Tunneler/Prosjektering og bygging/Laster
Konstruksjoner for vann- og frostsikring
Generelt
Generelt er laster, grensetilstander, symboler m.v. definert i NS-EN 1990 og NS-EN 3491. Lastkoeffisienter er gitt i dimensjonerende lastvirkning.
Normalt opptrer følgende laster:
- Egenlast
- Nyttelast
- Laster fra produksjon, transport og montasje
a) Konstruksjonene skal tilfredsstille de statiske og dynamiske dimensjoneringsforutsetningene.
b) Det skal velges konstruksjoner og forbindelser som er godt egnet for vekslende lastvirkning/vibrasjoner. Dette omfatter beregninger som viser at alle krav gitt i de aktuelle konstruksjonsstandarder og spesielle krav gitt i disse dimensjoneringsreglene er oppfylt.
c) Gitte funksjonskrav skal dokumenteres. Dokumentert langtidserfaring kan erstatte teoretisk dokumentasjon.
d) For forhold som ikke automatisk er dekket av Norsk Standard eller hvor bruksfunksjonen er vesentlig endret i forhold til Norsk Standard, skal det kreves en spesiell vurdering.
For egenlast og laster fra produksjon, transport og montasje henvises til NS-EN 1990 og NS-EN 3491. I dimensjonerende lastvirkning og nyttelast er angitt ekvivalente laster for nyttelast. De ekvivalente lastene erstatter tilsvarende laster i NS-EN 1990 og NS-EN 3491. Lastene skal bl.a. benyttes til dimensjonering av vann- og frostsikring ved avskjerming.
e) Beregning av temperaturpåvirkninger, svinn, kryp m.v. skal utføres i henhold til de gitte konstruksjonsstandarder.
f) Ulykkesituasjonen skal vurderes som beskrevet i ulykke.
g) I hvert enkelt tilfelle skal det vurderes om det opptrer andre laster eller om det skal benyttes høyere verdi for angitte laster.
Dimensjonerende lastvirkning
Usikkerheter i laster og kombinasjoner uttrykkes ved at lastene multipliseres med lastkoeffisientene i <xr id="tab:Lastkoeffisienter" />. Hvilken lastkombinasjon som skal benyttes er angitt under den enkelte grensetilstand.
<figtable id="tab:Lastkoeffisienter">
| Kombinasjon | Permanente laster | Variable laster |
|---|---|---|
| a | 1,2 | 1,6 |
| b | 1,0 | 1,0 |
</figtable>
Reduksjonen av lastfaktorer ved kombinasjon av flere variable laster som gitt i NS 3490, tabell 5, skal ikke benyttes.
Bruddgrensetilstanden
For dimensjonering i bruddgrensetilstanden skal kombinasjon a i <xr id="tab:Lastkoeffisienter" /> benyttes.
Utmattingsgrensetilstanden
For dimensjonering i utmattingsgrensetilstanden skal lastkoeffisienter iht. kombinasjon b i <xr id="tab:Lastkoeffisienter" /> benyttes. Karakteristiske trykk- og suglaster er gitt i <xr id="tab:Karakteristiske trykk- og suglaster" />.
For enkeltsporet tunnel dimensjoneres konstruksjonen for det antall lastvekslinger som er gitt i <xr id="tab:Lastvekslinger for enkeltsporet tunnel" />.
For dobbeltsporet tunnel dimensjoneres konstruksjonen uavhengig av togtetthet for 1.107 lastvekslinger. Vekslingstallet er en ekvivalent togtetthet, hvor det er tatt hensyn til at togmøter har vesentlig betydning.
<figtable id="tab:Lastvekslinger for enkeltsporet tunnel">
| Togtetthet (antall tog pr. døgn) | Antall lastvekslinger |
|---|---|
| inntil 50 | 2•106 |
| 50-150 | 5•106 |
| over 150 | 1•107 |
</figtable>
I spesielle tilfeller kan det kreves at utmattingskapasiteten for detaljer også dokumenteres ved forsøk.
Ulykkesgrensetilstanden
For dimensjonering i ulykkesgrensetilstanden skal kombinasjon b i <xr id="tab:Lastkoeffisienter" /> benyttes.
Bruksgrensetilstanden
For dimensjonering i bruksgrensetilstanden skal kombinasjon b i <xr id="tab:Lastkoeffisienter" /> benyttes.
Nyttelast
Trykk- og suglaster fra togtrafikk
Trykk og sug fra trafikk er en variabel last. Konstruksjonen skal dimensjoneres for trykk-/suglast som virker over hele tverrsnittet. Karakteristiske trykk-/suglaster er gitt i <xr id="tab:Karakteristiske trykk- og suglaster" />.
<figtable id="tab:Karakteristiske trykk- og suglaster">
| Last fra togtrafikk | Enkeltsporet tunnel (kN/m2) | Dobbeltsporet tunnel (kN/m2) |
|---|---|---|
| Trykklast, V ≤ 200 km/h | ||
| Suglast, V ≤ 200 km/h |
</figtable>
De gitte laster gjelder for toghastigheter opp til 200 km/h og toglengder opp til 250 m. For tunneler som bygges med “tett” såle (helisolert såle, fast-spor, mv.) skal størrelsene av trykk- og suglaster vurderes spesielt.
Generell nyttelast
Generell nyttelast skal sikre en økt kapasitet i konstruksjonen for å ivareta forhold som islast, fallast og spesielle forhold knyttet til trykk-/suglaster fra trafikk.
Generell nyttelast defineres som variabel last. Størrelsen settes til
qg = 3,0 kN/m2
Lasten regnes som en jevnt fordelt last virkende på horisontal- og/eller vertikalprojeksjonen av konstruksjonen. Lasten skal påføres symmetrisk og kun på den ene halvdelen av tverrsnittet.
Innhengt last
Innhengte laster er laster fra kontaktledning, skilt og annet utstyr som henges opp i konstruksjonene. Innhengt last defineres som variabel last.
Laster fra ventilatorer blir normalt ført til fjell.
I tillegg til egenlast skal det tas hensyn til vindlast som følger av vindtrykk på utstyret.
Vindlasten beregnes iht. tekniske installasjoner, vindlast på frittstående utstyr .
Ulykke
Det skal foretas en helhetsvurdering av konsekvenser og konstruksjonens virkemåte i ulykkessituasjonen. Her inngår også en vurdering av konsekvenser når deler av konstruksjonen fjernes (brutt sammen).
Konstruksjonen skal være utformet på en slik måte at skadeomfanget er begrenset til ulykkesstedet.
