Stabiliten för konstverket i Gullringsbo : Uppskattning av påverkan från väderlaster på balkstruktur

Sammanfattning: En erkänd konstnär vid namn Liva Isakson Lundin ska uppföra ett konstverk nära en sjö i Göteborgsområdet. Konstverket består av ett rambärverk och ett bandstål som fästs i balkarna. Syftet är att undersöka om konstnärens tänkta konstruktion kommer hålla för väderlaster i området men även om en person skulle försöka klättra på den. Dessutom önskade konstnären hjälp med att bestämma infästningssätt i marken.  Först modellerades rambärverket i programmet ANSYS och vind- samt snölasten bestämdes. Väderlasterna antas verka på 40% av ytorna som rambärverket täcker och appliceras fördelad över tolv rörsektioner. Samma metod utfördes för olika konfiguration av antalet balkar. Resultatet visade att det antal balkar som konstnären föreslog skulle medföra att det inte sker plasticering i ramverket. Fler balkar medför lägre risk för placering. Om antalet balkar däremot är färre än föreslagit finns en risk att balkarna plasticerar.  Konstruktionen undersöktes även med avseende på utmattning. Effektivspänningen i strukturen jämfördes med materialets utmattningsgräns Vid jämförelsen observerades att effektivspänningen var lägre än utmattningsgränsen. Därmed kan konstruktionen utsättas för en stor mängd lastcykler. Dessutom kontrollerades konstruktionen med avseende på knäckning där resultatet blev att det skulle krävas en kraft som vore åtta gånger större än den pålagda för att knäckning ska ske. Från analysen av konstruktionen kunde även information om normal- och skjuvspänningar vid infästningspunkterna hämtas. Utifrån den informationen kunde sedan en dimensionering för lämplig markskruv utföras. Från denna data valdes en skruvtyp från en leverantör.  Vidare studerades hur långt de horisontella balkarna kan sticka ut från infästningspunkt genom att lägga på en kraft som uppkommer ifall någon hänger i balken. Därefter kunde den maximalt tillåtna längden beräknas till 700 mm. Detta valideras sedan med hjälp av ANSYS. Efter beräkningarna kunde slutsatsen dras att konstruktionen kommer hålla för tänkta laster förutsatt att antal balkar inte är färre än i konstnärens förslag.