Integrert styrkeberegning og klimagassoptimalisering av flatdekker med ulike armeringsløsninger

Abstract

Byggebransjen står for en betydelig andel av verdens klimgassutslipp. Dagens klimautfordringer krever et økt fokus på klimavennlige måter å bygge på. Det er i nyere tid rettet et stort fokus på utvikling av miljøvennlige materialer slik som de ulike typene av lavkarbonbetong. Samtidig har fokuset på hvordan konstruksjoner dimensjoneres med hensyn til miljø og klima ikke vært like stort.

Denne oppgaven vurderer to ulike firespenns flatdekkeløsninger, en slakkarmert og en spennarmert løsning. Disse løsningene blir forsøkt optimalisert for en rekke ulike parametre for å kunne si noe om hvilket potensial som finnes i forhold til reduksjon av klimagassutslipp. For å kunne si noe om hvordan ulike løsninger presterer ble det utarbeidet en klimagasskalkulator som foretar alle nødvendige kapasitetsjekker og gir klimagassresultater for de ulike løsningene som vurderes.

Resultatene fra optimaliseringsarbeidet fra denne oppgaven viser at det finnes et stort potensial for besparelser i klimagassutslipp avhengig av hvilke tiltak som blir gjort. Den største reduksjonen oppnås ved å benytte de ulike lavkarbon betongtypene. Videre vil optimalisering av dekketykkelse basert på kontroll i brudd- og bruksgrensetilstand gi store besparelser. Resultatene viser også at ved å benytte en spennarmert flatdekkeløsning for spennvidder hvor den slakkarmerte løsningen er mer vanlig vil gi et stort utslag på klimagassutslippet. En rekke andre parametre blir også vurdert og flere av dem utfordrer måten det bygges på i dag. Dette gjøres for å vurdere hvilken effekt det kan ha om dagens krav til dimensjonering av betongkonstruksjoner justeres.

Oppgaven kan vise til resultater som helt tydelig viser at potensiale for reduksjon i klimagassutslipp ved å bruke mer tid til prosjektering av konstruksjoner med fokus på klima og miljø vil kunne føre til store besparelser for klimagassutslipp.

The construction industry accounts for a significant share of the world's greenhouse gas emissions. Today's climate challenges require that the focus on climate-friendly ways of building increase. In recent times, a great deal of focus has been placed on the development of environmentally friendly materials. At the same time, the focus on how structures are dimensioned with regard to the environment and climate has not been as great.

This thesis considers two different flat slab solutions, a slack-reinforced and a prestressed-reinforced solution. Attempts are being made to optimize these solutions for a number of different parameters in order to be able to say something about the potential that exists in relation to the reduction of greenhouse gas emissions. In order to be able to say something about how different solutions perform, a greenhouse gas calculator was developed that performs all necessary capacity checks and provides greenhouse gas results for the various solutions that are considered.

The results from the optimization work from this project show that there is a great potential for large and small savings in greenhouse gas emissions depending on what measures are taken. The greatest reduction is achieved by using the various low-carbon concrete types. Furthermore, optimization of cover thickness based on control in the ultimate and service limit state will provide large savings. The results also show that using a prestressed flat cover solution for spans where the slack-reinforced solution is more common will have a large effect on greenhouse gas emissions. A number of other parameters are also considered and several of them challenge the way it is built today. This is done to assess what effect it may have if the current requirements for dimensioning of concrete structures are adjusted.

This thesis can refer to results that clearly show that the potential for reduction in greenhouse gas emissions by spending more time designing constructions with a focus on climate and the environment could lead to large savings for greenhouse gas emissions.