Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Jämförelse mellan BKR/BSK och Eurokoders behandling av utmattning i traversbalkar med tillhörande svetsfogar
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
KTH, School of Architecture and the Built Environment (ABE), Civil and Architectural Engineering, Building Technology and Design.
2012 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesisAlternative title
Comparison between BKR/BSK and Eurocodes treatment of crane girders fatigue limit with ancillary welded joints (English)
Abstract [en]

This report has been performed for WSP Construction Design located at Arenavägen 7 in Stockholm. WSP Construction Design is one of the leading departments in Sweden in construction solutions regarding everything from building construction to industrial building. Great competencies regarding steel, wood and concrete constructions are available within the department which is well sought.

Crane girders used in the industry are exposed to large loads that vary over time that includes instantaneous lifts and the crane girders movement which lead to the phenomenon fatigue in the crane girder and its ingoing welds. A control of fatigue needs to be performed after a certain lifespan measured in time which in turn is converted to a number of loadcycles. When the number of loadcycles amounts to a greater number the input welds resistance will have been reduced and the rate of utilization thereby increased. This is fatigue.

Since long BKR/BSK has handled the design of crane girders with results of satisfactory that even has exceeded the costumers expectations regarding the lifespan. New demands have been set that the BKR/BSK-standard shall be rejected and replaced by the new standard of Europe named Eurocode. The Eurocode-standard is still relatively new and on the brink to replacing BKR/BSK. This opens up for many questions regarding what this transition will mean. One of these issues is what the transition will lead to regarding fatigue.

This report intends to explore and clarify any discrepancies that the two different standards BKR/BSK and Eurocode differ in design regarding fatigue in crane girders. The goal of this report is thereby to compare BKR/BSK with Eurocode from a fatigue point of view with the weight of the study on input welds were fatigue clearly arises

During the project, differences between BKR/BSK and Eurocode could be identified regarding treatment of fatigue dimensioning. Because of this, much time has been needed to preform calculations according to Eurocode by hand, then analyze the result and ask our internal references at WSP for further guidance.

The result this report is showing is clear differences regarding the ingoing welds utilization rates.The utilization rate for the perpendicular weld at the top flange and web was calculated to a much greater value than allowed, which lead to that the chosen crane girder in this report did not reach up to the standards of Eurocode. The report is also showing that lower utilization rates were obtained when compared to the results of the BKR/BSK calculations regarding welds placed at the rail and stiffener.

Another major difference that could be detected is how the number of loadcycles is being greatly reduced on a crane girder dimensioned according to BKR/BSK that is being tested according to the Eurocode standards.

The report has also showed that the way of dimensioning in Eurocode is complex. Eurocode lacks descriptions regarding how to interpret its ingoing material. This places great demands on constructors that they can handle this standard and that they are being competent in how to use and apply it in a safe way.

Abstract [sv]

Denna rapport har utförts åt WSP byggprojektering beläget på Arenavägen 7 i Stockholm. WSP byggprojektering är en av Sveriges ledande konstruktionsavdelningar inom konstruktionslösningar gällande allt från husbyggnad till industribyggnad. Stora kompetenser gällande stål-, trä- och betongkonstruktioner finns inom avdelningen som är väl eftertraktad.

Kranbalkar inom industrin utsätts för stora laster som varierar över tid som innefattar momentana lyft och kranens rörelse vilket medför fenomenet utmattning i kranbalken och dess ingående svetsar. En utmattningskontroll behöver utföras efter en viss livslängd mätt i tid, som i sin tur omvandlas till antal lastcykler. När antalet lastcykler uppgår till ett större antal kommer de ingående svetsarnas hållfasthet reducerats och utnyttjandegraden på så vis ökat. Detta är utmattning.

Länge har BKR/BSK hanterat dimensioneringen av kranbalkar med tillfredställande resultat som till och med har överstigit beställarens förväntningar gällande livslängden. Nya krav har dock kommit på att BKR/BSK-normen skall ersättas av den nya europastandarden Eurokod. Eurokod-normen är fortfarande relativt ny och är precis i den fas där den skall ersätta BKR/BSK. Detta öppnar upp för många frågor vad denna övergång kommer att betyda. En av dessa frågor är vad övergången kommer att innebära för utmattning.

Denna rapport avser att undersöka och bringa klarhet i eventuella skillnader som de två olika normerna BKR/BSK och Eurokod kan ha gentemot varandra gällande dimensionering av utmattning i kranbalkar. Målet med denna rapport är därför att jämföra BKR/BSK med Eurokod ur ett utmattningsperspektiv med tyngden av undersökningen kring ingående svetsar där utmattning tydligt uppkommer.

Under arbetets gång uppmärksammades skillnader mellan BKR/BSK och Eurokodens behandling av utmattningsdimensionering. Detta har lett till att väldigt mycket tid fått läggas åt att utföra handberäkningar i Eurokod för att sedan analysera det slutliga utfallet för att sedan konsultera interna referenser hos WSP för att kunna lösa problemet.

Resultatet som rapporten redovisar är tydliga skillnader i svetsarnas utnyttjandegrader. Utnyttjandegraden för vinkelräta svetsen vid övre livhals beräknades till ett värde långt över det tillåtna, vilket då gjorde att den kranbalken som dimensionerades i rapporten inte kan godkännas enligt de krav som Eurokoden ställer. Rapporten visar också att lägre utnyttjandegrader har erhållits vid jämförelse med svetsar beräknade enligt BKR/BSK. Detta avser då svetsen vid rälklammer och svets vid avstyvning och överfläns.

Ytterligare en stor skillnad som påvisats är hur antalet lastcykler kraftigt reduceras på ett tvärsnitt dimensionerat enligt BKR/BSK om man skulle tillämpa Eurokodens föreskrifter.

Rapporten har också visat att den dimensioneringsgång som beskrivs enligt Eurokod inte är särskilt enkel. Då Eurokoden saknar beskrivning i vissa fall hur den skall tolkas så ställer det mycket stora krav på att konstruktörer utbildas inom området innan de börjar tillämpa Eurokoden.

Place, publisher, year, edition, pages
2012.
Keyword [en]
crane girder, fatigue, welds, comparison, BKR/BSK, Eurocode, loadcycles
Keyword [sv]
travers, kranbalk, utmattning, svetsar, jämförelse, BKR/BSK, Eurokod, lastcykler
National Category
Civil Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-101823OAI: oai:DiVA.org:kth-101823DiVA: diva2:549697
External cooperation
WSP Byggprojektering
Subject / course
Constructional Engineering and Design
Educational program
Bachelor of Science in Engineering - Constructional Engineering and Design
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-09-21 Created: 2012-09-05 Last updated: 2013-03-08Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(12226 kB)1869 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 12226 kBChecksum SHA-512
8081ca06227f21b67647ab38ca69263ec53e44608af222bf670af88b847250c86de439db05c59c002dc8cd123ee97bee5035044a53b296e65cfd2cfa96a31b40
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Building Technology and Design
Civil Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1869 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 561 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf