| dc.description.abstract | Denne rapporten omhandler spennarmerte konstruksjoner, med hovedfokuset på etteroppspente flatdekker. Teoristudiet tar for seg flatdekker som konstruksjonsdel og virkemåten tilspennarmering i et dekke. Kapittelet gir også en innføring i beregningsmetoder og dimensjonering av flatdekker og spennarmering.
For flatdekker er det mest gunstig å benytte etteroppspenning uten heft, da dette er tidsbesparende i sammenligning med heftede kabler. For konstruksjonsdeler med uheftedespennkabler må det av ulike grunner innføres noe heftet armering, og tradisjonell slakkarmeringblir ofte benyttet. Fiberarmering er relativt nytt og lite utprøvd i denne sammenhengen. Temaet er derfor blitt studert og diskutert rent teoretisk.
Et flatdekke av betong på et 37,2m£35,2m, opplagt på peler over fire spenn i hver retning er beregnet og dimensjonert. Dekket er en del av et større dekke på 13 500m2, som utgjør bunnplaten i et idrettsanlegg. Først har flatdekket blitt betraktet med kun tradisjonell slakkarmering, derettermed etteroppspente kabler. Beregningene er utført både ved hjelp av forenklede håndberegningerog igjennom elementmetodeprogrammet ADAPT. Kontroller er utført i henhold til Eurokode 2, og dekket er dimensjonert for momentvirkningen og skjærkrefter rundt konsentrerte laster fra pelene. I tillegg er nedbøyning av dekket beregnet og kontrollert.
For slakkarmerte dekker med lange spenn er nedbøyningen en kritisk faktor, og det må høye dekketykkelser til for å unngå for store deformasjoner. Det fører til et høyt betongforbruk, i tillegg til store laster på dekket og underliggende konstruksjonsdeler. I tillegg må relativt mye armeringlegges inn for å ta opp momentstrekket i de lange spennene.For slakkarmerte dekker med lange spenn er nedbøyningen en kritisk faktor, og det må høye dekketykkelser til for å unngå for store deformasjoner. Det fører til et høyt betongforbruk, i tillegg til store laster på dekket og underliggende konstruksjonsdeler. I tillegg må relativt mye armeringlegges inn for å ta opp momentstrekket i de lange spennene.
Oppspenning av kabler i betong fører til horisontale trykkspenninger, som reduserer mengden nødvendig strekkarmering. Ved etteroppspenning legges kablene i parabelformede baner, og dekrumme kabler gir vertikale krefter på betongen, som veier opp noe av lastene på dekket. Mengden spennkabler bestemmes ut i fra hvor stor andel av lasten det er ønskelig å balansere med disse vertikale kreftene. Litteraturen forslår en balansering av mellom 80-100%, men for så store spenn som9m gir det over 6m spennkabler per 1m2 dekke. Mest økonomisk er det med en spennarmeringsmengde under 3m/m2.
Spennkraften i en oppspent stålkabel vil tape seg noe rett etter oppspenning, i tillegg reduseres strekket i kablene over tid. For de aktuelle kablene er tapet i spennkraft beregnet til å være på omtrent 18%.
Resultatene viser at det er fullt mulig å gjennomføre det aktuelle dekket med begge armeringstypene, men spennarmering viser seg mest gunstig. Bruk av spennarmering fram forslakkarmering tillater bortimot halvering av dekkehøyden, og samtidig mer enn halvering av nedbøyningen. I tillegg til betydelig reduksjon i betongmengden kreves mindre slakkarmering, og de totale materialkostnadene reduseres. Etter oppspenning av kabler er tids- og energikrevende, og spennkabler og anker er kostbare materialer. Den økonomiske lønnsomheten av å spennarmere må derfor vurderes i hvert enkelt tilfelle. I det analyserte tilfellet viser overslagsmessige økonomiske beregninger at slakkarmering av dekket koster 22% mer enn spennarmering.
Konklusjonen er at flatdekker med spenn på rundt 9m bør konstrueres med parabelformede etteroppspente kabler, som balanserer 40% av egenvekten. | nb_NO |
