Hur mycket tål bron att köra på?

[espe]

Hej!
Äger en bro som är konstruerad enligt följande:

Brospann 690 cm, bredd 300 cm.
I varje körspår finns en IPE-balk 240 x 100 mm.
På dessa vilar 3-tums ekplankor.
Mitt emellan de stora balkarna finns en IPE 120, liksom en i vardera ytterkant.

Finns det någon som kan beräkna hur stor/tung traktor som man kan våga köra över med?

Hälsningar
Eskil

[akkamaan]

Finns det IPE balk som är 240 mm hög och 100 mm bred?
Är 690 cm avståndet mellan insidan av balkstöden i ändarna? vad har i så fall balkarna för totallängd?
Är IPE120 balkarna jämna i överkant med de stora IPE240 balkarna?
Vilket axelavstånd har traktorerna? Ju längre axelavstånd desto högre total viktbelastning/traktorvikt kan balkarna ta upp.

[Skru'are]

Det verkar mer som en IPN med de måtten.
IPE 120 bär inte mycket på den längden*, men har en roll att spela som fördelare av lasten, beroende på hur planken är infästa i dem.
* Balkarna kan inte "adderas" då de har olika styvhet.
Det blir IPN 240 som bär helheten.
Man kan väl förutsätta att man kör centriskt och med dito last.
Egenvikten av ekplanken (+ stål) bör beaktas, men densiteten kan variera med skicket. 1,6 m^3

[David, Luleå]

Jag tror inte att du hittar någon som kan ”räkna hem” din bro och kan lova dig nåt du vill.

Hade en bro på ett bygge som var av två st ca 300+ höga balkar på dessa stockmattor på tvären och körplåtar. Inte värst lång spännvidd kanske 5 meter. Vi körde över A40 dumprar med last i två år. Nästa projekt hade det kommit krav på hållfasthetsberäkningar av temporära konstruktioner. Konsulten kom fram till att bron inte var godkänd för typ mer än personbilstrafik. Vi fick lägga till, var det tre till balkar. För att komma över med projektets A30 dumprar. Men även om den inte gick att räkna hem hade den ju uppenbarligen hållit tidigare. Men hur länge?

[Stridis2]

Om vi räknar på en INP235-balk med måttet 240*106 mm och längden 690 cm så tål den 4700 kg punktlast mitt på. Den får en nerböjning på 36,5 mm
Delvis utbredd last är siffrorna 7100 kg, nerböjning 43,4 mm
Helt utbredd last är siffrorna 9500 kg, nerböjning 45,8 mm

En IPE 275 med måtten 120*64 mm tål på den längden 1600 kg utbredd last men har en nerböjning på 105 mm.

Skulle jag gissa till mig själv hade jag sagt att IPE120-balkarna hade burit sig själv samt ekplanken men inget av traktorn. Två INP235-balkar bär 9400 kg punktlast mitt på, så jag hade hållit mig under detta. Då borde jag vara på den säkra sidan.

Men jag har ingen kunskap i att räkna på sådant här. Det finns t.ex problemet med att balkarna vill vrida sig. Förhoppningsvis stabiliserar ekplanken upp lite av detta, men räcker det? Jag vet inte, så se mitt resonemang ovan som ett fritt teoretiskt spånande. All användning av mina siffror sker på egen risk!

[Skru'are]

Egenvikten/utbredd last är ca 2,5 ton.
I 120 (IPE eller IPN) bär inte, utan belastar IPN 240 beroende på att den är så mycket styvare.
De kan bidra med utbredning av lasten, men det beror på infästningen mellan dem och plankan och styvhet för dessa. Samt var belastningen angriper sidledes.
Det är inte känt och osäkert beträffande utbredning. Dock inverkar axelavstånd.
Så man får räkna att det är IPN 240, som ligger i körspåret, som bär.
Bromslast tillkommer (medveten eller omedveten bromsning) och ev andra tänkbara laster av rörelse.
Vilken säkerhetsfaktor räknar du med? Bestående deformation eller brott kan inte vara gränsen.

Det förutsätts att balkarna är strävade och liven klarar belastningen vid upplagen (Jfr livavstyvning).
Kan blötsnö och is vara aktuellt att köra på?

[espe]

Det verkar mer som en IPN med de måtten.
IPE 120 bär inte mycket på den längden*, men har en roll att spela som fördelare av lasten, beroende på hur planken är infästa i dem.
* Balkarna kan inte "adderas" då de har olika styvhet.
Det blir IPN 240 som bär helheten.
Man kan väl förutsätta att man kör centriskt och med dito last.
Egenvikten av ekplanken (+ stål) bör beaktas, men densiteten kan variera med skicket. 1,6 m^3

Helt rätt Skru'are:
Det är en IPN-balk.
Och IPE 120 har nästan ingen bärighet värd att räkna med, förutom möjligen viss vikt av ek-planken.
Och man kör centriskt - cc-måttet på balkarna är 175 cm och MF 590-traktorn har totalbredd på 203 cm

/eskil

[espe]

Om vi räknar på en INP235-balk med måttet 240*106 mm och längden 690 cm så tål den 4700 kg punktlast mitt på. Den får en nerböjning på 36,5 mm
Delvis utbredd last är siffrorna 7100 kg, nerböjning 43,4 mm
Helt utbredd last är siffrorna 9500 kg, nerböjning 45,8 mm

En IPE 275 med måtten 120*64 mm tål på den längden 1600 kg utbredd last men har en nerböjning på 105 mm.

Skulle jag gissa till mig själv hade jag sagt att IPE120-balkarna hade burit sig själv samt ekplanken men inget av traktorn. Två INP235-balkar bär 9400 kg punktlast mitt på, så jag hade hållit mig under detta. Då borde jag vara på den säkra sidan.

Men jag har ingen kunskap i att räkna på sådant här. Det finns t.ex problemet med att balkarna vill vrida sig. Förhoppningsvis stabiliserar ekplanken upp lite av detta, men räcker det? Jag vet inte, så se mitt resonemang ovan som ett fritt teoretiskt spånande. All användning av mina siffror sker på egen risk!

Tack för de teoretiska beräkningarna Stidis2, vilka stämmer med verkligheten så långt som mitt bondförnuft har vågat pröva. Vilken säkerhetsfaktor har du räknat med?

MF590 håller den nämligen för, och den väger strax över 3 000 kg.

Däremot är jag ytterst tveksam till att våga sig över med grävaren på 7,5 ton. För då kommer nästa fråga: Hur förstärker man enklast befintliga balkar så att den klarar även grävaren?
Lägger/svetsar en annan balk ovanpå de befintliga, nya plank och gjuta på befintligt brofäste? Och i så fall - vilken dimension?


Eller finns det andra praktiska möjligheter?

/eskil

[QV_]

I 120 (IPE eller IPN) bär inte, utan belastar IPN 240 beroende på att den är så mycket styvare.

Detta torde vara ett feltänk.
Om man lägger IPE120 så dom håller upp planken och lägger IPN240 på samma höjd eller något lägre så håller ju IPE120 sin egen vikt + ekplankorna utan att belasta IPN240.
Kommer sedan en tung traktor så kommer allt att tryckas ner. Då kommer IPN240 att hålla emot vikten så att IPE120 inte kolappsar.

Men bara för att IPE120 skulle sjunka mer om de var ensamma än vad de gör när de "får hjälp av" IPN240 betyder ju inte att de är kraftlösa. De har ju fortfarande bärighet. Skulle traktorn köra nära kanten så kommer IPE120 sjunka ytterligare. Man hoppas då att ekplankorna är tillräcklig tjocka så de kan överföra hjulvikten till IPN240 utan att brista

Om däremot IPE120 hängde fritt i ändorna så skulle de bara belasta. Men det lät inte så på beskrivningen.

Nu är jag ingen konstruktör, men resonemanget känns logiskt till motsatten är bevisad.

[QV_]

OmDäremot är jag ytterst tveksam till att våga sig över med grävaren på 7,5 ton. För då kommer nästa fråga: Hur förstärker man enklast befintliga balkar så att den klarar även grävaren?

Avlastar bron genom att sätta skopan i marken på andra sidan och lyfta axeln? Om man nu inte skall åka dagligen över bron.

Misstänker att grävaren är bredare än traktorn så svetsa dit någon balk under IPE120 (i ytterkant) och kontrollera att balkarna har bra stöd i ändan.

[espe]

OmDäremot är jag ytterst tveksam till att våga sig över med grävaren på 7,5 ton. För då kommer nästa fråga: Hur förstärker man enklast befintliga balkar så att den klarar även grävaren?

Avlastar bron genom att sätta skopan i marken på andra sidan och lyfta axeln? Om man nu inte skall åka dagligen över bron.

Misstänker att grävaren är bredare än traktorn så svetsa dit någon balk under IPE120 (i ytterkant) och kontrollera att balkarna har bra stöd i ändan.

Spännande förslag med skopan men jag hoppar nog det - jag är bara en hobbygrävare och det är ca 2 meter till å-bottnen...

Och att förstärka IPE120-balkarna skulle innebära att man behöver förstärka hela brofundamentet - kantbalkarna ligger alldeles i kanten på brofundamentet. Deras bärighet är svag - i stort sett bara för planken och så som du beskriver i kommentaren innan.

/eskil

[QV_]

Men hur bred är grävmaskinen (och däcken) för är det mycket bredare än IPN balken så måste man ta hänsyn till ekplankorna.

Jag backade upp på ett brunnslock vilket då inte bekymmrade mig. Men en medtrafikant tyckte att det behövdes lite mera bärighet så en 2x8 plankbit las dit.
Det vart 2dm "frihäng" mellan mark och kanten på brunslocket. Med ett axeltryck på 5,5 ton så splittrades 2x8 som kaffeved under ett hjul.

Med det vill jag säga att jag skulle vara mera orolig för bredden på maskin och vad ekplankorna klarar än balkarna. Om nu grävaren är bred...

[akkamaan]

Eller finns det andra praktiska möjligheter?
/eskil

Eftersom böjpåkänningarna är störst på balkarnas centrala del (mitt mellan ändstöden vid en enda punktbelastning) och du kan tänka dig släpa det förstärningsmaterial och svetsar så kan du (om det finns utrymme förankra ytterligare en hög balk UNDER vardera av de balkar hu har, En 4 till 5-meters 240-balk mitt under vardera befintliga 240-balkar. är en bra lösning att fördubbla balkhöjden "fyrdubblar" säkert bärförmågan. Tänk på att extrema vattenflöden kan ta tag i en sån balk på undersidan....
Ett annat alternativ är att bära upp två 240-balkar bredvid befintliga 240-balkar genom att ta och göra tvärbalkar av dina 120-balkar och svetsa dessa på tvären under. då bibehåller du utrymmet för vattenflöde på undersidan. placera dessa nya 240-balkar intill men på utsidan (enklare installation) av de befintliga. Men den nya 240-hjälpbalkarna kommer inte att bli mer än knappt hälften så effektiva som de ursprunglag.

[uppland2]

En bild på hur bron ser ut idag vore nog inte fel.

Måste du över ån just där? Kanske en omväg kan vara förmånligare.

Finns det någon möjlighet att korta spannet?

[Stridis2]

Tack för de teoretiska beräkningarna Stidis2, vilka stämmer med verkligheten så långt som mitt bondförnuft har vågat pröva. Vilken säkerhetsfaktor har du räknat med?

Ingen!

Däremot är det ju som så att ett fordonståg ger inte belastning på en punkt utan flera. Därmed hittar man en liiiiten säkerhetsmarginal. Punktbelastning var ju 4700 kg medan delvis utbredd last 7100 kg.
Jag räknade också på att balken stod ovanpå brofundamentet (alltså belastar undersidan av balken) medan traktorn var ovanpå balken (och belastar översidan). Hade balken varit insvetsad i t.ex. pelare så hade den tålt 9500 kg punktlast mitt på.

Ett av de mest vikteffektiva sättet att förstärka bron på borde väl vara att svetsa ett plattjärn på flatan på både övre och nedre flänsen? Mer material i flänsarna tar upp mer kraft. Finns fina räkneexempel på detta här på M. Har för mig det var i JA Bonds tråd om hans verkstadspressbygge.