Kalde forbindelser
Abstract
Fra 1. april 2010 er Eurokodene det gjeldende regelverk for konstruksjoner i Nordsjøen. Eurokodene
har fram til nå fungert som et supplement til nasjonale standarder, men skal heretter erstatte disse.
Bestemmelser for stålstrukturer behandles i Eurokode 3, hvor del 1-8 tar for seg boltede og sveiste
forbindelser. I tillegg til Eurokodene, finnes flere andre standardverk på markedet. Disse kan være
nyttige hjelpemidler ved design av ulike strukturer. Egne beregningsmetoder kan også nyttes så
lenge dokumentasjonen er tilfredsstillende.
Ved utforming av bolteforbindelser må flere faktorer vektlegges for at designet skal bli best mulig. I
tillegg til spesifiserte krav til kapasiteter og hull- og kantavstander, vil godt design ha positiv effekt på
de fleste faser av forbindelsens levetid. Forbindelsen skal utformes slik at den kun overfører ønskede
krefter og heller ikke introduserer andre krefter på grunn av dårlig symmetri/eksentrisiteter.
Arbeid som kan utføres onshore fremfor offshore er det beste kostnadsreduserende virkemiddel i et
prosjekt. Godt planlagt arbeid vil også gjøre monteringen enklere. Monteringen må utføres etter
beskrevne metoder for at strukturen skal få den beregnede kapasiteten.
Tiltrekking av bolter kan utføres på flere måter. Mest vanlig er oppspenning ved hjelp av kalibrert
momentnøkkel. Nødvendig moment i nøkkelen beregnes ut fra ønsket forspenningskraft i bolten.
Vinkeldreining av boltene er en annen tiltrekkingsmetode, og denne kan også kombineres med bruk
av momentnøkkel. En siste metode er bruk av hydraulisk forspenningsverktøy. Forspenningskraften i
boltene kan reduseres over tid. Årsaker til dette kan være overbelastning eller utmattingslaster.
Metoder for å overvåke forspenningskraften i boltene er tilgjengelig på dagens marked.
Kapasitetsberegninger av forbindelser kan gjøres ved hjelp av retningslinjene gitt i Eurokoden. Det
omfattende formelverket skal sikre at forbindelsen har nødvendige kapasiteter. Plastisk beregning av
forbindelser er mye brukt da forbindelser har en kapasitet ut over den elastiske kapasiteten.
Knutepunktskreftene kan ved en plastisk beregning fordeles fritt på boltene i forbindelsen så lenge
de indre kreftene er i likevekt med de ytre.
Konstruksjoner som står offshore er særlig utsatt for korrosjon. Det fuktige miljøet utgjør optimale
forhold for utvikling av rust. Overflatekorrosjon, punktkorrosjon og galvanisk korrosjon er rustangrep
som kan oppstå på offshorekonstruksjoner. I tillegg til korrosjon, kan også hydrogensprøhet i stålet
være en utfordring for strukturene i Nordsjøen.
Nedbrytningsmekanismer kan bekjempes ved god konstruktiv utforming. Et design som minimerer
overflatene og forhindrer fuktansamlinger er et godt utgangspunkt for en langvarig forbindelse.
Metalliserte bolter og et godt malingssystem gir forbindelsene god beskyttelse mot
nedbrytningsmekanismene, og ved gode inspeksjons- og vedlikeholdsrutiner skal konstruksjonene
kunne holde i lang tid.
I dag er bolteforbindelser det klare alternativet til sveiseforbindelser. Det vil bli spennende å se om
det vil dukke opp andre alternativer i framtiden. Forskningen på limprodukter er omfattende, og det
kan være at det vil skje en utvikling her som kan gjøre lim aktuelt også for bærende stålstrukturer.
Description
Master's thesis in Offshore structural engineering