Avf seminar. Erfaringer med anvendelse af eftergivelige master. Maj 2003 TL Engineering

Transkript

1 Avf seminar Erfaringer med anvendelse af eftergivelige master Maj 2003 TL Engineering PARKVEJ VIRUM Tlf.: Fax: Mobil: Tim.Larsen@TL-Engineering.dk

2 Indholdsfortegnelse 1 Test af eftergivelige master Nordisk samarbejde Vejregelforberedende rapport Eftergivelig mast iht. DS/EN Definition Kategorier af mastetyper Sikkerhedsklasser Hierarki af testresultater Øvrige bemærkninger i DS/EN Testresultater Ekstra testkrav i Norden Anvendelse af eftergivelige master Anbefalinger i Byernes Trafikarealer Anbefalinger i Veje og stier i åbent land Skilte monteret på to eller flere master Master med afskæringsled Type Type Type Begrænsninger i anvendelse Fordele Ulemper Master uden afskæringsled Gittermaster Rørmaster Begrænsninger i anvendelse Fordele Ulemper Dimensionering af eftergivelige master Vindlast Punktlast Udbøjning og vinkeldrejning Praktisk anvendelse Forhandlere af eftergivelige master Krav til forhandlere TL-Engineering

3 Erfaringer med anvendelse af eftergivelige master Af Civilingeniør Tim Larsen, TL Engineering 1 Test af eftergivelige master 1.1 Nordisk samarbejde For at koordinere arbejdet med testning og godkendelse af vejudstyr efter EN tog Norge i efteråret 1998 initiativ til at etablere en nordisk samarbejdsgruppe. Den 29. januar 1999 blev der efterfølgende afholdt et møde i Oslo med deltagelse af vejmyndigheder og testlaboratorier fra de nordiske lande. Mødet resulterede i, at det blev besluttet at etablere en nordisk samarbejdsgruppe til opfølgning og koordinering af det videre arbejde med test og godkendelse af vejudstyr iht. EN Samarbejdsgruppen kom til at bestå af følgende personer: Kari Lehtonen, Vägverket, Finland Otto Kleppe, Vegdirektoratet, Norge Svein A. Stigre, for Vegdirektoratet, Norge (sekretær) Anders Håkansson, Vägverket, Sverige Tommy Bäckström, Vägverket, Sverige Peter Johnsen, PJ Consult, Danmark Tim Larsen, TL Engineering, Danmark Samarbejdsgruppens mandat omfatter også koordinering, test og godkendelse af autoværn, autoværnsender og stødpuder som en opfølgning på CEN/TC 226/WG 1 (EN ), men det er en anden sag. Samarbejdsgruppen udgav i juni 2000 rapporten Nordisk samordning av testning og godkjenning av ettergivende master i samsvar med EN Denne rapport er efterfølgende revideret, men endnu ikke frigivet, da der stadig arbejdes med yderligere revisioner, efterhånden som erfaringerne fra testinstitutionerne og anvendelsen i praksis giver anledning til bemærkninger og kommentarer. Arbejdet med revideringen kan forhåbentlig afsluttes ved udgangen af Vejregelforberedende rapport Ved siden af revisionen af det nordiske dokument arbejdes der med en vejregelforberedende rapport for anvendelse af eftergivelige master i Danmark. I sagens natur vil den vejregelforberedende rapport ligge meget tæt op ad den nordiske rapport. TL-Engineering side 1 af 33

4 1.3 Eftergivelig mast iht. DS/EN Definition Ifølge Vej- og trafikteknisk ordbog, som lige har været til høring, er en eftergivelig mast defineret som: Mast, der ved en påkørsel har specielle trafiktekniske egenskaber. Eftergivelige master skal være godkendt i henhold til DS/EN Vejudstyr Eftergiveligt vejudstyr. Krav til prøvningsmetoder. Eftergivelige master deles op i følgende kategorier: HE-mast (Høj Energi absorbering): Eftergivelig mast kendetegnet ved, at et køretøj nedbremses på en kontrolleret måde i forbindelse med en påkørsel. LE-mast (Lav Energi absorbering): Eftergivelig mast kendetegnet ved, at et køretøj delvist nedbremses i forbindelse med en påkørsel. NE-mast: (Non Energi absorbering): Eftergivelig mast kendetegnet ved, at et køretøj ikke nedbremses af betydning i forbindelse med en påkørsel. Eftergivelige master omfatter alle mastetyper både med og uden afskæringsled / brudled Kategorier af mastetyper Klassificering af master i de forskellige kategorier af mastetyper skal henhold til DS/EN foretages ud fra et fuldskala forsøg med en personbil, hvis totalvægt er ca. 900 kg. Der skal principielt udføres et fuldskala forsøg for hver anvendelsesmulighed for den enkelte mastetype. Således skal en mast principielt gennemgå mindst tre test, hvis den skal anvendes til henholdsvis tavlemontage, som belysningsmast og til signalanlæg. Den enkelte mastetype skal derudover også testes i den største og mindste dimension samt med den maksimalt forekomne monterede vægt, som den er dimensioneret til at bære. Hvis testorganisationen skønner, at differencen i højde og dimension ikke vil påvirke mastens virkemåde, kan det besluttes at den mindste dimension ikke skal testes. I praksis vil det i den nærmeste fremtid nok være vanskeligt at finde master, der er testet for alle anvendelsesmuligheder. Der er dog muligheder inden for bestemmelserne i EN at reducere antallet af test ved at gruppere masterne i produktfamilier. Hvordan grupperingen skal foretages, fremstår imidlertid noget uklart i DS/EN 12767, da det endnu er svært at finde brugbare kriterier for at foretage denne gruppering. Der er bl.a. noget, der arbejdes med i inden for det nordiske samarbejde. TL-Engineering side 2 af 33

5 For at kunne bestemme, hvilken kategori en eftergivelig mast tilhører, er der i EN opstillet krav til bilens hastighed før og efter en påkørsel. Disse talværdier er angivet i tabel 1. Hastighed før påkørsel v f (km/h) Hastighed efter påkørsel v e (km/h) HE (High Energy absorbing) v e = 0 0 v e 5 0 v e 50 LE (Low Energy absorbing) 0 v e 5 5 v e v e 70 NE (Non Energy absorbing) 0 v e v e v e 100 Tabel 1. Klassificeringskrav som funktion af hastighed før og efter en påkørsel Sikkerhedsklasser Ud over kategorisering i de tre forskellige mastetyper er masterne inddelt i sikkerhedsklasser ud fra, hvor stor en risiko masterne udgør ved en påkørsel. Indpasningen i sikkerhedsklasserne er bestemt ud fra de opnåede testværdier for ASI (Accident Severity Index) og THIV (Theoretical Head Impact Velocity). Der opereres med 5 sikkerhedsklasser, hvoraf kravene til klasserne 1 4 er angivet i tabel 2. Klasse 0 benyttes til master, der ikke er testet, eller ikke kan opfylde kravene til sikkerhedsklasserne. Jo større sikkerhedsklasse jo mindre er risikoen for personskader ved en påkørsel. Hastighed Mastetype Sikkerhedsklasse Maksimumværdier Maksimumsværdier 35 km/h 50, 70 eller 100 km/h ASI THIV ASI THIV HE 1 1,0 27 1,4 44 HE 2 1,0 27 1,2 33 HE 3 1,0 27 1,0 27 LE 1 1,0 27 1,4 44 LE 2 1,0 27 1,2 33 LE 3 1,0 27 1,0 27 NE 1 1,0 27 1,2 33 NE 2 1,0 27 1,0 27 NE 3 1,0 11 0,6 11 NE 4 ingen krav 3 Tabel 2. Opdeling i sikkerhedsklasser efter opnåede testværdier for ASI og THIV. TL-Engineering side 3 af 33

6 1.3.4 Hierarki af testresultater I DS/EN er der opstillet et skema, der viser den hierarkiske anvendelse af testresultaterne. Dette skema er vist i tabel 3 for hhv. 100,HE,3, 100,LE,3 og 100,NE,3. Godkendt kategori og sikkerhedsklasse 100,HE,3 Godkendelse inkluderer også 100,HE,2 100,HE,1 100,LE,3 100,LE,2 100,LE,1 70,HE,3 70,HE,2 70,HE,1 70,LE,3 70,LE,2 70,LE,1 Godkendt kategori og sikkerhedsklasse 100,LE,3 Godkendelse inkluderer også 100,LE,2 100,LE,1 70,LE,3 70,LE,2 70,LE,1 Godkendt kategori og sikkerhedsklasse 100,NE,3 Godkendelse inkluderer også 100,NE,2 100,NE,1 70,NE,3 70,NE,2 70,NE,1 Tabel 3. Hierarkisk opbygning af godkendelsesomfang Øvrige bemærkninger i DS/EN I DS/EN er der i afsnit Steep slopes anført at: Hvor sidearealet til vejen er signifikant lavere end vejen, kan et køretøj ramme masten i et højere punkt end ved testen. Det skal vurderes om dette har en negativ effekt på virkemåden af masten, specielt ved mastetyper med afskæringsled eller anden form for korte brudanordninger. Denne bemærkning er af væsentlig betydning og skal tages alvorligt. Det viser praktiske erfaringer fra påkørsler af master med afskæringsled Testresultater På baggrund af udførte påkørselsforsøg udfærdiger testinstitutionerne en rapport, der beskriver, hvad der er testet, og hvilket resultat der er opnået for den testede mastetype. Figur 1 viser en påkørselstest af en skiltekonstruktion bestående af en tavle og to eftergivelig master uden afskæringsled. Påkørselshastigheden var 100 km/t. Figur 2 og 3 viser en påkørselstest af en skiltekonstruktion bestående af en tavle og én eftergivelig mast med afskæringsled. Påkørselshastigheden var hhv. 35 km/t (figur 2) og 100 km/t (figur 3). Figur 4 viser en påkørselstest af en belysningsmast. En typisk konklusionsside fra en testrapport er vist på figur 5. TL-Engineering side 4 af 33

7 Figur 1. Billeder fra videooptagelse af test af Juralcomast udført d. 20. maj 1999 af SENTEK, Norge. Hastighed af testkøretøj er 100 km/t. (Videooptagelse: TL Engineering) TL-Engineering side 5 af 33

8 Figur 2. Billeder fra videooptagelse af test af Nor Skilt mast udført d. 21. juni 2001 af SENTEK, Norge. Hastighed af testkøretøj er 35 km/t. (Videooptagelse: TL Engineering) TL-Engineering side 6 af 33

9 Figur 3. Billeder fra videooptagelse af test af Nor Skilt mast udført d. 21. juni 2001 af SENTEK, Norge. Hastighed af testkøretøj er 100 km/t. (Videooptagelse: TL Engineering) TL-Engineering side 7 af 33

10 Figur 4. Billeder fra videooptagelse af test af DanIntra mast. (Videooptagelse: DanIntra) TL-Engineering side 8 af 33

11 Figur 5. Typisk konklusionsside fra testrapport udarbejdet af Helsinki University of Technology, her for Moramast Ekstra testkrav i Norden Hvis skilte monteres på to eller flere master, skal der udføres en ekstra påkørselstest, hvis afstanden mellem de enkelte master er mindre end 1,50 m. Afstanden mellem masterne skal måles ved en vinkel på 20 med kørselsretningen, se figur 6. TL-Engineering side 9 af 33

12 ,50 m < 1,50 m Testkøretøj Testkøretøj Figur 6. Er afstanden mellem masterne målt ved 20 påkørselsvinkel 1,50 m påkøres den nærmeste mast. Er afstanden < 1,50 m skal påkørslen foretages midt mellem masterne. TL-Engineering side 10 af 33

13 2 Anvendelse af eftergivelige master Anvendelse af de forskellige typer eftergivelige master afhænger af forskellige vej- og trafikforhold. Krav om anvendelse af eftergivelige master bør som hovedregel altid gælde ved: anlæg af nye veje opsætning af nye master langs eksisterende veje systematisk udskiftning af master langs eksisterende veje. Kravene gælder dog ikke, hvis masterne er placeret bag autoværn (uden for autoværnets arbejdsbredde), uden for vejens sikkerhedszone (se senere) eller på anden måde, således at de ikke kan blive påkørt. Af sikkerhedsmæssige årsager bør der anvendes eftergivelige master til opsætning af vejtavler, lysmaster og signalmaster på veje med stor trafikmængde og hastighedsgrænser på km/h eller højere. Generelt vil det være mest aktuelt at benytte HE-master til belysningsmaster og LE-master til vejskilte inden for tætbebygget område, hvor fartgrænsen normalt er 50 eller 60 km/h, mens det generelt vil være mest aktuelt at anvende LE-master til lysmaster og NE-master til vejskilte og signalmaster uden for tæt bebyggede områder, hvor fartgrænsen er 70 km/h eller større. På følgende steder bør altid anvendes HE-master til belysningsmaster og LE-master til vejskilte og signalmaster: hvor det er særligt vigtigt at fange vildfarne køretøjer, fordi der kan være fare for, at de kan fortsætte mod farlige forhindringer som fx træer, brosøjler, støjskærme. i byområder og andre steder med megen gang- og cykeltrafik. i midterheller uden autoværn som er tilstrækkeligt brede til, at en påkørt belysningsmast, skiltemast eller signalmast ikke rager ud på kørebanen og derved kan blive påkørt af andre køretøjer. NE-master bør ikke anvendes i byområder og andre steder med meget gang- og cykeltrafik pga. faren for, at fodgængere og cyklister kan blive ramt af en påkørt mast eller vildfarne køretøjer. Andre steder anvendes LE-master og NE-master til lysmaster og NE-master til vejskilte inkl. steder med lidt fodgænger- og cykeltrafik. 2.1 Anbefalinger i Byernes Trafikarealer I vejregelhæfterne Byernes Trafikarealer er afstand til faste genstande opdelt i tre typer: Svært deformerbare genstande (mure, bropiller etc.). Genstande med brudled. TL-Engineering side 11 af 33

14 Deformerbare genstande. Afstanden fra køresporskant til svært deformerbare genstande bør være: Høj hastighedsklasse (ønsket hastighed km/h) 3,00 m Middel hastighedsklasse (ønsket hastighed 50 km/h) 1,00 m Lav hastighedsklasse (ønsket hastighed km/h) 0,50 m Meget lav hastighedsklasse (ønsket hastighed km/h) 0,25 m I afsnittet om vejudstyr er der under færdselstavler anført, at afstanden fra rabatkant til kant af færdselstavle skal være minimum 0,50 m, og afstanden fra cykelsti til mast skal være minimum 0,30 m. Hvor der ikke er skillerabat imellem kørebane og cykelsti, opstilles færdselstavlerne på fortov eller evt. i en rabat mellem cykelsti og fortov, sådan at afstanden fra kanten af cykelstien til nærmeste tavlekant er mindst 0,30 m. De generelle afstandskrav til placering af færdselstavler er vist i figurerne 7a til 7e. Placering i tværprofil (normal) normal 2,20 m min. 1,50 m maks. 2,80 m min. 0,50 m maks. 4,50 m normal 2,20 m min. 1,50 m maks. 2,80 m min. 0,50 m maks. 4,50 m Kørespor Kantbane Rabat Kørespor Kantbane Rabat Placering i tværprofil (cykelsti og fortov) min. 0,50 m min. 2,30 m maks. 2,80 m min. 0,50 m min. 2,20 m maks. 2,80 m maks. 4,50 m min. 0,30 m maks. 4,50 m Kørespor Kantbane Rabat Cykelsti Kørespor Kantbane Fortov Placering i tværprofil (cykelsti og fortov) Placering i tværprofil (midterhelle) maks. 4,50 m min. 2,20 m min. 0,30 m min. 0,30 m min. 1,50 m maks. 2,80 m normal 2,20 m maks. 4,50 m Kørespor Cykelsti Fortov Kørespor Helle Kørespor Figur 7a. Oversigtstegning over placering af færdselstavler. Fra Vejregelhæftet: Afmærkningsmateriel, Monterings- og tilsynsvejledning. TL-Engineering side 12 af 33

15 Høj placering Lav placering min. 0,30 m min. 0,30 m maks. 0,90 m min. 0,30 m min. 0,30 m min. 0,15 m min. 1,20 m maks. 2,50 m Kørespor Helle Kørespor Kørespor Helle Kørespor min. 0,30 m min. 0,30 m maks. 0,90 m min. 0,80 m Kørespor Helle Kørespor Figur 7b. Oversigtstegning over placering af færdselstavler. Fra Vejregelhæftet: Afmærkningsmateriel, Monterings- og tilsynsvejledning. Pilvejviser (235 mm) min. 0,30 m** maks. 0,90 m* Må ikke placeres i oversigtsareal min. 0,50 m Tværprofil Kørebane Cykelsti Fortov eller rabat * Gælder i kryds, hvor oversigt generes af pilvejviseren. ** Pilvejviseren placeres i bagkant af fortov, hvis muligt. Pilvejviser (330 mm) 1,00 m** maks. 0,90 m* Må ikke placeres i oversigtsareal min. 0,50 m Tværprofil Kørebane Kørebane Fortov eller rabat * Gælder i kryds, hvor oversigt generes af pilvejviseren. ** Pilvejviseren placeres i bagkant af fortov, hvis muligt. NB! Ved opsætning af flere pilvejvisere ved siden af hinanden fx i et kryds bør det tilstræbes, at overkant af øverste tavler eller rørgalger flugter (som vist på tegningen). Frakørselsvejviser min. 1,00 m min. 1,50 m for v 60 km/t min. 0,50 m for v < 60 km/t Kørebane Rabat Tabelvejviser Tabelvejviser min. 1,00 m* maks. 2,80 m min. 1,50 m for v 60 km/t min. 0,50 m for v < 60 km/t min. 1,00 m maks. 2,80 m min. 0,30 m Kørebane Rabat Cykelsti Rabat * i oversigtsareal min. 2,50 m Figur 7c. Oversigtstegning over placering af vejvisertavler. Fra Vejregelhæftet: Afmærkningsmateriel, Monterings- og tilsynsvejledning. TL-Engineering side 13 af 33

16 Diagramorienteringstavle Diagramorienteringstavle min. 1,00 m min. 1,50 m for v 60 km/t min. 0,50 m for v < 60 km/t min. 1,00 m min. 0,30 m Kørebane Rabat Cykel- eller gangsti Rabat Tabelorienteringstavle Tabelorienteringstavle min. 1,00 m min. 1,50 m for v 60 km/t min. 0,50 m for v < 60 km/t min. 1,00 m min. 0,30 m Kørebane Rabat Cykel- eller gangsti Rabat Afstandstavle Afstandstavle min. 1,00 m min. 1,50 m for v 60 km/t min. 0,50 m for v < 60 km/t min. 1,00 m min. 0,30 m Kørebane Rabat Cykel- eller gangsti Rabat Figur 7d. Oversigtstegning over placering af orienterings- og afstandstavler. Fra Vejregelhæftet: Afmærkningsmateriel, Monterings- og tilsynsvejledning. TL-Engineering side 14 af 33

17 Lav placering NB! Ved opsætning af flere tavler ved siden af hinanden bør det tilstræbes, at overkant af øverste tavler eller rørgalger flugter (som vist på tegningen). Stivejvisning Almindelig vejvisning min. 0,30 m*** maks. 0,90 m* min. 0,50 m** Må ikke placeres i oversigtsareal min. 0,50 m Tværprofil Kørespor Kørespor Fortov eller rabat * Gælder i kryds, hvor oversigt generes af sti- og pilvejviseren. **Normalt minimum på 0,50 m pga. græs og sne. *** Sti- og pilvejviseren placeres i bagkant af fortov, hvis muligt. Stivejvisning Tværprofil min. 0,30 m maks. 0,90 m* min. 0,50 m** Sti Sti Rabat * Gælder i kryds, hvor oversigt generes af sti- og pilvejviseren. **Normalt minimum på 0,50 m pga. græs og sne. Min. 0,50 m**** Min. 0,30 m **** I by mindre, hvis nødvendigt Høj placering min. 2,20 m - maks. 2,80 m min. 2,30 m - maks. 2,80 m Min. 0,50 m Min. 0,50 m Kørespor Rabat Cykelsti Rabat Fortov Cykelsti Figur 7e. Oversigtstegning over placering af vejvisningstavler. Fra Vejregelhæftet: Afmærkningsmateriel, Monterings- og tilsynsvejledning. Vejudstyr placeret inden for de afstande fra hhv. kørebane og cykelsti inden for de ovenstående afstandskrav skal være udformet således, at det ikke udgør en risiko for personskade ved påkørsel. For cyklister udgør alt vejudstyr en risiko for personskade ved påkørsel pga. risikoen for væltning. På veje, hvor den ønskede hastighed er større end eller lig med 40 km/h, bør der inden for sikkerhedszonen anvendes eftergiveligt vejudstyr. TL-Engineering side 15 af 33

18 2.2 Anbefalinger i Veje og stier i åbent land I vejregelforslaget til vejregler for Veje og stier i åbent land er bredden af sikkerhedszonen for veje med en horisontalradius 1000 m eller lige vej angivet til de værdier, som gengivet i tabel 4. Ønsket hastighed V ø Bredde af sikkerhedszone 40 km/h 2,0 m 50 km/h 3,0 m 60 km/h 4,0 m 70 km/h 5,0 m 80 km/h 6,0 m 90 km/h 7,0 m 100 km/h 8,0 m 110 km/h 9,0 m Tabel 4. Bredde af sikkerhedszone veje med en horisontalradius 1000 m eller lige vej. I vejregelforslaget er ligeledes anført at: Inden for sikkerhedszonen må ikke findes faste genstande, men der kan anvendes påkørselssikkert vejudstyr som fx eftergivelige standere. Udstyret skal opfylde funktionskravene i den europæiske standard EN om passiv sikkerhed for vejudstyrsstandere. 2.3 Skilte monteret på to eller flere master For at undgå, at der skal udføres en ekstra påkørselstest, skal afstanden mellem de enkelte master er større end eller lig med 1,50 m. Afstanden mellem masterne måles ved en vinkel på 20 med kørselsretningen. Se figur ,50 m Figur 8. Afstanden mellem masterne målt ved 20 skal være 1,50 m for at undgå, at der skal udføres en ekstra påkørselstest. 2.4 Master med afskæringsled Der findes i dag flere forskellige mastetyper monteret med afskæringsled. Det kan være gittermaster, IPE-master, rørmaster (firkantede, runde eller ottekantede), master af aluminium eller master af stål. Fælles for alle mastetyperne er, at det primært er udformningen af selve afskæringsleddet, der har betydning for virkemåden. Vægten af masten og afskæringsleddet samt hvilken kraft, der kræves for at udløse afskæringsleddet, har ganske vist også TL-Engineering side 16 af 33

19 2.4.1 Type 1 betydning for, hvor stor en opbremsning køretøjet udsættes for ved en evt. påkørsel. Mastens stivhed indgår også som en parameter, da en høj stivhed vil give en større påvirkning af afskæringsleddet og dermed en større sandsynlighed for, at afskæringsleddet vil udløse efter hensigten ved en evt. påkørsel. De i dag anvendte typer af afskæringsled er baseret på, at to sammenspændte flader glider fra hinanden, hvis den vandrette kraftpåvirkning bliver tilstrækkelig stor. Afskæringsleddet virker kun, hvis kraftpåvirkningen ligger i umiddelbar nærhed af afskæringsleddet, dvs. 0,30-0,50 m over afskæringsleddets brudzone. Alle mastetyper monteret med afskæringsled er indtil videre klassificeret som NE master. Afskæringsleddets udformningen har også stor betydning for virkemåden. I det følgende er de tre kendte hovedtyper beskrevet. Den klassiske udførelse af et afskæringsled består af to flanger, der begge er forsynet med to V-udskæringer i hver ende af flangerne. Imellem flangerne placeres en tynd rustfri stålplade med to huller til boltene ligeledes i hver ende. I hver V- udskæring anbringes en bolt, der tilspændes med en kraft, der lige netop skal sikre, at forskydningskraften fra vindlasten på konstruktionen kan overføres i samlingen ved friktion. En typisk udformning af denne type afskæringsled er vist på figur 9 (her vist med en IPE-mast). En ulempe ved denne udformning af afskæringsleddet er, at det kun virker ved en begrænset påkørselsvinkel i forhold til kørselsretningen. Bliver påkørselsvinklen for stor, således at boltene ikke kan skydes ud ad V-udskæringerne (typisk ved en sidekollision af masten), vil afskæringsleddet ikke udløses. Denne type af afskæringsled anvendes ofte, hvor tavlen er placeret symmetrisk på masten, eller hvor der anvendes mindst to master, da afskæringsleddet i nogen grad er følsomt over for vridningspåvirkning. TL-Engineering side 17 af 33

20 2.4.2 Type 2 Figur 9. Afskæringsled i traditionel udførelse. Her vist med en mast udført af IPE-profil. Den øverste del af afskæringsleddet udføres kun på de store dimensioner af firkantrør eller IPEprofiler, hvor vægten af masten er stor. For større mastedimensioner kan masten også forsynes med et øvre afskæringsled i form af en hængselkonstruktion lige under den nederste tavlekant, således at en personbil ved en påkørsel kan passere under tavlen. Den på figur 9 viste konstruktion med både øvre og nedre brudled har været testet hos VTI tilbage i 1978 med et udmærket resultat. På figur 10 er vist en anden udformning af et afskæringsled, der ikke er retningsfølsom ved en påkørsel. Afskæringsleddet er til gengæld meget følsom over for vridningspåvirkning og bør kun anvendes til mindre tavler, hvis der kun anvendes én mast. TL-Engineering side 18 af 33

21 2.4.3 Type 3 Figur 10. Afskæringsled der ikke er retningsfølsom ved en påkørsel. Her vist med en mast udført af rørprofil. Udformningen af afskæringsleddet gør det meget følsom over for vridningspåvirkning. En anden udformning af et afskæringsled der ikke er retningsfølsom ved en påkørsel samt har en relativ stor vridningsstivhed er vist i figur 11. Den øverste del af afskæringsleddet er monteret med en stålkerne, hvorpå der er monteret en mast af aluminium. I princippet kunne masten lige så godt have været udført af stål svejst direkte på den øverste flange af afskæringsleddet. V-udskæringerne i flangerne er forsynet med en forskydningslås i form af en tynd rustfri stålplade. Til forskel fra de to forrige afskæringsled er denne type ikke forsynet med en mellemlægsplade af rustfri stål. TL-Engineering side 19 af 33

22 Figur 11. Afskæringsled der ikke er retningsfølsom ved en påkørsel. Her vist med en mast udført af rørprofil. Udformningen af afskæringsleddet med en indbygget rotationslås gør, at det ikke er følsomt over for vridningspåvirkning i samme udstrækning som afskæringsled uden rotationslås Begrænsninger i anvendelse Master med afskæringsled er afhængige af at blive truffet i eller nær et specielt punkt for at kunne fungere som tiltænkt. Ligeledes er nogle af afskæringsleddene udformet således, at de ikke vil udløse, hvis de ikke træffes i kørselsretningen. Master med afskæringsled bør ikke anvendes i følgende tilfælde: bag autoværn inden for autoværnets arbejdsbredde. på skråninger hvor terrænet falder mere end 1:4, eller hvor brudleddet er placeret mere end cm under vejniveau Fordele Fordelene ved at anvende master med afskæringsled er, at de stort set er ufølsomme over for, hvilken type udstyr der monteres på masten, bare udstyret sidder i tilstrækkelig højde, således at det kastes over køretøjet sammen med masten ved en evt. påkørsel. Dette indebærer, at udstyret skal fastgøres rimelig godt til masten. TL-Engineering side 20 af 33

23 2.4.6 Ulemper Ulemperne ved master med afskæringsled er, at de ofte kun virker, når de bliver ramt i intervallet 0,00-0,50 m over afskæringsleddet. Bliver træfpunktet for højt på masten, vil masten låse i afskæringsleddet pga. momentpåvirkningen, og masten vil derved være at betragte som en fast genstand. Figur viser en belysningsmast, der er placeret lige uden for vejens skulder, hvorved køretøjet har ramt masten så højt oppe, at afskæringsleddet ikke blev udløst. Figur 12. Belysningsmast set fra siden. TL-Engineering side 21 af 33

24 Figur 13. Det ses tydeligt, at køretøjet har ramt masten et godt stykke over afskæringsleddet, hvorved det har låst sig. Figur 14. Nærbillede af fundamentet. Momentbelastningen har været så stor, at fundamentet har deformeret sig i jordniveau og skal udskiftes. Der er jo også tilfælde, hvor placeringen af afskæringsleddet i sig selv bevirker, at det ikke vil udløses ved en evt. påkørsel. I TL-Engineering side 22 af 33

25 figur 15 er vist et sådan eksempel, der skyldes manglende omtanke. Figur 15. Denne placering af et afskæringsled er mildest talt idiotisk. En anden farlig problemstilling er, at boltene i afskæringsleddet korroderer og derved også kan låse afskæringsleddet. Et sådan eksempel er vist i figur 16. Figur 16. Afskæringsleddet med korroderede bolte. Mastefundamentet er knækket under terræn. Om det er de korroderede bolte, der er hovedårsagen til, at afskæringsleddet ikke har udløst, vides ikke med bestemthed, men de korroderede bolte vil også med tiden udgøre et bære- TL-Engineering side 23 af 33

26 evneproblem for masten. Zinklagtykkelsen på varmforzinkede bolte er mindre end på selve masten. I de danske vejregler for afmærkningsmateriel er kravet til zinklagtykkelsen på masten minimum 60 µm for t < 5 mm og 115 µm for t 5 mm, og boltene skal leveres varmforzinkede eller i rustfri kvalitet. Middellagtykkelsen på varmforzinkningen af boltene er ca. 40 µm, dvs. noget mindre end lagtykkelsen på selve masten. I de fleste tilfælde går det godt, da mastens ekstra zinklagtykkelse er med til at beskytte boltene, men i nogle tilfælde, hvor masten står udsat, går det galt, hvis der anvendes varmforzinkede bolte. Til belysningsmaster må der i henhold til de nye vejregler (p.t. til høring) ikke anvendes varmforzinkede bolte. Her skal der altid anvendes rustfrie bolte. Monteringsproceduren for master med afskæringsled er ofte problematisk pga., at boltesamlingen skal forspændes med et bestemt moment for at virke efter hensigten. Det er ikke altid, at boltene i afskæringsleddene er forspændt korrekt. Enten er de ikke forspændt nok med det resultat, at konstruktionen kan vælte ved vindpåvirkning, eller også er de forspændt for kraftigt, således at afskæringsleddet ikke virker efter hensigten. Der pågår pt. en undersøgelse i hhv. Distrikt Syd og i Sønderjyllands Amt, der skal belyse, om der sker en relaksation af forspændingskraften over tid. Undersøgelsen forventes afsluttet ved udgangen af dette år. 2.5 Master uden afskæringsled Der findes i dag to typer af eftergivelige mastetyper uden afskæringsled. Den ene type er fremstillet af en ekstruderet aluminiumprofil, der efterfølgende er bearbejdet til et gitter, og den anden type er enten fremstillet af ekstruderet aluminium i form af forskellige typer af rør eller fremstillet af en tynd formbukket og sammensvejst stålplade. I de følgende er de to typer gennemgået Gittermaster Der findes så vidt vides p.t. kun en type eftergivelige gittermaster på markedet, der ikke er baseret på et afskæringsled. Det er Juralcomasten. Juralcomasten findes i fem dimensioner, hvoraf de to er trekantede gittermaster, og de øvrige er firkantede. Den største af de firkantede gittermaster er ikke testet og godkendt iht. DS/EN De øvrige mastetyper er alle godkendt iht. til DS/EN som NE-master. Basis i Juralcomasterne er en ekstruderet profil, udformet som vist på figur 17. TL-Engineering side 24 af 33

27 Figur 17. Tværsnit i den ekstruderede basisprofil for C3320. Denne profil standses ud i længderetningen og trækkes efterfølgende ud til et gitter, som vist på figur 18. Tre eller fire af disse gitre samles til en gittermast ved, at gitrene låses sammen langs siderne ved en sammenpresning i diskrete punkter langs alle siderne. Tværsnittet i de 3 godkendte mastetyperne er vist i figur Figur 18. Juralcomast type C3320. Figur 19. Juralcomast type C4420. Figur 20. Juralcomast type C4425. Gittermaster udmærker sig ved en stor bæreevne i forhold til sin egenvægt. Gittermasters bæreevne er ofte afhængig af søjlevirkning i krydsgitteret, hvilket er tilfældet for Juralcomasternes vedkommende Rørmaster Der findes p.t. 4 forskellige typer rørmaster på det danske marked, hvoraf kun den ene på nuværende tidspunkt må betegnes som eftergivelig. Opbygningen af rørmasterne er for aluminiumprofilernes vedkommende karakteriseret ved, at der er indbygget såkaldte rev- TL-Engineering side 25 af 33

28 neanvisere i profilvæggen i form af riller i væggen med en tyndere godstykkelse end den øvrige rørvæg. I figur er tværsnittene af de enkelte rørprofiler af ekstruderet aluminium gengivet. Figur 21. Moramast. Godkendt som NE-mast iht. DS/EN Figur 22. Milewide mast. Ikke godkendt iht. DS/EN Figur 23. Pflug mast. Ikke godkendt iht. DS/EN I figur 24 er en tilsvarende længdesvejst stålprofil vist. TL-Engineering side 26 af 33

29 Figur 24. Længdesvejst stålrør (DanIntra) med indsvejste rundjern. Ikke godkendt iht. DS/EN Rørmaster er velegnede til at optage vridning, så lang tid at rørvæggen er intakt. Hvis der foretages udskæringer fx til en luge, svækkes vridningsstivheden væsentligt, og der kan i værste fald opstå bæreevnesvigt i materialet. Denne problemstilling er størst for ekstruderede rørprofiler af aluminium med indbyggede revneanvisere Begrænsninger i anvendelse Gittermaster, der ikke er låst fuldstændigt sammen langs gitterplanerne, er ikke velegnet til at optage større vridningspåvirkninger fra excentrisk placerede tavler, da gittermasterne meget hurtigt vil få en blivende deformation, der skyldes glidning i samlingen mellem gitterplanerne. Denne problemstilling er mindre udpræget ved påvirkning til ren bøjning, men vil alt andet lige give en større blivende deformation end ønsket. Rørmaster, der anvendes til belysningsmaster eller signalanlæg, hvor det at hensyn til de elektriske installationer er nødvendigt at udskære en åbning i rørprofilen, er meget følsomme for vridningspåvirkning, især hvis materialet er aluminium. En lugeforstærkning rundt om udskæringen vil ofte medføre problemer i forbindelse med påkørselstesten, da mastens evne til at deformere sig ofte vil være begrænset omkring udskæringen pga. forstærkningen. Udskæringer skal derfor så vidt muligt placeres i tværsnit, der ikke er vridningspåvirkede. Det skal bemærkes, at uhensigtsmæssig placering af udstyr på masterne radikalt kan ændre mastens opførsel ved en påkørsel og dermed klassificering. Der må derfor som hovedregel aldrig monteres ekstra udstyr på masterne og i andre positioner end, hvad masterne er godkendt til ved testen Fordele Fordelen ved at anvende master uden afskæringsled er, at de ikke er afhængige af at blive påkørt inden for en bestemt zone for at virke. TL-Engineering side 27 af 33

30 Masterne er forholdsvis hurtige at montere, og der skal ikke foretages en kontrol af forspændingskraften af boltene i afskæringsleddet, da et sådant ikke eksisterer. Masterne kræver stort set ingen vedligeholdelse i masternes levetid Ulemper Ved anvendelse af indstiksfundamenter og tavlemontage på en enkeltstående mast kan masten rotere i indstiksfundamentet, hvis tavlen er placeret excentrisk og derved giver en vridningspåvirkning af masten. Masterne kan være følsomme for træthedsbrud pga. den ofte meget lille godstykkelse kombineret med revneanviserne. Master af aluminium har en forholdsvis stor udbøjning i det elastiske område, som det er nødvendigt at tage hensyn til ved dimensioneringen jf. kravene i DS/EN , Stationære, vertikale vejtrafikskilte - Del 1: Stationære skilte. TL-Engineering side 28 af 33

31 3 Dimensionering af eftergivelige master Dimensionering af eftergivelige master skal foretages efter DS/EN , Stationære, vertikale vejtrafikskilte - Del 1: Stationære skilte. I standarden er angivet forskellige klasser for vindbelastninger og udbøjninger. Ud over vindbelastninger skal masterne også dimensioneres for en punktlast (vandallast). Det er sådan, at køber skal angive, hvilke klasser masten skal kunne opfylde, og producenten skal kunne dokumentere, at masten opfylder de stillede krav. 3.1 Vindlast Vindlasten skal beregnes i henhold til ENV , Eurocode 1: Projekteringsgrundlag og last på bygværker. Del 2-4: Last på bygværker. Vindlast. Tabel 13 i DS/EN , her gengivet i tabel 5, angiver de enkelte klasser for vindlasten. Klasse Vindlast kn/m 2 WL0 ingen krav WL1 0,40 WL2 0,60 WL3 0,80 WL4 1,00 WL5 1,20 WL6 1,40 WL7 1,60 Tabel 5. De angivne vindlaste indeholder ikke sikkerhedsfaktorer eller formfaktorer. Ved beregning af udbøjningen skal værdierne multipliceres med 0, Punktlast Punktlasten vælges ud fra værdierne i tabel 14 i DS/EN , her gengivet i tabel 6. Tabel 6. Punktlast. Klasse Punktlast kn PL0 ingen krav PL1 0,15 PL2 0,30 PL3 0,50 PL4 0,75 PL5 1,00 TL-Engineering side 29 af 33

32 Punktlasten placeres som vist i Anneks C i DS/EN , her vist i figur 25. POINT LOAD Sign mounted symetrically on a single post. Vertical load Horizontal load Point load Point load Point load Point load Sign mounted asymetrically on a single post. Vertical load Horizontal load Point load Point load Sign mounted on two posts or more. Horizontal load Point load Horizontal load Point load Figur 25. Placering af punktlast. 3.3 Udbøjning og vinkeldrejning Tilladelig midlertidig udbøjning eller vinkeldrejning af mast vælges ud fra tabel 16 og 17 i DS/EN , her gengivet i tabel 7 og 8 Tabel 7 gælder for bøjning, og tabel 8 gælder for vridning. TL-Engineering side 30 af 33

33 Klasse Bøjning mm/m TDB0 ingen krav TDB1 2 TDB2 5 TDB3 10 TDB4 25 TDB5 50 TDB6 100 Tabel 7. Tilladelig midlertidig udbøjning. Klasse Vinkeldrejning grader/m TDT0 ingen krav TDT1 0,02 TDT2 0,06 TDT3 0,11 TDT4 0,29 TDT5 0,57 TDT6 1,15 Tabel 8. Tilladelig midlertidig vinkeldrejning. Den permanente udbøjning eller vinkeldrejning må ikke overstige 20% af den valgte klasse i hhv. tabel 7 og Praktisk anvendelse Formentligt vil vi i Danmark vælge at lægge os fast på bestemte værdier i tabel 4-8. Et forsigtigt gæt vil være, at vi vil vælge klasserne: WL2 for højde fra terræn til top af tavle 5 m WL3 for højde fra terræn til top af tavle 13 m WL4 til resten PL3 for normal placering af tavler PL4 for placering af tavler udsat for hærværk TDB3 for stålmaster TDB4 for aluminiummaster TDT3 for stålmaster TDT4 for aluminiummaster da disse stort set svarer til vore nugældende krav. TL-Engineering side 31 af 33

34 4 Forhandlere af eftergivelige master Der arbejdes p.t. med at udarbejde en oversigt over eftergivelige master afhængig af virkemåde. Oversigten vil indeholde følgende hovedoverskrifter: Fabrikat Materiale Type Dimensioner Klassificering Momentkapacitet Testhus Kommentarer 4.1 Krav til forhandlere På initiativ af den daværende Projektgruppe 6, Vejudstyr, blev der d. 4. oktober 2001 afholdt et seminar om vejudstyrsmateriel på Blommenslyst Kro, Fyn. I mødet deltog 41 personer repræsenterende bl.a. alle skiltefabrikanter og leverandører af vejudstyr i Danmark. Formålet med seminaret var at få debatteret, hvordan vejreglerne for vejudstyr skulle udformes ved en kommende revision af vejreglerne. I det følgende rekapituleres hvad der kom ud af seminaret, da dette stadig er højaktuelt i forhold til krav til forhandlere. Et af spørgsmålene på seminaret var: Bør det tilstræbes, at den nødvendige dokumentation forefindes, dvs. en monteringsvejledning, en materialebeskrivelse af de enkelte komponenter, produktionstegninger, drifts- og vedligeholdelsesmanual m.v. ved introduktion af nye produkter, som ikke er beskrevet i vejreglerne? Bør detaljeringsgraden af dokumentationen være således, at der stadig er mulighed for at få fremstillet reservedele eller evt. nye komponenter til vedligeholdelsesformål ved en evt. firmaovertagelse, konkurs eller tilsvarende ændringer i leveringsforhold? Bør alle væsentlige dokumenter være affattet på dansk? Ikke uventet affødte de 3 spørgsmål en del diskussion. Konklusion på diskussionen af spørgsmålene var en generel tilslutning til, at der skal forefindes en monteringsvejledning, en materialebeskrivelse samt en drifts- og vedligeholdelsesmanual af nye produkter. Det kneb mere med tilslutningen til at udlevere produktionstegninger. Et andet af spørgsmålene var: TL-Engineering side 32 af 33

35 I fremtiden vil der formentligt blive efterspurgt mere vejledning og rådgivning fra leverandører af vejudstyr i takt med, at staten, amter og kommuner udliciterer mere og mere. Det er derfor vigtigt, at leverandører også får tilført den nødvendige viden, således at intensionerne med vejreglerne ikke strander på manglende viden. Hvordan bør denne formidling formidles? Bør der indføres en slags vurdering eller licensordning af de enkelte leverandører for at sikre, at den nødvendige viden er tilstede? Konklusionen på diskussionen var, at der bør fokuseres mere på opfølgende undervisning ved udsendelse af nye vejregler blandt alle brugerne af vejreglerne. Undervisningen bør formidles af Vejdirektoratet. Det bør tilstræbes, at hver leverandør har mindst én medarbejder, der har gennemgået et kursus i anvendelse af vejreglerne for vejudstyr. TL-Engineering side 33 af 33

36 Sign posts (preliminary list) Page 1 of 2 Manufacturer / Distributor Trademark Material Construction type Type AB Blinkfyrar Steel Rectangle Hollow Section. Slip base AB Blinkfyrar Steel Lattice. Square. Slip base Euroskilt AS Steel Circular tube. Straight. Slip base Nor Skilt Traffic Safety Nor Skilt mast Aluminium AA 6063 T6 (R p0,2 = 170 N/mm 2 ) Octagon tube. Straight. Slip base Dimension Classification 1 Moment capacity 2 mm knm 80x80x4,0 100,NE,3 9,0 100x100x4,0 100,NE,3 14,7 120x120x5,0 100,NE,3 26, ,NE, ,NE, ,NE, ,NE, ,NE,2 Ø120 [100,NE,2] 6,9 Ø150 [100,NE,2] 12,6 Ø ,NE,2 25,2 Test House 3 SENTEK Agderforskning SENTEK Agderforskning 1 According to EN Estimated moment capacity for bending (γ M = 1,1). Must be verified by the manufacturer. 3 Test House. [ ] Indicate the same product family. TL Engineering Maj 2003

37 Sign posts (preliminary list) Page 2 of 2 Manufacturer / Distributor Trademark Material Construction type Type Dimension mm Lattix 3320 Lattice. Triangle ,NE,3 Classification 4 Moment capacity 5 knm Test House 6 Juralco A/S, Norway Lattix 3325 Lattice. Triangle ,NE,2 Aluminium Yielding Lattix 4420 Lattice. Square ,NE,3 SENTEK Agderforskning Lattix 4425 Lattice. Square ,NE,2 Mora Mast ab, Sweden Moramast Aluminium Octagon tube. Straight. Yielding [66] 1,8 [110] 4,5 100,NE,2 [140] 8, ,3 Helsinki University of Technology 4 According to EN Estimated moment capacity for bending (γ M = 1,1). Must be verified by the manufacturer. 6 Test House. [ ] Indicate the same product family. TL Engineering Maj 2003