FöRFATTARE
Enochsson, Ola; Elfgren, Lennart

INSTITUTION
Samhällsbyggnad / Byggkonstruktion

SAMMANFATTNING
Outokumpu önskar kunna framföra sina transporter med stål längs Haparandabanan (BDL 136) med (största tillåtna axel last) STAX 25 ton och (största tillåtna vikt per meter) STVM 7,2 ton/m, med minsta hastighet uppgående till 40 km/h. Banan trafikeras i nuläget endast med godståg framförda av GreenCargo. Vid översynen av minimiåtgärder för tillåtelse av trafiklaster (BV3) motsvarande STAX 25 ton och STVM 7,2 ton/m har det konstaterats att 5 av broarna inte klarar kraven på tillåtna axellaster. De aktuella broarna är uppräknade från söder till norr: bro över Stryckån, bro över Kalix älv, bro över Stråkan, bro över Kukasjokk och bro över Keräsjokk.

Ett antal olika kritiska delar har identifierats i broarna, både i form av primärt och sekundärt bärande konstruktionselement. För de primärt bärande balkarna är det utmattningskapaciteten hos de nitade förbanden som är för låg. En bidragande orsaker till detta är bl a trafiklastens dynamiska tillskott. För de sekundärt bärande konstruktionselement såsom slingerförband och vindförband har sidokraften stor negativ inverkan på kapaciteten. Av dessa fenomen är det dynamiska tillskottet möjligt att bestämma genom mätning, medan vind och sidostöt i det närmaste är omöjliga att bestämma. Å andra sidan kan mindre överskridanden av kapaciteten för sekundärt bärande balkar tillåtas om täta inspektioner genomförs.

Klassningsberäkningarna för de 5 broarna visar i medeltal på att det dynamiska tillskottet till trafiklasten uppgår till ca 10 % för huvudfackverken, 30 % för tvärbalkarna och 37 % för långbalkarna vid en maximal hastighet av 60 km/h. Beräkningarna är utförda enligt BV Bärighet (2000).

I denna rapport redovisas mätningar utförda vid samtliga 5 broar under 2006. Mätningarna har avsett att bestämma den dynamiska förstoringsfaktorn för huvudfackverken vid samtliga broar. Vid tre av broarna har dessutom försök gjorts för att bestämma den dynamiska förstoringsfaktorn för en långbalk. Försök gjordes även till att bestämma förstoringsfaktorn för en tvärbalk vid två av broarna.

Mätningarna utfördes med optiska laserbaserade lägessensorer för registrering av vertikala och horisontella rörelser i mitten av respektive bros huvudfackverk, och lägesgivare av typen LVDT ("linear voltage displacement transducer") för registrering av utböjningar i mitten av lång- och tvärbalk. Under den sista mätningen av bro över Keräsjokk, användes dessutom ett antal svetsade töjningsgivare för registrering av töjningar i mitten av en långbalk och en tvärbalk.

Mätningarna visar i överlag på låga dynamiska förstoringsfaktorer för samtliga broar för reespektive beaktade delar. Viss osäkerhet finns dock i noggrannheten när det gäller mätningar med lägesgivarna. För de optiska laserbaserade lägesgivarna utgörs osäkerheten främst av sensorernas noggrannheten med avseende på avstånd och påverkan av väderförhållandena vid mättillfället. För LVDT-sensorerna utgörs osäkerheterna främst av uppkomna egensvängningar av mätbalk som monterats relativt till vid tillfället beaktad balks ändinfästning, samt mätbalkens rörelser i sidled i kombination av ett inte helt vertikalt läge av mätmothåll på mätbalk dvs den relativa nivån kan förändrats vid en sidorörelse.

Mätningarna med töjningsgivarna visar däremot på stabila och repeterbara värden. Dessa mätningar visar inte på någon ökning av påkänningar för en tvärbalk vid hastigheter upp till 60 km/h. För långbalken ökar enbart påkänningen på den dragna sidan av balken vid en sussessivt ökande hastighet. Resultaten tyder på att ökningen éndast beror på huvudfackverkets nedböjning som indirekt resulterar i en jämnt fördelad dragkraft i långbalkarna.

ISSN 1402-1536 / ISRN LTU-TR--06/23--SE / NR 2006:23