Reparera och förstärka utan att gå på en nit

Transkript

1 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,

2 2 Nitade förband och konstruktioner förr 2,5 miljoner nitar!

3 3 och nu

4 4 Förband i gamla nitade konstruktioner Förbandens bärförmåga? Statisk belastning dragning, skjuvning - Nitarnas och stålets hållfasthet Utmattning - Nitarnas och stålets hållfasthet - Förbandets utformning, lasthistorik, korrosion, sprickor

5 5 Vad säger regelverken om bärförmågan? Eurokod 3: Dimensionering av stålkonstruktioner Del 1-8: Dimensionering av knutpunkter och förband (SS-EN ) Eurokod 3: Dimensionering av stålkonstruktioner Del 1-9: Utmattning (SS-EN ) Boverkets föreskrifter och allmänna råd om tillämpning av de europeiska konstruktionsstandarderna (EKS8, BFS 2011:10) Trafikverkets föreskrifter om ändring av Vägverkets föreskrifter (VVFS 2004:43) om tillämpningen av europeiska beräkningsstandarder (TRVFS 2011:12) SS-EN 1090 Utförande av stål- och aluminiumkonstruktioner Del 2, Stålkonstruktioner (SS-EN ) Bärighetsberäkningar av järnvägsbroar (BVS ) Brottseghet hos konstruktionsstål i järnvägsbroar (BVS ) Fokus på nybyggnad Hmm..., intressant

6 6 Skjuvkraftsbelastade förband - Skjuvning (F v,rd ) SS-EN Förband och sån t - Hålkantbrott (F b,rd ) - Områdesbrott (F s.rd ) Skjuvning - Glidning (F s,rd ) Dragkraftsbelastade förband - Dragbrott (F t,rd ) Hålkantbrott - Genomstansning (B p,rd ) Inte så mycket specifikt om nitar Områdesbrott

7 7 SS-EN Utmattning C beror av typ av förband etc. Ingen specifik information om gamla nitade konstruktioner

8 8 BVS , Bärighetsberäkningar etc Hållfasthet för stål i broar byggda <1901, , , >1955 Nitar: f buk = 330/280 MPa Information om provning av hållfasthet för stål För utmattning hänvisas till BSK 07, tabell B 3:2 Grundmaterial < C =71 Skjuvpåverkad nit i enskärigt förband, C = 80 Skjuvpåverkad nit i flerskärigt förband, C = 100 Tips och råd om delskadeanalys för att bestämma återstående livslängd

9 9 BVS , Brottseghet etc Riktlinjer för kontroll av brottseghet och kemisk analys av konstruktionsstål Hur ta ut provstavsämnen, utformning av provkroppar, utformning och omfattning av provning I en tidigare version av BVS Kriterium: 50 mm spricka utan sprött brott - J c > 50 kn/m: OK - J c < 20 kn/m: Sprött brott

10 10 Vad säger forskningen? (1/5) Fokus på utmattning och gamla järnvägsbroar Samhällsintresse genererar statlig finansiering av forskning Hållfasthet för nitar och stål Utmattning av nitade balkar och förband I Sverige: Främst LTU och Chalmers

11 11 Vad säger forskningen? (2/5) Hållfasthet för nitar baseras på provning av nitar från två gamla svenska broar

12 12 Hållfasthet för stål/järn Statistisk utvärdering av provningar av material från svenska och tyska broar Vad säger forskningen? (3/5)

13 13 Vad säger forskningen? (4/5) Brottseghet, J c stora variationer!!!! 8 svenska broar byggda svenska broar byggda

14 14 Vad säger forskningen? (5/5) Utmattning ingen exakt vetenskap. Gamla nitade plåtbalkar Gamla nitade fackverksbalkar

15 15 Vad gör jag med en gammal nitad konstruktion? Konsekvenser av brott? - Skador på människor och/eller egendom? - Flaskhals för produktionen? Typ av belastning? Statisk Dynamisk? Statiskt belastad konstruktion 1) Kontrollberäkning med hållfastheter enligt t ex BVS ) Bestäm hållfastheter genom provning Räkna om! 3) Förstärk, reparera eller byt ut Utmattningsbelastad konstruktion 1) Kontrollera sprickbildning visuellt, NDT 2) Utred lasthistorik en utmaning. 3) Stålets seghet Dokument eller provning av J c 4) Kontrollberäkning med hållfastheter enligt t ex BVS ) Bestäm hållfastheter genom provning Räkna om! 6) Förstärk, reparera eller byt ut

16 16 Hur kan jag förstärka en gammal nitad konstruktion? Svetsa inte! Ta bort färg och rost vad finns kvar? Sprickor? Kritiska snitt för bärförmågan? Förband Ersätt dåliga eller saknade nitar med - förspända skruvar - injektionsbultar Balkar och plåtar - Byt ut utdömda komponenter - Förstärk befintliga plåtar genom att limma på kompositmaterial Lägg på nytt rostskydd

17 17 Nu nitar jag! May the force be with you!