Stabilitets- och hållfasthetsprovning av belysningsstolpar

Transkript

1 Stabilitets- och hållfasthetsprovning av belysningsstolpar Huvudkontor: City-Technologie GmbH Eschenburgstraße Lübeck Telefon: / Telefax: / Mobil: / info@citytechnologie.de Internet: Sverige & Skandinavien kontor: City-Technologie Box Båstad Telefon: +46 (0) Telefax: +46 (0) Internet:

2 Mobil mätteknik för stabilitetsprovning av stolpsystem med Roch-metoden

3 Stabilitetsprovning av jordförankrade stolpsystem Belysningsstolpar Ljussignalstolpar Hänvisningsskyltar Uppspänningsstolpar & master Flodljusstolpar Gasljusstolpar

4 Utsatta områden på en belysningsstolpe av stål 1. Materialegenskaper Varierar i rörövergångar. Uppluckring p.g. av utmattning, sprickbildningar mm. 6. Manschetter Ökad korrosion beroende på typ. 2. Svetsfogar Materialförändringar p.g. av termiskbelastning vid tillverkningen av stolpen. 3. Luckor Statiskt svagaste området på en stolpe. (Tvärsnittsförsvagning ca %), Kritiskt område för sprickbildning och deformation. 5. Kabelgenomföringar Beroende på utformning och antal medför genomföringar en kraftig tvärsnittsförsvagning. 4. Grundförankring Tillräckligt förankringsdjup, fundamenttyp, komprimering av grundläggningsmaterial mm.

5 Riskpotential i Sverige 3 miljoner stolpar. Åldersstruktur för stålstolpar i Sverige Stolpbestånden blir äldre varje dag. En allt större mängd stolpar närmar sig sin beräknade livslängd på 30 år. Totalt stolpbestånd i Sverige är c:a 3 miljoner. 3-5% är farliga d.v.s

6 Dåliga stolpar medför stora risker. Elfara Person Skador Materiella Skador Kritiskt område

7 Även nyare stolpar kan vara dåliga

8 Besiktnings- och undersökningsmetoder Visuell inspektion Den vanligaste metoden, man okulärbesiktigar stolpen. Ser stolpen rostig ut åtgärdar man. Audio diagnostik Man knackar med hammare mot stolpen och lyssnar på efterklangen. Mycket rost ger dålig klang. Ultra ljud undersökning Godstjocklek undersökes, ev. rost kan identifieras, men endast i den punkt som mätning utföres. Roch-Metoden Hela stolpsytemet stabilitetstestas i fyra olika riktningar med utförlig diagnostik på alla ingående element

9 Stabilitetsprovning ger säkerhet Mobil-mätteknik för Stabilitetsprovning med ackreditering. Utförd enligt DIN och EN-Normer För belysningsstolpar av Stål, Aluminium och Betong

10 Stabilitetsprovning med Roch-metoden i enlighet med DIN EN ISO/IEC ackreditering och enligt DIN EN ISO 9001 certifierade Roch Services GmbH:s provningslaboratorium omfattar följande: Datorunderstödd realtidsprovning med kontinuerlig övervakning i Kraft-Avikelse-Diagram. Individuell vindlastsimuleringsberäkning med hänsyn till ort och av tillverkaren fastställt belastningsvärde för varje enskild stolpe, inklusive påbyggnadsobjekt enligt DIN EN 40 med statistikprogram (WLBP). Säkerhetskoncept: Provlast enligt DIN EN ska vara minst 1,5-ggr. vindlast. Belastnigspunkt för provlast från 1,5m 12,0m höjd, beroende på stolptyp. Stabilitetsprovning i enlighet med DIN som avser belastnings- och töjningssäkerhet för stolpe (materialtillstånd) och lägesstabilitet för fundament och fastsättning. 4 Tryck- och dragprovningar i hela stolpens tvärsnitt med belastning och utvärdering av materialtilstånd, även i och kring servicelucka, svetsfogar, manschetter infästningar och fundament. Utförligt detaljerat provningsprotokoll med tillståndsbeskrivning, placering, samt fel- och åtgärdsförslag för varje enskild stolpe. Roch Service med City-Technologie är ackrediterade enligt DIN EN ISO/IEC och DIN EN ISO 9001 som certifierat provlaboaratorium med oinskränkt rätt att prova och utvärdera stabilitet i enlighet med Roch-metoden. Test-teamet med utrustning är ansvarsförsäkrade för sak- och personskador. Stablitetsprovningen uppfyller föreskrifter och normer för arbetsplatssäkerhet och genomförs i enlighet med DIN 1076, DIN 4131, EN 40 och DIN

11 Specialutrustade fordon för stabilitetsprovning. För stolpar upp till12 m För stolpar över 12 m Gasstolpar upp till 9 m

12 Specialutrustat fordon med komplett datainsamling.

13 Litet anpassat testfordon

14 Böjmomentförlopp Vindlast Ett Stolpsystem Böjmomentförlopp Böjmomentet: M b M b = F(Kraft) x L(Hävarm) Mark Fundament

15 Elastisitet = Hook`s kurva F [kn] F So = Kraft i Kilo Newton = Sträcka RM RE E M R RE RM 0E =Elastisitetsgräns = Maximal töjningsgräns = Elastiskt område E-M = Plastisitetsområde MR = Maximal töjningsgräns har överskridits So [mm]

16

17 Roch-metoden Simulering med fyra belastningsprovningar enligt DIN-Normer och EN-Normer 2. Drag 1. Tryck Realtidsprovning och utvärdering med dokumentation genom Kraft/avvikelse diagram DAP-PL Akkreditiert nach DIN EN ISO/IEC 17025:2000 Förflyttning ca Drag 3. Tryck

18 Varje stolpe provas i 4-riktningar

19 Testresultat Kat 1 Säker Kat 2 Säker med begränsning Kat 3 Ej säker Kat 4 Ej säker Kat 5 Ej säker E å Kategorisering enligt Standard Förklaring Utan anmärkning. Stolpen har klarat testlasten och visade inga deformeringar överskridande gränsvärdena för materialsträckning. Stolpe och fundament är godkända. Klarat vindlast i rörlig mark. Stolpen har klarat vindlast plus säkerhetspåslag utan att överskrida gränsvärdena för materialsträckning, dock med deformering av mark. På grund av rådande grundsättningsförhållande var det ej möjligt att belasta stolpen med testlast. Markrörelser. På grund av otillräckliga grundsättningsförhållanden klarade stolpen varken vindlast eller testbelastning. Materialkrav ej uppnått. Materialdeformering upptäckt, stolpen klarar ej testlast eftersom gränsvärdena för materialsträckning överskrides. Materialkrav ej uppnått. Materialdeformering upptäckt, stolpen klarar ej vindlast eftersom gränsvärdena för materialsträckning överskrides. Ej åtkomlig Stolpen var vid testtillfället ej åtkomlig.

20 Kategori 1 Provlast Tryck-kraft F/kN Vindlast Sträcka s/mm Provresultat: Utan anmärkning! Stolpen är i fullgott skick.

21 Vi hittar svagheterna i era stolpar Stolpen är testad och O.K.

22 Kategori 2 Provlast Tryck-kraft i kn Vindlast Sträcka s/mm Provresultat: Stolpen klarar vindlast, men rör sig i grund.

23 Skador Fundamentbrott på grund av erosion, frostsprängning och belastningssvängning.

24 Kategori 3 Provlast Tryckkraft i KN Vindlast Sträcka s/mm Provresultat: Klarar inte belastning p.g. fundament problem.

25 Fundamentroblem

26 Kategori 4 Tryckkraft i KN Provlast Vindlast Sträcka s/mm Provresultat: Uppnår ej provlast p.g. materialproblem.

27 Deformation och materialskador

28 Kategori 5 Provlast Tryckkraft i KN Vindlast Sträcka s/mm Provresultat: Akut stolpbrottsrisk. Stolpen måste tas bort omgående.

29 Skador & stolpbrott

30 City-Technologie GmbH exklusiver Vertriebspartner von Gradering/bedömning Kod 1 Kod 4

31 Hur stabilitets- och hållfasthetsprovning av belysningsstolpar minskar CO2 utsläpp och blir en del i miljöarbetet.

32 Stabiltetsprovning som en del i miljöarbetet. Utbyte av belysningsstolpar påverkar miljön: Ett Exempel: Konisk belysningsstolpe: Material: Stål S235 Höjd: 10 m Godstjocklek: 4 mm Tvärsnitt: 204 mm 89 mm Vikt: 164 kg Ytbehandling: Varmförzinkning & lackering.

33 Minskning av CO2 utsläpp genom stabilitetsprovning. CO2-utsläpp Vid utbyte av stolpe (utan fundament) CO2-utsläpp Vid stabiltetsprovning Stålproduktion: 328,00 kg CO2 Framkörning: 1,05 kg CO2 Bearbetning: 5,54 kg CO2 Provning: 0,74 kg CO2 Transport: 6,25 kg CO2 Frånkörning: 1,05 kg CO2 Montage: 10,14 kg CO2 Avyttring:* 19,74 kg CO2 Summa: 369,67 kg CO2 (100 %) Summa: 2,85 kg CO2 ( 0,77 %) * Avyttring=demontage, bortforsling och återvinning.

34 Jämförelse: Mindre utsläpp vid färre stolpbyte. Utbyte av 180 stolpar: Stabilitetsprovning av 180 stolpar: 180 x 369,67 kg CO2 = ,60 kg CO2 = 66,54 t CO2 180 x 2,85 kg CO2 = 513 kg CO2 = 0,513 t CO2 100 % (130 gånger mer utsläpp av CO2) 0,77 %

35 Minskning av CO2 utsläpp genom stabilitetsprovning. CO2-utsläpp Vid utbyte av stolpe (med fundament) CO2-utsläpp Vid stabiltetsprovning Stålproduktion: 328,00 kg CO2 Framkörning: 1,05 kg CO2 Bearbetning: 5,54 kg CO2 Provning: 0,74 kg CO2 Transport: 6,25 kg CO2 Frånkörning: 1,05 kg CO2 Montage:* 216,74 kg CO2 Avyttring: 19,74 kg CO2 Summa: 576,27 kg CO2 (100 %) Summa: 2,85 kg CO2 ( 0,50 %) *Montage = tillverkning av fundament, grävning & övrig maskinhjälp.

36 Mindre utsläpp vid färre stolpbyte. Jämförelse: ( med fundament ) Utbyte av 180 stolpar: Stabilitetsprovning av 180 stolpar: 180 x 576,27 kg CO2 = kg CO2 = 103,73 t CO2 180 x 2,85 kg CO2 = 513 kg CO2 = 0,513 t CO2 100 % (202 gånger mer utsläpp av CO2) 0,49 %

37 Minskat CO2 utsläpp för 180 stolpar över tiden 100 år om man kan reducera antalet stolpbyten till två. Tidsfaktor: 180 stolpar m. fundament 100 år. CO2 300 t 300 t 3x Stolpbyten 200 t 205 t 2x Stolpbyten + 10x Stabilitetsprovn. 100 t CO2-Minskat utsläpp 95 t för 180 stolpar ca. 1,0 t / år t.

38 Stabilitetsprovning medför c:a 99,23 % mindre CO2 utsläpp En klar miljö vinst: Ett rationellt utbyte av alla stolpar som fallit för åldersstrecket innebär alltså minst gånger så mycket CO2 utsläpp som en provning som ger besked om en stolpe kan stå kvar i minst 6 år ytterligare eller om den måste bytas ut. EU har som mål att minska det totala CO2 utsläppet med 20% till 2020 och med 50% till 2050 jämfört med 1990 siffror. CO2 Utsläpp Internationellt jämförelse: Tyskland: 1032 milj. t 873 milj. t USA 4842 milj. t 5817 milj. t Kina 2289 milj. t 5060 milj. t Ryssland 2034 milj. t 1544 milj. t England 558 milj. t 530 milj. t

39 Roch-Metoden Stabilitetsprovning med ackreditering. Roch-Metoden ger dig verifierad säkerhet

40 Belastning genom Vindpåverkan

41 Global uppvärmning ger extrem vindar Gudrun" gav lokalt vindhstigheter på150 km/h (42m/s)

42 Vindlastberäkning

43 Beräkningar enligt. DIN EN 40-6 eller DIN 4131 Simuleringsprogram för Vindlast. Belastningsvärden enligt normer.

45 Vad belastar ett stolpsystem Egenvikt Påbyggnadsdelar Skyltar Plakat Blomkorgar Juldekorationer Reklam Hänvisningsskyltar

46 Ersättningsvärden måste beräknas vid påbyggnad på stolpar Momentbelastning utan påhängd skylt: 4,19 knm Momentbelastning med påhängdskylt: 6,56 knm Nödvändig höjning av momentbelastning p.g. av påhängd skylt: c:a 56,6 % Verfasser: Dipl.-Ing. M.Giesener: All rights reserved Autor Matthias Giesener

47 Påverkan av Snö och Is

48 Påverkan av Vind, Snö, is och temperatur Snö Is Blötsnö Rimfrost Nedisning Temperatur

49 För stor armatur på för klen stolpe?

50 Vår testmeod=säkerhet Roch-metoden identifierar potentiellt farliga stolpar så dessa kan elimineras. Vår erfarenhet är att c:a 5% av alla stolpar som testats med Roch-metoden är farliga och måste bytas omedelbart. Alla testade stolpar graderas i en 5-gradig skala med individuell bedömning som godkänd, eller som stolpe som måste åtgärdas.

51 Byt bara uttjänta stolpar. Genom identifiering av farliga och icke farliga stolpar kan stolpbyten minimeras till att omfatta endast uttjänta farliga stolpar. Kostnaderna för stabilitetstest utgör endast en bråkdel av installationskostnaderna för utbytes stolpar. Mer än 80% av de stolpar som byts baserat på okulär besiktning är inte farliga och byts ut i onödan.

52 Besparingspotential / Exempel Beräknad livslängd (teknisk livslängd) 30 år Utbyteskostnad per stolpe 6000 Kr Stabilitetsprovning per stolpe Kr Antal utbytta stolpar i % Exempel 1 Exempel 2 Exempel 3 0% 3% 5% Kostnad för stabilitetsprovning av 200 stolpar Kr Kr Kr Utbyteskostnad 0 Kr Kr Kr Totalkostnad stabilitetstprovning och utbyteskostnad Kr Kr Kr Utbyte av 200 stolpar pg. ålder Kr Kr Kr Besparingspotential i Kr Kr Kr Kr Besparingspotential i % 0,96 % 0,93 % 0,91 %

53

54 City-Technologie GmbH exklusiver Vertriebspartner von