Hvordan dimensjonere for store laster

Det er grunn til å rope varsko om store belastninger på rør med lite overdekning, samt trekkekummer, mener teknisk direktør i Basal Terje Reiersen.

Forfatter: Admin          Publisert: man 28. august 2017

Basal har den senere tid fått flere forespørsler fra medlemmer om å dimensjonere rør for spesielle laster. Her finner du Basals råd:
 
Produktstandarden NS 3121 for betongrør angir prøvelaster, eller uttrykt på en mer hverdagslig måte, styrke til betongrør. Uttrykk som også benyttes til å beskrive styrken er risslast og/eller bruddlast. Prøvelastene i NS 3121 er hentet fra Internrapport nr. 1521 fra Statens Vegvesen Vegdirektoratet.
Til grunn for prøvelastene er følgende belastninger lagt til grunn:
 
■ Jordlast + 10 kN/m2 jevnt fordelt last
■ Jordlast + 260 kN akseltrykk inklusiv støttillegg
 
I dette ligger at alle rør er dimensjonert for det største akseltrykket som opptrer på norske veier. Tilsvarende laster er også lagt til grunn for betongkummer. Ved liten overdekning er det aksellasten som er dimensjonerende. Ved større overdekning er det jordlast som er dimensjonerende. Større overdekninger omtales ikke i det etterfølgende.
 
Rør med liten overdekning og stor aksellast
Et eksempel var en forespørsel om å dimensjonere et rør til jernbane med 1,5 meter overdekning og en aksel-last på 25 tonn. Dette var hele lastgrunnlaget som var oppgitt i tilbudsforespørselen. 
Når vi regner overdekning, så vil «lastspredningen» i massene over røret først inntre fra bunn av svill. Vi må derfor legge til grunn en overdekning på 1,1 meter. I følge Teknisk regelverk fra Bane Nord (tidligere Jernbaneverket) skal det ved overdekning over topp rør på inntil 1,5 meter legges til grunn en dynamisk faktor på 1,67. I tillegg har enkelte banestrekninger større laster og skal derfor ha en egen tilleggslastfaktor på 1,33. 
I ovennevnte tilfelle vil da dimensjonerende aksellast da bli 55 tonn, samt at faktisk overdekning er redusert med 0,4 meter!
 
Ved liten overdekning er den dynamiske faktoren av stor betydning. Bane Nord har gitt oss følgende tabell, basert på overdekning over topp rør:
 
 
 

Bare unntaksvis leveres rør med annet lastgrunnlag enn de som er oppgitt i NS3121, men vi opplever også tidvis at andre aksellaster skal legges til grunn. Eksempler på dette er:

 
I enkelte tilfeller må rør dimensjoneres for betydelig større laster enn «standard» veglast/NS3121. I slike tilfeller må laster, lastflater og avstand mellom lastene oppgis i anbud eller tilbudsforespørsel. I tillegg må dynamisk faktor angis, noe som er særlig viktig ved liten overdekning.  
 
NS-EN1991-1. Eurocode 1: Laster på konstruksjoner. Kan også være et nyttig verktøy til å spesifisere laster. 
NS-EN 1991. Eurocode 1. Del 2: Trafikklast på bruer legges til grunn både av Bane Nord og Statens Vegvesen. Standarden legges også normalt til grunn for havneanlegg og andre veger og plasser med spesielle laster.
 
Trekkekummer
En standard vi ofte ser det henvises til ved spesielle laster på kummer er NS-EN124. Standarden klassifiserer kumtopp (les lokk og ramme) i følgende klasser: A15, B125, C 250, D 400, E 600 og F 900. 
Et lokk i klasse D400 har et krav til prøvelast på 40 tonn uten at lokket skal få sprekker. Lokket er angitt at skal benyttes i veg som er dimensjonert for en aksellast på 15 tonn (hjullast/punktlast på 7,5 tonn). 
Til veger og plasser med større aksellast benyttes det kumtopp klasse F900 i Norge. 
De norske produsentene av støpejernslokk og ramme produserer ikke kumtopp klasse E600.  
«Standard» betongkummer i henhold til produktstandarden NS 3139 er dimensjonert for veglast, samt begrenset til 6 meter leggedyp.
 
Det er vel og bra at man beskriver kumtopp med større styrke enn D400. Det vi imidlertid tidvis ser, er at det beskrives kumtopp F900, uten at det angis større laster for underliggende kum. Særlig når det gjelder rektangulære trekkekummer gjøres mye feil med hensyn til lastforutsetninger. Det finnes ingen felles norsk standard for slike produkter. Kummene er derfor tilpasset markedets etterspørsel, og de fleste trekkekummene er plassert utenfor kjørbart areal. Det som normalt derfor leveres er kummer som ikke er dimensjonert for trafikklast. 
I Basal produktkatalog har vi imidlertid beskrevet to varianter av rektangulære trekkekummer. Den ene er dimensjonert og tilpasset kumtopp klasse B125 i NS-EN 124. I følge definisjonen er disse da beregnet på «Gangveier, fotgjengerområder og sammenlignbare områder, parkeringsplasser eller parkeringstak.» 
I tillegg har vi en tilpasset kumtopp klasse D400. Her skal støpejernsrammen monteres «fast» i underliggende kum med Envirobed spesialmørtel eller tilsvarende. Dette fordi lokk/ramme til store rektangulære kummer må ha slik understøttelse for ikke å deformeres. Dette betyr også at kummen er ekstra armert, samt at kummen må plasseres på en armert betongplate. 
 
Rektangulære trekkekummer som plasseres i vei eller på fortau/gangarealer med varelevering og eller søppelbiler bør absolutt angis med styrke D400, og monteres som angitt i Basal Produktkatalog. Vi ser alt for mange tilfeller av trekkekummer med store deformasjoner i lokk/støpejernsramme, både i vegbane og i fotgjengerområder med varelevering etc.
 
Det er også utviklet en sirkulær trekkekum for klasse F900 som er beregnet til bruk på flyplasser. Disse ble utviklet i forbindelse med bygging av Oslo Hovedflyplass Gardermoen.

 

FÅ BLADET TILSENDT