Tvärledsmomentets fördelning över farbanan, i de två fall då rälursparingar modelleras respektive bortsett ifrån i modelleringen, för resultatyta 1 belastad med lastställning A, redovisas i Figur 44. En förstoring av maximalt fältmoment mellan huvudbalkarna redovisas i Figur 45. Maximalt fältmoment för de två modelleringsalternativen samt differensen i procent mellan dessa redovisas för både resultatyta 1 samt resultatyta 2 i Tabell 10.
Tvärkraftsfördelning över farbanan för de två modelleringsalternativen, för resultatyta 1 belastad med lastställning A, redovisas i Figur 46. Maximal tvärkraft för de två alternativen samt differensen i procent mellan dessa redovisas för både resultatyta 1 samt resultatyta 2 i Tabell 11.
Figur 44: Inverkan av rälursparingar. Tvärledsmoment
-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärledsmoment [kNm]
Tvärledsmått [m]
Med rälursparing Utan rälursparing
Figur 45: Inverkan av rälursparingar. Maximalt fältmoment
Figur 46: Inverkan av rälursparingar. Tvärkraft
-19 -18,5 -18 -17,5 -17 -16,5 -16 -15,5 -15
4 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6
Tvärledsmomemet [kNm]
Tvärledsmått [m]
Med rälursparing Utan rälursparing
-30 -20 -10 0 10 20 30 40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärkraft [kN]
Tvärledsmått [m]
Med rälursparing Utan rälursparing
29
Tabell 10: Inverkan av rälursparingar. Maximalt fältmoment samt differenser Resultatyta Maximalt
fältmoment vid modellering med rälursparingar [kNm]
Maximalt fältmoment vid
modellering utan
Tabell 11: Inverkan av rälursparingar. Maximal tvärkraft samt differenser Resultatyta Maximal tvärkraft
vid modellering med rälursparingar [kNm]
Maximal tvärkraft vid
modellering utan
Från analysen av rälursparingarnas inverkan synliggörs att lasten behåller samma fördelning i farbanan men att modellering med respektive utan rälursparingar påverkar den maximala tvärledmomentet med upp till 10 % samt den maximala tvärkraften med upp till 6 %.
4.3 Inverkan av tvärbalkar
Tvärledsmomentets fördelning över farbanan för resultatyta 1 belastad med lastställning A respektive lastställning B redovisas för de två fall då tvärbalkar modellerats samt bortsetts ifrån i Figur 47 respektive Figur 48. Maximalt konsol- respektive fältmoment för de olika lastställningarna och de två modelleringsalternativen redovisas för resultatyta 1 samt resultatyta 2 i Tabell 12.
Tvärkraft vid motsvarande belastning visas för resultatyta 1 i Figur 49 samt Figur 50. Maximal tvärkraft för de olika lastställningarna och de två modelleringsalternativen redovisas för resultatyta 1 samt resultatyta 2 i Tabell 13.
Figur 47: Inverkan av tvärbalkar. Tvärledsmoment vid lastställning A
-10
Med tvärbalkar Utan tvärbalkar
-30
Med tvärbalkar Utan tvärbalkar
31
Figur 49: Inverkan av tvärbalkar. Tvärkraft vid lastställning A
Figur 50: Inverkan av tvärbalkar. Tvärkraft vid lastställning B
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärkraft [kN]
Tvärledsmått [m]
Med tvärbalkar Utan tvärbalkar
-30 -20 -10 0 10 20 30 40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärkraft [kN]
Tvärledsmått [m]
Med tvärbalkar Utan tvärbalkar
Tabell 12: Inverkan av tvärbalkar. Maximalt moment samt differenser Resultatyta Lastställning Maximalt konsol-
respektive
fältmoment vid modellering med tvärbalkar [kNm]
Maximalt konsol-
respektive fältmoment vid modellering utan tvärbalkar
Tabell 13: Inverkan av tvärbalkar. Maximal tvärkraft samt differenser Resultatyta Lastställning Maximal tvärkraft
vid modellering med tvärbalkar [kN]
Maximal tvärkraft vid modellering utan tvärbalkar lastfördelningen. Störst inverkan fås på maximalt tvärledsmoment i fält där skillnaderna vid modellering med respektive utan tvärbalkar uppgår till närmare 40 %. Genomgående i analysen är att modellering med tvärbalkar ger lägre max-värden än vid modellering utan dessa.
4.4 Jämförelse mellan skal- och balkelement
Tvärledsmoment för resultatyta 1, belastad med lastställning A redovisas i de fall då huvudbalkarna modellerats med skal- respektive balkelement i Figur 51. Motsvarande fördelning av tvärledsmoment vid belastning med lastställning B redovisas i Figur 52.
33
Maximalt konsol- respektive fältmoment för de olika lastställningarna och de två modelleringsalternativen redovisas för resultatyta 1 samt resultatyta 2 i Tabell 14. Maximal tvärkraft för motsvarande belastning redovisas för resultatyta 1 samt resultatyta 2 i Tabell 15.
Figur 51: Jämförelse skal- och balkelement. Tvärledsmoment vid lastställning A
Figur 52: Jämförelse skal- och balkelement. Tvärledsmoment vid lastställning B
-15
Figur 53: Jämförelse skal- och balkelement. Tvärkraft vid lastställning A
-50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärkraft [kN]
Tvärledsmått [m]
Skalelement Balkelement
-30 -20 -10 0 10 20 30 40 50 60
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärkraft [kN]
Tvärledsmått [m]
35
Tabell 14: Jämförelse skal- och balkelement. Maximalt moment samt differenser Resultatyta Lastställning Maximalt konsol-
respektive fältmoment
Tabell 15: Jämförelse skal- och balkelement. Maximal tvärkraft samt differenser Resultatyta Lastställning Maximal tvärkraft vid
modellering med skalelement [kNm]
Maximal tvärkraft vid modellering med
Jämförelsen mellan att modellera huvudbalkarna med skal- respektive balkelement visar att tvärledsmomentet hos farbanan påverkas i mindre utsträckning än vad tvärkraften görs.
Lastfördelningen behåller liknande form vid de olika modelleringsvalen men max-värdena varierar. För tvärledmoment uppgår differenserna till 7 % medans de för tvärkraften uppgår till närmare 100 %.
4.5 Inverkan av kopplingsval
4.5.1.1 Differentierad elementstorlek och styrande respektive slavyta
Tvärledsmoment vid de fall då huvudbalkarna tilldelas en större elementstorlek än farbanan samt då styrande nod och slav ändras mellan farbana och huvudbalkar redovisas i Figur 55. I denna analys har huvudbalkarna modellerats med skalelement och kopplats samman med farbanan genom koppling till separata ytor.
Figur 55: Inverkan av elementstorlek samt styrande noder. Tvärledsmoment vid lastställning B. Skalelement
Analysen av koppling gjord mellan ytor med differentierade elementstorlekar visar att val av styrande respektive slavnod har stor betydelse. I detta fall fås en missvisande fördelning om den yta med större elementstorlek väljs som styrande. Väljs ytan med mindre elementstorlek som styrande fås en snarlik fördelning som i det fall då båda ytorna tilldelas samma elementstorlek. I det fall då båda ytorna tilldelas samma elementstorlek påverkas inte resultatet utav vilken av ytorna som väljs som styrande.
4.5.1.2 Inverkan av kopplingsytornas storlek
Tvärledsmoment vid de olika kopplingsalternativen för resultatyta 1, belastad med lastställning A respektive lastställning B redovisas i det fall då huvudbalkarna modellerats med skalelement i Figur 56 respektive Figur 57. Motsvarande fördelning av tvärledsmoment i det fall då huvudbalkarna modellerats med balkelement redovisas i Figur 60 samt Figur 61.
Tvärkraft för motsvarande belastningsfall redovisas i Figur 58 till Figur 59 samt Figur 62 till Figur 63. En sammanställning av maximalt konsol- respektive fältmoment för de olika kopplingsvalen redovisas i Tabell 16. Motsvarande sammanställning för tvärkraft redovisas i Tabell 17.
I samtliga figurer redovisas utöver tvärledsmoment vid de olika kopplingsvalen även tvärledsmomentet för den förenklade beräkningsmodellen.
-25
Elementstorlek balkar = 0,5, Styrande = Balkar Elementstorlek balkar = 0,5, Styrande = Farbana Elementstorlek balkar = 0,1, Styrande = Farbana
37
Figur 56: Inverkan av kopplingsval. Tvärledsmoment vid lastställning A. Skalelement
Figur 57: Inverkan av kopplingsval. Tvärledsmoment vid lastställning B. Skalelement
-10
Linjekoppling Koppling till separata ytor Koppling till hela ytor Förenklad beräkningsmodell
-25
Linjekoppling Koppling till separata ytor Koppling till hela ytor Förenklad beräkningsmodell
Figur 58: Inverkan av kopplingsval. Tvärkraft vid lastställning A. Skalelement
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärkraft [kN]
Tvärledsmått [m]
Linjekoppling Koppling till separata ytor Koppling till hela ytor Förenklad beräkningsmodell
-40 -30 -20 -10 0 10 20 30 40
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärkraft [kN]
Tvärledsmått [m]
Linjekoppling Koppling till separata ytor
39
Figur 60: Inverkan av kopplingsval. Tvärledsmoment vid lastställning A. Balkelement
Figur 61: Inverkan av kopplingsval. Tvärledsmoment vid lastställning B. Balkelement
-15
Linjekoppling Koppling till separata ytor Koppling till hela ytor Förenklad beräkningsmodell
-25
Linjekoppling Koppling till separata ytor Koppling till hela ytor Förenklad beräkningsmodell
Figur 62: Inverkan av kopplingsval. Tvärkraft vid lastställning A. Balkelement
-50
Linjekoppling Koppling till separata ytor Koppling till hela ytor Förenklad beräkningsmodell
-40
Linjekoppling Koppling till separata ytor
41
Tabell 16: Inverkan av kopplingsval. Tvärledsmoment. Sammanställning
Lastställning och snitt
Elementtyp Linjekoppling Koppling till
Tabell 17: Inverkan av kopplingsval. Tvärkraft. Sammanställning
Lastställning och snitt
Elementtyp Linjekoppling Koppling till snarlik lastfördelning oavsett hur huvudbalkarna kopplas samman med farbanan. I det fall då huvudbalkarna modelleras med balkelement har däremot kopplingsvalet en större inverkan, då lastfördelningen förändras nämnvärt utifrån vilken yta hos farbanan som kopplas till huvudbalkarna. För tvärkraft fås en betydande variation både i det fall då huvudbalkarna modelleras med skalelement samt när de modelleras med balkelement.
Vidare visar analysen att den förenklade beräkningsmodellen fångar konsolmomentet med god precision men att den underskattar fältmomentet med mellan 30 % och 40 %. För tvärkraft ger den förenklade beräkningsmodellen motsvarande resultat som den detaljerade modellen, i det fall då huvudbalkarna modelleras med skalelement vid lastställning A. Stora differenser uppstår vid lastställning B samt i jämförelse med det fall då huvudbalkarna modelleras med balkelement, för båda lastställningarna.
4.6 Inverkan av lastytans storlek vid trafiklast
Envelopvärden för maximalt respektive minimalt tvärledsmoment för resultatyta 1 belastad med trafiklast enligt typ Lastmodell 1 (LM1), redovisas i Figur 64 respektive Figur 65.
Maximalt konsolmoment respektive fältmoment för de två belastningsfallen redovisas i Tabell 18. I denna tabell redovisas även motsvarande resultat för resultatyta 2.
Figur 64: Inverkan av lastytans storlek. Maximalt tvärledsmoment vid trafiklast LM1
0 10 20 30 40 50 60 70
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärledsmoment [kNm]
Tvärledsmått [m]
Lastyta över hela bron Lastyta över ett spann
43
Figur 65: Inverkan av lastytans storlek. Minimalt tvärledsmoment vid trafiklast LM1 Tabell 18: Inverkan av lastytans storlek. Maximalt moment samt differenser Resultatyta
Konsol-/Fältmoment
Moment vid
belastning av hela bron [kNm]
Moment vid belastning av ett spann [kNm]
Analysen av lastytans storleks inverkan vid applicering av trafiklast visar att denna inte påverkar lastfördelningen nämnvärt. För max-värden gällande tvärledsmoment påverkas dessa med upp till 5 % utifrån om hela bron respektive endast det aktuella spannet belastas med
Lastyta över hela bron Lastyta över ett spann
4.7 Inverkan av radie
Tvärledsmoment respektive tvärkraft för de två resultatytorna, belastade med lastställning A, i det fall då huvudbalkarna är modellerade med skalelement redovisas i Figur 66 respektive Figur 67. Motsvarande fördelningar i det fall då huvudbalkarna är modellerade med balkelement redovisas i Figur 68 respektive Figur 69.
Maximalt konsolmoment, fältmoment och tvärkraft för de två resultatytorna samt differenserna mellan dessa redovisas i Tabell 19.
Figur 66: Inverkan av radie. Tvärledsmoment vid lastställning A. Skalelement
-15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Tvärledsmoment [kNm]
Tvärledsmått [m]
Resultatyta 1 Resultatyta 2
45
Figur 67: Inverkan av radie. Tvärkraft vid lastställning A. Skalelement
Figur 68: Inverkan av radie. Tvärledsmoment vid lastställning A. Balkelement
-40
Resultatyta 1 Resultatyta 2
-20
Resultatyta 1 Resultatyta 2
Figur 69: Inverkan av radie. Tvärkraft vid lastställning A. Balkelement Tabell 19: Inverkan av radie. Max moment/tvärkraft samt differenser Elementtyp Lastställnin
Resultatyta 1 Resultatyta 2
47
Analysen visar att brons radie i plan har större inverkan på tvärledsmomentet i de fall då huvudbalkarna modelleras med balkelement jämfört med om dessa modelleras med skalelement. Vid modellering med balkelement fås en differens mellan rak och plankrökt del på upp till 9 %. Vid modellering med skalelement når motsvarande differens upp till 4 %. För tvärkraft visar analysen att de båda modelleringsalternativen leder till motsvarande differens mellan rak och plankrökt del. De ger båda en differens på upp till 9 %.