Expected service life analysis of steel culverts in Finland

• Autorzy: Kukkonen P.

Warianty tytułu

PL

Fińska analiza żywotności konstrukcji z blach falistych

• Konferencja: European Conference on Buried Flexible Steel Structures / sympozjum [1; April 23-24.2007; Rydzyna, Poland]
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In the middle of 1990's The Finnish Road Administration created new method for corru-cated steel culverts and pipe arches for public roads. One of the targets of these new regulations was to improve the corrosion protection of corrugated steel structures and to create a method on how to estimate expected service life of a structure. The result was a simple formula with a few variable factors to calculate the expected service life of a steel culvert. The idea and basis for the formula was found by studying international research material and reports. The formula is not " the absolute truth" but it gives an estimate of the expected service life of a steel culvert and it also enables to compare alternative coating combinations. The starting point of the calculation is to determine what are the circumstances under which the bridge is situated. For these circumstances there are four catergories. The categories are dependent on the maintenance levels of the crossing roads and on which part and surface is investigated at a time. Within these four categories (for circumstances) pipe bridges are then divided in two categories from the functional point of view; underpasses and viaducts. The components that are considered in the calculation for the expected service life of a structure are: 20% of the culverts material thickness, galvanizing and some type of painting. The expexted service life is calculated by using estimated corrsosion speed for each of these components. When paint and galvanized steel are used together, the corrosion control is superior to either individual method. This combination of both protection methods in what is commonly referred to as a duplex system. The galvanized coating protects the base steel and the paint gives additional barrier protection to the galvanized coating by isolating it from the corrosive attack of chlorides and sulfides in the atmosphere. With this synergistic effect, it is typical for a duplex system to provide corrosion protection 1.5 to 2.5 times longer than the sum of the lifetimes of zinc and paint used individually. This equates to steel that is maintenance-free for 15 to 100 years, in most instances. This paper describes the calculation method of expexted service life analysis for corrugated steel culverts and 1 pipe arches used in Finland.

PL

W połowie lat dziewięćdziesiątych Fińska Administracja Drogowa stworzyła nowa metodę dla karbowanych konstrukcji z blach falistych i rur o kształcie łukowym na drogach publicznych. Jednym z celów tych regluacji było ulepszenie ochrony przed korozją konstrukcji stalowych i stworzenie nowej metody szacowania oczekiwanej żywotności konstrukcji. Wynikiem był prosty wzór z kilkoma zmiennymi czynnikami by oszcować oczekiwany czas żywotności konstrukcji stalowej. Pomysł oraz podstawa dla stworzenia tego wzoru została znaleziona przy analizie międzynarodowych badań i raportów. Wzór nie jest „prawda absolutną'', ale daje szacowaną żywotność konstrukcji z blach falistych i umożliwia porównanie z alternatywnymi kombinajcami pokryć. Punktem wyjścia obliczeń jest określenie warunków w jakiś znajduje się most. Są cztery kategorie warunków. Są one zależne od poziomu utrzymania drówg przebiegających nad przepustem oraz części powierzchni nad którą prowadzone są badania. W tych czterech kategoriach (warunków) mosty z konstrukcji podatnych są podzielone na dwie grupy zależnie od ich funkcji; wiadukty oraz przejścia pod drogami. Składniki które rozważane są w obliczeniach oczekiwanej żywotności konstrukcji to: 20% grubości materiału, z którego wykonana jest konstrukcja, galwanizowanie, rodzaj farby. Oczekiwana żywotność konstrukcji jest obliczna przy użyciu szacownej prędkości korozji dla każdego ze składników. Kiedy farba i galwanizowana stal są użyte jednocześnie, kontrola korozji jest lepsza od innych selektywnych metod. Połączenie obu metod ochrony jest powszechnie odnoszone do innych systemów typu duplex. Powłoka galwaniczna chroni stal, a farba daje dodadkową ochronna warstwę dla powłoki galwanicznej poprzez izolację od korozji przez chlorki i siarczany w atmosferze. Wraz z synergicznym efektem, typową ochroną jaką daje system typu duplex jest 1,5 do 2.5 rażą dłuższy okres trwałości niż suma okresów dla każdej z metod użytych osobno. Jest to równe okresowi użytkowania stali bez zabiegów utrzyma ni o wy c h przez okres 70 do 100 lat. w większości przypadków.

Słowa kluczowe

EN

steel culvert; service life analysis; Duplex system

PL

konstrukcja z blach falistych; żywotność konstrukcji; system duplex

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Archiwum Instytutu Inżynierii Lądowej
• Rocznik: 2007
• Tom: Nr 1
• Strony: 121--127
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz.

Twórcy

autor

Kukkonen P.

• B.Sc (CE), Oy ViaPipe Ab, Finland

Bibliografia

• American Galvanizers Organisation, (2005), Duplex Systems, Painting over Hot-Dip Galvanized Steel, USA
• van Eijnsbergen J.F.H, (1994) Duplex Systems, Holland
• EN ISO 1461 (1999), Hot dip galvanized coatings on fabricated iron and steel articles. Spesifications and test methods.
• Tiehallinto, (1997), Aallotetut terasputket, Helsinki
• Tiehallinto, (2006), Sillat 1.1.2006.Tiehallinon sillaston rakenne, palvelutaso jakunto, Helsinki