s brolaster enligt eurocode · vattentryck ska beräknas som en permanent last med ett högt och...

Eurocode Software AB

Brolaster enligt Eurocode

Dokumentmall som beskriver laster på vägbroar.

Detta dokument reviderats av dig som användare,förbättringar och kommenterar på detta dokumentskickas [email protected].

MALL

Rev PA6

ww

w.e

uro

codesoft

ware

.se

MallVägbrolaster enligt Eurocode Sidan 2(15)

C:\Programdokumentation\Mallar\Mall_Vagbro_Laster_Rev_PA6.doc2010-09-17 09:14:00

Innehållsförteckning1 Permanenta laster ....................................................................................................................4

1.1 Egentyngd........................................................................................................................41.2 Egentyngd jord ................................................................................................................41.3 Beläggning ......................................................................................................................41.4 Ballast..............................................................................................................................41.5 Jordtryck vilo...................................................................................................................41.6 Jordtryck passivt..............................................................................................................4

1.6.1 Ökat jordtryck orsakat av en konstruktionsdels horisontella rörelse mot jord (TKBro B.3.4.2) .............................................................................................................................41.6.2 Bro med ändskärmar (TR Bro B.2.1.7) ...................................................................5

1.7 Vattentryck (TK Bro B.3.3.4) .........................................................................................51.8 Stödförskjutning (EN 1991-1-1, 2.3.1.3) ........................................................................5

1.8.1 Styv/vek fjäder ........................................................................................................51.9 Krympning ......................................................................................................................51.10 Spännkraft .......................................................................................................................6

2 Variabla laster .........................................................................................................................72.1 Trafik_LM1_TS och Trafik_LM1_UDL ........................................................................72.2 Trafik_LM2.....................................................................................................................72.3 Typfordon (VVFS 2004:43 6 kap. 3§) ............................................................................8

2.3.1 Typfordon kombinering (TK Bro B.3.4.1.3d).........................................................82.3.2 Typfordon dynamiskt tillskott (VVFS 2004:43 6 kap. 3§) .....................................8

2.4 Last GC bana...................................................................................................................82.5 Broms (EN 1991-2, 4.4.1)...............................................................................................8

2.5.1 Jordtryck av broms ..................................................................................................92.5.2 Broms typfordon (TK Bro B.3.4.1.3)......................................................................9

2.6 Centrifugalkraft (EN 1991-2, 4.4.2 (1);(2);(3))...............................................................92.6.1 Centrifugalkraft typfordon ......................................................................................9

2.7 Sidokraft (EN 1991-2, 4.4.2(4)) ......................................................................................92.7.1 Sidokraft typfordon .................................................................................................9

2.8 Last på bank ....................................................................................................................92.9 Vindlast ...........................................................................................................................9

2.9.1 Vindlast på bron utan trafik...................................................................................102.9.2 Vindlast på bron med trafik...................................................................................10

2.10 Temperaturändring ........................................................................................................102.10.1 Jämn temperaturändring........................................................................................102.10.2 Temperaturskillnad................................................................................................112.10.3 Jordtryck av temperaturändring ............................................................................112.10.4 Ökat jordtryck mot ändskärmar orsakat av dess rörelse mot jorden .....................11

2.11 Is- och strömtryck..........................................................................................................112.12 Olyckslast pådrivande ...................................................................................................112.13 Olyckslast mothållande .................................................................................................112.14 Lagerfriktion..................................................................................................................11

3 Gruppering av trafiklaster .....................................................................................................123.1 gr1a................................................................................................................................123.2 gr2..................................................................................................................................12

4 Lastkombinationer.................................................................................................................134.1 Jämvikt, EQU (6.10) .....................................................................................................13



4.2 Brottgränsstillstånd (uppsättning B)..............................................................................134.2.1 Permanenta laster dominerar, ULS-Ba (6.10a) .....................................................134.2.2 Permanenta laster dominerar inte, ULS-Bb (6.10b)..............................................13

4.3 Brottgräns ULS-Geo .....................................................................................................144.4 Brukgränstillstånd .........................................................................................................14

4.4.1 Karakteristisk lastkombination, SLS-K (6.14a) ....................................................144.4.2 Frekvent lastkombination, SLS-F (6.14b).............................................................144.4.3 Kvasipermanent lastkombination, SLS-QP (6.14c) ..............................................15



1 Permanenta laster

1.1 EgentyngdBeräknas utifrån nominella mått.

1.2 Egentyngd jordBeräknas utifrån nominella mått, dock bör det finnas marginal för variation av detta iberäkningen, Gk,sup resp. Gk,inf..

1.3 BeläggningTabell 1.1 Beräkning av beläggningens egentyngdBeläggning Tjocklek

[mm]Tunghet[kN/m3]

Tyngd[kN/m2]

5 mm Isolermatta 5 22 0,1110 mm ABT 4 160/220 10 23 0,2340 mm ABT 11 70/110 40 23 0,9250 mm ABT 16 70/110 50 23 1,15Summa 105 2,41

1.4 BallastBallastdjup ska räknas med +/- 30 %.

1.5 Jordtryck vilo

1.6 Jordtryck passivt

1.6.1 Ökat jordtryck orsakat av en konstruktionsdels horisontella rörelsemot jord (TK Bro B.3.4.2)

Jordtryckets ökning när vertikal konstruktionsdel rör sig horisontellt i riktning mot jorden skabeaktas. Jordtryckets ökning ska hänföras till de laster som ger upphov till rörelserna.För den förskjutning som orsakas av temperaturändring ska förskjutningsmåttet svara mottemperaturskillnaden Te.max – Te.min, se SS-EN 1991-1-5.

Det ökade jordtrycket av temperaturändring ska beaktas även i situationer där lasteffekten avtemperaturändring i övrigt får utelämnas.

Ökat jordtryck mot ramben, pelare etc. orsakat av dess rörelse mot jorden

Ökat jordtryck mot ändskärmar orsakat av dess rörelse mot jordenKombinationsfaktorn ψ2 för temperaturlast ska för ökat jordtryck på grund av temperaturändringtillämpas på temperaturrörelsen.



1.6.2 Bro med ändskärmar (TR Bro B.2.1.7)

En bro med ändskärmar dimensioneras för ett ökat jordtryck på grund av ändskärmens rörelse motbanken. Beroende på rörelsernas sammanlagda storlek utförs dimensioneringen enligt något avföljande alternativ.

1. Om summan av de ingående rörelsernas karakteristiska värden inte överstiger 1/200 avändskärmens höjd delas det ökade jordtrycket upp i delar som hänförs till den last somorsakar respektive rörelse.

2. Om summan av de ingående rörelsernas karakteristiska värden överstiger 1/200 avändskärmens höjd dimensioneras bron för ett passivt jordtryck betraktat som en variabel last.

1.7 Vattentryck (TK Bro B.3.3.4)Vattentryck ska beräknas som en permanent last med ett högt och ett lågt värde, Gk,sup resp. Gk,inf.Vattennivån HHW ska antas motsvara Gk,sup och vattennivån LLW ska antas motsvara Gk,inf.

1.8 Stödförskjutning (EN 1991-1-1, 2.3.1.3)Karakteristiska vertikala stödsättningar +10 mmKarakteristiska horisontella stödsättningar +-10 mmStödförskjutningarna justeras med faktor

1.8.1 Styv/vek fjäder

Edmrk=Ekmrk*γn*γm ( styv fjäder)Edmrk=Ekmrk/γn/γm (vek fjäder)

σ=N/Areaδ=σ/E*tmrk

N=1 kN, Area=1 m2 ger σ=1 kN/m2

1.9 Krympning

(TK Bro B.3.3.6)Betongens krympning ska beaktas enligt SS-EN 1992-1-1 och SS-EN 1992-2. Den relativafuktigheten ska antas vara 80 %. Betongens krympning ska beaktas både för statiskt obestämdakonstruktioner och då delar av en och samma konstruktion gjuts vid olika tidpunkter.

ecs=0,25 promille



1.10SpännkraftSpännkrafter i spännarmerad betong ska beaktas enligt SS-EN 1992-1-1 och SS-EN 1992-2.

Lina 12 15,7 mmμ=0,20κ=0,006

Låsglidning Δs=6 mm

Ep=195 GPaAp=1800 mm2fpk=1860 MPa



2 Variabla lasterFör att anpassa lastmodellerna LM 1 och LM 2 till aktuell vägtrafik används anpassningsfaktorerα respektive β. Anpassningsfaktorerna α ska minst ges värden enligt Tabell 2.1.

Tabell 2.1 Anpassningsfaktorer (VVFS 2006:61)αQ1 0,9αQ2 0,9αQ3 0αq1 0,7αqi 1,0 för i>1αqr 1,0

βQ=0,9

2.1 Trafik_LM1_TS och Trafik_LM1_UDLTvå delsystem – en boggilast och en utbredd lastAxelavstånd i boggin är fast 1,2 m

Tabell 2.2 TrafiklastLastfält Boggie Qk

[kN]α*Qk α*Qk Utbredd qk

[kN/m2]α*qk[kN/m2]

α*qk[kN/m]

1 2*300 2*0,9*300 2*270 9 0,7*9 18,92 2*200 2*0,9*200 2*180 2,5 1,0*2,5 7,53 2*100 0 0 2,5 1,0*2,5 7,5

Övriga lastfält:qk= 2,5 kN/m2Återstående yta: qk= 2,5 kN/m2Lastyta av hjultryck: 0,40 x 0,40 m, lasten antas jämnt utbredd över lastytanLastspridning får antas ske i lutning 1:1

2.2 Trafik_LM2Enstaka axellast βQ * Qak

Qak= 400 kNβQ= 0,9

Lastyta: 0,60 x 0,35 m, där 0,35 m är parallellt med brons längdaxelSamma kontaktyta får användas för lastmodell 2 som för lastmodell 1. (VVFS 2006:61)Lastutbredning och lastspridning lika LM 1



2.3 Typfordon (VVFS 2004:43 6 kap. 3§)Trafiklast med typfordon enligt bilaga 3 med A lika med 180 kN och B lika med 300 kN. Denjämnt utbredda lasten q är 0 alternativt 5 kN/m och är jämnt fördelad över lastfältets bredd. Varjebärverksdel beräknas för det typfordon som ger ogynnsammaste inverkan.Typfordonens axlar är alltid centriskt placerade inom lastfältet. Hjultryckets utbredning i tvärledär 0,3 m och i längsled 0,2 m. Centrumavståndet mellan hjultrycken förutsätts varieragodtyckligt mellan 1,7 m och 2,3 m.Lastfältens antal och placering väljs i varje enskilt fall så att ogynnsammaste inverkan erhålls.Antalet lastfält med typfordon är högst två. Ena lastfältets typfordon multipliceras med faktorn1,0 och det andra lastfältets typfordon med faktorn 0,8. Övriga lastfält har en jämnt fördelad lastq. Denna kan vara 0 alternativt 5 kN/m och är jämnt fördelad över lastfältets bredd.

Tabell 2.3 Kombinationsfaktorer (TK Bro B.2.1.2.2)Ψ0 Ψ1 Ψ2

0,75 0,75 0

2.3.1 Typfordon kombinering (TK Bro B.3.4.1.3d)

De vertikala och de horisontella krafterna av typfordonen ska kombineras enligt samma principersom lastmodell 1 med tillhörande horisontalkrafter.

2.3.2 Typfordon dynamiskt tillskott (VVFS 2004:43 6 kap. 3§)

Dynamiskt tillskott ε läggs till samtliga punktlaster. Det dynamiska tillskottet maximeras till 35%.

ε=740/(20+L)

L i längsled bestäms enligt bilaga 3 och i tvärled som konsollängden eller avståndet mellanhuvudbalkarnas centrumlinjer. För snedvinkliga plattbärverk kan samma dynamiska tillskott somanvänds i längsled användas i tvärled.

2.4 Last GC banaLast på gångbanor: tre alternativa lasterUtbredd last qfk= 5 kN/m2Punktlast Qfwk= 10 kN med lastyta 0,10 x 0,10 mServicefordon 2 axlar Qserv= 80 kN + 40 kN c/c 3,0 m hjulavstånd 1,3 m, lastyta 0,2 x 0,2 mServicefordon behöver inte beaktas om permanenta hinder anordnas

2.5 Broms (EN 1991-2, 4.4.1)Karakteristiskt värdeQlk,k=0,6*αQ1*(2*Q1)+0,1* αq1*w1*L

KombinationsvärdeQlk,k=ψ0,Q1*0,6*αQ1*(2*Q1)+ψ0,q1*0,1*αq1*w1*L

Frekvent värdeQlk,k=ψ1,Q1*0,6*αQ1*(2*Q1)+ψ1,q1*0,1*αq1*w1*L

Bestämmande längd för bromskraft (Tk Bro B.3.4.1.2)



2.5.1 Jordtryck av broms

Metod 2Metod 3, γm

2.5.2 Broms typfordon (TK Bro B.3.4.1.3)

Bromskraft ska båda beräknas som 0,6QT där QT är den sammanlagda tyngden, utan dynamiskttillskott, av det tyngsta typfordonet som ryms i körfält 1.

2.6 Centrifugalkraft (EN 1991-2, 4.4.2 (1);(2);(3))Qtk= 0,2*Qv om r < 200 mQtk= 40*Qv/r om 200 <r <1500 mQtk= 0 om r > 1500 mr = horisontalradie för körbanans centrumlinjeQv= totala tyngden av boggisystemets punktlaster i LM 1

2.6.1 Centrifugalkraft typfordon

Centrifugalkraft skall beräknas med Qv värdet lika med är den sammanlagda tyngden, utandynamiskt tillskott, av det tyngsta typfordonet som ryms i körfält 1.

2.7 Sidokraft (EN 1991-2, 4.4.2(4))Sidokraft av sned inbromsningQtrk= 25 % av Qlk

Qtrk antas verka samtidigt med Qlk

2.7.1 Sidokraft typfordon

Sidokraften skall beräknas som 0,25*0,6*QT där QT är den sammanlagda tyngden, utandynamiskt tillskott, av det tyngsta typfordonet som ryms i körfält 1.

2.8 Last på bankLandfästen, vingmurar, sidomurar dimensioneras för jordtryck av överlast motsvarande 20kN/m2 på bredden 6 m och lasten 10 kN/m2 på övrig bredd inklusive GC-banor och mittremsa

Grusskift dimensioneras för en horisontal kraft 0,6 αQ1Q1k verkande på dess överkant ochsamtidigt med vertikallasten αQ1Q1k jordtryck men inte jordtryck av överlast beaktas samtidigt

Tabell 2.4 Kombinationsfaktorer (TK Bro B.2.1.2.2)Ψ0 Ψ1 Ψ2

0,75 0,75 0

2.9 VindlastVindlasten enligt EN 1991-1-4 8.3.2 kan vindlasten mot en bro bestämmas som

ρ=1,25 kN/m3 Enligt EN 1991-1-4 4.5qp=0,5*ρ*vb

2

z= Brons höjd över omgivande markcez=qpz/qp

cfx0=1,3 Se diagram fig 8.3cfx=cfx0 Enligt EN 1991-1-4 8.3.1 (1)C=cez*cfx



qw=0,5*ρ*vb2*C

Tabell 2.5 Kombinationsfaktorer (VVFS Tabell A2)Ψ0 Ψ1 Ψ2

Fwk 0,3 0,2 0F*w 1,0 - -

2.9.1 Vindlast på bron utan trafik

vb=25

qbro=qw*dtot

2.9.2 Vindlast på bron med trafik

Vindlast skall vara det minsta av F*w och Fwk x 0,3 se EN-1990-A1, kap A2.2.2 (5) och EN1991-1-4, sektion 8.1 (4).

F*w beräknas med vindhastigheten vb=23

dtot=

qtrafik=qw*dtot

2.10TemperaturändringKomponenten for vertikal temperaturskillnad kan antingen bestämmas som en linjär eller enicke-linjär komponent.

För det linjära alternativet bestämms temperaturskillnaden av brotyp och beläggning.(Tabell 6.1 resp 6.2)

För det icke-linjära alternativet ges temperaturfördelningen för de olika brotyperna avfigur 6.2a t o m 6.2c.

2.10.1 Jämn temperaturändring

Tmax EN 1991-1-5. Bilaga NBTmin

Te,max EN 1991-1-5. 6.1.3.1(4)Te,min

T0=+10 EN 1991-1-5. Bilaga A, A.1(3)ΔTN,can=T0-Te,min EN 1991-1-5. 6.1.3.3(3)ΔTN,exp= Te,max-T0

ΔTN= Te,max-Te,min



2.10.2 Temperaturskillnad

ΔTM,heat= EN 1991-1-5. 6.1.4.1ΔTM,cool=

2.10.3 Jordtryck av temperaturändring

Metod 2Metod 3, γm

2.10.4 Ökat jordtryck mot ändskärmar orsakat av dess rörelse motjorden

Kombinationsfaktorn ψ2 för temperaturlast ska för ökat jordtryck på grund av temperaturändringtillämpas på temperaturrörelsen

2.11Is- och strömtryckTabell 2.6 Kombinationsfaktorer ( TK Bro B.2.1.2.2)Ψ0 Ψ1 Ψ2

0,4 0,4 0

2.12Olyckslast pådrivande

2.13Olyckslast mothållande

2.14LagerfriktionLagerfriktion ska bestämmas enligt SS-EN 1993-2, bilaga A. (TK Bro B.3.4.3)

μ=1,2/(10+σPFTE)0,03<μ<0,08σPFTE=Pz/AreaPFTE

Pz= summa krafter som angriper på lagrets nivå



3 Gruppering av trafiklasterLastgrupp LM1 LM2 LM3 LM4 Typ-

fordonBromsoch acce-leration

Centri-fugalkraftoch sido-krafter

LastCG bana

gr1a Karak-teristisk

Frekvent Frekvent Kombina-tionsvärde

gr1b Karak-teristisk

gr2 Frekvent Karak-teristisk1

Karak-teristisk1

gr3 Karak-teristisk

Typfordon1

Karak-teristisk

Frekvent Frekvent Kombina-tionsvärde

Typfordon2

Frekvent Karak-teristisk1

Karak-teristisk1

1Horisontallaster skall endast ingå med sina karakteririska värden, ψ-faktorerna=0 enligt tabellA2.1 i SS-EN 1990/A1:2005, bilaga A2.

3.1 gr1agr1a,kar=(LM1+ψ1,Broms *Broms+ψ1,Centr*Centr+ψ1,Sido*Sido+ψ0,GC*GC)gr1a,komb,ψ0=(ψ0,LM1*LM1+ψ0,Broms*(ψ1,Broms*Broms)+ψ0,Centr*(ψ1,Centr *Centr)+ψ0,Sido*(ψ1,Sido

*Sido)+ψ0,GC*(ψ0,GC*GC))

gr1a,komb,ψ1=(ψ1,LM1*LM1+ψ1,Broms*(ψ1,Broms*Broms)+ψ1,Centr*(ψ1,Centr *Centr)+ψ1,Sido*(ψ1,Sido

*Sido)+ψ1,GC*(ψ0,GC*GC))

gr1a,kar=(LM1_TS+LM1_UDL+0,75*Broms_TS+0,4*Broms_UDL+0,75*Centr+0,75*Sido_TS+0,4*Sido_UDL+0,4*GC)

gr1a,komb=(0,75*LM1_TS+0,40*LM1_UDL+0,75*0,75*Broms_TS+0,4*0,4*Broms_UDL+0,75*0,75*Centr+0,75*0,75*Sido_TS+0,4*0,4*Sido_UDL+0,4*0,4*GC)

3.2 gr2gr2,kar=(ψ1,LM1*LM1+Broms+Centr+Sido)gr2,komb=(ψ0,LM1*ψ1,LM1*LM1)

gr2,kar=(0,75*LM1_TS+0,40*LM1_UDL+Broms_TS+Broms_UDL+Centr+Sido_TS+Sido_UDL)

gr2,komb=(0,75*0,75*LM1_TS+0,40*0,40*LM1_UDL)



4 Lastkombinationer

4.1 Jämvikt, EQU (6.10)1,1 * det högsta värdet av ogynnsamma permanenta laster0,9 * det högsta värdet av gynnsamma permanenta laster1,0 * spännkraft (1,35 om den är ogynnsam)1,5 * en huvudlast + 1,5ψ0*övriga huvudlaster

Brottgränstillstånd trafik huvudlast0,9*Egentynd+0,9*Beläggning+1,5*gr1a,kar+1,5*0,3*Vind

Brottgränstillstånd vind huvudlast0,9*Egentynd+0,9*Beläggning+1,5*gr1a,komb,ψ0+1,5*Vind

4.2 Brottgränsstillstånd (uppsättning B)

4.2.1 Permanenta laster dominerar, ULS-Ba (6.10a)

1,35 * det högsta värdet av ogynnsamma permanenta laster1,0 * det högsta värdet av gynnsamma permanenta laster1,0 * spännkraft (1,35 om den är ogynnsam)1,5ψ0 * variabla laster

1,35*Egentynd+1,49* Beläggning+1,5*gr1a,komb,ψ0+1,5*0,3*Vind

4.2.2 Permanenta laster dominerar inte, ULS-Bb (6.10b)

1,2 * det högsta värdet av ogynnsamma permanenta laster1,0 * det högsta värdet av gynnsamma permanenta laster1,0 * spännkraft (1,35 om den är ogynnsam)1,5 * en huvudlast + 1,5ψ0*övriga huvudlaster

Brottgränstillstånd trafik huvudlast1,0*Egentynd+1,1* Beläggning+1,5*gr1a,kar+1,5*0,3*Vind

Brottgränstillstånd vind huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+1,5*gr1a,komb,ψ0+1,5*Vind



4.3 Brottgräns ULS-Geo1,2 * det högsta värdet av ogynnsamma permanenta laster1,0 * det högsta värdet av gynnsamma permanenta laster1,0 * spännkraft (1,35 om den är ogynnsam)1,4 * en huvudlast + 1,4ψ0*övriga huvudlaster

Brottgränstillstånd trafik huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+1,4*gr1a,kar+1,4*0,3*Vind

Brottgränstillstånd vind huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+1,4*gr1a,komb+1,4*Vind

4.4 Brukgränstillstånd

4.4.1 Karakteristisk lastkombination, SLS-K (6.14a)

1,0 * det högsta värdet av ogynnsamma permanenta laster1,0 * det låga värdet av gynnsamma permanenta laster1,0 * spännkraft1,0 * en huvudlast + ψ0*övriga huvudlaster

Bruksgränstillstånd trafik huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+gr1a,kar+0,3*Vind+0,6*Temp

Bruksgränstillstånd vind huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+gr1a,komb,ψ0+1,0*Vind+0,6*Temp

4.4.2 Frekvent lastkombination, SLS-F (6.14b)

1,0 * det högsta värdet av ogynnsamma permanenta laster1,0 * det låga värdet av gynnsamma permanenta laster1,0 * spännkraftψ1 * en huvudlast+ ψ2 * övriga huvudlaster

Bruksgränstillstånd trafik huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+gr1a,komb,ψ1+0,2*Vind+0,5*Temp

Bruksgränstillstånd vind huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+0,3*Vind+0,5*Temp

Bruksgränstillstånd temp huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+0,6*Temp



4.4.3 Kvasipermanent lastkombination, SLS-QP (6.14c)

1,0 * det högsta värdet av ogynnsamma permanenta laster1,0 * det låga värdet av gynnsamma permanenta laster1,0 * spännkraftψ2 * variabla laster

Bruksgränstillstånd temp huvudlast1,0*Egentynd+1,1*Beläggning+0,5*Temp

s brolaster enligt eurocode · vattentryck ska beräknas som en permanent last med ett högt och...

Documents