Dimensjonering og optimalisering av bygningselementer i henhold til Eurokode.

Abstract

Betong er et av verdens mest brukte byggematerial. Det er mye brukt i konstruksjoner ettersom den har lang levetid, og sammen med armering tåler den store trykk- og strekkrefter. Byggebransjen står for 40% av verdens klimagassutslipp, og derfor må det iverksettes tiltak for å redusere utslippene.

Denne bacheloroppgaven tar for seg dimensjoneringen av syv ulike elementer i både betong og stål. Oppgaven tar utgangspunktet i leilighetskomplekset Kirkegata 7 i Mo i Rana, prosjektert av Consto Nord AS. Hensikten med oppgaven er å dimensjonere og optimalisere de ulike bæreelementene: søyler, bjelker, dekket og veggelement i henhold til Eurokode. I tillegg er det diskutert om det er en mulighet for reduksjon av materialer, spesielt betong.

Alle elementene er dimensjonert i bruddgrensetilstand samt noen i bruksgrensetilstand. I bruddgrense er det kontrollert for skjær-, moment- og aksialkraftkapasitet, i tillegg til heft og forankring. I bruksgrensetilstand kontrolleres nedbøyning, kryp, svinn, riss og spenninger. Hulldekket er spennarmert og kontrolleres for andre krav enn vanlig slakkarmert element.

Dimensjoneringen resulterte i at alle nye elementer var tilstrekkelig for å ta opp opptredende laster. Alle elementer kunne redusere betongvolum etter Eurokode 2, unntatt en betongbjelke med langt spenn. Den hadde for stor nedbøyning, men det kan iverksettes tiltak for at den skal være innenfor kravene.

I diskusjonen er det gjort rede for valgene som ble tatt, og samspillet mellom teori og praksis. I tillegg ble det sett på hvor mye betong det kunne ha blitt spart basert på dimensjoneringen til oppgaven.

Antagelser og valg av forenklinger som ble gjort under beregningen er konservative. Det ble konkludert at det var mulig å redusere betongvolumene. Fra originalt utslipp ble det dermed bespart 13.93% CO2. Det er derimot flere praktiske faktorer som må tas hensyn til.

Concrete is one of the world's most used building materials. It is widely used in constructions as it has a long lifespan, and together with reinforcement it can withstand large compressive and tensile forces. However, the construction industry accounts for 40% of the world's greenhouse gas emissions, therefore measures must be taken to reduce emissions.

This bachelor thesis addresses the dimensioning of seven different elements in both concrete and steel. The thesis is based on the apartment building Kirkegata 7 in Mo i Rana, a project by Consto Nord AS. The purpose of the thesis is to dimension and optimize the various load-bearing elements, columns, beams, hollow core slab and wall elements in accordance with Eurocode. In addition, it has been discussed whether there is a possibility of reducing materials, especially concrete.

All the elements are dimensioned for Ultimate Limit State and some for Serviceability Limit State. The Ultimate Limit Stat of the elements are controlled for shear-, moment- and axial force capacity, in addition to adhesion and anchoring. For the Serviceability Limit State, the elements are controlled for deflection, creep, shrinkage, cracks and tension. The hollow core slab is tension-reinforced and is controlled for different requirements than normal slack-reinforced elements.

The dimensioning resulted in all new elements being sufficient to take up occurring loads. All elements could reduce concrete volume according to Eurocode 2, except for a concrete beam with a long span. It had too much deflection, but measures could be taken to ensure that it is within the requirements.

In the discussion, an account is given of the choices that were made and the differences between theory and practice. In addition it was shown how much concrete could have been saved based on the dimensioning in the thesis.

Assumptions and choice of simplifications made during the calculation are conservative. In conclusion, a reduction in concrete volume is a possibility and 13.93 % CO2 was thus saved from the original emission. However, there are several practical factors that must be considered.