Dimensjonering av globale avstivningssystemer i betong

Abstract

Ved etablering av et avstivningssystem finnes det flere utførelsesmetoder. Når det er tiltenkt heissjakter av betong i et bygg, er det vanlig å anvende sjakten til avstivning. Et av formålene med denne oppgaven var å undersøke hvordan plasseringen av heissjaktene i bygget kunne føre til besparelser i materialforbruk og klimagassutslipp.

I denne oppgaven ønsker vi å sammenligne to ulike avstivningssystem for ett og samme leilighetsbygg med beliggenhet på Leira i Valdres. Begge systemene benytter heissjakten som avstivning. Det første avstivningssystemet tar utgangspunkt i reguleringsplanens ønske om utvendig heissjakt. I det andre avstivningssystemet har vi valgt å plassere heissjakten i sentrum av bygget for å se hvilken effekt dette har. Systemene sammenlignes med hensyn på materialforbruk, klimagassutslipp og plassering.

Vi har også dimensjonert systemene for seismiske laster, da vi ønsket å se hvor mye ekstra armering dette krever av systemene. Et dagsaktuelt tema i dag omhandler hvorvidt konstruksjoner overdimensjoneres for seismiske laster i Norge. Vi ønsket derfor å undersøke hvor store konsekvensene av den mulige overdimensjoneringen er ved å finne ut av hvor mye armering som kunne bespares ved utelatelse av seismisk dimensjonering. Selv om Leira ikke er et typisk område hvor jordskjelv kan inntreffe, vil bygningstypen være aktuell for seismisk dimensjonering dersom plasseringen hadde vært i en mer seismisk sone. Oppgaven vil derfor kunne gi et godt bilde av hvor store besparelsene av materialforbruk og CO2-utslipp vil være på denne bygningstypen ved utelatelse av seismisk dimensjonering.

En egendefinert rektangulær utforming på bygget med areal i henhold til reguleringsplanen er benyttet, da det ikke fantes arkitekttegninger. Tegningen av bygget er gjort i tegneprogrammet Revit. Alle beregninger i denne oppgaven er foretatt for hånd, da dette viser stor grad av forståelse. Svarene er kontrollert i dataprogrammene Ove Sletten og Focus konstruksjon.

Gjennom arbeidet med dette prosjektet har vi kommet frem til at ved å plassere heissjakten i sentrum av bygget vil en oppnå det laveste materialforbruket og klimagassutslippet. Vi har også funnet ut at ved å utelate jordskjelvdimensjonering reduseres mengden armering i systemet med innvendig heissjakt med 52,7% og det totale CO2-utslippet reduseres med 8,5%.

There are several ways to stiffen a building structure. It is normal to allow elevator shafts made of concrete to serve a dual purpose, as they can work as stiffeners for the building in addition to housing the elevator. This paper will examine the location of an elevator shaft in relation to efficiency regarding use of materials and emissions of greenhouse gasses when erecting structures.

This paper will be based on research made on an apartment building at Leira in Valdres. Two solutions have been proposed, and both are dependent on the elevator shaft for adequate stiffness. The first solution is based on the desire to have the elevator shaft on the exterior of the building, and the second solution will be based on keeping the shaft in the centre. The solutions will be examined and compared on factors such as materials required, greenhouse gas emissions and utility of structure with chosen placement.

The systems were also designed to withstand seismic loads, as we wanted to understand how much additional reinforcement would be necessary for such sizing. Relevant today is the subject of whether construction projects in Norway are over dimensioned concerning seismic loads. We therefore wanted to further understand the size and impact of this excessive reinforcement by calculating the amount that could be saved by foregoing the seismic load dimensioning. Building the apartment building at Leira leaves the seismic dimensioning redundant as the location has a low risk of earthquakes. However, such dimensioning would be more relevant should the building be located in a zone of higher seismic loads. This paper will thus give a picture of the potential savings when omitting the seismic dimensioning for regions where this is not necessary.

A self-defined rectangular design of the building with an area equal to what is planned has been used in the lack of architectural drawings. All drawings have been made in the programme Revit. All calculations are done by hand as this shows a high degree of understanding. The answers were later controlled in the data programmes Ove Sletten and Focus Konstruksjon.

Research done in relation to this paper has shown that locating the elevator shaft in the centre of the building will lead to the highest efficiency regarding materials and greenhouse gas emissions. Research indicates that omitting seismic dimensioning will reduce the amount of reinforcement in the system by having the elevator shaft located in the centre of the building by 52,7% and the total CO2 emissions will be reduced by 8.5%