VTI National Transport Research Database

Innovativa konstruktionsdetaljer för materialeffektiva stålbroar – ett fortsättningsprojekt (Innovative steel details designed for steel bridges - continuation)

  • Leander, John
  • Kungliga tekniska högskolan, Universitet eller högskola, 202100-3054
Sponsors, duration, budget: Trafikverket ; 2021-09-01 -- 2022-11-15 Registration number:
  • Trafikverket 2021/97673
Subject(s): Abstract: Ett hållbart alternativ för samhällsbyggandet kan vara att inte bygga några nya transportleder och anläggningar alls, för att istället behålla och underhålla de transportsystem som redan finns. Med ett heltäckande hållbarhetsperspektiv, där ekonomi och sociala aspekter ingår, går det dock att motivera behovet och byggandet av nya transportleder med broar och andra anläggningar. Att göra det med så lite miljöpåverkan som möjligt är dock något som måste eftersträvas – och göras möjligt. Med betraktelse på stålbroar, styrs den konstruktiva utformningen av etablerade lösningar och hållfastheter angivna i normerna för typiska detaljlösningar. I en dimensioneringssituation är det i princip ogörligt för en konstruktör att föreslå en lösning som inte täcks av normen – även om den skulle medge stora materialbesparingar. Nya lösningar kräver resultat av kostsamma och tidsödande provningar, särskilt när det gäller utmattningsbelastade stålkonstruktioner. I ett tidigare projekt finansierat av Trafikverket (BBT) studerades utnyttjandet av höghållfast stål för vägbroar. Det visade på en betydande potential i minskad resursförbrukning med förbehållet att utmattningsproblematiken kan lösas. Detta projektförslag är därför inriktat mot utvecklingen av en ny konstruktionsdetalj med fokus på just utmattningskapaciteten, med noggranna analyser som underlag för en framtida utmattningsprovning. Som en direkt fortsättning på det tidigare projektet föreslås parameterstudier av anslutningsdetaljer utsatta för deformationsstyrd utmattning, något som identifierades som avgörande för utvecklingen av en ny konstruktionsdetalj. Vidare kommer en numerisk metod för uppskattning av utmattningshållfastheten utvecklas och utnyttjas för optimering av nya detaljer. Det förväntade resultatet är en optimering med avseende på kostnad och materialförbrukning, av nya konstruktionsdetaljer för framtidens hållbara stålbroar. Ingående analyser väntas leda till slutsatser om hur mycket material som kan sparas gentemot dagens konventionella lösningar, och därigenom visa på en ökad hållbarhet genom minskad resursförbrukning men också minskad arbetsbelastning. Abstract: A sustainable alternative for community building can be not to build any new transport routes and facilities at all, in order to instead maintain and maintain the transport systems that already exist. With a comprehensive sustainability perspective, which includes economics and social aspects, it is possible to justify the need and construction of new transport routes with bridges and other facilities. However, doing so with as little environmental impact as possible is something that must be strived for - and made possible. With regard to steel bridges, the constructive design is governed by established solutions and strengths specified in the standards for typical detail solutions. In a design situation, it is in principle impossible for a designer to propose a solution that is not covered by the standard - even if it would allow large material savings. New solutions require the results of costly and time-consuming tests, especially in the case steel structures under fatigue load conditions. In a previous project funded by the Swedish Transport Administration (BBT), the use of high-strength steel for road bridges was studied. It showed a significant potential in reduced steel consumption with the provison that the fatigue problem can be solved. This project proposal is therefore focused on the development of a new design detail with a focus on the fatigue capacity, with careful analyzes as a basis for a future fatigue test. As a direct continuation of the previous project, parameter studies are proposed by connection parts subjected to deformation-controlled fatigue, something that was identified as crucial for the development of a new detail design. Furthermore, a numerical method for estimating the fatigue strength will be developed and used for optimizing new details. The expected result is an optimization, with regard to cost and material consumption, of new structural details for the sustainable steel bridges of the future. In-depth analyzes are expected to lead to conclusions about how much material can be saved compared to today's conventional solutions, and thereby show increased sustainability through reduced resource consumption but also reduced workload.
Item type:

Powered by Koha