Utmattning av stålkonstruktioner är ett skadeförlopp som kan delas i sprickinitiering, stabil tillväxt och brott. För broar hanteras detta vanligtvis med så kallade  livslängdsmetoder som täcker alla tre faser. Ett typexempel är nyttjandet av  förbandsklasser som beskriver livslängden i antal cykler för givna spänningsvidder. En  sådan metod ger dock inget direkt samband mellan den fysiska skadans status  (sprickan) och livslängden.

I tillämpningar av metoder för skadetålighet eller sannolikhetsbaserad inspektionsplanering måste skadans (sprickans) storlek uppskattas och bedömmas. Den  klassiska teorin för spricktillväxt baseras på Paris lag, som beskriver ett linjärt samband  mot spänningsintensitetsvidden om båda egenskaperna är logaritmerade. Data för  beskrivning tillväxtfasen är dock begränsade för stål från verkliga broar. Den publikation  som används regelmässigt, den brittiska BS 7910, baseras på sammanfattade tester  utförda på stål från offshore-tillämpningar. Dessa visar på stor spridning och  tillämpbarheten på broar är osäker.

Vid rivningen av järnvägsbron över Söderström sommaren 2019 plockades 20 provkroppar ut för utmattningsprovning. Dessa resultat har redovisats i tidigare publicerade rapporter. Föreliggande rapport visar kompletterande provningar för att uppskatta spricktillväxtparametrarna i Paris lag och tröskelvärdet för spricktillväxt. Totalt 13 provningar för det förra och 8 för det senare har genomförts. Rapporten redovisar provningens genomförande och de statistiska utvärderingarna av resultaten.

För lutningen m = 3 erhölls ett karakteristiskt intercept C_k=4,2×10^-13 vilket kan jämföras med värdet i BS 7910 om 5,2×10^-13. Data från provstavarna visar således på en långsammare spricktillväxt.

Gällande tröskelvärdet för spricktillväxt erhölls en fördelning efter en Bayesiansk uppdatering till ΔK_th ~ LN(220; 93,2) N/mm^3/2. Det karakteristiska värdet beräknades till ΔK_th,k=104 N/mm^3/2. Det senare kan jämföras mot värdet i BS 7910 om 63 N/mm^3/2.

The fatigue of steel structures is a damaging process divided between crack initiation, propagation and fracture. This is typically considered for bridges with so-called total life  methods covering all three phases. An example is using detail categories describing the  service life in the number of cycles for given stress ranges. Such methods do not,  however, give any direct relation between the physical damage (the crack) and the  service length.

To implement methods for damage tolerance or probability-based inspection planning,  the cracks' size must be estimated and evaluated. The classical theory for crack  propagation is based on the Paris law, describing a linear relation to the stress intensity  factor range in a log-log scale. However, data for describing the propagation phase is  limited, considering typical bridge steels. The established publication flaw evaluation in  steel structures, BS 7910, is based on test data from offshore steels. These tests are  afflicted with significant scatter, and the applicability to bridge steels is uncertain.

At the dismantling of the Söderström railway bridge in Stockholm, 20 specimens were  cut out for fatigue testing. These results have been reported in previously published  reports. The current report presents additional testing to estimate propagation  parameters in the Paris law and the threshold value for crack growth. A total of 13 tests  were performed for the former and 8 for the latter. The report presents the execution of  the tests and the evaluation of the results.

A characteristic intercept of C_k=4,2×10^-13 was reached for the slope m=3, which can be compared to the value in BS 7910 of 5,2×10^-13. Hence, the data from the tests show a slower crack propagation.

Regarding the threshold value for crack growth, a distribution ΔK_th ~ LN(220; 93,2) N/mm^3/2 was reached after a Bayesian update considering data. The associated characteristic value was calculated to be ΔK_th,k=104 N/mm^3/2, which can be compared to the value in BS 7910 of 63 N/mm^3/2.