Stabilitetsanalys av stålbalkar under gjutning av en samverkansbro : RFEM-baserad jämförelse mellan två ställningslösningar

Sammanfattning

Temporära ställningar och stålbalkar som används under gjutningsfasen vid brobyggnation utsätts för betydande belastningar, vilket kan påverka deras stabilitet. Denna studie fokuserar på denna kritiska byggfas, som tidigare ofta förbises i forskningen till förmån för analyser av broars färdiga tillstånd.Syftet har varit att undersöka hur ställningarna påverkas av belastningen från betonggjutningen samt hur detta i sin tur påverkar stålbalkarnas stabilitet. Målet har även varit att identifiera tekniska åtgärder för att minska risken för deformationer och instabilitet. Analysen har utförts med hjälp av 2D- och 3D-modellering i programvaran RFEM, där sex olika gjutningsscenarier har simulerats och jämförts.Två ställningslösningar har jämförts: Lösning A, som bygger på ett befintligt system med fackverk mellan stålbalkarna, och Lösning B, ett nytt förslag där fackverket ersatts av en mer materialeffektiv placering av TwixBeam. TwixBeam-balken placeras direkt under stålbalkarnas underflänsar för att minska materialåtgången och förenkla montaget.Resultaten visar att symmetrisk gjutning och korrekt stagning har stor betydelse för stabiliteten. I Lösning A uppvisade lastfall 1, 3 och 4 tillfredsställande bärförmåga med utnyttjandegrader mellan 0,63 och 0,97, medan fall 2, 5 och 6 överskred säkerhetsgränsen med η-värden på upp till 1,50, vilket indikerar instabilitet. För Lösning B var trenden densamma, men med något högre utnyttjandegrader i stabila fall (upp till η = 0,99) och ännu högre värden i kritiska scenarier (η = 1,64).Studien visar att lösningar med jämn lastfördelning och tvärförband mellan balkarna ger bäst resultat. Den föreslår också att den alternativa utformningen i Lösning B har potential för framtida optimering, trots något högre vridmoment. Arbetet bidrar med praktisk kunskap för att förbättra säkerheten och effektiviteten vid byggnation av samverkansbroar.