This master report studies structural design methods for ice loads and the impact of local conditions. Ice loads occur due to ice movements or expansion of the ice sheet. Specifically, this study analyses ice loads on piled structures and ten different design methods and handbooks to calculate the ice load. There are five Swedish methods among these, and the remaining are developed in Denmark, Finland, Norway, and Germany. The methods are developed for different types of structures. For example, dams, bridge supports, traffic piers, ports and piles The ice loads have been divided into different categories; vertical ice loads and horizontal loads caused by thermal expansions, water level changes, or drifting ice. Some methods depend on local conditions parameters for the input data. These methods have been investigated in a parametric study to shed light on how different inputs affect the ice load. Some input data from local conditions have been developed and are presented to facilitate the design. Temperature and ice thickness are the parameters where most data are accessible. Furthermore, an evaluation has been performed on whether the methods are applicable for piles, if local conditions are considered, and if the method is practically applicable for ice load design. The size of the ice load is reported for different ice load types for three Swedish cities, namely Halmstad, Mora and Umeå. The overall result was that Mora generated the highest ice load magnitudes and Halmstad the lowest. A Finite Element (FE) analysis has been performed to address the affect that ice loads have on the dimensions of the piles. In general, more knowledge is needed about ice loads and their magnitude. Studies on what safety factors are included in each method need to be carried out to counteract unnecessarily applied safety factors in several stages. In addition, studies from a statistical perspective are required, where the return period of the input data used in the methods is studied. A statistical study would evaluate which values are justified in relation to the return period of the ice load. / I denna masteruppsats studeras dimensioneringsmetoder för islaster och hur lokala förhållanden inverkar på dessa. Islaster uppstår till följd av isens rörelser och expansion. Specifikt studeras islaster på pålade konstruktioner och tio olika handböcker och dimensioneringsmetoder för att bestämma islasten. Av dessa metoder är fem svenska metoder och de återstående är utvecklade i Danmark, Finland, Norge och Tyskland. Metoderna är anpassade för olika typer av konstruktioner; till exempel dammar, brostöd, trafikbryggor, hamnar och pålar. De studerade metoderna och dess tillvägagångssätt för att bestämma islast presenteras i examensarbetet. Islasterna har delats in i olika kategorier, vertikala islaster och de horisontella lasterna från termiska expansioner, vattenståndsförändringar och drivande is. En parameterstudie har genomförts för att belysa hur olika indata påverkar islasten storlek för de metoder som beaktar lokala förhållanden. Viss indata från lokala förhållanden har tagits fram samt presenteras för att underlätta islastberäkningar där temperatur och istjocklek är de parametrar där mest data finns att tillgå. Vidare har en utvärdering gjorts huruvida metoderna är applicerbara för pålade konstruktioner, om lokala förhållanden beaktas såväl som om metoderna är praktiskt tillämpbara vid islastdimensionering. Islastens storlek redovisas för olika islasttyper för de svenska städerna Halmstad, Mora och Umeå. Det övergripande resultatet av detta var att Mora genererade den största islasten och Halmstad den lägsta lasten. En Finita Element (FE) analys har genomförts för att belysa islastens påverkan på pålarnas dimensioner. Generellt behövs mer kunskap om islaster och dess storlek. Närmare studier skulle behöva genomföras gällande de säkerhetsfaktorer som inkluderas i respektive metod för att inte använda onödigt mycket säkerhetsfaktorer i fler led. Utöver detta behövs studier från ett statistiskt perspektiv där återkomstperioden av den indata som används i metoderna studeras och vilka värden som är befogade att använda i förhållande till islastens återkomstperiod.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-316968 |
| Date | January 2022 |
| Creators | Lindblom, Astrid, Ånger, Elin |
| Publisher | KTH, Betongbyggnad |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 22403 |
Page generated in 0.0134 seconds