Trafiklast

Vid beräkning av trafiklast delas körbanan in i lastfält enligt Eurocode (SIS, 2007). Ett lastfält är tre meter

brett vilket, i Läderlappens fall, ger två lastfält på tre meter och ett återstående lastfält på 1.65 meter på

vardera sida av mittremsan. En stödremsa på 1.20 meter, som ej belastas av trafik, är placerad på utsidan

av lastfälten. Lastfälten numreras och placeras sedan för att ge den mest ogynnsamma lasteffekten. Det

lastfält med de största lasterna betecknas som fält nummer 1, och det med näst störst last betecknas som

nummer 2 och så vidare. I respektive lastfält placeras de associerade punktlasterna samt de utbredda

5_{Stena Stål} 6_Trafikverket 7_{(Burström, 2015)}

lasterna. För spännvidder överstigande tio meter kan punktlaster ses som en enaxlig koncentrerad last,

annars måste dessa behandlas som boggilaster. Förenklingar som gjorts vid beräkning av lasteffekterna

är att punktlaster placeras på mitten av ett körfält.

Vid bestämning av effekterna från trafik för beräkningar i brott- och bruksgränstillstånd används karakte-

ristiska laster enligt Eurocode (SIS, 2007). Dessa visas i Tabell 8.4. Utifrån Läderlappens användning

blir Lastmodell 1, LM1, dimensionerande. Lastmodell 1 består av två delsystem; punktlaster 𝛼

𝑄

och jämnt utbredda laster 𝛼

𝑞

, där 𝛼

och 𝛼

är reduktionsfaktorer som tar hänsyn till förväntad trafik

och vägklass. De karakteristiska lasterna och reduktionsfaktorerna ger tillsammans de dimensionerande

punktlasterna, P, och utbredda lasterna, Q. Dessa redovisas också i Tabell 8.4. En avgränsning som gjorts

i detta arbete är att inte behandla externa laster skapade av till exempel vägarbeten.

Tabell 8.4: Karakteristiska punktlaster, 𝑄

, och utbredda laster, 𝑞

, för respektive lastfält som

tillsammans med reduktionsfaktorer ger de dimensionerande punktlaster, P, och utbredda laster, Q, (SIS,

2007).

Med hjälp av koefficienterna i Tabell 8.2 och de dimensionerande lasterna i Tabell 8.4 har de dimensione-

rande lasterna, som används för respektive lastfält för beräkningar i både brott- och bruksgränstillstånd,

tagits fram. Dessa redovisas i Tabell 8.5.

Tabell 8.5: Dimensionerande laster. P står för punktlaster och Q för jämnt utbredda laster.

Dimensionerande laster i tvärled

De dimensionerande lasterna i tvärled har tagits fram genom att placera de jämnt utbredda lasterna

och punktlasterna i de lastfält som ger den mest ogynnsamma lasteffekten. Detta ger upphov till två

olika lastfall, där lasterna har placerats för att erhålla maximalt moment respektive maximal tvärkraft.

Lasternas placering för de två lastfallen visas i Figur 8.6 och Figur 8.7. Med hjälp av lasterna i Tabell

8.5 har dimensionerande moment och tvärkraft beräknats.

Lastfall 1

För att erhålla maximalt momentet placeras lasterna närmast mitten enligt Figur 8.6. Lastfält 1 och 2

placeras därmed till vänster respektive höger sida om mitträcket. De tillhörande punktlasterna placeras

i mitten av respektive lastfält. På resten av brobanan fördelar sig Lastfält 3. För att uppnå det mest

ogynnsamma lasteffekterna anses balken vara fritt upplagd.

Figur 8.6: Lastfall 1. Placering av laster för maximalt moment i tvärled. Författarnas egna bild.

Lastfall 2

För att erhålla maximal tvärkraft placeras lasterna närmast en av brokanterna enligt Figur 8.7. Lastfält 1

med tillhörande punktlast placeras längst till vänster. Lastfält 2 placeras i direkt till höger om Lastfält 1

och Lastfält 3 fördelar sig sedan på de övriga ytorna. Balken anses i detta lastfall som fast inspänd då

detta ger det mest ogynnsamma resultatet.

Figur 8.7: Lastfall 2. Placering av laster för maximal tvärkraft i tvärled. Författarnas egna bild.

De dimensionerande lasterna i brott- och bruksgränstillstånd för respektive lastfall har beräknats med

hjälp av Matlab. Fullständiga beräkningar för framtagning av maximalt moment återfinns i Bilaga VII

och beräkningen av maximal tvärkraft återfinns i Bilaga VIII. Resultatet redovisas i Tabell 8.6.

Tabell 8.6: Dimensionerande tvärkraft och moment i tvärled med hänsyn till Lastfall 1 som ger maximalt

moment och Lastfall 2 som ger maximal tvärkraft.

Dimensionerande laster i längsled

Vid framtagandet av de dimensionerande lasterna i längsled antogs plattan vara fritt upplagd på tvär-

balkarna, som modellerades som stöd. Vid beräkning av de dimensionerande lasterna i längsled blev

Lastfält 1 dimensionerande eftersom detta gav den mest ogynnsamma lasteffekten. Även broräcket

fördelades över hela brobanans längd. Egentyngden för tvärbalkar och betongplattan multiplicerades med

lastfältsbredden och har lagts in som punktlaster vid varje stöd. Punklasten P1 har förenklat placerats

mellan de två stöden närmast ena upplaget, för att uppnå maximalt moment och maximal tvärkraft.

Beräkningsmodell och placering av lasterna Q1 och P1 visas i Figur 8.8.

Figur 8.8: Beräkningsmodell för dimensionerande laster för betongplattan. Varje tvärbalk antas utgöra

ett stöd. Författarnas egna bild.

De dimensionerande lasterna beräknades med hjälp av Matlab, och återfinns i Bilaga IX. Lasterna har

tagits fram för brott- och bruksgränstillstånd i både fält och stöd. I Tabell 8.7 visas de erhållna lasterna.

Tabell 8.7: Dimensionerande laster för betongplattan.

För att föra ner lasterna från brobanan i de två längsgående lådbalkarna och vidare till kablarna har

förenklingar gjorts. Vid beräkningen av lasterna på de längsgående balkarna har kablarna modellerats

som stöd och den verkande tvärkraften i tvärbalkarna har modellerats som punktlaster på lådbalken.

Eftersom punktlasterna P1 och P2 endast kan placeras på en tvärbalk åt gången har de mest ogynnsamma

lasteffekterna itererats fram genom att successivt förflytta punktlasterna i längsled. För att erhålla de

maximala reaktionskrafterna i varje kabel har punktlasterna placerats på tvärbalken vid den aktuella

kabeln. Dimensionerande moment och tvärkraft i de längsgående balkarna erhålls genom att placera

punktlasterna på tvärbalken precis intill ändstöd. De dimensionerande lasterna för de längsgående

balkarna visas i Tabell 8.8. Utförligare beräkningar för framtagning av lasterna återfinnes i Bilaga X.