Beräkningsförutsättningar

4.1 Typfall

Typfallen består av tre olika överbyggnadstyper; obunden överbyggnad, överbyggnad med bundet bärlager och överbyggnad med förstärkningslager av krossad betong. Slitlagret består i samtliga fall av 100 mm marksten på 30 mm sättsand.

Figur 7. Utformning av typfall.

 

4.2 Trafikbelastning

De lastfall som behandlas i denna skrift är 10, 30 och 90 tons axellast. 10-tonsaxeln motsvarar ATB Vägs standardaxel. 30- och 90-tonsaxlarna motsvaras av Cat 980C och Svetruck 42120-57. Om belastningen på den industriyta som ska dimensioneras skiljer sig avsevärt från givna lastfall, måste egen utredning och dimensionering utföras.

Figur 8. 10, 30 och 90 tons standardaxel  (enligt ATB Väg, Cat 980C och Svetruck 42120-57).

4.3 Containeruppställning

Industriytor används ofta för uppställning av containrar. Staplade containrar kan ge upphov till stora statiska punktlaster under relativt lång tid. Framförallt bitumenbundna och obundna material påverkas av långtidslaster och därför måste särskild dimensionering utföras om ytan ska användas för containeruppställning. För containrar skiljer man på tre olika typer av placering: enstaka, rad eller block enligt Figur 9. Beroende på placering kommer belastningen från ett, två eller fyra stödben att verka på en begränsad yta. Containrar är vanligtvis staplade i rader eller grupper med högst 5 på höjden. I Figur 10 visas hur stor lasten blir om man samtidigt tar hänsyn till att det är osannolikt att samtliga containrar är maxlastade.

Figur 9. Placering av containrar som enstaka (nedan t.v.), i rader (mitten) och block (nedan t.h.).

Beroende på placering kommer belastningen från ett, två eller fyra stödben att verka på en begränsad yta. Containrar är vanligtvis staplade i rader eller grupper med högst 5 på höjden. I Figur 10 visas hur stor lasten blir om man samtidigt tar hänsyn till att det är osannolikt att samtliga containrar är maxlastade. 

Figur 10. Belastning från stödben beroende på containrarnas placering och stapelhöjd. (Schematiskt efter Knapton, J. and Melitiou, M. 1996.)

4.4 Klimatzon

Samtliga beräkningar har gjorts för klimatzon 2, eftersom beräkningar som gjorts för kommunala ytor visat att skillnaderna i erforderlig överbyggnadstjocklek är mycket liten om endast klimatzonen varieras (några cm från klimatzon 1 till 5).

4.5 Tjäle

Dimensionering med hänsyn till tjällyftning har inte beaktats i de olika dimensioneringstabellerna. Vid risk för tjäle måste hänsyn tas till eventuell tjällyftning enligt ATB Väg eller Appendix F. Tjällyftning.

4.6 Trafikbelastning

Den dimensionerande trafikbelastningen för en industriyta utgörs av det uppskattade antalet överfarter av en viss standardaxel (10, 30 eller 90 ton). Den största axellasten är dimensionerande, men om ytan i hög grad trafikeras av både lastbilar och tunga truckar, måste tillskottet till den dimensionerande trafikbelastningen från samtliga fordon beaktas. Det görs genom uppskattning av ekvivalent skadefaktor L10, 30, 90 för respektive fordons axellast enligt Appendix D.Ekvivalent skadefaktor. Ekvivalent skadefaktor för den dimensionerande axellasten är alltid 1. Det bör noteras att antalet 10 eller 30 tons axelpassager måste vara mycket stort i förhållande till antalet 90 tons axelpassager för att det ska ge någon märkbar inverkan på dimensionerande trafikbelastning.

Även trafikmönstret på ytan är av avgörande betydelse för beräkning av den dimensionerande trafikbelastningen och vilken tjocklek överbyggnaden ska ha. Eftersom en industriyta ofta har en relativt stor area är det inte självklart att det totala antalet fordon (eller axlar) som trafikerar ytan ger en rättvis dimensionerande trafikbelastning. I trånga sektioner (t.ex. markerade körfält, lossningsställen eller av- och påfarter) kan den dimensionerande trafikbelastningen vara avsevärt högre än på andra delar av ytan. För större ytor kan det därför vara ekonomiskt att differentiera överbyggnadens uppbyggnad mellan intensivt och sparsamt belastade ytor.

Nedan ges fyra parametrar (A, B, C och D) som beskriver hur trafiken och ytan kan karakteriseras för att underlätta beräkningen av den dimensionerande axellasten. Parametrarna får endast användas som stöd i den egna beräkningen och ersätter inte egen utredning av aktuell trafikbelastning och trafikmönster.

4.7 Andel fordon med full last (A)

På en industriyta kan ofta antas att en viss del av överfarterna sker utan last. Delskadan av trafiklasten från tomma fordon är vanligen försumbar jämfört med den delskada som fullastade fordonen ger upphov till. Om hälften av fordonstrafiken sker utan last kan det beräknade antalet hjulaxlar reduceras till hälften och en reduktionsfaktor A införas. I fallet med hälften tomma fordon kan A sättas till 0.5 (A = 0.5) i nedanstående beräkningsgång. Alternativt tas enbart fullastade fordon med i beräkningen, varför A sätts till 1.0 (A = 1.0). Faktiskt värde på A bör utredas för varje specifikt objekt. Vid osäkerhet väljs ett högre värde på A. A = 1.0 motsvarar att alla fordon är fullastade.

4.8 Antal standardaxlar per tungt fordon (B)

Som utgångspunkt för dimensioneringen används i normalfallet axellasten och kontakttrycket mellan hjul och yta. Axellasten beror av fordonets totalvikt och antal axlar. Kontaktrycket beror bl.a. av hjulets ringtryck och utformning. Kontakttrycket brukar ofta sättas lika med hjulets ringtryck och påverkar i första hand övre delen av överbyggnaden. Axellasten blir allt viktigare för påkänningarna djupare ner i överbyggnaden (> 0.5 m).

I denna skrift delas trafikbelastningen upp i tre typer av standardaxlar; 10, 30 och 90 tons axellast enligt avsnittet om trafikbelastning. Lastbilar och andra transportfordon avsedda för det statliga vägnätet bedöms ligga i gruppen 10 tons axellast. I Sverige är den maximalt tillåtna bruttovikten 60 ton för dessa fordon. Aktuell bruttovikt beror dock på vilken typ av industri fordonen trafikerar. För virkestransporter, t.ex, ligger bruttovikten nära den maximalt tillåtna medan den ligger betydligt lägre för industri som arbetar med skrymmande produkter, t.ex. möbler. Antalet standardaxlar per fordon (för en och samma fordonstyp) beror alltså delvis på vilken typ av industri som ytan används för. I Appendix I. Antal standardaxlar per tungt fordon ges generella rekommendationer för hur antalet standardaxlar per fordon ska beräknas enligt ATB Väg. 

4.9 Avvikelser från fullständig spårbundenhet (C)

På en industriyta kör fordonen sällan i samma spår. Tidigare analyser visar att avvikelsen från fullständig spårbundenhet innebär en reduktion av det beräkningsmässiga antalet hjulaxlar med 50 %. I beräkningsgången nedan har därför en reduktionsfaktor C, med normalvärdet C = 0.5, införts för att beskriva avvikelsen från fullständig spårbundenhet. Faktiskt värde bör utredas för varje specifikt objekt. Vid osäkerhet väljs ett högre värde på C. C = 1.0 motsvarar hög spårbundenhet.

4.10 Karakterisering av ytan (D)

En industriyta kan ofta delas in i områden med olika trafikmönster. I beräkningsgången nedan används ”transportvägar” och ”uppställningsytor” för att beskriva olika trafikmönster. På ”uppställningsytor”, t.ex. ytor för containeruppställning, är fordonstrafiken sannolikt mycket oregelbunden. I detta fall är sannolikheten låg för att två godtyckligt valda transporter skall färdas över en och samma punkt i beläggningen. En reduktionsfaktor D har därför införts i beräkningsgången nedan. Faktorn D har normalvärdena D = 1.0 för transportväg och D < 1 för uppställningsyta, i det senare fallet kan D = 0.1–0.2 användas. Vissa ytor kan dock vara ett mellanting mellan ”transportvägar” och ”uppställningsytor”. Faktiskt värde på D bör utredas för varje specifikt objekt. Vid osäkerhet väljs ett högre värde på D.

4.11 Beräkningsgång

1. Bestäm avsedd teknisk livslängd (normalt 20 år).

2. Dela vid behov upp ytan i transportväg och uppställningsyta, uppskatta koefficient för spårbundenhet (C) och yta (D) för var och en av dem.

3. Med utgångspunkt av förväntad trafiksituation bestäm dimensionerande fordon (t.ex. fordon med 10, 30 eller 90 tons axellast). Fordon med störst axellast är dimensionerande.

4. Om ytan i hög grad trafikeras av båda lastbilar och tunga truckar måste tillskottet till dimensionerande trafikbelastning från samtliga fordon beaktas genom uppskattning av ekvivalent skadefaktor L10, 30, 90 för respektive fordons axellast enligt Appendix D. Ekvivalent skadefaktor. Det bör noteras att t.ex. antalet 10 eller 30 tons axelpassager måste vara mycket stort i förhållanden till antalet 90 tons axelpassager för att få någon märkbar inverkan på dimensionerande trafikbelastning. Ekvivalent skadefaktor för dimensionerande fordon är alltid 1.

5. Bestäm andelen fullastade fordon per fordonstyp (A10,30,90).

6. Bestäm antalet tunga axlar per fordonstyp (B10,30,90).

7. Bestäm årsdygnstrafik ÅDTk för dimensionerande axellast enligt pkt. 16. Ekv. (D).

8. Bestäm antal dagar med trafik per år (m).

9. Bestäm korrektionsfaktorn Z (justerar trafikmängden beroende på typ av yta och antal dagar med trafik per år) samt ekvivalenta antal dimensionerande axlar Nekv, enligt pkt 16. Ekv. (C) och (B). Bestäm dimensionerande trafikbelastning för en industriyta Nind(10,30,90) enligt pkt. 16. Ekv. (A) nedan (dvs. antal passager 10, 30 eller 90-tons axlar under avsedd teknisk livslängd).

10. Bestäm materialtyp i terrassen (enligt ATB Väg).

11. Välj överbyggnadstyp (typfall A, B eller C).

12. Välj erforderlig tjocklek på förstärkningslager för vald överbyggnadstyp enligt tabell eller diagram i Appendix A. Obunden överbyggnad, Appendix B. Överbyggnad med bundet bärlager (AG) eller Appendix C. Överbyggnad med krossad betong. Värden från tabell eller diagram bör ej extrapoleras utan närmare utredning och egen beräkning. 

13. Om ytan används som uppställningsyta för containrar kontrollera erforderlig överbyggnadstjocklek med hänsyn till containerlaster enligt Appendix E. Containerlaster.

14. Om risk för tjällyftning anses påverka ytans funktion kontrollera erforderlig överbyggnadstjocklek med hänsyn till tjällyftning enligt Appendix F. Tjällyftning.

15. För ytor med dimensionerande fordon med axellast på 10 ton kan efter utredning 80 mm sten användas. Eventuell justering av förstärkningslagrets tjocklek med hänsyn till reduktion i stentjocklek sker enligt Appendix G. Justering av överbyggnad. Eventuell justering av bärlagertjocklek från 150 mm till 80 mm görs enligt samma avsnitt. Denna justering gäller även 30 och 90 tons axellast.

16. Antalet överfarter (dimensionerande trafikbelastning) Nind för en industriyta beräknas enligt följande:

Ekv. (A) Nind(10,30,90) = Nekv × Z

Där:
Ekv. (B): Nekv = ÅDTk × 365 × n

Ekv. (C): Z = (m / 365) × C × D (korrektionsfaktor)

Ekv. (D): ÅDTk = L10 × N10 × A10 × B10 + L30 × N30 × A30 × B30 + L90 × N90 × A90 × B90

Och:
Nind = dimensionerande antal standardaxlar för en industriyta.

Nekv = ekvivalenta antalet standardaxlar.

ÅDTk = årsdygnstrafik per körfält (spår), dvs. antalet överfarter av dimensionerande axellast per dygn.

N10,30,90 = årsdygnstrafik för respektive fordonstyp.

L10,30,90 = ekvivalent skadefaktor för 10, 30 respektive 90 ton (om dimensionerande fordon har axellast 10 ton, Dvs N10, är L10 = 1).

A10,30,90 = andelen fullastade fordon per fordonstyp (A = 0.5 kan ofta användas om uppgift saknas, dvs. vartannat fordon fullastat).

B10,30,90 = antalet tunga axlar per fordonstyp (B = 1.3–5 kan användas för lastbil/långtradare, B = 1.0 för truckar med merparten av lasten på ena axeln och för gränsletruck används B = antalet axlar). Ytterligare information om val av faktorn B ges i Appendix I. Antal standardaxlar per tungt fordon.

365 = antal dygn per år.

n = avsedd teknisk livslängd.

m = antal dagar med trafik per år (m = 200 vid trafikering måndag – fredag och uppehåll vid semester, m = 365 vid trafikering under årets alla dagar.

C = koefficient som anger graden av spårbundenhet (C = 0.5 kan användas om uppgift saknas).

D = koefficient som karakteriserar ytan (D = 1.0 för transportväg och D < 1 för uppställningsyta, i det senare fallet kan D = 0.1–0.2 användas).