Lumen ja jään kertyminen siltarakenteisiin
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Insinööritieteiden korkeakoulu |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Mcode
Degree programme
Language
fi
Pages
85+11
Series
Abstract
Talvisin lumella ja jäällä voi olla vaikutuksia sekä siltarakenteille että niiden käyttäjille. Vaikutukset voivat esiintyä esimerkiksi kuormina, lumen ja jään putoamisena sekä siltakannen liukkautena. Tässä työssä keskityttiin erityisesti vinoköysisiltoihin kertyvään jäähän ja lumeen. Työn tavoitteena oli selvittää vinoköysisillan köysiin kertyvän jään ja lumen kertymisolosuhteet ja niiden toistuvuus. Lisäksi tavoitteena oli selvittää jään ja lumen aiheuttamia vaikutuksia siltarakenteille sekä menetelmiä kertyneen jään ja lumen havaitsemiseen sekä poistamiseen. Työssä hyödynnettiin kirjallisuutta, kyselytutkimusta sekä tapaustutkimusta. Kirjallisuuden perusteella jään ja lumen kertyminen aiheutuu ilmastollisesta jäätymisestä. Ilmastollinen jäätyminen kattaa jäätävän sateen, märän lumisateen, huurteen muodostumisen ja kuuran. Kyselytutkimuksen perusteella kartoitettiin jään ja lumen aiheuttamia ongelmia siltarakenteille. Siitä ilmeni, että ongelmia on monenlaisia, mutta ne ovat kuitenkin harvinaisia. Tapaustutkimuksen kohteena on Kruunuvuorensilta, joka on Helsinkiin suunnitteilla oleva vinoköysisilta. Tapaustutkimuksen tavoitteiden saavuttamiseksi tutkimustyössä kehitettiin menetelmä, joka hyödyntää Ilmatieteen laitoksen säähavaintoja. Lisäksi Kruunuvuorensillalle luotiin ehdotus kertyvän jään ja lumen havaitsemiseksi sekä poistamiseksi. Diplomityössä havaittiin, että Suomessa esiintyy jään ja lumen kertymisen mahdollistavia olosuhteita vuosittain. Erityisesti huurrejään muodostumisen seurauksena jäätä saattaa kertyä siltarakenteisiin. Esimerkiksi tapaustutkimuksessa havaittiin, että Kruunuvuorensillalla huurrejään kertymisen mahdollistavia olosuhteita esiintyy keskimäärin noin 67 tuntia vuodessa.Ice and snow accretion can cause effects to bridge structures and users during winters. Effects can be appeared for example as increased loads, slipperiness of bridge deck and falling ice. The focus of this thesis was aimed at ice and snow accretion to cable-stayed bridges. The target of the thesis was to find out the climate condition and the occurrence of snow and ice accretion on cable-stayed bridges in Finland. Another target of the thesis was to find out effects of snow and ice accretion and methods to detect and remove accreted snow and ice. Literature, case study and interviews were utilized in this thesis. Based on the literature review, ice and snow accretion is caused by atmospheric icing. Atmospheric icing consists of freezing rain, wet snow, in-cloud icing and hoar-frost. Interviews indicated that ice and snow can cause many problems to different bridge structures and bridge types, however problems occur seldom. The case study was performed to Kruunuvuori Bridge, which is cable-stayed bridge de-signed to Helsinki. To achieve targets of the case study, the research method that utilizes existing weather data from Finish Meteorological Institute was developed. In addition, the proposal for detection and removal plans of accreted ice and snow was composed to Kruunuvuori Bridge in this thesis. Based on this thesis, there is climate conditions that enable snow and ice accretion annually in Finland. Especially in-cloud icing can accrete significant amounts of snow and ice to bridge structures. Based on the case study the climate conditions which can enable in-cloud icing, occur at Kruunuvuori Bridge in average of 67 hours annually.Description
Supervisor
Niiranen, JarkkoThesis advisor
Kiviluoma, RistoLilja, Heikki