Järnvägsbro över Söderström

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Järnvägsbro över Söderström"

Transkript

1 Järnvägsbro över Söderström Spänningsanalyser och utmattningsberäkningar avseende förstärkningsförslag Upprättad av: Andreas Andersson dat

2

3 Sammanfattning I föreliggande rapport redovisas resultat från spänningsanalyser och översiktliga utmattningsberäkningar avseende järnvägsbro över Söderström, km Beräkningarna syftar till att visa hur förstärkning av bron med nya underliggande långbalkar och/eller bearbetning av kritiska anslutningspunkter påverkar brons framtida livslängd. Baserat på både numeriska modeller och fältmätningar har tidigare analyser visat att brons teoretiska livslängd med avseende på utmattning sedan länge är förbrukad. Inspektioner har nyligen visat indikationer på begynnande utmattningssprickor i tvärbalkarna. Avseende förstärkning med nya långbalkar kan spänningsvidden i befintliga långbalkar i bästa fall minskas med ca. 2% genom delvis samverkan. Även om detta skulle innebära betydande ökning i livslängd är denna till dags dato redan förbrukad, dessutom bedöms samverkan svår att säkerställa. Möjligheten till ökad redundans för befintliga långbalkar bedöms dock god med en sådan lösning. En kombination av hammar-peening och bearbetning av anslutningsplåtars radier visar på betydande ökning i livslängd. Med dessa metoder skulle även befintliga begynnande sprickor slipas bort, resulterande helt eller delvis återställande av befintlig delskada i aktuella punkter. En radie på minst 2 mm rekommenderas. Det är av stor betydelse att dessa anslutningar bearbetas noggrant så att nya spänningskoncentrationer förhindras. Livslängdsbedömningarna baseras på tre olika analysmetoder; nominella spänningar, geometriska spänningar och elastiska kantspänningar. Den sistnämnda metoden ger längst livslängd men återges inte i Eurokod. Trots hammar-peening och bearbetning av anslutningspunkter erhålls en begränsad livslängd för tvärbalkarna, baserat på de två förstnämnda metoderna. Utförda analyser baseras på en beräkningsmodell som delvis kalibrerats mot fältmätningar. I vissa punkter har inte fullständig överensstämmelse mellan modell och mätningar erhållits, vilket kan bero på ett antal osäkerheter i såväl modell som mätningar. Störst avvikelse erhålls för tvärbalkarna, där vissa effekter som uppvisas från mätningarna inte erhålls från modellerna. Vidare har endast ett globalt snitt i bron studerats. Eftersom större delen av spänningsvidderna i kritiska snitt ligger mycket nära den beräkningsmässiga utmattningsgränsen kan små variationer i spänningsvidd resultera i stor skillnad i beräknad livslängd. Oavsett val av förstärkningsmetod rekommenderas att töjningsmätningar utförs efter utförd förstärkning för att verifiera bron verkningssätt. Placering av töjningsgivare bör då placeras så att direkt utmattningsberäkning kan utföras, t.ex. med geometriska spänningskoncentrationer. Vidare rekommenderas att bron inspekteras kontinuerligt. Om bearbetning av anslutningspunkterna utförs bör resultaten dokumenteras för att möjliggöra efterkontroll av resulterande spänningskoncentrationer. i

4

5 Innehåll Sammanfattning i 1 Inledning Söderströmsbron Tidigare utredningar och inspektioner Avgränsningar Spänningsanalyser globalt Beräkningsmodell Jämförelse med töjningsmätningar Förstärkning med nya långbalkar Förenklad modell D modell Spänningsanalyser lokalt 21 4 Utmattningsberäkningar Nominella spänningar Geometriska spänningar Elastiska kantspänningar Spänningsfördelning vid utmattningsbrott Oförstärkt modell Förstärkt modell Referenser 41 iii

6

7 1 Inledning I föreliggande rapport redovisas beräkningar avseende föreslagna förstärkningsmetoder för järnvägsbro över Söderström, km Syftet med förstärkningarna är att minska risken för utmattning. Två olika metoder studeras, 1) bearbetning av kritiska anslutningspunkter för att minska spänningskoncentrationer, 2) förstärkning med nya underliggande långbalkar, dels för att minska spänningsvidderna men även för att öka redundansen i systemet vid ett ev. utmattningsbrott. Alternativ 1) kan även kombineras med t.ex. hammar-peening för att öka förbandsklassen i kritiska snitt ytterligare. En kombination av alternativ 1) och 2) är även möjlig. Med alternativ 1) kan begynnande sprickor slipas bort, vilket sannolikt skulle återställa stor del av livslängden. Teoretiska analyser och fältmätningar har visat att brons formella utmattningskapacitet enligt gällande regelverk sedan länge är förbrukad. Målsättningen med föreslagen förstärkning är att säkerställa drift med oreducerad trafik tills ett utbyte av bron är möjligt. I tidigare utredningar har en tidshorisont på ca. 1 år använts. Det är dock inte osannolikt att en längre livslängd skulle vara möjlig. 1.1 Söderströmsbron Överbyggnaden på bro över Söderström är utformad som en kontinuerlig balkrost i 6 spann, Figur 1.1 och Figur 1.2. Ytterfacken har 27 m spännvidd och innerfacken 34 m. Avståndet mellan tvärbalkarna är 3.4 m och dessa är sneda i en vinkel 1 i horisontalplanet. Spåren är upplagda på träsliprar som ligger på de sekundära långbalkarna. Varje spår uppbärs av två långbalkar. Balkarnas dimensioner framgår av Tabell 1.1 och Figur 1.4. Samtliga upplag utgörs av rörliga lager, undantaget ytterstödet närmast Söder Mälarstrand, som utgörs av ett fast lager. Riddarholmen Figur 1.1: Elevation, originalritning B Söder Mälarstrand Figur 1.2: Plan, originalritning B

8 Figur 1.3: Tvärsektion, originalritning B Tabell 1.1: Geometri stålbalkar. (mm) Huvudbalk Tvärbalk Långbalk H b öfl b ufl t öfl t ufl t liv t liv b öfl b ufl t öfl t ufl H Figur 1.4: Balktvärsnitt. Kritiska snitt avseende utmattning har identifierats kring anslutningar mellan vind- och slingerförband och bärande balkar. Vindförbandet ansluter till underfläns huvudbalk och tvärbalk, dels i knutpunkt mellan huvudbalk och tvärbalk, dels mitt på tvärbalk. Slingerförbandet ansluter till överfläns långbalk dels i anslutning till tvärbalk, dels mitt på långbalk. Dessa anslutningar förekommer på samtliga balkar, illustrerat i Figur 1.5. Figur 1.5: Vindförband och bromsförband, originalritning B

9 Samtliga anslutningar illustrerade i Figur Figur 1.8 likställs med förband 2 enligt BSK 7, stumsvets vid tvärgående anslutning, Detta resulterar i förbandsklass C = 45 i följande snitt: - underfläns huvudbalk, anslutning till vindförband (invid anslutning till tvärbalk, Figur 1.6a) totalt 114 snitt, - underfläns tvärbalk, anslutning till vindförband (invid anslutning till huvudbalk, Figur 1.6a samt mitt på tvärbalk Figur 1.6b) totalt 171 snitt, - överfläns långbalk, anslutning till slingerförband (Figur 1.7 och Figur 1.8) totalt 476 snitt. Ovan anges det uppskattade antalet globala snitt, där t.ex. anslutning tvärbalk/långbalk räknas som ett snitt. Antalet kritiska punkter är i princip det dubbla, då var sida om anslutande plåtar ger en kritisk punkt, markerade med cirklar i Figur Figur 1.8. Figur 1.6: a) b) a) anslutning av vindförband till huvudbalk och tvärbalk, b) anslutning av vindförband mitt på tvärbalk, originalritning B Figur 1.7: a) b) Anslutning av slingerförband mitt på långbalk, a) yttre långbalk, b) inre långbalk, originalritning B

10 Figur 1.8: Anslutning av bromsförband till långbalk, knutpunkt mot tvärbalk, originalritning B I Figur 1.9 visas ett foto av balkrosten, sett underifrån. I anslutning mellan långbalk och tvärbalk är långbalkarna försedda med en vertikal avstyvningsplåt. Långbalkarna är svetsade runtom hela tvärsnittet mot tvärbalken, i både liv och fläns. Dessutom är en genomgående påläggsplåt svetsad mot överflänsen, enligt ritning i Figur 1.1. De tvärgående svetsarna mellan påläggsplåten och långbalkarna resulterar enligt BSK 7 i förbandsklass C = 45, förband 48 eller förband 49. Figur 1.9: a) b) Balkrostsystem, a) undersida bro, b) anslutning mellan långbalk och tvärbalk. Figur 1.1: Anslutning tvärbalk mot långbalk. En påläggsplåt (22x195x92), kontinuerlig över tvärbalken, är svetsad till långbalkens överfläns, resulterande i anvisningsverkan. Originalritning B

11 1.2 Tidigare utredningar och inspektioner Söderströmsbron har under senare år varit föremål för omfattande utredningar avseende risk för utmattningsbrott. I (Andersson, 29) visas att främst långbalkarna har en mycket hög teoretisk delskada. Resultat från mätningar visar på utmattningsrisk i samma storleksordning, (Leander, 28). Mätningarna visar dessutom större utmattningsrisk i tvärbalkarna än de teoretiska analyserna. Trafikflödet är ca. 5 tåg/dygn och trafikmängden ca. 45 Mbt/år varav ca. 1% godstrafik (Andersson, 29). Sprickor har sedan länge påträffats i anslutningspunkter vid huvudbalkens livavstyvning. Större delen av dessa har på senare år åtgärdats. Då utmattningsrisk av långbalkar och tvärbalkar visats vara stor har regelbundna inspektioner utförts av dessa anslutningar. I (Ekelund, 21) rapporteras om indikationer till utmattningssprickor i svetsen vid anslutningen mellan tvärbalk och tvärplåt för vindförband, motsvarande Figur 1.6b. Ett foto från inspektionen visas i Figur Figur 1.11: påträffade indikationer av utmattningssprickor i anslutning mellan tvärbalk och tvärplåt för vindförband, från (Ekelund, 21). 1.3 Avgränsningar I följande rapport redovisas spänningsanalyser av inverkan av förstärkningsförslag baserat på förslagsskisser från (Thomasson, 21). Beräkningsmodellen som används för spänningsanalyserna jämförs översiktligt mot ett urval av utförda töjningsmätningar. Endast ett globalt fältsnitt studeras. Spänningskoncentrationsfaktorer har beräknats för anslutningar mellan tvärplåt på långbalk, Figur 1.7a, samt tvärplåt på tvärbalk, Figur 1.6b. Inverkan av olika radier i anslutningen studeras och översiktlig uppskattning av resulterande livslängd beräknas. Slutligen redovisas några spänningsberäkningar där utmattningsbrott simulerats genom att ta bort en del av flänsen på balken vid aktuellt snitt. Resultaten av dessa analyser ska dock tolkas med försiktighet och syftar främst till att uppskatta kvasi-nominella spänningsnivåer. För mer utförlig beskrivning av bron, beräkningsmodeller och förutsättningar hänvisas till (Andersson, 29). 5

12

13 2 Spänningsanalyser globalt 2.1 Beräkningsmodell Spänningsanalyserna baseras på en 3D FE-modell analyserad i SOLVIA3. Hela bron ingår i modellen och utgörs främst av balkelement, studerade snitt utgörs dock av 4-nodiga skalelement som kopplas till resterande delar av modellen. Hela modellen visas i plan i Figur 2.1. Detalj med skalelement visas i Figur 2.2. Modellen används för att räkna ut influenslinjer i snitt som är kritiska för utmattning. Från dessa beräknas sedan statisk respons av olika tåglaster. Figur 2.1: Plan, global 3D balkmodell och detaljsnitt (fält) med skalelement. Figur 2.2: Geometri, detalj med skalelement i global 3D balkmodell, fältsnitt. I Figur 2.3 visas resultatpunkter för spänningsanalys. Punkternas numrering och position sammanfaller med motsvarande från töjningsmätningar utförda år 28. Endast fältsnittet studeras i föreliggande analys. Långbalk närmast huvudbalk benämns yttre långbalk. 7

14 Figur 2.3: Punkter för spänningsutvärdering. Beräknade spänningar avser statisk belastning. Enligt BVS beräknas en dynamisk förstoringsfaktor till 1.5 för långbalkarna och 1.2 för tvärbalkarna, båda avseende 8 km/h. Givarnas position från mätningarna 28 redovisas i Figur 2.4. Jämförelse mellan mätningar och FE-modell baseras på en enskild överfart av ett X6 pendeltåg på spåret närmast instrumenterade långbalkar, mätningar utförda kl. 9:37. Tågets fart var ca. 8 km/h. Figur 2.4: Placering och numrering av töjningsgivare från mätningar 28, Numrering inom parentes avser underfläns, del av ritning från John Leander,

15 2.2 Jämförelse med töjningsmätningar Nedan redovisas en jämförelse mellan FE-modell och mätningar. Resultaten från FE-modellen baseras på ett tomt tåg och utan dynamisk förstoringsfaktor. Jämförelsen är endast översiktlig i syfte att visa modellens möjlighet att beskriva brons verkliga verkningssätt. Vissa avvikelser kan bero på skillnad i givarplacering och position för spänningsanalys i modellen. I Figur 2.5 och Figur 2.6 visas god överensstämmelse mellan FEM och mätningar för långbalkarnas mittsnitt. 1 givare 1 2 givare givare 3-1 mätning FEM givare Figur 2.5: Mittsnitt yttre långbalk, jämförelse mellan mätningar och FEM för passage av ett X6 pendeltåg. 9

16 2 givare 5 2 givare givare 7-1 mätning FEM givare Figur 2.6: Mittsnitt inre långbalk, jämförelse mellan mätningar och FEM för passage av ett X6 pendeltåg. Långbalkens inspänningssnitt mot tvärbalken visar dock på sämre överensstämmelse, Figur 2.7. En orsak kan vara lokala effekter p.g.a. lastinföring via närliggande slipers. Ytterligare en orsak kan vara den påläggsplåt som är svetsad till överflänsen på långbalken och går genom tvärbalkens liv. I FE-modellen är denna plåt med som ökat tjocklek av långbalkens överfläns. Små differenser i position mellan mätningar och FEM kan dock ge stor skillnad p.g.a. denna påläggsplåt. Placering av givare 9 och 11 visas i Figur

17 1 givare 9 3 givare givare 11-1 mätning FEM givare Figur 2.7: Inre långbalk anslutning tvärbalk, jämförelse mellan mätningar och FEM för passage av ett X6 pendeltåg. Figur 2.8: Foto instrumentering av givare 9 och givare 11. För tvärbalken erhålls god överensstämmelse, Figur 2.9. Dock visar mätningarna en hög spänningstopp under första boggi-passagen, Figur 2.1. Orsaken till detta är inte klarlagd, men kan inte beskrivas med aktuell FE-modell under linjära statiska förhållanden. Tänkbara orsaker kan vara friktionskrafter som överskrids och resulterar i omfördelning av krafter eller dynamiska effekter av lokala stötar. Från den totala mängden mätningar har denna effekt visats vara vanligt förekommande, inte bara i fältsnittet även utan över stödsnittet, t.ex. givare

18 5 givare 13 2 givare givare mätning FEM givare Figur 2.9: Mittsnitt tvärbalk, jämförelse mellan mätningar och FEM för passage av ett X6 pendeltåg. givare 13 givare givare mätning FEM givare Figur 2.1: Mittsnitt tvärbalk, jämförelse mellan mätningar och FEM för passage av ett X6 pendeltåg (detalj av första boggi-passagen). 12

19 I Figur 2.11 visas förhållandevis god överensstämmelse avseende spänningen i huvudbalkens flänsar. Från aktuell mätning var givare 19 trasig. En jämförelse av största spänningsvidd mellan mätningar och FEM redovisas för varje givare i Figur FE-modellen underskattar spänningen för givare 8, de stora avvikelserna i givare 1 och 14 beror på den lokala spänningstoppen som inte beskrivs av modellen. 5 givare givare givare 19-5 mätning FEM givare Figur 2.11: Huvudbalk, jämförelse mellan mätningar och FEM för passage av ett X6 pendeltåg (givare 19 trasig). 3 2 mätningar FEM givare nr. Figur 2.12: Max-min spänningar för givare 1-2, jämförelse mellan mätningar och FEM. 13

20 I Figur 2.13 visas kvot i spänningsvidd mellan mätningar och FE-modell. Givare 1 och givare 14 ger störst differens p.g.a. den enskilda spänningstoppen vid första boggi-passagen, vilket inte uppvisas i FE-modellen mät / FEM Figur 2.13: givare nr. Kvot i spänningsvidd mellan mätningar och FE-modell. Skillnad mellan mätningar och FE-modell kan bero på att modellen inte beskriver det rätta verkningssättet, skillnad i givarposition och resultatpunkter i modellen samt dynamiska effekter. Avseende dynamiska effekter visas i resultat i Figur 2.14 från kalibreringsmätningar med ett Rc6-lok. Resultaten är svårtolkade och visar stor variation för olika närliggande givare. I Figur 2.15 och Figur 2.16 visas responsen i en punkt i långbalken respektive tvärbalken. För långbalken sker ökningen främst som en ökning av den statiska responsen, för tvärbalken är ökningen mindre och präglas främst av dynamiska svängningar. 1.4 Δσ 8 / Δσ fältsnitt stödsnitt LB (1-12) TB HB (13-16)(17-2) hotspot (21-27) LB (29-4) TB HB (41-44)(45-48) hotspot (49-55) Figur 2.14: Dynamisk förstoringsfaktor av spänningsvidden för samtliga töjningsgivare, avseende passage av ett Rc6-lok i 1 km/h och 8 km/h, från mätningar. Från (Andersson, 29). 14

21 (MPa) Figur 2.15: Givare 33, långbalk 1 km/h 8 km/h Längd (m) Passage av ett Rc6-lok, respons från givare p 33, överfläns långbalk i fält, från (Andersson, 29). 5 (MPa) Givare 13, tvärbalk -5 1 km/h 8 km/h Figur 2.16: Längd (m) Passage av ett Rc6-lok, respons från givare p 13, överfläns tvärbalk i fält, från (Andersson, 29). I Figur 2.17 och Figur 2.18 redovisas axialkrafter i vind- och slingerförband, beräknade med FE-modellen för oförstärkt bro. Positioner framgår av Figur Axialkraft (N) Figur 2.17: närliggande motstående Kraft i vindförband av tåglast X6, anslutning mot tvärbalk, beräknad med FEM. 15

22 Axialkraft (N) Figur 2.18: Kraft i slingerförband av tåglast X6, beräknad med FEM. N 1 N 2 N 3 N 3 N 2 N när N mot N 1 Figur 2.19: Litterering av axialkrafter i vind- och slingerförband. 2.3 Förstärkning med nya långbalkar I syfte att säkerställa drift av bron vid ett ev. utmattningsbrott av en långbalk, har förslagsskisser tagits fram på underliggande långbalkar (Thomasson, 21). Befintliga långbalkar har dimensioner 225x2 mm överfläns, 225x18 mm underfläns och 12 mm livplåt, total balkhöjd är 45 mm. Nya underliggande långbalkar ges dimensionerna 25x25 mm över- och underfläns och 16 mm livplåt, total balkhöjd 45 mm. De nya långbalkarna räknas som fritt upplagda på underfläns tvärbalk. Befintliga långbalkar är kontinuerliga genom tvärbalkarnas livplåt, en förstärkningsplåt 22x195 är svetsad till överflänsen och sträcker sig 46 mm på var sida om tvärbalken. Om delvis samverkan uppnås mellan befintlig och ny långbalk kan spänningsvidden i de kritiska anslutningspunkterna minskas så att framtida utmattningsrisken reduceras. Om samverkan ej uppnås kommer den undre långbalken endast öka systemets redundans vid ett potentiellt brott i befintlig konstruktion. Verkningssättet efter ett sådant brott är dock osäkert. 16

23 Förenklad modell I Figur 2.2 visas en principmodell för samverkan mellan långbalkarna, förenklat antas den övre långbalken vara fast inspänd mot tvärbalken. För en centrisk punktlast blir då fält- och stödmoment lika, M fält = -M stöd = PL/8. Vid fullständig samverkan minskar momenten i den övre balken till ca..2 PL/8 vilket skulle motsvara en reducerad spänningsvidd med 8%. Om dock endast vertikal samverkan uppnås samt erhålls M stöd = -.8 PL/8 och M fält =.6 PL/8. EI 1,A 1 P K EI 2,A 2 L Figur 2.2: 2D modell av elastisk samverkan mellan befintlig och ny långbalk. Även fullständig vertikal samverkan kan vara svårt att uppnå beroende på brons geometri. Ett ev. glapp mellan balkarna riskerar att skapa transienta stötar i konstruktionen vilket kan orsaka både ökad dynamisk belastning och buller. För att förhindra detta har diskussion förts kring möjlighet att sätta in ett elastiskt mellanlägg mellan de båda långbalkarna. Detta skulle begränsa möjligheten till samverkan beroende på mellanläggets styvhet. Baserat på modellen i Figur 2.2 har inverkan av mellanläggets styvhet studerats. Vibrationsdämpande material av polyuretan har antagits, data baseras på specifikationer för fabrikat sylomer och sylodyn. Dessa har en minsta standardtjocklek på 12.5 mm och en statisk E-modul varierande mellan.1 1 MPa. I Figur 2.21 visas hur mycket stöd- och fältmoment reduceras beroende på variabel vertikal styvhet, M balk = PL/ M stöd M fält M/M balk Figur 2.21: E (MPa) Vertikal samverkan mellan två långbalkar, inverkan av elastiskt mellanlägg. Avser en punktlast i mitten på den översta balken. 3D modell Samma modell som jämförts mot utförda fältmätningar har använts för att studera inverkan av de nya långbalkarna. De nya långbalkarna modelleras som balkelement där upplagen kopplas till en punkt på avstyvningsplåten under befintlig långbalk. Anslutningen kan betraktas som ledad. Samverkan modelleras genom koppling från befintlig långbalks underfläns 17

24 (linje i samma plan som livplåten) till tyngdpunkten på den underliggande långbalken. Modellen visas i Figur 2.22 där även plåttjocklekarna illustreras. nya långbalkar elastisk koppling ledad anslutning Figur 2.22: Detalj av 3D skalmodell inkluderat förstärkning av nya långbalkar. I Figur 2.23 redovisas resultat från analyser med olika antaganden om samverkan mellan befintliga och nya långbalkar. För tvärbalken visas motsvarande i Figur Minskning i spänningsvidd visas även i Figur 2.25 som kvot av oförstärkt modell. Mellanlägget av sylodyn antas ha tjockleken 12.5 mm, bredd 225 mm och E-modul 1 MPa. 25 givare långbalk Figur 2.23: mätningar oförstärkt förstärkt, LB mellanlägg sylodyn förstärkt, full vertikal kontakt LB givare nr Max-min spänning i långbalk, passage av ett X6 pendeltåg. Jämförelse mellan mätningar och FE-modeller, olika antagande om samverkan. 18

25 givare tvärbalk mätningar oförstärkt förstärkt, LB mellanlägg sylodyn förstärkt, full vertikal kontakt LB Figur 2.24: givare nr Max-min spänning i tvärbalk, passage av ett X6 pendeltåg. Jämförelse mellan mätningar och FE-modeller med olika antagande om samverkan med nya långbalkar. kvot i spänningsvidd av oförstärkt LB mellanlägg sylodyn full vertikal kontakt LB Figur 2.25: givare nr Minskning i spänningsvidd vid elastisk eller full vertikal kontakt mellan nya och befintliga långbalkar. Utmattningskritiska områden återfinns i punkt 1, 7 och 11. För dessa punkter visar modellen med elastisk vertikal koppling en minskning i spänningsvidd på ca. 2% i punkt 1 och punkt 7 (fältmitt långbalk) och ca. 1% i punkt 11 (anslutning tvärbalk). Modellen med helt stel koppling i vertikalled ger ytterligare ca. 1% mindre spänningsvidd. Varken tvärbalkar eller huvudbalkar påverkas nämnvärt av förstärkningen. 19

26

27 3 Spänningsanalyser lokalt Lokala spänningsanalyser av två anslutningspunkter har analyserats, 1) anslutning överfläns långbalk (mellan tvärbalkar, t =2 mm) mot tvärplåt för anslutning till slingerförband (t = 1 mm), 2) anslutning underfläns tvärbalk mitt (t = 52 mm) mot tvärplåt för anslutning till vindförband (t = 12 mm). Syftet är att undersöka förändring i spänningskoncentrationsfaktorn k s vid olika radier mellan flänsplåt och tvärgående anslutningsplåt. Beräkningarna baseras på volymsmodeller modellerade i FE-programmet Abaqus 6.8. Befintlig svets antas ha ett a-mått på 8 mm för såväl tvärbalk som långbalk. I FE-modellen sätts en radie r = 1 mm invid svetsens fattningskant. Elementlängd inom området med störst spänning är ca..2 mm. Ett foto av anslutning mot tvärbalk visas i Figur 3.1. FE-modellen av tvärbalken visas i Figur 3.2, vid ökad radie antas denna tangera flänsplåten. Figur 3.1: Lokal geometri underfläns tvärbalk tvärplåt till vindförband. a =8mm r =1mm r =3mm Figur 3.2: Detalj av FE-modell, tvärbalk och tvärplåt med olika utformning. 21

28 I Figur 3.3 och Figur 3.4 visas huvudspänningsfältet för två olika anslutningar mot tvärbalken. Liknande spänningsfält erhålls för motsvarande anslutning på långbalken. En alternativ bearbetning av anslutningen visas i Figur 3.5 avseende långbalken. Spänningsfördelning räknat från fattningskanten redovisas i Figur 3.6 och Figur 3.7 för olika radier. För tydlighet visas området för utvärdering med hotspot-metod i Figur 3.8 och Figur 3.9. Resulterande spänningskoncentrationsfaktorer avseende kantspänningar redovisas i Figur 3.1. Skillnad mellan långbalk och tvärbalk är måttlig i detta avseende r =1mm a =8mm Figur 3.3: Huvudspänningsfält, anslutning tvärbalk tvärplåt, notch-radie 1 mm, svets med a-mått 8 mm r =3mm Figur 3.4: Huvudspänningsfält, anslutning tvärbalk tvärplåt, radie 3 mm r =2mm(rundad) Figur 3.5: Huvudspänningsfält, anslutning långbalk - tvärplåt, radie 2 mm avrundad mot långbalkens fläns. 22

29 5. hotspot TB-tvärförband (a= 8mm) r = mm r = 1 mm r = 5 mm r = 1 mm r = 2 mm r = 3 mm σ/σnom avstånd från fattningskant (m) Figur 3.6: Spänningsfördelning från fattningskant, tvärbalk hotspot LB-tvärförband (a= 8mm) r = mm r = 1 mm r = 5 mm r = 1 mm r = 2 mm r = 3 mm σ/σnom avstånd från fattningskant (m) Figur 3.7: Spänningsfördelning från fattningskant, långbalk. 23

30 2. hotspot TB-tvärförband (a= 8mm) r = mm r = 1 mm r = 5 mm r = 1 mm r = 2 mm r = 3 mm σ/σnom avstånd från fattningskant (m) Figur 3.8: Spänningsfördelning från fattningskant, tvärbalk. 2. hotspot LB-tvärförband (a= 8mm) r = mm r = 1 mm r = 5 mm r = 1 mm r = 2 mm r = 3 mm 1.6 σ/σnom avstånd från fattningskant (m) Figur 3.9: Spänningsfördelning från fattningskant, långbalk. 24

31 långbalk tvärbalk k s = / nom Figur 3.1: radie (mm) Spänningskoncentrationsfaktor (elastisk kantspänning) för anslutning vid långbalk och tvärbalk, inverkan av radie. 25

32

33 4 Utmattningsberäkningar Översiktliga utmattningsberäkningar har utförts, dels med olika analysmetoder, dels med och utan förstärkning samt baserat på mätningar. Det som anges som teoretisk livslängd nedan baseras på antal år tills en ökning i delskada = 1. uppnås, vid trafikbelastning motsvarande 5 tåg/dygn (båda riktningar). Spänningsvidder från fyra olika data används, - mätning från en X6-passage, - resulterande spänningskollektiv från 43 dagars mätningar, - FE-modell avseende oförstärkt bro (en X6-passage) - FE-modell avseende förstärkning med nya långbalkar med mellanlägg av sylodyn (en X6-passage). I de fall spänningskollektivet endast baseras på en X6-passage proportioneras delskadan mot 5 tåg/dygn antaget att alla är X6-tåg. Studier av ett X6-tåg på motstående spår har visat att dessa ej bidrar till delskadan. Att detta gäller även för tvärbalken beror på att spänningen beräknas i tvärplåtens kant, ca..6 m från mittsnittet. I de fall resulterande spänningskollektiv från 43 dagars kontinuerlig mätning används, proportioneras delskadan mot 365/43 per år. Dagens ackumulerade delskada beaktas ej men redovisas i Tabell 4.2 baserat på tidigare analyser (Andersson, 29). I BSK7 anges att dimensionerande utmattningshållfasthet f rd = f rk /1.1γ n = f rk /1.32. Vid delskadeberäkning resulterar detta i en skillnad i spänningsvidd 2-4 gånger. Skillnad i livslängd kan bli godtyckligt stor beroende på hur många spänningsvidder som hamnar över eller under utmattningsgränsen. Enligt IIW (Hobbacher, 27) kan en särskilt S-N kurva användas vid högcykelutmattning, vilken har lutningen 3:1 för 1 3 N 1 7 och 22:1 för 1 7 N 1 9. S-N kurvan enligt BSK7 är dock gynnsammare inom intervallet N 1 7 där lutningen är 5:1. Beräkningarna nedan baseras på S-N kurvor enligt BSK7 fast med tillägget att utmattningsgränsen vid N =1 8 ersätts med en lutning 22:1. Jämförande beräkningar med aktuella spänningsvidder visar att skillnaden med och utan denna lutning är måttlig. Utmattningsberäkningarna baseras på Palmgren-Miners delskadahypotes och ett spänningskollektiv beräknat med Rainflow-metoden. Tre olika utmattningsmetoder studeras nominella spänningar, geometriska spänningar (hotspot), elastiska kantspänningar (notch). Både givare från mätningar och resultat från FE-modellen betraktas som nominella spänningar, ett antagande på säkra sidan eftersom delar av geometriska effekter sannolikt leder till ökad spänningsvidd. För studerade anslutningar används förbandsklass C = 45. För hotspot-metod och notch-metod ökas den nominella spänningen med en spänningskoncentrationsfaktor k s, baserat på resultat i kapitel 3. För hotspot-analys används en typ b hotspot enligt (Hobbacher, 27), Figur 4.1. Orsaken är att tjockleken på flänsen är betydligt större än tvärplåten. Den geometriska spänningskoncentrationen beräknas med en kvadratisk extrapolering enligt Ekv. (4.1). Spänningskoncentrationsfaktorn ges av k. s hs nom 27

34 Figur 4.1: Typ av geometriska spänningskoncentrationer, från (Hobbacher, 27). 3 3 (4.1) hs 4 mm 8 mm 12 mm Baserat på Figur 3.6 och Figur 3.7 beräknas spänningskoncentrationsfaktorerna enligt Ekv. (4.2) och Ekv. (4.3) nedan, avseende modell utan radie vid fattningskanten. Motsvarande fast med 2 mm radie beräknas i Ekv. (4.4) och Ekv. (4.5). För en tvärplåt längre än 1 mm används förbandsklass C= (4.2) hs,tb,r= nom nom nom nom (4.3) hs,lb,r= nom nom nom nom (4.4) hs,tb,r=2 nom nom nom nom (4.5) hs,lb,r=2 nom nom nom nom Med notch-metoden ges k s direkt av spänningskoncentrationen vid fattningskanten, antaget en fiktiv radie på 1 mm. Resultaten sammanställs i Tabell 4.1. Motsvarande förbandsklass är C = 225, dvs. betydligt högre än för grundmaterial. Denna gäller endast för en fiktiv radie på 1 mm, i beräkningarna används dock samma förbandsklass även för r = 2 mm vilket möjligen är ett antagande på osäker sida. Ett mer konservativt antagande skulle t.ex. vara att anta C = 14 som för grundmaterial. Tabell 4.1: Spänningskoncentrationsfaktorer för elastiska kantspänningar. anslutning: radie notch k s tvärbalk 1 mm 4.8 långbalk 1 mm 4.4 tvärbalk 2 mm 1.9 långbalk 2 mm 1.7 Teoretisk delskada och återstående livslängd baserat på analyser enligt (Andersson, 29) redovisas i Tabell

35 Tabell 4.2: Uppskattad delskada under perioden , teoretiskt återstående livslängd samt framtida delskadeökning baserat på töjningsmätningar. delskada återstående mätningar livslängd (årlig delskada) Söderström Huvudba lk.5 7 år.2/år Tvärbalk.5 3 år.2/år Långba lk 11.4/år.3/år I (Leander, 28) analyseras data från 43 dagars kontinuerlig mätning. Spänningskollektiv baserat på dessa data redovisas i Figur 4.2 för givare i utmattningskritiska snitt. I Figur 4.3 visas skillnad i spänningskollektiv mellan givare 16 och givare 14, båda på underfläns tvärbalk. P.g.a. förekommande spänningstoppar vid första boggi-passagen ger givare 14 ett antal stora spänningsvidder. Proportionerat innebär detta ca. 3 7 spänningsvidder per år över 1 MPa för givare 14, jämfört med ett 1-tal för givare x 14 givare 1 4 x 14 givare antal 2 antal x 14 givare x 14 givare antal 4 antal antal givare Figur 4.2: Spänningskollektiv, baserat på 43 dagars kontinuerlig mätdata, data från (Leander, 28). 29

36 1 5 givare 16, tvärbalk 1 5 givare 14, tvärbalk antal 1 2 antal Figur 4.3: Spänningskollektiv, jämförelse mellan givare 14 och givare 16 på tvärbalkens underfläns, data från (Leander, 28). I Tabell 4.3 till Tabell 4.1 redovisas teoretiska livslängder för olika analysmetoder och bearbetningar av anslutningspunkterna. Endast punkter vid kritiska anslutningspunkter i fältsnittet studeras. I samtliga fall beräknas livslängden genom en linjär delskadeanalys enligt Palmgren-Miner och avser total livslängd med dagens trafikmängd. Resultaten från FEmodellerna avser dels oförstärkt bro, dels förstärkning med nya långbalkar med elastiska mellanlägg av sylodyn motsvarande E = 1 MPa. 4.1 Nominella spänningar I Tabell 4.3 redovisas resultat baserat på nominella spänningar. Skillnaden mellan 43 dagars mätningar och ett enskilt X6-tåg synes ge rimlig överensstämmelse i livslängd. Största avvikelse fås för tvärbalken. Om samtliga spänningsvidder över 1 MPa exkluderas, ökar tvärbalkens livslängd från 43-dagars mätningarna utan att övriga värden påverkas nämnvärt. Eftersom FE-modellen inte beskriver dessa spänningstoppar resulterar detta i en underskattning av tvärbalkens livslängd. En förstärkning med delvis samverkande nya långbalkar synes ge betydnade ökning i livslängd. Denna samverkan beror dock på utförande och är sannolikt svår att säkerställa. Således bör motsvarande resultat tolkas med försiktighet. För huvudbalken erhålls ingen beräkningsbar delskada. Detta stämmer väl med tidigare analyser, dock har tidigare beräkningar visat på en delskada i huvudbalken över mellanstöd. Livslängder understigande 2 år markeras med rött. Tabell 4.3: Teoretiska livslängder, baserat på nominella spänningar, jämförelse mellan spänningskollektiv från 43 dagars mätningar och ett X6-tåg (tot. 5 st/år), mätningar och FEM. C =45 hållf. f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: mätning 43 dagar mätning X6 FEM, X6 FEM (nya LB), X6 LB, ch >1 3 LB, ch7 >1 33 > >1 48 LB, ch11 >1 27 >1 44 >1 47 >1 84 TB, ch >1 >1 >1 >1 HB, ch18 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 3

37 I (Hobbacher, 27) anges att om bearbetning med hammar-peening utförs kan förbandsklassen ökas med 3%, dock max till C = 112. Det anges vidare att för spänningskollektiv med R >.4 kan ingen effekt tillgodoräknas. I Tabell 4.4 redovisas motsvarande resultat baserat på nominella spänningar. För en lutning 3:1 på S-N kurvan ger detta en fördubblad livslängd, för lutning 5:1 en mer än 3-dubblad livslängd. Tabell 4.4: Teoretiska livslängder, baserat på nominella spänningar, 3% ökning i förbandsklass motsvarande hammar-peening. C =56 hållf. f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: mätning 43 dagar mätning X6 FEM, X6 FEM (nya LB), X6 LB, ch1 >1 29 >1 36 >1 24 >1 >1 LB, ch7 >1 >1 >1 >1 >1 4 >1 >1 LB, ch11 >1 86 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 49 >1 >1 >1 >1 HB, ch18 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 4.2 Geometriska spänningar I Tabell 4.5 redovisas teoretiska livslängdsanalyser baserat på geometriska spänningar. Enligt (Hobbacher, 27) ska utmattningshållfastheten då relateras till förbandsklass C = 9. Det finns stöd för dessa analyser även i Eurokod 3, (CEN, 25). Eftersom spänningskoncentrationsfaktorerna är större än 2 resulterar detta i en lägre livslängd jämfört med nominella spänningar, eftersom C geo /C nom = 2. Med en bearbetad radie på 2 mm mellan tvärplåt och fläns i aktuella punkter minskar spänningskoncentrationsfaktor till Motsvarande livslängder redovisas i Tabell 4.6. Detta ger en betydande ökning i livslängd men indikerar fortfarande en begränsad livslängd för tvärbalkarna. Tabell 4.5: Teoretiska livslängder, baserat på hotspot-analys motsvarande r = mm. C =9 hållf. f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: k s : mätning 43 dagar mätning X6 FEM, X6 FEM (nya LB), X6 LB, ch >1 23 LB, ch7 2.1 >1 26 > >1 37 LB, ch >1 34 >1 36 >1 56 TB, ch >1 44 >1 49 HB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 Tabell 4.6: Teoretiska livslängder, baserat på hotspot-analys motsvarande r = 2 mm. C =9 hållf. f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: k s : mätning 43 dagar mätning X6 FEM, X6 FEM (nya LB), X6 LB, ch1 1.6 >1 29 >1 37 >1 24 >1 >1 LB, ch7 1.6 >1 >1 >1 >1 >1 41 >1 >1 LB, ch >1 88 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 41 >1 >1 >1 >1 HB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 31

38 I Tabell 4.7 och Tabell 4.8 redovisas motsvarande resultat fast med förutsättning att hammarpeening har utförts. Förbandsklassen begränsas då av C = 112. En kombination av geometrisk bearbetning av anslutande radier tillsammans med hammar-peening synes ge en betydande ökning i livslängd, dock begränsad för tvärbalkarna. Tabell 4.7: Teoretiska livslängder, baserat på hotspot-spänningar med r = mm, 3% ökning i förbandsklass motsvarande hammar-peening (C max =112). C =112 hållf. f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: k s : mätning 43 dagar mätning X6 FEM, X6 FEM (nya LB), X6 LB, ch >1 29 >1 19 >1 86 LB, ch7 2.1 >1 86 >1 74 >1 31 >1 >1 LB, ch >1 65 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 >1 >1 >1 HB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 Tabell 4.8: Teoretiska livslängder, baserat på hotspot-spänningar med r = 2 mm, 3% ökning i förbandsklass motsvarande hammar-peening (C max =112). C =112 hållf. f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: k s : mätning 43 dagar mätning X6 FEM, X6 FEM (nya LB), X6 LB, ch1 1.6 >1 95 >1 >1 >1 >1 >1 >1 LB, ch7 1.6 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 LB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 2 >1 >1 >1 >1 >1 >1 HB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 4.3 Elastiska kantspänningar Resultat baserat på elastiska kantspänningar redovisas i Tabell 4.9 och Tabell 4.1. Eftersom C notch /C nom = 5 och k s <5 erhålls längre livslängder jämfört med nominella spänningar. Förbandsklassen är dock endast tillämpbar för modeller med en fiktiv radie på 1 mm. För modellen med 2 mm radie antas samma förbandsklass som för grundmaterial, resulterande i att livslängden inte synes vara begränsad. Det bör noteras att det i Eurokod inte anges metoder för utmattningsanalyser med notch-metoder. Tabell 4.9: Teoretiska livslängder, baserat på kantspänningar med r = 1 mm. C =225 hållf. f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: k s : mätning 43 dagar mätning X6 FEM, X6 FEM (nya LB), X6 LB, ch > >1 58 LB, ch7 4.4 >1 66 >1 54 >1 25 >1 >1 LB, ch >1 51 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 >1 >1 >1 HB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 32

39 Tabell 4.1: Teoretiska livslängder, baserat på kantspänningar med r = 2 mm, förbandsklass motsvarande grundmaterial. C =16 hållf. f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: k s : mätning 43 dagar mätning X6 FEM, X6 FEM (nya LB), X6 LB, ch1 1.7 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 LB, ch7 1.7 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 LB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 45 >1 >1 >1 >1 >1 >1 HB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 I Tabell 4.11 till Tabell 4.13 jämförs beräknade livslängder baserat på mätningar i fältsnitt och stödsnitt, numrering av givare framgår av Figur 2.4. förutsättningar för de olika analysmetoderna är samma som ovan. Tabell 4.11: Teoretiska livslängder, nominella spänningar baserat på mätningar, jämförelse mellan fältsnitt och stödsnitt, C=56 motsvarar ökning p.g.a. hammar-peening. fält stöd Nominella spänningar, C =45 Nominella spänningar, C =56 f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: mätning 43 dagar mätning X6 mätning 43 dagar mätning X6 LB, ch >1 29 >1 36 LB, ch7 >1 33 >1 26 >1 >1 >1 >1 LB, ch11 >1 27 >1 44 >1 86 >1 >1 TB, ch >1 49 HB, ch18 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 LB, ch LB, ch LB, ch39 >1 72 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 >1 >1 41 >1 >1 HB, ch46 >1 54 >1 >1 >1 >1 >1 >1 Tabell 4.12: Teoretiska livslängder, hotspot-analys baserat på mätningar, jämförelse mellan fältsnitt och stödsnitt. fält stöd Hotspot, C =9, r = mm Hotspot, C =9, r =2 mm f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: mätning 43 dagar mätning X6 mätning 43 dagar mätning X6 LB, ch >1 29 >1 37 LB, ch7 >1 26 >1 21 >1 >1 >1 >1 LB, ch >1 35 >1 88 >1 >1 TB, ch >1 41 HB, ch18 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 LB, ch LB, ch LB, ch39 >1 6 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch > >1 >1 HB, ch >1 >1 >1 95 >1 >1 33

40 Tabell 4.13: Teoretiska livslängder, notch-analys baserat på mätningar, jämförelse mellan fältsnitt och stödsnitt. fält stöd Notch, C =225, r = mm Notch, C =16, r =2 mm f rk f rd f rk f rd f rk f rd f rk f rd detalj: mätning 43 dagar mätning X6 mätning 43 dagar mätning X6 LB, ch >1 23 >1 >1 >1 >1 LB, ch7 >1 66 >1 54 >1 >1 >1 >1 LB, ch11 >1 51 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 >1 >1 HB, ch18 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 LB, ch >1 >1 >1 >1 LB, ch >1 >1 >1 >1 LB, ch39 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 >1 TB, ch >1 >1 >1 >1 >1 >1 HB, ch46 >1 62 >1 >1 >1 >1 >1 >1 34

41 5 Spänningsfördelning vid utmattningsbrott För att översiktligt undersöka brons verkningssätt vid ett utmattningsbrott i en kritisk anslutningspunkt, har spänningsanalyser utförts där element i flänsen på lång- eller tvärbalk tagits bort. Analyserna utförs linjärt och med elastiska materialegenskaper. Elementindelningen är samma som i Figur 2.2 och är inte avsedd att beskriva lokala spänningskoncentrationer. Analyserna syftar endast till att undersöka om enstaka tåglast kan passera bron då hela flänsen på aktuell balk borträknas. För att avgöra hur lång tid det tar för en spricka att propagera genom balken krävs brottmekaniska analyser som inte ingår i föreliggande rapport. Belastning utgörs av linjeklass D2, stax 22.5 med axelavstånd 1.8 m och centrumavstånd mellan två närliggande boggier 4.8 m. För mittsnitt på långbalk ges störst spänning av en axellast mitt på balken. Två närliggande boggier placerat centriskt över en tvärbalk ger störst spänning i tvärbalken. 5.1 Oförstärkt modell För befintlig bro redovisas längsgående spänning i oskadad långbalk i Figur 5.1. Om hela överflänsen på den inre långbalken borträknas, Figur 5.2, ökar spänningen från 32 MPa till 47 MPa i överkant. Största huvudspänning vid brott är 55 MPa. Förändring i nedböjning är marginell. För samma belastning fast ett brott i inspänningssnittet mot tvärbalken ger ingen märkbar skillnad eftersom spänningen redan innan var liten, Figur 5.3. För brott i tvärbalken ökar den längsgående spänningen från 3 MPa till 85 MPa. Största huvudspänning vid brott är ca. 1 MPa i modellen men spänningsfältet beskrivs dåligt med aktuellt elementnät. Figur 5.1: Längsgående spänning i långbalkarna, referensmodell. 35

42 Figur 5.2: Längsgående spänning i långbalkarna, simulerat brott i överfläns långbalk, mellan tvärbalkar. Figur 5.3: Längsgående spänning i långbalkarna, simulerat brott i överfläns långbalk, anslutning till tvärbalk. 36

43 Figur 5.4: Längsgående spänning i en tvärbalk, referensmodell. Figur 5.5: Längsgående spänning i en tvärbalk, simulerat brott i underfläns tvärbalk. 5.2 Förstärkt modell I Figur 5.6 till Figur 5.1 redovisas samma resultat som ovan fast med modell där nya långbalkar monterats. Modellen baseras på elastiska mellanlägg av enligt tidigare. Som framkommit från tidigare analyser minskar spänningen i befintlig konstruktion märkbart. Vid ett brott mitt på långbalken ändras inte spänningen i ursprunglig långbalk nämnvärt. Detsamma gäller för stötsnittet mot tvärbalken. Vid ett brott i tvärbalken erhålls dock i princip samma resultat som för oförstärkt bro. 37

44 Figur 5.6: Längsgående spänning i långbalkarna, referensmodell. Figur 5.7: Längsgående spänning i långbalkarna, simulerat brott i överfläns långbalk, mellan tvärbalkar. 38

45 Figur 5.8: Längsgående spänning i långbalkarna, simulerat brott i överfläns långbalk, anslutning till tvärbalk. Figur 5.9: Längsgående spänning i en tvärbalk, referensmodell. Figur 5.1: Längsgående spänning i en tvärbalk, simulerat brott i underfläns tvärbalk. 39

46

47 Referenser Andersson, A., 29. Utmattningsanalys av järnvägsbroar. Licentiatuppsats, Bulletin 96, KTH Brobyggnad. CEN, 25. Eurokod 3: Dimensionering av stålkonstruktioner Del 1-9: Utmattning. SS-EN :25. Ekelund, T., 21. Rapport Särskild inspektion 21. Centralbron Söderström km 1+83, riktad visuell kontroll av spann 3. Rapport nr , Projektengagemang Anläggning i Stockholm AB, dat Hobbacher, A., 27. Recomendations for fatigue design of welded joints and components. IIW document XIII /XV Leander, J., 28. Bro över Söderström, Rapport 1: Mätning och utvärdering m.a.p. utmattning. Rapport 126, KTH Brobyggnad. Radaj, D., Sonsino, C.M., Fricke, W., 26. Fatigue assessment of welded joints by local approaches, 2 nd Ed. Woodhead Publishing Limited, England. Thomasson, P-O., 21. Förslagsskisser på förstärkning med underliggande långbalkar, dat , Broresurs Stockholm AB. 41

PM: Bro över Söderström (km 1+83) Utmattningsanalyser baserat på töjningsmätningar, april-maj 2011

PM: Bro över Söderström (km 1+83) Utmattningsanalyser baserat på töjningsmätningar, april-maj 2011 PM: Bro över Söderström (km 1+83) Utmattningsanalyser baserat på töjningsmätningar, april-maj 211 Andreas Andersson, KTH Brobyggnad Sammanfattning I föreliggande PM redovisas utmattningsanalyser avseende

Läs mer

Bro över Söderström, km 1+83

Bro över Söderström, km 1+83 i Bro över Söderström, km 1+83 Instrumenteringsanvisningar för töjningsmätningar Brobyggnad KTH Brinellvägen 34, SE-100 44 Stockholm Tel: 08-790 79 58, Fax: 08-21 69 49 www.byv.kth.se/avd/bro Andreas Andersson

Läs mer

Järnvägsbro under bevakning

Järnvägsbro under bevakning Bro över Söderström utgör en del av den så kallade getingmidjan i Stockholm där all tågtrafik söder om Stockholms central samsas på två spår. Under rutininspektioner har ett flertal sprickor upptäckts

Läs mer

Gamla Årstabron. Förslag till varselgränser under vattenbilning fas 3, undersida båge 2

Gamla Årstabron. Förslag till varselgränser under vattenbilning fas 3, undersida båge 2 Gamla Årstabron Förslag till varselgränser under vattenbilning fas 3, undersida båge 2 Brobyggnad KTH Brinellvägen 34, SE-100 44 Stockholm Tel: 08-790 79 8, Fax: 08-21 9 49 www.byv.kth.se/avd/bro Andreas

Läs mer

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda Gamla Årstabron Sammanställning av töjningsmätningar utförda 9-9-4 Brobyggnad KTH Brinellvägen 34, SE-1 44 Stockholm Tel: 8-79 79 58, Fax: 8-1 69 49 www.byv.kth.se/avd/bro Andreas Andersson 9 Royal Institute

Läs mer

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT Beräkningar stål 1 Balk skall optimeras map vikt (dvs göras så lätt som möjligt) En i aluminium, en i höghållfast stål Mått: - Längd 180 mm - Tvärsnittets yttermått Höjd: 18 mm Bredd: 12 mm Lastfall: -

Läs mer

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda Gamla Årstabron Sammanställning av töjningsmätningar utförda 7--7 5. Etapp 4. Etapp Max-min töjning (με) 3.... -. -. -3. -4. -5. 3 4 5 6 7 8 9 3 4 5 6 Givare nr. Brobyggnad KTH Brinellvägen 34, SE- 44

Läs mer

Utmattningsdimensionering med FEM Lokala metoder

Utmattningsdimensionering med FEM Lokala metoder Utmattningsdimensionering med FEM Lokala metoder 2014-12-12 Mohammad Al-Emrani Ett TRV Projekt 2012-2013 Raport: Finns snart att ladda ner som pdf via Konstruktionscentrums hemsida Finns att köpa som

Läs mer

PPU408 HT16. Stål, utmattning. Lars Bark MdH/IDT

PPU408 HT16. Stål, utmattning. Lars Bark MdH/IDT PPU408 HT16 Stål, utmattning 1 De flesta haverier som sker i lastbärande konstruktioner orsakas av utmattning. Detta beror bl.a. på att: - hållfastheten vid upprepade belastningar, speciellt vid hög anvisningsverkan

Läs mer

Utmattningsanalys av järnvägsbroar

Utmattningsanalys av järnvägsbroar Utmattningsanalys av järnvägsbroar En fallstudie av stålbroarna mellan Stockholm Central och Söder Mälarstrand, baserat på teoretiska analyser och töjningsmätningar ANDREAS ANDERSSON Licentiatavhandling

Läs mer

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda

Gamla Årstabron. Sammanställning av töjningsmätningar utförda Gamla Årstabron Sammanställning av töjningsmätningar utförda 9-3 Brobyggnad KTH Brinellvägen 3, SE-1 Stockholm Tel: 8-79 79 58, Fax: 81 9 9 www.byv.kth.se/avd/bro Andreas Andersson 9 Royal Institute of

Läs mer

PM Gamla Årstabron Sammanställning av töjningsmätningar på båge 11

PM Gamla Årstabron Sammanställning av töjningsmätningar på båge 11 PM Gamla Årstabron Sammanställning av töjningsmätningar på båge Inledning I föreliggande PM redovisas en sammanställning av töjningsmätningar utförda på gamla Årstabrons båge. Mätningarna utfördes 9-3

Läs mer

Livens inverkan på styvheten

Livens inverkan på styvheten Livens inverkan på styvheten Sidan 1 av 9 Golv förstärkta med liv är tänkta att användas så att belastningen ligger i samma riktning som liven. Då ger liven en avsevärd förstyvning jämfört med en sandwich

Läs mer

Gamla Årstabron, kompletterande beräkningar av nolledsbågarnas bärförmåga under förstärkningsetapper

Gamla Årstabron, kompletterande beräkningar av nolledsbågarnas bärförmåga under förstärkningsetapper PM Ärendenummer: Till: Från: Andreas Andersson Box 7 7 Sundbyberg Datum: -6-8 Trafikverket Box 7 7 Sundbyberg Besöksadress: Landsvägen 5A Telefon: 8-76 www.trafikverket.se Andreas Andersson Trafik Teknik,

Läs mer

Bromall: Utmattning av järnvägsbro

Bromall: Utmattning av järnvägsbro Bromall: Utmattning av järnvägsbro Beräkning av utmattning av järnvägsbro med λ-metoden. Rev: A EN 1992-2: 2005 Innehåll 1 Armering och spännarmering 2 2 Betong utsatt för tryck 8 Sida 2 av 11 Avgränsningar/Begränsningar

Läs mer

Gamla Årstabron. Några beräkningar inför fältmätningar 2007

Gamla Årstabron. Några beräkningar inför fältmätningar 2007 Gamla Årstabron Några beräkningar inför fältmätningar 7 tvärstag ny bågstrimla pågjutning uk båge Brobyggnad KTH Brinellvägen 3, SE- Stockholm Tel: 8-79 79 58, Fax: 8-69 9 www.byv.kth.se/avd/bro Andreas

Läs mer

FEM modellering av instabilitetsproblem

FEM modellering av instabilitetsproblem FEM modellering av instabilitetsproblem Richard Malm, Andreas Andersson KTH Brobyggnad Uppgiftsbeskrivning En balk med I-tvärsnitt bestående av två hopsvetsade U-profiler är fritt upplagd med en spännvidd

Läs mer

Effektiv användning av bergförstärkning vid tunnelbyggande genom förbättrade analysmetoder för samverkan mellan berg och sprutbetong

Effektiv användning av bergförstärkning vid tunnelbyggande genom förbättrade analysmetoder för samverkan mellan berg och sprutbetong Effektiv användning av bergförstärkning vid tunnelbyggande genom förbättrade analysmetoder för samverkan mellan berg och sprutbetong Författare: Andreas Sjölander KTH Handledare: Anders Ansell KTH Richard

Läs mer

Analys av belastning på räckesinfästning på tvärspänd platta

Analys av belastning på räckesinfästning på tvärspänd platta Analys av belastning på räckesinfästning på tvärspänd platta Slutrapport Mats Ekevad, Luleå Tekniska Universitet 2014-05-28 Förord Rapporten beskriver resultatet av beräkningar på räckesinfästningar på

Läs mer

Reparera och förstärka utan att gå på en nit

Reparera och förstärka utan att gå på en nit 1 Gamla nitade stålkonstruktioner Vad säger regelverket? Vad säger forskningen? Vad göra med en gammal nitad konstruktion? Hur förstärka en gammal nitad konstruktion? Ove Lagerqvist, ove@prodevelopment.se

Läs mer

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT Beräkningar stål 1 Balk skall optimeras map vikt (dvs göras så lätt som möjligt) En i aluminium, en i höghållfast stål Mått: - Längd 180 mm - Tvärsnittets yttermått Höjd: 18 mm Bredd: 12 mm Lastfall: -

Läs mer

K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik

K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik K 1 Bestäm resultanten till de båda krafterna. Ange storlek och vinkel i förhållande till x-axeln. y 4N 7N x K 2 Bestäm kraftens komposanter längs x- och y-axeln.

Läs mer

Eurokoder för kranbanor och maskiner Bernt Johansson, LTU

Eurokoder för kranbanor och maskiner Bernt Johansson, LTU Eurokoder för kranbanor och maskiner Bernt Johansson, LTU Bakgrund Kranbanor och maskiner är vanligen förekommande i industribyggnader. Det gemensamma för dessa är att de ger upphov till dynamiska laster,

Läs mer

Bro över Söderström Stockholms C. Älvsjö km Rapport 1: Mätning och utvärdering m.a.p. utmattning JOHN LEANDER

Bro över Söderström Stockholms C. Älvsjö km Rapport 1: Mätning och utvärdering m.a.p. utmattning JOHN LEANDER Bro över Söderström Stockholms C. Älvsjö km 1+83 Rapport 1: Mätning och utvärdering m.a.p. utmattning JOHN LEANDER TRITA-BKN. Rapport 126 ISSN 1103-4289 ISRN KTH/BKN/R-126-SE Byggvetenskap 2008 Brobyggnad

Läs mer

3. Bestäm tvärsnittsklass för en balk av VKR 120 x 120 x 4,5-profil i stålkvalitet S355 som endast är påverkad av moment.

3. Bestäm tvärsnittsklass för en balk av VKR 120 x 120 x 4,5-profil i stålkvalitet S355 som endast är påverkad av moment. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik Uppgifter 2016-08-26 Stålkonstruktion 1. Bestäm tvärsnittsklass för en svetsad balk med I-profil i stålkvalitet S275. Tvärsnittets totala höjd

Läs mer

Betongbalkar. Böjning. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström. Räkneuppgifter

Betongbalkar. Böjning. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström. Räkneuppgifter UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström Räkneuppgifter 2012-11-15 Betongbalkar Böjning 1. Beräkna momentkapacitet för ett betongtvärsnitt med bredd 150 mm och höjd 400 mm armerad

Läs mer

Oarmerade väggar utsatta för tvärkraft (skjuvväggar) Stomanalys

Oarmerade väggar utsatta för tvärkraft (skjuvväggar) Stomanalys Oarmerade väggar utsatta för tvärkraft (skjuvväggar) Stomanalys Generellt Beskrivs i SS-EN 1996-1-1, avsnitt 6.2 och avsnitt 5.5.3 I handboken Utformning av murverkskonstruktioner enligt Eurokod 6, beskrivs

Läs mer

Gruvhissar Analys och mätning, ett projektexempel. Erik Isaksson, Inspecta Technology AB

Gruvhissar Analys och mätning, ett projektexempel. Erik Isaksson, Inspecta Technology AB Gruvhissar Analys och mätning, ett projektexempel Erik Isaksson, Inspecta Technology AB 1 Aktuellt gruvspel och kritiska komponenter Toppskiva Markmonterat friktionsspel med två ekipage Verifierade komponenter

Läs mer

Tentamen i Hållfasthetslära AK2 för M Torsdag , kl

Tentamen i Hållfasthetslära AK2 för M Torsdag , kl Avdelningen för Hållfasthetslära Lunds Tekniska Högskola, LTH Tentamen i Hållfasthetslära AK2 för M Torsdag 2015-06-04, kl. 8.00-13.00 Tentand är skyldig att visa upp fotolegitimation. Om sådan inte medförts

Läs mer

UTMATTNING AV STÅL- KONSTRUKTIONER ENLIGT EUROKOD 3

UTMATTNING AV STÅL- KONSTRUKTIONER ENLIGT EUROKOD 3 UTMATTNING AV STÅL- KONSTRUKTIONER ENLIGT EUROKOD 3 Svensk Standard för dimensionering av stålkonstruktioner med utmattningslast är SS-EN 1993-1-9:2005. Europastandarden har utarbetats av den tekniska

Läs mer

Skogsindustridagarna 2014 Utmattningsskador hos batchkokare? 2014-03-19

Skogsindustridagarna 2014 Utmattningsskador hos batchkokare? 2014-03-19 Skogsindustridagarna 2014 Utmattningsskador hos batchkokare? 1 Först lite information om hur en batchkokare fungerar Vid satsvis kokning (batchkokning) fylls kokaren med flis, vitlut och svartlut. Kokvätskan

Läs mer

Angående skjuvbuckling

Angående skjuvbuckling Sidan 1 av 6 Angående skjuvbuckling Man kan misstänka att liven i en sandwich med invändiga balkar kan haverera genom skjuvbuckling. Att skjuvbuckling kan uppstå kan man förklara med att en skjuvlast kan

Läs mer

Utmattning av aluminiumkonstruktioner enligt Eurokod 9

Utmattning av aluminiumkonstruktioner enligt Eurokod 9 Utmattning av aluminiumkonstruktioner enligt Eurokod 9 Torsten Höglund, professor emeritus i stålbyggnad, KTH Eurokod 9 Dimensionering av aluminiumkonstruktioner, SS-EN 1999, besår av fem delar, se figur

Läs mer

Möjligheter med samverkanskonstruktioner. Stålbyggnadsdagen Jan Stenmark

Möjligheter med samverkanskonstruktioner. Stålbyggnadsdagen Jan Stenmark Möjligheter med samverkanskonstruktioner Stålbyggnadsdagen 2016 2016-10-26 Jan Stenmark Samverkanskonstruktioner Ofrivillig samverkan Uppstår utan avsikt eller till följd av sekundära effekter Samverkan

Läs mer

Kvarvarande utmattningskapacitet hos nitade metallbroar sammanfattning SBUF-projekt 12049

Kvarvarande utmattningskapacitet hos nitade metallbroar sammanfattning SBUF-projekt 12049 Kvarvarande utmattningskapacitet hos nitade metallbroar sammanfattning SBUF-projekt 12049 Många av dagens järnvägssträckningar byggdes i början av 1900-talet och de flesta av broarna som uppfördes är fortfarande

Läs mer

Dimensionering i bruksgränstillstånd

Dimensionering i bruksgränstillstånd Dimensionering i bruksgränstillstånd Kapitel 10 Byggkonstruktion 13 april 2016 Dimensionering av byggnadskonstruktioner 1 Bruksgränstillstånd Formändringar Deformationer Svängningar Sprickbildning 13 april

Läs mer

www.eurocodesoftware.se

www.eurocodesoftware.se www.eurocodesoftware.se caeec220 Pelare betong Program för dimensionering av betongtvärsnitt belastade med moment och normalkraft. Resultat är drag-, tryckarmering och effektiv höjd. Användarmanual Rev

Läs mer

BANSTANDARD I GÖTEBORG, KONSTRUKTION Kapitel Utgåva Sida K 1.2 SPÅR, Material 1 ( 5 ) Avsnitt Datum Senaste ändring K 1.2.13 Betongsliper 2014-10-15

BANSTANDARD I GÖTEBORG, KONSTRUKTION Kapitel Utgåva Sida K 1.2 SPÅR, Material 1 ( 5 ) Avsnitt Datum Senaste ändring K 1.2.13 Betongsliper 2014-10-15 BANSTANDARD I GÖTEBORG, KONSTRUKTION Kapitel Utgåva Sida K 1.2 SPÅR, Material 1 ( 5 ) Avsnitt Datum Senaste ändring K 1.2.13 Betongsliper 2014-10-15 Upprättad av Fastställd av Håkan Karlén Susanne Hultgren

Läs mer

Tentamen i. Konstruktionsteknik. 26 maj 2009 kl

Tentamen i. Konstruktionsteknik. 26 maj 2009 kl Bygg och Miljöteknolo gi Avdelningen för Konstruktionsteknik Tentamen i Konstruktionsteknik 26 maj 2009 kl. 8.00 13.00 Tillåtna hjälpmedel: Tabell & Formelsamlingar Räknedosa OBS! I vissa uppgifter kan

Läs mer

BYGGNADSKONSTRUKTION IV

BYGGNADSKONSTRUKTION IV 2006-01-28 BYGGNADSKONSTRUKTION IV Konstruktionsuppgift 2: Dimensionering och utformning av hallbyggnad i limträ Datablad Snözon... Åsavstånd a =... m Takbalksavstånd b =... m Egentyngd av yttertak g =...

Läs mer

2016-04-01. SS-Pålen Dimensioneringstabeller Slagna Stålrörspålar

2016-04-01. SS-Pålen Dimensioneringstabeller Slagna Stålrörspålar 2016-04-01 SS-Pålen Dimensioneringstabeller Slagna Stålrörspålar Dimensioneringstabeller slagna stålrörspålar 2016-05-10 1 (20) SCANDIA STEEL DIMENSIONERINGSTABELLER SLAGNA STÅLRÖRSPÅLAR, SS-PÅLEN RAPPORT

Läs mer

Dynamisk kontroll av järnvägsbroar, inverkan av 3D effekter

Dynamisk kontroll av järnvägsbroar, inverkan av 3D effekter i z x y Dynamisk kontroll av järnvägsbroar, inverkan av 3D effekter ANDREAS ANDERSSON CHRISTOFFER SVEDHOLM STOCKHOLM, 1 TRITA BKN, Rapport 15 ISSN 113 9 ISRN KTH/BKN/R 15 SE Brobyggnad Byggvetenskap KTH,

Läs mer

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel) Tekniska Högskolan i inköping, IK DE 1 - (Teoridel utan hjälpmedel) NAMN... 1. Vilken typ av ekvation är detta: ε = d u(x) d x Ange vad de ingående storheterna betyder, inklusive deras dimension i SI-enheter.

Läs mer

Mål en del av vision NS-1 (NRA) Bygga och leva med trä

Mål en del av vision NS-1 (NRA) Bygga och leva med trä Konkurrenskraftiga träbroar för framtiden Evenstad bro, Norge och Kristoffer Karlsson Mål en del av vision NS-1 (NRA) Bygga och leva med trä Målet omfattar utveckling av byggnadsteknik med avseende på:

Läs mer

P R O B L E M

P R O B L E M Tekniska Högskolan i Linköping, IEI /Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära - Dimensioneringmetoder, TMHL09, 2008-08-14 kl 8-12 P R O B L E M med L Ö S N I N G A R Del 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Läs mer

Kasper Salin-vinnare skapad

Kasper Salin-vinnare skapad Peter Fajers, Civilingenjör, handläggande stålkonstruktör Väven Kasper Salin-vinnare skapad FEM-DESIGN Umeås nya landmärke har skapats i samarbete mellan två av Skandinaviens ledande arkitektkontor, norska

Läs mer

Nya typfall för rör- och kopplingsställningar

Nya typfall för rör- och kopplingsställningar Nya typfall för rör- och kopplingsställningar Utdrag ur SP-Rapport 2006:58 Nya typfall för rör- och kopplingsställningar Följande handling är ett utdrag av SP-Rapport 2006:58 Rörställningar - Utvärdering

Läs mer

Plannja Lättbalk Teknisk information

Plannja Lättbalk Teknisk information BSAB 96 HSB Maj 2000 Plannja Lättbalk Teknisk information INNEHÅLLSFÖRTECKNING 1. TVÄRSNITTSDATA.. 2 2. ALLMÄNT.. 3 2.1. Z-balkars verkningssätt.. 3 2.2. C-balkars verkningssätt.. 4 3. DIMENSIONERING AV

Läs mer

Dimensionering för tvärkraft Betong

Dimensionering för tvärkraft Betong Dimensionering för tvärkraft Betong Tvärkrafter Huvudspänningar Skjuvsprickor Böjskjuvsprickorna initieras i underkant p.g.a. normalspänningar som överstiger draghållfastheten Livskjuvsprickor uppträder

Läs mer

Gamla Årstabron, kompletterande beräkningar av 3-ledsbågarnas bärförmåga och förstärkningsmetodik

Gamla Årstabron, kompletterande beräkningar av 3-ledsbågarnas bärförmåga och förstärkningsmetodik PM Ärendenummer: Till: Från: Andreas Andersson Box 1070 172 22 Sundbyberg Datum: 2010-06-09 Trafikverket Box 1070 172 22 Sundbyberg Besöksadress: Landsvägen 50A Telefon: 08-762 22 00 www.trafikverket.se

Läs mer

Dynamisk analys och utmattningskontroll med hjälp av fältmätningar och FEM

Dynamisk analys och utmattningskontroll med hjälp av fältmätningar och FEM i Dynamisk analys och utmattningskontroll med hjälp av fältmätningar och FEM Fallstudie över SL:s Bro norr om Söderströmsbron TONY JANHUNEN MARTIN MIKUS Examensarbete Stockholm 21 Dynamisk analys och

Läs mer

Växlar - Underhålls strategi slipning av växlar - Med eller utan rörlig korsnings spets?

Växlar - Underhålls strategi slipning av växlar - Med eller utan rörlig korsnings spets? Växlar - Underhålls strategi slipning av växlar - Med eller utan rörlig korsnings spets? Varför Växel slipning? -Växlar genererar en störning i tåg gången => Utmattnings skador, RCF -Dynamisk belastnings

Läs mer

Materialet har tillkommit med bistånd från följande institutioner och företag:

Materialet har tillkommit med bistånd från följande institutioner och företag: Att konstruera med stål - Läromedel för konstruktörer omfattar: Modul 1 Modul 2 Modul 3 Modul 4 Modul 5 Modul 6 Modul 7 Modul 8 Modul 9 Modul 10 Modul 11 Modul 12 Allmänna grunder Material och komponenter

Läs mer

Att beakta vid konstruktion i aluminium. Kap 19

Att beakta vid konstruktion i aluminium. Kap 19 Att beakta vid konstruktion i aluminium. Kap 19 1 Låg vikt (densitet = 2 700 kg/m3 ) - Låg vikt har betydelse främst när egentyngden är dominerande samt vid transport och montering. Låg elasticitetsmodul

Läs mer

Beteende hos samverkansbjälklag med stål och betong utsatta för brand. Enkel dimensioneringsmetod

Beteende hos samverkansbjälklag med stål och betong utsatta för brand. Enkel dimensioneringsmetod Beteende hos med stål och betong utsatta brand Enkel dimensioneringsmetod Syftet med dimensioneringsmetoden 2 3 Presentationens innehåll Mekaniskt beteende hos armerade Modell betongbjälklaget Brottmoder

Läs mer

= 1 E {σ ν(σ +σ z x y. )} + α T. ε y. ε z. = τ yz G och γ = τ zx. = τ xy G. γ xy. γ yz

= 1 E {σ ν(σ +σ z x y. )} + α T. ε y. ε z. = τ yz G och γ = τ zx. = τ xy G. γ xy. γ yz Tekniska Högskolan i Linköping, IKP /Tore Dahlberg LÖSNINGAR TENTAMEN i Hållfasthetslära - Dimensioneringmetoder, TMHL09, 060601 kl -12 DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel) 1. Spänningarna i en punkt i ett

Läs mer

1. Dimensionering och utformning av hallbyggnad i limträ

1. Dimensionering och utformning av hallbyggnad i limträ Tillämpad fysik och elektronik/ Byggteknik Fördjupningskurs i byggkonstruktion Annika Moström 2014 Sid 1 (5) Konstruktionsuppgift : Limträhall 1. Dimensionering och utformning av hallbyggnad i limträ Uppgiften

Läs mer

Balkar och hålprofiler

Balkar och hålprofiler BRANDSKYDD AV BÄRANDE STÅLKONSTRUKTIONER Balkar och hålprofiler allmänt Inklädning av pelare och balkar av stål med Norgips Normal 13 eller Norgips Brand 15 är ett enkelt och säkert sätt att uppnå önskat

Läs mer

Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål

Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål Möjligheter och begränsningar hos höghållfasta stål Användning av höghållfasta stål har möjliggjort nya typer av konstruktionslösningar. Kunskap om deras möjligheter och begränsningar kan därmed bidra

Läs mer

Utmattningsanalys av svetsförband på pendelarm tillhörande Eco Logs skördare 590D

Utmattningsanalys av svetsförband på pendelarm tillhörande Eco Logs skördare 590D AKADEMIN FÖR TEKNIK OCH MILJÖ Utmattningsanalys av svetsförband på pendelarm tillhörande Eco Logs skördare 590D Jämförelse mellan tre utvärderingsmetoder Olle Karlsson Juni 2012 Examensarbete för högskoleingenjörsexamen

Läs mer

KTH Royal Institute of Technology

KTH Royal Institute of Technology KTH Royal Institute of Technology Nya förbättringsmetoder för ökad livslängd och bättre prestanda Thomas Holmstrand Avdelningen för Lättkonstruktioner Forskargrupp Design och tillverkning av svetsade konstruktioner

Läs mer

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION Datum: 014-08-8 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel:

Läs mer

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION Datum: 016-05-06 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel:

Läs mer

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp)

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp) Karlstads universitet 1(11) Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp) Tentamen Tid Fredag 17/01 2014 kl. 14.00 19.00 Plats Universitetets skrivsal Ansvarig Asaad Almssad tel 0736 19 2019 Carina Rehnström tel 070

Läs mer

Gyproc Handbok 8 Gyproc Teknik. Statik. 4.3 Statik

Gyproc Handbok 8 Gyproc Teknik. Statik. 4.3 Statik Statik Statik Byggnader uppförda med lättbyggnadsteknik stabiliseras vanligtvis mot horisontella laster, vind eller snedställningskrafter genom att utnyttja väggar och bjälklag som kraftupptagande styva

Läs mer

Dynamiska effekter av tåg på broar

Dynamiska effekter av tåg på broar Disposition Dynamiska effekter av tåg på broar Raid Karoumi Avdelning för Bro- och stålbyggnad, KTH Introduktion Vilka krav ställer normen Simulering av dynamisk respons Hur stämmer teorin med mätningar

Läs mer

Reliability analysis in engineering applications

Reliability analysis in engineering applications Reliability analysis in engineering applications Tillförlitlighetsanalyser av existerande konstruktioner Fredrik Carlsson Structural Engineering - Lund University 1 Allmänt β Säker β target Osäker t 0

Läs mer

Tentamen i Hållfasthetslära gkmpt, gkbd, gkbi, gkipi (4C1010, 4C1012, 4C1035, 4C1020) den 13 december 2006

Tentamen i Hållfasthetslära gkmpt, gkbd, gkbi, gkipi (4C1010, 4C1012, 4C1035, 4C1020) den 13 december 2006 KTH - HÅFASTHETSÄRA Tentamen i Hållfasthetslära gkmpt, gkbd, gkbi, gkipi (4C1010, 4C1012, 4C1035, 4C1020) den 13 december 2006 Resultat anslås senast den 8 januari 2007 kl. 13 på institutionens anslagstavla,

Läs mer

Karlstads universitet 1(7) Byggteknik

Karlstads universitet 1(7) Byggteknik Karlstads universitet 1(7) Träkonstruktion BYGB21 5 hp Tentamen Tid Lördag 28 november 2015 kl 9.00-14.00 Plats Universitetets skrivsal Ansvarig Kenny Pettersson, tel 0738 16 16 91 Hjälpmedel Miniräknare

Läs mer

Konstruktionsuppgifter för kursen Strukturmekanik grunder för V3. Jim Brouzoulis Tillämpad Mekanik Chalmers

Konstruktionsuppgifter för kursen Strukturmekanik grunder för V3. Jim Brouzoulis Tillämpad Mekanik Chalmers Konstruktionsuppgifter för kursen Strukturmekanik grunder för V3 Jim Brouzoulis Tillämpad Mekanik Chalmers 1 Förord Denna skrift innehåller de konstruktionsuppgifter som avses lösas i kursen Strukturmekanik

Läs mer

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp)

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp) Karlstads universitet 1(12) Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp) Tentamen Tid Torsdag 17/1 2013 kl 14.00 19.00 Plats Universitetets skrivsal Ansvarig Asaad Almssad tel 0736 19 2019 Carina Rehnström tel 070

Läs mer

Eurokod 3 del 1-2 Brandteknisk dimensionering av stålkonstruktioner

Eurokod 3 del 1-2 Brandteknisk dimensionering av stålkonstruktioner Eurokod 3 del 1-2 Brandteknisk dimensionering av stålkonstruktioner Peter Karlström, Konkret Rådgivande Ingenjörer i Stockholm AB Allmänt EN 1993-1-2 (Eurokod 3 del 1-2) är en av totalt 20 delar som handlar

Läs mer

Förstudie till ramprojektet: Utvärdering av tillåten trafiklast. Vägverket 1(9) Avdelningen för bro och tunnel

Förstudie till ramprojektet: Utvärdering av tillåten trafiklast. Vägverket 1(9) Avdelningen för bro och tunnel Vägverket 1(9) Förstudie till ramprojektet: Utvärdering av tillåten trafiklast Enheten för statlig väghållning 1998-12-17 Vägverket 1998-12-17 2(9) Förord Föreliggande förstudie till ramprojektet Utvärdering

Läs mer

Experimentella metoder, FK3001. Datorövning: Finn ett samband

Experimentella metoder, FK3001. Datorövning: Finn ett samband Experimentella metoder, FK3001 Datorövning: Finn ett samband 1 Inledning Den här övningen går ut på att belysa hur man kan utnyttja dimensionsanalys tillsammans med mätningar för att bestämma fysikaliska

Läs mer

Mätningar för tillståndsbedömning av befintliga broar. John Leander, Docent i brobyggnad Kungliga Tekniska högskolan (KTH)

Mätningar för tillståndsbedömning av befintliga broar. John Leander, Docent i brobyggnad Kungliga Tekniska högskolan (KTH) Mätningar för tillståndsbedömning av befintliga broar John Leander, Docent i brobyggnad Kungliga Tekniska högskolan (KTH) Bakgrund Ett växande antal broar med kända skador och brister. Broarnas funktion

Läs mer

GJUTNING AV VÄGG PÅ PLATTA

GJUTNING AV VÄGG PÅ PLATTA GJUTNING AV VÄGG PÅ PLATTA Studier av sprickrisker orsakat av temperaturförloppet vid härdningen Jan-Erik Jonasson Kjell Wallin Martin Nilsson Abstrakt Försök med gjutning av konstruktionen vägg på platta

Läs mer

Huvudbron SN72 Slussen Stockholm Stad

Huvudbron SN72 Slussen Stockholm Stad Huvudbron SN72 Slussen Stockholm Stad Markus Glaas Skanska Bitr. projektchef/teknisk chef stål Tore Lundmark Ramböll 2017-10-26 Stålbyggnadsdagen Skanska-Ramböll 1 Entreprenad SN72 Projekt Slussen är indelad

Läs mer

Hållfasthetslära Sammanfattning

Hållfasthetslära Sammanfattning 2004-12-09 Enaxlig drag/tryck & skjuvning Anders Ekberg Hållfasthetslära Sammanfattning Anders Ekberg Ekvationsnummer hänvisar till Hans Lundh, Grundläggande Hållfasthetslära, Stockholm, 2000 Denna sammanfattning

Läs mer

LÖSNINGAR. TENTAMEN i Hållfasthetslära grk, TMHL07, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

LÖSNINGAR. TENTAMEN i Hållfasthetslära grk, TMHL07, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel) ÖSNINGAR DE 1 - (Teoridel utan hjälpmedel) 1. Spänningarna i en balk utsatt för transversell last q(x) kan beräknas med formeln σ x M y z I y Detta uttryck är relaterat (kopplat) till ett koordinatsystem

Läs mer

Förstärkning av betongplattor, med och utan öppningar

Förstärkning av betongplattor, med och utan öppningar Förstärkning av betongplattor, med och utan öppningar Ola Enochsson 1, Björn Täljsten 1, 2, Thomas Olofsson 1 och Ove Lagerqvist 3 Bakgrund Utvecklingen av kolfiberbaserade produkter för reparation och

Läs mer

TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD

TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD Datum: 013-05-11 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel: Limträhandboken

Läs mer

Fönster och dörr. Kapitel 3 - Fönster och dörr... 3

Fönster och dörr. Kapitel 3 - Fönster och dörr... 3 25.05.2009 Kapitel 3... 1 Kapitel Innehåll... Sida Kapitel 3 -... 3 Fönster...3 Placera med gitter...5 Hur ser fasaden ut?...5 Öppningsbara fönster...7 Relativ positionering...7 Se på 3D-modell...9 Ytterdörrar...9

Läs mer

Långtidsmätningar av töjningar. på Nya Årstabron till 2011

Långtidsmätningar av töjningar. på Nya Årstabron till 2011 Långtidsmätningar av töjningar på Nya stabron 2008 till 2011 Stefan Trillkott Teknisk Rapport 2012:3 Brobyggnad 2012 ISSN 1404-8450 Brobyggnad KTH Byggvetenskap KTH, SE 100 44 Stockholm www.byv.kth.se

Läs mer

caeec205 Stadium I och II Användarmanual Eurocode Software AB

caeec205 Stadium I och II Användarmanual Eurocode Software AB caeec205 Stadium I och II Rutin för beräkning av spänningar och töjningar för olika typer av tvärsnitt, belastade med moment och normalkraft. Hänsyn tas till krympning och krypning. Rev C Eurocode Software

Läs mer

TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK 2

TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK 2 UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK Datum: 014-08-6 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström och Fredrik Häggström

Läs mer

Analys av lyftarm för Sublift. Stefan Erlandsson Stefan Clementz

Analys av lyftarm för Sublift. Stefan Erlandsson Stefan Clementz Analys av lyftarm för Sublift Stefan Erlandsson Stefan Clementz Examensarbete på grundnivå i hållfasthetslära KTH Hållfasthetslära Handledare: Mårten Olsson Juni 2010 Sammanfattning Syftet med rapporten

Läs mer

(kommer inte till tentasalen men kan nås på tel )

(kommer inte till tentasalen men kan nås på tel ) Karlstads universitet 1(7) Träkonstruktion BYGB21 5 hp Tentamen Tid Tisdag 13 januari 2015 kl 14.00-19.00 Plats Ansvarig Hjälpmedel Universitetets skrivsal Carina Rehnström (kommer inte till tentasalen

Läs mer

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER Datum: 011-1-08 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel:

Läs mer

Banöverbyggnad - Fordonsprofiler

Banöverbyggnad - Fordonsprofiler Gäller för Version Standard Trafikverket 1.0 BVS 1586.22 Giltigt från Giltigt till Antal bilagor 2013-02-15 Tills vidare Diarienummer Ansvarig enhet Fastställd av TRV 2012/71447 Ban- och Vägteknik Leif

Läs mer

Väggar med övervägande vertikal- och viss transversallast

Väggar med övervägande vertikal- och viss transversallast Väggar med övervägande vertikal- och viss transversallast 1 Generellt Beskrivs i SS-EN 1996-1-1, avsnitt 6.1 och kapitel 5 I handboken Utformning av murverkskonstruktioner enligt Eurokod 6, beskrivs i

Läs mer

Fordonsprofiler, Dimensionering av järnvägsfordons yttermått

Fordonsprofiler, Dimensionering av järnvägsfordons yttermått KRAV Fordonsprofiler, Dimensionering av Version 2015-04-24 KRAV Skapat av (namn och organisatorisk enhet) Dokument-ID Version Björn Södergren Fastställt av Dokumentdatum Chef VO Underhåll 2015-04-24 Dokumenttitel

Läs mer

Tentamen i Konstruktionsteknik

Tentamen i Konstruktionsteknik Bygg och Miljöteknologi Avdelningen för Konstruktionsteknik Tentamen i Konstruktionsteknik 2 Juni 2014 kl. 14.00-19.00 Gasquesalen Tillåtna hjälpmedel: Tabell & Formelsamlingar Räknedosa OBS! I vissa uppgifter

Läs mer

Vibrationsutredning Bagartorps Centrum

Vibrationsutredning Bagartorps Centrum Sida: 1 av 6 PM Akustik Vibrationsutredning I detta PM redovisas slutsatser rörande risken för stomljud och kännbara vibrationer orsakade av tåg och tung trafik för planerade hus i. Analysen baseras på

Läs mer

Översättning från limträbalk till stålbalk (IPE, HEA och HEB)

Översättning från limträbalk till stålbalk (IPE, HEA och HEB) Översättning från liträbalk till stålbalk (IPE, HEA och HEB) Beräkningarna är gjorda enligt BKR (www.boverket.se). För en noral balk behöver an kolla böjande oent och nedböjning. Tvärkraft är högst osannolikt

Läs mer

K-uppgifter. K 12 En träregel med tvärsnittsmåtten 45 mm 70 mm är belastad med en normalkraft. i regeln och illustrera spänningen i en figur.

K-uppgifter. K 12 En träregel med tvärsnittsmåtten 45 mm 70 mm är belastad med en normalkraft. i regeln och illustrera spänningen i en figur. K-uppgifter K 12 En träregel med tvärsnittsmåtten 45 mm 70 mm är belastad med en normalkraft på 28 kn som angriper i tvärsnittets tngdpunkt. Bestäm normalspänningen i regeln och illustrera spänningen i

Läs mer

Boverkets författningssamling Utgivare: Förnamn Efternamn

Boverkets författningssamling Utgivare: Förnamn Efternamn Boverkets författningssamling Utgivare: Förnamn Efternamn Boverkets föreskrifter om ändring i verkets föreskrifter och allmänna råd (2011:10) om tillämpning av europeiska konstruktionsstandarder (eurokoder);

Läs mer

BeFo-projekt #350. Tunneldrivning i heterogena förhållanden. Översiktlig studie av styrande egenskaper avseende deformationer

BeFo-projekt #350. Tunneldrivning i heterogena förhållanden. Översiktlig studie av styrande egenskaper avseende deformationer BeFo-projekt #350 Tunneldrivning i heterogena förhållanden Översiktlig studie av styrande egenskaper avseende deformationer Magnus Eriksson, SGI (nuv. Trafikverket) Rebecca Bertilsson, SGI Jonny Sjöberg,

Läs mer

Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16.

Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16. Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16. Deluppgift 1: En segelbåt med vinden rakt i ryggen har hissat spinnakern. Anta att segelbåtens mast är ledad i botten, spinnakern drar masttoppen snett

Läs mer

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 2 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 2 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg Pelare ÖVNING 27 Pelaren i figuren nedan i brottgränstillståndet belastas med en centriskt placerad normalkraft 850. Kontrollera om pelarens bärförmåga är tillräcklig. Betong C30/37, b 350, 350, c 50,

Läs mer

Kontaktperson Datum Beteckning Sida Per-Anders Fjellström COX (4) SP Trä

Kontaktperson Datum Beteckning Sida Per-Anders Fjellström COX (4) SP Trä Kontaktperson Per-Anders Fjellström 2012-02-14 COX20057 1 (4) SP Trä 010-516 62 32 Per-Anders.Fjellstrom@sp.se Vansbro Kommun Lars Lindgren Tekniska enheten 780 50 Vansbro Särskild inspektion av Grönalidsbron

Läs mer