Optimering av stålpålar till utbyggnaden av kraftnätet
Typ
Examensarbete på grundnivå
Program
Samhällsbyggnadsteknik 300 hp (civilingenjör)
Publicerad
2024
Författare
Idvall, Holger Karmefors
Lavass, William Kléen
Modellbyggare
Tidskriftstitel
ISSN
Volymtitel
Utgivare
Sammanfattning
I Sverige ska det den närmsta tiden investeras miljardbelopp i utbyggnaden av
kraftnäten vilket skall bidra till den omställning till en ökad elanvändning och en
minskad användning av fossila bränslen. Detta för med sig en stor mängd
arbeten kopplade till de konstruktioner som förs upp där ritningar och lösningar
idag ofta är föråldrade. Som resultat av detta blir resultaten ofta en
överdimensionering på grund av beslutsfattande hos beställare och bristande
kunskaper om rådande geotekniska fall, vilket då leder till onödigt höga utsläpp
och kostnader för de material som används.
I detta examensarbete har grundläggningsarbetet som företaget BESAB
konstruerar i Markarydområdet undersökts och optimerats. Arbetet syftade till
att med olika beräkningsmetoder och de rådande lasterna, ta fram nya
dimensioner för att göra det möjligt att jämföra hur stora besparingar på miljön
samt ekonomin, som potentiellt skulle kunna göras vid detta och liknande fall.
Under arbetets gång var ett primärt fokus spetsburna pålar i stål vilket var
särskilt intressant i detta fall då det främst är denna metod som nyttjades i
projektet som BESAB utförde eftersom tillverkningen av stål ger upphov till en
stor mängd koldioxidutsläpp. De metoder som nyttjades vid beräkning var dels
handberäkningar på hållfastheten hos pålar, dels inmatning av värden på
lasterna och de geotekniska förhållandena i dataprogrammet PILECALC.
Resultaten från beräkningsdelen av rapporten tydliggör att införandet av en
aktiv designstrategi effektivt minskar materialanvändningen jämfört med de
ursprungliga ritningarna. För att möta belastningskraven för det specifika och i
detta fall kritiska fallet och samtidigt optimera materialanvändningen är det
mest fördelaktigt att välja RD 170/10 pålar från SSAB. Dessa pålar har en
strukturell bärförmåga på 453 kN med hänsyn till buckling, medan den
geotekniska bärförmågan för pålen i detta specifika fall är 966 kN. För att
hantera dragkrafterna kommer ett 18 mm tjockt stag från Naulankanta att
användas. Genom att byta till dessa pålar för detta specifika fall är det möjligt att
minska koldioxidutsläppen med 11,2 𝑘𝑔 𝐶02⁄𝑚 och kostnaden med 17 612
euro.
Beskrivning
Ämne/nyckelord
grundläggning , kraftnät , spetsburen påle , stålpåle , dimensionering