Bromall: Vindlast på bro

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Bromall: Vindlast på bro"

Malin Axelsson
för 5 år sedan
Visningar:

1 Vindkrafter som verkar på brokonstruktioner och trafik på bro. Rev: A EN : 2005 TK Bro: VVFS 2009: 19 Innehåll 1 ÖVERBYGGNAD 2 2 UNDERBYGGNAD 4

2 Sida 2 av 6 Förutsättningar/Begränsningar Modellen som används i dokumentet är en förenklad metod enligt EN avsnitt Denna modell gäller för broar där det är fastställt att en beräkning av den dynamiska responsen inte är nödvändig (normalt behövs det inte för broar med spännvidder < 40m [EN avsnitt 8.2 anmärkning 3]). Gäller ej för bågbroar, snedkabelbroar, hängbroar, broar med tak samt öppningsbara broar [TK-Bro B ]. VVFS 2009: 19 1 ÖVERBYGGNAD 1.1 Vindkraft Fw,x i x-riktningen (tvärs bron) utan trafik Vindkraft på bärverk eller bärverksdel:,௫ ܣ ܥ ଶ ݒ ߩ 2 = 1,௫ ௪ ܨ F w,x vindkraft i x-riktningen ρ luftens densitet, vanligtvis är ρ = 1,25kg/m 3 v b referensvindhastighet beror på geografiskt läge, se VVFS 2009:19 bilaga 4.,௫ formfaktor för kraft = ܥ c e är exponeringsfaktorn enligt EN ekv. 4.9: (ݖ) = (௭) För att kunna bestämma c e behöver området där bron är belägen kategoriseras enligt vilken terrängtyp (0 - IV), se Tabell 1. Höjden h ovan mark/vatten för bärverk/bärverksdel behöver också vara känd. Tabell 1. Tabell för terrängtyper [EN Tabell 4.1] Terrängtyp k r z 0 z min 0 Havs eller kustområde exponerat för öppet hav 0,16 0,003 2 I Sjö eller plant och horisontellt område med försumbar vegetation 0,17 0,01 2 och utan hinder II Område med låg vegetation som gräs och enstaka hinder (träd, 0,19 0,05 4 byggnad) med minsta inbördes avstånd lika med 20 gånger hindrets höjd. III Område täckt med vegetation eller byggnader eller med enstaka 0,22 0,3 8 hinder med största inbördes avstånd lika med 20 gånger hindrets höjd (t.ex. byar, förorter och skogsmask). IV Område där minst 15 % av arean är bebyggd och där byggnadernas medelhöjd är > 15 m. 0,24 1,0 16

3 Sida 3 av 6 q p är det karakteristiska hastighetstrycket och kan hämtas från VVFS 2009:19 bilaga 4 tabell 4.2 för rätt referenshastighet v b och höjd h. ଶ ݒ ߩ ଶ = ଵ ݍ,௫ = ௫, (EN ekv. 8.1),௫ = 1,3 är på säkra sidan, se anmärkning (1) i EN Vid kombination med trafiklast får kurva b i figur 8.3 användas vilket ger ௫, = 1,0. A ref,x bärdelens referensarea utsatt för vindkraften. 1.2 Vindkraft Fw,x i x-riktningen (tvärs bron) med trafik För vindkraft tvärs bron med samtidig verkande väg- eller tågtrafik bör referensvindhastighetens grundvärde v b,0 begränsas till: [EN avsnitt 8.1: 4) och 5)] ݎݐä ݒݎö ݏ, = 23 ݒ ݎݐå ݐݎö ݏ 25 Referensvindhastigheten v b kan beräknas EN avsnitt 4.2 (2) och beror på, ݒ ௦௦ = ݒ c dir riktningsfaktor, c dir = 1,0 [EN avsnitt 4.2 anmärkning 2] c season årstidsfaktor, c season = 1,0 [EN avsnitt 4.2 anmärkning 3] Trafikhöjden antas vara konstant över hela brolängden och är olika om det gäller väg- eller järnvägstrafik. Trafiken kommer utöka referensarean ܣ,௫ från fallet utan trafik med ܮ ௧. [EN avsnitt )] ݎݐä ݒݎä öݒݎ ݒ ö 2 ௧ = ݎݐå ݐݎö ܭÖ ݎ ݒ ö 4 Den totala vindkraften beräknas med samma ekvation som utan trafik, fast med nytt värde på ܣ,௫ och om vindhastigheten förändrats uppdateras värdena på v b 2 och C.,௫ ܣ ܥ ଶ ݒ ߩ 2 = 1,௫(௧) ௪ ܨ 1.3 Vindkraft Fw,z i z-riktningen (ovan/under bron) Den vertikala vindkraften F w,z beräknas enligt samma ekvation som F w,x.,௭ ܣ ܥ ଶ ݒ ߩ 2 = 1,௭ ௪ ܨ Inverkan av denna kraft är av betydelse endast om den är av samma storleksordning som egentyngden. Anmärkning 2 enligt EN avsnitt Detta betyder att för lätta brokonstruktioner kan det vara nödvändigt att utföra beräkningarna men för normala betongbroar kan denna kraft försummas.

4 Sida 4 av 6 c f,z = ±0,9 om inga andra värden angivits [Anm. 1 EN avsnitt 8.3.3] ܣ,௭ = ܮ Den relativa arean är brobredd multiplicerat med längden på bron F w,z är den vertikala vindkraften på bron, kan vara både uppåt- och nedåtriktad. Där värden på ρ, v b och c e är samma värden som för fallet med F w,x. 2 UNDERBYGGNAD 2.1 Rektangulärt brostöd Vindkrafter för rektangulära bropelare beräknas enligt EN avsnitt 7.6. Formfaktor c f för vindkraft för regelbundet polygonformat brostöd. =, ߖ ߖ ఒ c f,0 formfaktor för kraft för ett rektangulärt skarpkantigt tvärsnitt enligt figur 7.23 EN Ψ r reduktionsfaktor för kvadratiska tvärsnitt med avrundade hörn. Figur 7.24 EN Ψ λ reduktionsfaktor med hänsyn till strömning över bärverksdelens ändar enligt avsnitt 7.13 EN Regelbundet polygonformat brostöd Vindkrafter för regelbundna polygonformade bropelare beräknas enligt EN avsnitt 7.8. Formfaktor c f för vindkraft för regelbundet polygonformat brostöd. =, ߖ ఒ c f,0 Ψ λ formfaktor för kraft för ett regelbundet polygonformat brostöd enligt tabell 7.11 i EN reduktionsfaktor med hänsyn till strömning över bärverksdelens ändar enligt avsnitt 7.13 EN Cirkulärt brostöd Vindkrafter för cirkulära bropelare beräknas enligt EN avsnitt Formfaktor c f för vindkraft för regelbundet polygonformat brostöd. =, ߖ ఒ c f,0 formfaktor för kraft för ett rektangulärt skarpkantigt tvärsnitt enligt figur 7.28 EN

5 Sida 5 av 6 Ψ λ reduktionsfaktor med hänsyn till strömning över bärverksdelens ändar enligt avsnitt 7.13 EN

6 Sida 6 av 6 Ändringshistorik Version Namn Datum Anm Rev A Per-Johan Kindlund Första version Granskad av Version Namn Företag Datum

Relevanta dokument

Bromall: Tvärkraft. Innehåll. Bestämning av tvärkraft. Rev: A EN : 2004 EN : 2005

Bromall: Tvärkraft. Innehåll. Bestämning av tvärkraft. Rev: A EN : 2004 EN : 2005 Bestämning av tvärkraft. Rev: A EN 1992-1-1: 2004 EN 1992-2: 2005 Innehåll 1 Bärförmåga generellt 2 2 Bärförmåga utan tvärkraftsarmering 3 3 Dimensionering av tvärkraftsarmering 4 4 Avtrappning av armering