FIBERARMERAD BETONG KONTRA TRADITIONELLT ARMERAD BETONG FÖR GOLV PÅ MARK UTFÖRDA SOM PELARDÄCK

Transkript

1 Examensarbete 10 poäng C-nivå FIBERARMERAD BETONG KONTRA TRADITIONELLT ARMERAD BETONG FÖR GOLV PÅ MARK UTFÖRDA SOM PELARDÄCK Reg.kod: Oru-Te-EXA096-B103/06 Thomas Engblom och Jan Eriksson Byggingenjörsprogrammet 120 p Örebro vårterminen 2006 Handledare: Lars Engblom, WSP Örebro Handledare: Göran Lindberg, Örebro Universitet Examinator: Stefan Petersson Örebro Universitet FIBREREINFORCED CONCRETE VERSUS TRADITIONAL REINFORCED CONCRETE ON GROUND PERFORMED AS PILE-SUPPORTED FLOOR SLABS Örebro universitet Örebro University Institutionen för teknik Department of technology Örebro SE Örebro, Sweden

2 Sammanfattning Syftet med rapporten är att påvisa skillnader och klargöra för och nackdelar mellan traditionellt armerade och stålfiberarmerade betonggolv utförda som pelardäck. Områden utsatta för granskning och jämförelse i rapporten är som följer. Ekonomi Utförande Projektering I rapporten behandlas fiberbetong mer djuplodande, detta beroende av att den allmänna kunskapen kring fiberbetong är sämre än vad det gäller traditionellt armerad betong. De stålfiberarmerade betonggolven som behandlas i rapporten är utförda efter stålfiberleverantören Bekaerts modell och är av typen kombinerad stång och stålfiberarmerad betong. Genom vår kontakt på Bekeart Peter Mjörnell, har ett antal handlingar erhållits som redogör för dimensioneringen av pålunderstödda stålfiberarmerade betonggolv. För att kunna genomföra den ekonomiska jämförelsen mellan fiberbetonggolv och traditionellt armerade golv så kan arbetsgången beskrivas lite förenklat enligt följande. Med ingångsdata från de tillhandahållna handlingarna från Bekaert genomfördes de beräkningar som krävs för att dimensionera ett traditionellt armerat golv. Resultaten från våra beräkningar och uppgifter från de erhållna handlingarna ligger till grund för de ekonomiska kalkylerna som utförts för samtliga objekt. Prisuppgifter rörande de två typerna av golv har förvärvats från en Entreprenör som på ett rationellt sätt klarar av att utföra de här två typerna golv. För områdena projektering och utförande så har uppgifter till rapporten hämtats genom litteraturstudier, fältstudier samt intervjuer. Slutsatser som kan dras av rapporten inom respektive område. Ekonomi Det som i hög utsträckning styr kostnaden för de fiberarmerade golven är det höga priset för stålfiberbetongen. Av den anledningen blir den här typen golv mindre lönsam i de fall där den traditionella plattan kan göras tunnare. Det som till stor del styr kostnaden för de traditionellt armerade golven är kostnaden för armering med tillhörande arbete. Den kostnaden stegras dock inte lika mycket som kostnaden för stålfiberbetongen vid ökande plattjocklek. Utförande Trots att det framkommit nackdelar beträffande arbetsmiljön när man gjuter det fiberarmerade golvet så kan man ändå dra slutsatsen att arbetsmiljön med avseende på tungt arbete är bättre vid gjutningen av fiberbetonggolv. Då man gjuter upp till tre gånger så mycket golv per dag med fiberbetongen är det inte svårt att se fördelarna det kan innebära för byggherrar och entreprenörer. Projektering Totalkostnaden för projekteringen av ett traditionellt armerat golv och ett fiberarmerat golv av typen som behandlats i denna rapport torde vara ungefär likvärdiga. En viss osäkerhet kan råda vad gäller det fiberarmerade utförandet eftersom det inte är konkurrensutsatt på samma sätt som det traditionellt armerade golvet är.

3 Summary The purpose of this report is to point out difference and elucidate advantage and disadvantage between traditionel reinforced and steelfibre reinforced concrete floor performed as pilesupported floor slabs. Areas that are exposed for comparison in this report is. Economy Performance Planning In this report will the steelfibre concrete be considered more, this depending of the common knowledge about steelfibre is less than the knowledge about traditionel reinforced concrete. The steelfibre reinforced concrete floors that is considered in this report is performed after the steelfibre supplier Bekaerts model and are a type that combines traditionel reinforcement and steelfibre reinforced concrete. Through our contact at Bekaert Peter Mjörnell has several documents been recieved as describe the dimensioning for pile-support steelfibre reinforced concrete floor slabs. To be able to do the economical comparison between steelfibre floors and traditional reinforced floors so can the routine a bit simplified be described as following. Wiht inputdata from the received documentsfrom Bekaert. Was calculations carried out to dimensioning a traditional reinforced concrete floor. The results from our calculation and data from the received documents underlies the cost estimate that have been done for all objekts. The cost concerning the two types of floors has been aquired from a contractor that have the knowledge to perform the two types of floors. For the two areas planning and performance has information for the report been collected through literaturestudies, fieldstudies and interviews. Conclutions from the report wihtin each area. Economy The high cost for steelfibre concrete is the cost that most affect the price for the fibre floors. Because of this are this these type of floor less profitable in the cases when the traditional floor can be performed thinner. The cost do not increase so much as the cost for steelfibre concrete When the slab thickness rise. Performance Despite the disadvantage concerning the workenvironment when cast the steelfibre floor, is the conclutions that the workenvironment is better with reference to heavy work when cast the steelfibre floor. When cast is up to three times as much floor a day for steelfibre floor isn`t difficault to see the advantage for building proprietor and contractors. Planning Total cost for planning a traditional reinforced floor and a steelfibre floor in this report should be approximate simular too eachother. A certain insecurity can exist concerning the planning of the steelfibre performance, because this type of floor dont have any competitor in this area, unlike the traditional floor.

4 Innehållsförteckning FÖRORD 1 1. INLEDNING RAPPORTENS SYFTE BAKGRUND RAPPORTENS AVGRÄNSNINGAR ALLMÄNT OM FIBERBETONG HISTORIK FIBERBETONG ÖVRIGT 5 2. FÖRUTSÄTTNINGAR FIBERARMERADE BETONGOLV TRADITIONELLT ARMERADE BETONGGOLV EKONOMISKA KALKYLER PROJEKTERING OCH UTFÖRANDE 7 3. GENOMFÖRANDE BERÄKNINGAR DE OLIKA OBJEKTEN WIN STATIK FEM DESIGN EKONOMISKA KALKYLER PROJEKTERING UTFÖRANDE UTVÄRDERING, ANALYS EKONOMISKA KALKYLER PROJEKTERING UTFÖRANDE DISKUSSION REFERENSER LITTERATUR PERSONLIG KOMMUNIKATION LÄSTIPS BILAGOR DIMENSIONERING STÅLFIBERGOLV RESULTAT WIN STATIK KALKYLER 26

5 Förord Först och främst vill vi tacka vår handledare Lars Engblom på WSP byggprojektering i Örebro för hans stora engagemang och stöd under arbetet med den här rapporten. Vidare vill vi tacka Conny Gustafsson VD och ägare av Linotolgolv som så generöst bistått med all önskvärd hjälp. Tack även till Peter Mjörnell M.Sc.C.E. General Manager på Bekaert som trots fullspäckat schema varit oss behjälplig på utmärkt sätt. Ett tack riktas naturligtvis även till alla andra som på något vis bidragit till den här rapportens tillkommande. Och till sist tack WSP för att vi har fått slita på lokalerna och kaffeautomaten. Örebro maj 2006 Thomas Engblom Jan Eriksson 1

6 1. Inledning 1.1 Rapportens syfte Rapporten behandlar betonggolv grundlagda som pelardäck. Syftet är att påvisa skillnader och klargöra för och nackdelar mellan traditionellt armerade och stålfiberarmerade betonggolv. Områden som behandlas i rapporten är ekonomi, utförande och projektering. 1.2 Bakgrund Stålfiberarmerad betong kom på tal när vi tillsammans med vår handledare vid WSP diskuterade lämpliga uppslag för examensarbete. Efter kontakter med personer insatta i ämnet framgick det att betonggolv grundlagda som pelardäck är det senaste användningsområdet för stålfiberarmerad betong. Då det nu finns alternativ för en byggherre att välja mellan är det intressant att påvisa skillnader mellan ett traditionellt armerat och stålfiberarmerat betonggolv grundlagt som pelardäck. 1.3 Rapportens avgränsningar Stålfibern som används i beräkningarna är Dramix-fibern och saluförs av Bekaert som är den dominerande fiberleverantören på marknaden. Bekaert är också den enda fiberleverantören som tillhandahåller dimensioneringsberäkningar för typen samverkande stång och fiberarmering för pålade golv. Pålade golv utförda med enbart fiberarmering tas ej upp i rapporten. Detta på grund av att det inte finns några beräkningsmodeller som i dagsläget kan styrka att denna lösning är säker. Det finns heller ingen svensk entreprenör som utför den typen av golv. I rapporten kommer fiberbetongen att behandlas mer djuplodande, detta beroende av att den allmänna kunskapen kring fiberbetong är mindre än vad det gäller traditionellt armerad betong. 2

7 1.4 Allmänt om fiberbetong Stålfiberbetong är ett sammansatt material bestående av cementpasta, ballast samt stålfibrer. Fibrerna är normalt mm långa och 0,4-1,0 mm tjocka och har en draghållfasthet på MPa (se bild 1.4.1). Fiberinnehållet är vanligen kg/m 3 betong. De två mest intressanta egenskaperna hos stålfiberbetong är seghet och sprickfördelande förmåga. Bild1.4.1 Dramix fibern RC-65/60-BN (Foto Thomas Engblom) Dessa egenskaper är beroende av fibrernas hållfasthet och förankring till betongen, fiberinnehållet samt fibrernas orientering i konstruktionen. Förankringen förstärks av ökad fiberslankhet som utrycks i förhållandet längden/diametern för den aktuella fibern. Hänsyn tas också till fiberändarnas utformning och ytprofilering. Vid böj eller dragbrott i ett stålfiberarmerat tvärsnitt kan endera fibrerna gå av eller dras ur betongen varav det senare är gynnsamt för ett segt brottförlopp och därför normalt bör eftersträvas. Materialets mekaniska egenskaper förbättras med ökat fiberinnehåll, dock intill en övre gräns som sätts av möjlig arbetbarhet det vill säga att kunna få en homogen och komprimerad betongkonstruktion. Arbetbarheten och det maximala fiberinnehållet ökar med minskad fiberslankhet l/d, och med minskad maximal stenstorlek i betongen. (Betongrapport nr 4, 1997) Fibrernas primära funktion är att fördela och överbrygga sprickbildning i betong. Liksom för vanlig armering erhålls inte denna effekt förrän matrisen, det vill säga den oarmerade betongen, har spruckit eller står i begrepp att spricka. Fibrernas kapacitet i detta avseende är då beroende av betongens draghållfasthet vid tiden för uppsprickning. Uppsprickningen kan av olika orsaker ske i ett mycket tidigt skede eller då betongen nått en hög ålder. Det är väsentligt att skilja på plastisk krympning och långtidskrympning. I ett mycket tidigt skede kan sprickbildning orsakad av plastisk krympning ske oberoende av yttre belastning. Denna typ av sprickbildning kan effektivt undvikas med en stor mängd homogent fördelade fibrer i betongmassan. Denna tidiga sprickfördelande effekt är väsentlig eftersom sprickor uppkomna i ett tidigt skede utgör brottanvisningar för senare sprickor som uppkommer till följd av yttre belastningar eller tvångskrafter. När det gäller att förhindra sprickbildning orsakad av långtidskrympning påverkar de tillsatta fibrerna betongens sprickegenskaper på två sätt. Dessa egenskaper är främjande av finmaskiga sprickmönster och begränsad sprickbredd även vid enstaka sprickor. 3

8 Det finmaskiga sprickmönstret uppstår då fiberarmeringen är sådan att dragkraftkapaciteten i sprickan överskrider dragkraftkapaciteten i den ospruckna betongen ett stycke från sprickan. Teoretiskt talar man om ett töjningshårdnande material. Vid otillräcklig fiberarmering kan fibrerna hjälpa till att hålla ihop sprickorna även om de inte är tillräckligt starka för att tvinga fram nya små sprickor. (Betongrapport nr 4, 1997) Stålfibrer påverkar inte betongens slitstyrka i någon större utsträckning. Tillsätts stålfiber minskar dock risken för stenseparation och oregelbunden sprickbildning. (Betongrapport nr 4, 1997) Fiberbetongs draghållfasthet är inte nämnvärt högre än oarmerad betongs, men segheten är väsentligt större. Med seghet avses här förmågan att bära last efter uppsprickning. Fibrerna håller ihop sprickorna efter uppsprickning och ofta kan en tämligen hög andel av spricklasten bäras. Det sega beteendet innebär att konsekvenserna av en spricka begränsas. Användning av stålfibrer innebär att man får fler små sprickor istället för få och stora. Användningsområden är exempelvis golv av olika slag, pågjutningar, cylindriska behållare samt som sprutbetong för bergs förstärkning av tunnlar och gruvor. (Betongrapport nr 4, 1997) Tillverkningen av fiberbetongen sker i huvudsak med metoder hämtade från konventionell betongteknik. När alltför höga fiberhalter inblandas finns risk för inhomogeniteter, orsakade främst av att fibrerna bollas ihop. Den mängd fibrer som går att blanda in utan bollbildning varierar mycket mellan olika typer av fibrer. För stålfibrer brukar cirka 1 volymprocent kunna blandas in utan risk för bollbildning. Även matrisens det vill säga betongens sammansättning påverkar möjligheten att blanda in fibrer. Begränsning av den maximala stenstorleken, ökning av finmaterialhalten och användning av vattenreducerande tillsatsmedel ger gynnsammare förutsättningar för fiberinblandning. Doseringen av fibrerna till blandningen sker ofta manuellt, men doseringsutrustningar med olika grad av automatik finns utvecklade. Risken för bollbildning minskar om fibrerna tillsätts i långsam takt under blandningen. Dramix fibern som behandlas i denna rapport är hoplimmade till flak med vattenlösligt lim som efter iblandning löser upp sig och fibrerna sprids effektivt i matrisen vilket också minskar risken för bollbildning.(betonghandbok material, 1994) I samband med fältstudier i Rosersberg utanför Stockholm gavs möjlighet till att på nära håll studera tillverkningen av fiberbetong. Där hade företaget BETONG PÅ VÄG sin mobila betongstation uppställd. Betongstationen har en kapacitet på cirka 35 m 3 /h och levererade fiberbetongen till det golv som studerades. 4

9 1.5 Historik fiberbetong År 1874 fick amerikanen A. Berard patent på fiberarmerad betong. Under andra världskriget utvecklades materialet för att användas till landningsbanor och flyghangarer för att ge ett bättre skydd vid bombningar. Med hjälp av fiberbetongen eliminerade man problemet med utstötning av betong mellan armeringsstängerna som skadade flygplanen. Därefter utvecklades materialet till användningsområden inom den civila marknaden. På 1980-talet etablerades fiberbetongen i Norden. (Thorsen 1993) I Sverige kom 1995 Svenska betongföreningens betongrapport nr. 4 med rekommendationer för stålfiberbetong gällande konstruktion, utförande och provning. Sedan 1980-talet har flera miljoner m 2 platta på mark gjutets och sedan år 2002 har ca m 2 pålade fiberbetonggolv i kombination med stångarmering gjutits i Sverige. 1.6 Övrigt Golven som behandlas i rapporten är grundlagda på pålar. Anledningen till att grundläggningen sker på pålar är att markförhållandena är sådana att bärförmågan är otillräcklig för att bära den påförda lasten. Konstruktionen kan jämföras med ett pelardäck, det vill säga ett betongbjälklag understött av pelare, skillnaden i det här fallet är att pelarna utgörs av pålar och är nedslagna i marken. 5

10 2. Förutsättningar 2.1 Fiberarmerade betongolv Genom vår kontakt på Bekeart Peter Mjörnell, har ett antal handlingar erhållits som redogör för dimensioneringen av pålunderstödda stålfiberarmerade betonggolv. Bekaert är världens ledande tillverkare av dragna ståltrådsprodukter, företaget har cirka anställda, 62 fabriker och försäljningskontor i 19 länder (Bekaert informationsskrift Dramix). Dimensioneringar som erhållits är utförda enligt Bekaerts modell av Jerry Hedebratt vid Tyrens i Stockholm. Beräkningarna följer gällande Svenska dimensioneringsregler enligt BKR(Boverkets konstruktionsregler) med ändringar i BFS(Boverkets författningssamling) t.o.m BFS 2003:6 och råd för dimensionering av stålfiberbetong i Svenska Betongföreningens-Betongrapport nr.4 Bekaerts modell kan förenklat beskrivas enligt följande. Den momentupptagande armeringen är utförd så att ett armeringsband med traditionell armering placeras över pålarna i båda riktningarna (Se bild 2.1.1). Denna armering utföres i över och underkant av plattan. Armeringsbandet upptar det totala momentet för strimlan det vill säga både det positiva och negativa momentet. Plattdelen mellan armeringssbanden är armerad med stålfibrer och kan i princip betraktas som inhängd till armeringsbanden. Stålfibrerna har förmågan att överföra lasterna till armeringsbanden. Bild Rosersberg gjutning fiberbetonggolv. (Foto Jan Eriksson) 6

11 2.2 Traditionellt armerade betonggolv Ett traditionellt armerat påldäck dimensioneras i princip som ett rutnät av kontinuerliga korsande balkar eller strimlor. Den momentupptagande armeringen är utförd så att de negativa momenten i plattan upptas med överkantsarmering koncentrerad över pålarna i ett område som kallas c-rutan. C-rutan har normalt en utsträckning som svarar mot cirka halva spännvidden mellan pålarna. Armeringen orienteras i båda riktningarna över pålarna. Områdena mellan c-rutorna armeras normalt också med viss mindre mängd överkantsarmering för upptagande av resterande del av det negativa momentet som inte upptas över c-rutan. Armeringen i detta område orienteras enbart i strimleriktningen. Det positiva momentet upptas med underkantsarmering fördelad över hela strimlebredden och är orienterad i båda riktningarna. Utifrån förutsättningarna i Bekaerts handlingar konstrueras istället golvet med traditionell armering. Beräkningarna för golvet i brottgränstillstånd är gjorda med beräkningsprogrammet Win Statik pelardäck 5.2, där dimensioneras golvet för att klara gällande laster även kontroll av genomstansning utförs. Beräkningarna i bruksgränstillstånd sker med programmet FEM Design 6.0, där kontrolleras nedböjningen i uppsprucket tillstånd. Dimensioneringen av det traditionellt armerade golvet är utförd enligt BKR 04 och har skett med handledning av konstruktörer vid WSP. 2.3 Ekonomiska kalkyler Den ekonomiska jämförelsen sker med uppgifter angående mängden material, arbetstimmar och maskinkostnader. Prisuppgifterna som ligger till grund för den ekonomiska kalkylen har tillhandahållits från företaget Linotolgolv. Anledningen till att prisuppgifterna i rapporten hämtats från Linotolgolv är att de är en av få aktörer på marknaden som utför båda typerna av golv. Företaget har också kunskapen och maskiner för att rationellt utföra de fiberbetonggolv som behandlas i rapporten. 2.4 Projektering och utförande Uppgifter gällande den här delen av rapporten har inhämtats genom litteraturstudier, intervjuer och fältstudier. Intervjuer har skett med personer i alla led som har god kunskap om hela processen, från projektering fram till färdigt golv. Fältstudierna gjordes vid Nokian däck nya lagerlokaler belägna i Rosersberg utanför Stockholm. Där pågick gjutningsarbetet av ett cirka m 2 pålat betonggolv av typen samverkande stångarmering och fiberbetong. 7

12 3. Genomförande 3.1 Beräkningar För att kunna jämföra fiberbetonggolvet med ett alternativ så har med ingångsdata från de erhållna beräkningarna dimensioneringsberäkningar utförts för traditionellt armerade pålade betonggolv. Av Bekaert erhölls 15 stycken beräkningar för olika objekt. Efter en grundlig genomgång av de olika objekten valdes 7 stycken bort. Detta på grund av att objekten alltför mycket liknade varandra ifråga om laster, pålavstånd och plattjocklek. De skulle således inte tillföra rapporten något. Som en introduktion i ämnet fiberbetong fick vi möjlighet att under en förmiddag träffa Peter Mjörnell Bekaerts General Manager i Skandinavien. Vid det här mötet informerade Mjörnell om produkten stålfiberarmerad betong och dess historia. Naturligtvis pratade han också om företaget Bekaert och deras syn på stålfiberarmerad betong. Som avslutning gick han igenom de beräkningar som ligger till grund för rapporten. 8

13 3.1.1 De olika objekten Nedan redovisas de 8 objekten som valts ut för att ingå i jämförelsen. Relevanta parametrar som ligger till grund för de fortsatta beräkningarna redovisas för samtliga objekt. För exempel på fullständiga data se bilaga 7.1 OBJEKT 1. IKEA Barkarby om och tillbyggnad Pålavstånd 3000 mm Plattjocklek 240 mm Kvadratisk pålvot 535 mm Betongkvalitet C28/35 max Vctekv 0,55 Iblandad fibermängd 35 kg/m 3 Fibertyp Dramix RC-65/60-BN Stångarmering 16 stycken B500BT Ø 16 Dimensionerande fördelade laster 35,3 kn/m 2 Punktlast 100 kn OBJEKT 3. Ahlsells Hallsberg Pålavstånd 4000 mm Plattjocklek 240 mm Kvadratisk pålvot 620 mm Betongkvalitet C28/35 max Vctekv 0,55 Iblandad fibermängd 35 kg/m 3 Fibertyp Dramix RC-65/60-BN Stångarmering 16 stycken B500BT Ø 16 Dimensionerande fördelade laster 31,8 kn/m 2 Punktlast 60 kn OBJEKT 5. IBI Arninge Pålavstånd 4000 mm Plattjocklek 210 mm Kvadratisk pålvot 535 mm Betongkvalitet C28/35 max Vctekv 0,55 Iblandad fibermängd 35 kg/m 3 Fibertyp Dramix RC-65/60-BN Stångarmering 16 stycken B500BT Ø 16 Dimensionerande fördelade laster 18,4 kn/m 2 Punktlast 20 kn OBJEKT 7. ICA Högsbo Göteborg Y01-Y14 Pålavstånd 4250 mm Plattjocklek 130 mm Kvadratisk pålvot 620 mm Betongkvalitet C28/35 max Vctekv 0,55 Iblandad fibermängd 35 kg/m 3 Fibertyp Dramix RC-65/60-BN Stångarmering 10 stycken B500BT Ø 16 Dimensionerande fördelade laster 9,3 kn/m 2 Punktlast 3 kn OBJEKT 2. IBI Katrineholm Lövåsen Pålavstånd 4000 mm Plattjocklek 200 mm Kvadratisk pålvot 535 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Iblandad fibermängd 35 kg/m 3 Fibertyp Dramix RC-65/60-BN Stångarmering 10 stycken B500BT Ø 16 Dimensionerande fördelade laster 14,1 kn/m 2 Punktlast 30 kn OBJEKT 4. Kuehne & Nagel Logistics Pålavstånd 3700 mm Plattjocklek 230 mm Kvadratisk pålvot 535 mm Betongkvalitet C28/35 max Vctekv 0,55 Iblandad fibermängd 35 kg/m 3 Fibertyp Dramix RC-65/60-BN Stångarmering 20 stycken B500BT Ø 16 Dimensionerande fördelade laster 44,5 kn/m 2 Punktlast 110 kn OBJEKT 6. Dahlboms bil Pålavstånd 6200 mm Plattjocklek 250 mm Kvadratisk pålvot 665 mm Betongkvalitet C28/35 max Vctekv 0,55 Iblandad fibermängd 35 kg/m 3 Fibertyp Dramix RC-65/60-BN Stångarmering 18 stycken B500BT Ø 16 Dimensionerande fördelade laster 9,9 kn/m 2 Punktlast 20 kn OBJEKT 8. ICA Högsbo Göteborg Y20-Y23 Pålavstånd 6830 mm Plattjocklek 300 mm Kvadratisk pålvot 620 mm Betongkvalitet C28/35 max Vctekv 0,55 Iblandad fibermängd 35 kg/m 3 Fibertyp Dramix RC-65/60-BN Stångarmering 28 stycken B500BT Ø 16 Dimensionerande fördelade laster 13,4 kn/m 2 Punktlast 3 kn 9

14 3.1.2 Win statik För dimensionering av de traditionellt armerade betonggolven i brottgränstillstånd så har beräkningsprogrammet Win statik 5.2 utnyttjats. Programmet utför analys av pelardäck enligt brottlinjeteori. Genomstansningskontroll samt dimensionering i brottgränstillstånd sker enligt BBK(Boverkets betongkonstruktioner) och betonghandboken. De moment som erhållits med hänsyn till brottlinjetyp fördelas så att dimensionerande moment i fält och över stöd erhålls. Erforderlig böjarmering dimensioneras för dessa moment varefter kontroll av bärförmågan med avseende på genomstansning utförs för önskad pelare. Indata från de erhållna handlingarna gällande det aktuella objektet tillförs programmet. En modell sätts upp i programmet enligt (bild ). Modellen visar en fast inspänd platta med fyra pelare. Syftet är att simulera ett innerfält i en större platta. Programmet beräknar strimlor som i sin tur är uppdelade i fack. Fack 2 är det fack som kontrollen avser. Vid kontroll av genomstansningen konstaterades att några av objekten var kraftigt överdimensionerade detta beroende av plattjocklek. Plattjockleken har då minskats till gränsen för att klara genomstansningen. Av de ingångsdata som har använts är det bara parametern plattjocklek som för vissa objekt har ändrats av ovan nämnda anledning. Detta medför att parametern egentyngd också har justerats i dessa fall. Bild Modell från beräkningarna i Win statik. 10

15 Nedan redovisas resultatet från beräkningarna i Win statik, för varje objekt framgår armering, plattjocklek och laster. Övriga parametrar är ej förändrade. För ytterligare information se bilaga 7.2 OBJEKT 1. IKEA Barkarby om och tillbyggnad Pålavstånd 3000 mm Plattjocklek 180 mm Kvadratisk pålvot 535 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Underkantsarmering B500BT Ø 12 c/c 360 Överkantarmering i fält B500BT Ø 12 c/c 360 Överkantarmering över påle B500BT Ø 12 c/c 120 Dimensionerande fördelade laster 33,9 kn/m 2 OBJEKT 2. IBI Katrineholm Lövåsen Pålavstånd 4000 mm Plattjocklek 150 mm Kvadratisk pålvot 535 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Underkantsarmering B500BT Ø 12 c/c 300 Överkantarmering i fält B500BT Ø 12 c/c 300 Överkantarmering över påle B500BT Ø 12 c/c 140 Dimensionerande fördelade laster 12,9 kn/m 2 OBJEKT 3. Ahlsells Hallsberg Pålavstånd 4000 mm Plattjocklek 240 mm Kvadratisk pålvot 620 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Underkantsarmering B500BT Ø 12 c/c 400 Överkantarmering i fält B500BT Ø 12 c/c 480 Överkantarmering över påle B500BT Ø 12 c/c 105 Dimensionerande fördelade laster 31,8 kn/m 2 OBJEKT 5. IBI Arninge Pålavstånd 4000 mm Plattjocklek 180 mm Kvadratisk pålvot 535 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Underkantsarmering B500BT Ø 12 c/c 360 Överkantarmering i fält B500BT Ø 12 c/c 360 Överkantarmering över påle B500BT Ø 12 c/c 130 Dimensionerande fördelade laster 17,7 kn/m 2 OBJEKT 7. ICA Högsbo Göteborg Y01-Y14 Pålavstånd 4250 mm Plattjocklek 130 mm Kvadratisk pålvot 620 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Underkantsarmering B500BT Ø 12 c/c 260 Överkantarmering i fält B500BT Ø 12 c/c 260 Överkantarmering över påle B500BT Ø 12 c/c 140 Dimensionerande fördelade laster 9,3 kn/m 2 OBJEKT 4. Kuehne & Nagel Logistics Pålavstånd 3700 mm Plattjocklek 200 mm Kvadratisk pålvot 535 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Underkantsarmering B500BT Ø 12 c/c 270 Överkantarmering i fält B500BT Ø 12 c/c 400 Överkantarmering över påle B500BT Ø 16 c/c 115 Dimensionerande fördelade laster 43,8 kn/m 2 OBJEKT 6. Dahlboms bil Pålavstånd 6200 mm Plattjocklek 180 mm Kvadratisk pålvot 665 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Underkantsarmering B500BT Ø 12 c/c 360 Överkantarmering i fält B500BT Ø 12 c/c 360 Överkantarmering över påle B500BT Ø 12 c/c 115 Dimensionerande fördelade laster 8,2 kn/m 2 OBJEKT 8. ICA Högsbo Göteborg Y20-Y23 Pålavstånd 6830 mm Plattjocklek 300 mm Kvadratisk pålvot 620 mm Betongkvalitet C28/35 max Vct ekv 0,55 Underkantsarmering B500BT Ø 12 c/c 425 Överkantarmering i fält B500BT Ø 12 c/c 600 Överkantarmering över påle B500BT Ø 12 c/c 110 Dimensionerande fördelade laster 13,4 kn/m 2 11

16 3.1.3 Fem Design Programmet Fem-Design 6.0 har använts för att kontrollera nedböjningen i bruksgränstillstånd efter uppsprickning av plattan. Kontroll har utförts för utbredd last och för en punktlast placerad så att det mest ogynnsamma förhållandet uppstår. Modellen som används i programmet består av en platta understödd av 36 stycken pelare där plattkanten är understödd av en vägg enligt (bild ). Modellen är gjord för att simulera ett verkligt förhållande för det innersta plattfältet. En ritning av modellen gjordes i Auto-cad och importerades till Fem-Design. Där angavs plattans tjocklek och pålvoternas dimensioner, vidare ritades den armering in som beräkningarna i Win-statik resulterat i. Armeringskvalitet, betongkvalitet, laster och lastfall angavs enligt beräkningarna från Bekaert. Tillåten nedböjning är beräknad enligt l/400. Bild Modell från beräkningarna i FEM Design 12

17 Nedan redovisas för varje objekt tillåtna nedböjningar och erhållna nedböjningar från beräkningarna i Fem Design. OBJEKT 1. IKEA Barkarby om och tillbyggnad Spännvidd 3000 mm Tillåten nedböjning 7,5 mm Nedböjning av Punktlast 7,5 mm Nedböjning av Utbreddlast 5,0 mm OBJEKT 3. Ahlsells Hallsberg Spännvidd 4000 mm Tillåten nedböjning 10,0 mm Nedböjning av Punktlast 1,0 mm Nedböjning av Utbreddlast 1,0 mm OBJEKT 5. IBI Arninge Spännvidd 4000 mm Tillåten nedböjning 10,0 mm Nedböjning Punktlast 1,0 mm Nedböjning Utbreddlast 4,0 mm OBJEKT 7. ICA Högsbo Göteborg Y01-Y14 Spännvidd 4250 mm Tillåten nedböjning 10,6 mm Nedböjning av Punktlast 1,0 mm Nedböjning av Utbreddlast 6,0 mm OBJEKT 2. IBI Katrineholm Lövåsen Spännvidd 4000 mm Tillåten nedböjning 10,0 mm Nedböjning av Punktlast 2,0 mm Nedböjning av Utbreddlast 7,0 mm OBJEKT 4. Kuehne & Nagel Logistics Spännvidd 3700 mm Tillåten nedböjning 9,3 mm Nedböjning av Punktlast 3,0 mm Nedböjning av Utbreddlast 3,0 mm OBJEKT 6. Dahlboms bil Spännvidd 6200 mm Tillåten nedböjning 15,5 mm Nedböjning av Punktlast 8,0 mm Nedböjning av Utbreddlast 10,0 mm OBJEKT 8. ICA Högsbo Göteborg Y20-Y23 Spännvidd 6830 mm Tillåten nedböjning 17,1 mm Nedböjning av Punktlast 2,0 mm Nedböjning av Utbreddlast 6,0 mm 13

18 3.2 Ekonomiska kalkyler Den utförda dimensioneringen av de traditionellt armerade golven är en förutsättning för att få fram mängder av ingående material. På så vis kan en ekonomisk jämförelse ske mellan de två typerna av betonggolv. Med hjälp av Excel har armeringsmängder räknats fram i kg/m 2 och kostnader i kr/m 2 för respektive objekt. De kostnader som räknats fram i kalkylerna grundar sig på uppgifter från Conny Gustafsson VD och ägare av Linotolgolv. För att få en tydlig bild av de kostnaderna som är förknippade med de här typerna av betonggolv anordnades ett möte med Gustafsson. Under mötet redogjorde Gustafsson för hela utförandeprocessen och samtliga kostnader därtill. Samtliga kalkyler är beräknade enligt tabell I kolumn 1 har antal kg stångarmering per m 2 räknats fram. I kolumn 2 redovisas de kostnadsposter som är aktuella för respektive golvtyp, arbetskostnaderna för betong varierar enligt tabellen beroende på plattjocklek. Kolumn 3 visar kostnaden i kr/m 2 för ingående poster samt totala kostnaden för utförd golvtyp. Tabell Kostnadsberäkning för objekt 1 Kolumn 1 OBJEKT 1 TRADITIONELLT ARMERAT Kolumn 2 Kolumn 3 Armering Kostnads poster Kostnader/m 2 platt tjocklek 0,18 betong kr/m betong kr/m c/c UK 0,36 arbete btg 0,1-0,2 m kr/m 2 70 arbete btg 0,1-0,2 m kr/m 2 70 c/c ÖK 0,36 arbete btg 0,2-0,3 m kr/m 2 85 c/c ÖK c-ruta 0,12 arbete btg 0,3-0,4 m kr/m pålavstånd 3 1-lager plastfolie kr/m 2 2,5 1-lager plastfolie kr/m 2 2,5 c-ruta längd 2,16 dilfog kr/m 2 25 dilfog kr/m 2 25 c-ruta bredd 1,5 krympspärr+folie kr/m 2 7 krympspärr+folie kr/m 2 7 armeringsvikt kg/m ø 12 0,915 armering arbete+mtrl kr/kg 12 armering arbete+mtrl kr/m 2 142,13 armeringsvikt kg/m ø 16 1,62 arbete folie+banor kr/m 2 5 arbete folie+banor kr/m 2 5 Armeringslängd UK 50 pump kr/m pump kr/m 2 18 Armeringslängd ÖK 12,5 gjututrustning maskiner kr/m 2 10 gjututrustning maskiner kr/m 2 10 Armeringslängd c-ruta 54 Total längd armering 116,5 Stångarmering kg/m 2 11,84 Summa kostnad kr/m 2 477,63 OBJEKT 1 SAMVERKANDE FIBER OCH STÅNGARMERING Kolumn 1 Kolumn 2 Kolumn 3 Armering Kostnads poster Kostnader/m 2 platt tjocklek 0,24 fiberbetong kr/m fiberbetong kr/m fiber kg/m 3 35 arbete btg 0,1-0,2 m kr/m 2 70 antal stänger ÖK 10 arbete btg 0,2-0,3 m kr/m 2 85 arbete btg 0,2-0,3 m kr/m 2 85 antal stänger UK 6 arbete btg 0,3-0,4 m kr/m pålavstånd 3 2-lager plastfolie kr/m lager plastfolie kr/m 2 5 armeringsvikt kg/m ø 16 1,62 dilfog kr/m 2 25 dilfog kr/m 2 25 Total längd armering 48 krympspärr+folie kr/m 2 7 krympspärr+folie kr/m 2 7 armering arbete+mtrl kr/kg 8 armering arbete+mtrl kr/m 2 69,12 arbete folie+banor kr/m 2 5 arbete folie+banor kr/m 2 5 Maskinkostnader kr/m 2 20 Maskinkostnader kr/m 2 20 Stångarmering kg/m 2 8,64 Summa kostnad kr/m 2 576,12 14

19 Nedan redovisas de två typernas resultat i kr/m 2 för samtliga objekt. Tabell Kostnadsredovisning för samtliga objekt Objekt Summa fiberarmerat Summa traditionellt arm. 1. IKEA Barkarby 576,12 kr/m 2 477,63 kr/m 2 2. IBI Katrineholm 464,40 kr/m 2 443,94 kr/m 2 3. Ahlsells Hallsberg 558,84 kr/m 2 564,13 kr/m 2 4. Kuehne & Nagel 562,05 kr/m 2 574,26 kr/m 2 5. IBI Arninge. 500,88 kr/m 2 470,05 kr/m 2 6. Dahlboms bil. 559,63 kr/m 2 474,58 kr/m 2 7. ICA Högsbo Y01-Y14 357,49 kr/m 2 432,38 kr/m 2 8. ICA Högsbo Y20-Y23 650,13 kr/m 2 623,13 kr/m Projektering För projektering av ett traditionellt armerat betonggolv grundlagt som pelardäck erfordras insamlande av uppgifter gällande krav för vad betonggolvet skall uppfylla efter utförandet. Exempel på sådana krav är bärighet, planhet, ythårdhet och maximala nedböjningar. Dessa förutsättningar beaktas av konstruktören vid dimensioneringen av betonggolvet. Dimensioneringen leder fram till att konstruktören utför en planritning för objektet. På planritningen framgår plattjocklek, betongkvalitet, armeringskvalitet, armeringsdetaljer och all erforderlig armering är inritad. Konstruktören är ansvarig för att alla givna krav är uppfyllda och att gällande normer har följts. Metodiken för beräkning och dimensionering av traditionellt armerade pelardäck är välkänd och kan utföras av i princip alla konstruktionskontor i landet. Detta gör att upphandlingen av dessa tjänster är konkurrensutsatt. För projekteringen av ett fiberarmerat betonggolv av typen som behandlas i rapporten gäller samma sak för insamlande av uppgifter gällande krav om vad betonggolvet skall uppfylla efter utförandet. Den fortsatta projekteringen skiljer sig därefter åt. Bekaert som idag är den ledande fiberleverantören tillhandahåller kostnadsfritt en begränsad konstruktionsprincip för golvet av vilken framgår plattjocklek, betongkvalitet, fibermängd samt kompletterande traditionell stångarmering. Denna konstruktionsprincip utförs av Jerry Hedebratt vid Tyrens i Stockholm efter Bekaerts modell. Den enda vi vid skrivtillfället för denna rapport hittat i Sverige som utför beräkningarna är Hedebratt och i praktiken fungerar det som att han har ensamrätt till detta beroende på beräkningsmodellens komplexitet. Principkonstruktionen måste därefter utvecklas till en planritning för objektet lika den som utförs för ett traditionellt armerat golv. Detta kan möjligen utföras av annan konstruktör men även denna utförs sannolikt av Hedebratt eftersom han besitter detaljkunskaperna vad gäller denna typ av golv. Alternativt och kanske det i praktiken vanligast förekommande är att Bekaert tar det totala ansvaret för upprättandet och färdigställandet av den slutliga planritningen gällande konstruktionsutförandet för objektet. Ansvaret för att givna krav för golvet är uppfyllda och att gällande normer har följts faller även i detta fall på den som utfört handlingen. 15

20 3.4 Utförande När golven med samverkande fiber och stångarmering ska läggas börjar arbetet med att två lager av plastfolie läggs på det avjämnade underlaget. Detta för att minska friktionen mot underlaget så att fri krympning kan ske för det pågjutna golvet. Golvet är således inte förbundet med pålvoterna utan endast understött av dessa. Vidare monteras avstängare som sedan gjuts in och då även fungerar som rörelsefog för golvet (se bild 3.4.1). Bild Rosersberg gjutning fiberbetonggolv, Avstängare/Rörelsefog (Foto Thomas Engblom) Då kvadratiska plattor har visat sig bättre än rektangulära plattor vad gäller mängden av uppträdande sprickor så bör man därför lägga tvär och längsgående fogar med samma inbördes avstånd. Slutlig fogindelning görs med utgångspunkt från golvets geometri och storleken på dagsetapperna. Därmed kan den gynnsamma kvadratiska fogindelningen få största möjliga genomslagskraft. 16

21 En förutsättning för att gjuta stålfiberarmerade golv rationellt är att maskinerna kan köra fram till gjutstället. Till följd av detta läggs armeringen ut på marken för att efterhand lyftas upp. Bild Rosersberg gjutning fiberbetonggolv, Utläggning av betong (Foto Jan Eriksson) Maskinerna som används vid gjutningen av stålfiberarmerade golv är dels en Dumper som kör fram och lägger ut betongen (Se bild 3.4.2). Därefter kommer Laserläggaren som samtidigt utför tre moment. Den vibrerar betongen, jämnar av och för bort överskott av material. Sist kommer den så kallade ströaren och strör ut ett tunt lager med hårdbetong på den fuktiga ytan. När gjutarbetet är färdigt och betongen har mognat tillräckligt så glättas ytan med maskinburen utrustning. Detta för att få en fin finish samt att hårdbetongen som ströaren lagt ut bearbetas in i ytan av golvet. När det traditionellt armerade golvet ska läggas så inleds arbetet vid armeringsstationen där armeringen klipps och bockas. På platsen för gjutning monteras avdragsbanor som också fungerar som avstängare. Det är viktigt med noggrann fixering av banorna så att de inte rubbas ur sitt läge under gjutningen. Därefter tar arbetet vid med att lägga ut armeringen i konstruktionen. Arbetet med att lägga ut armeringen i konstruktion kan bli ganska omfattande och tidskrävande, då det är viktigt att armeringen får rätt läge i det färdiga golvet. När sedan gjutningen sker så tillförs betongen till konstruktionen normalt med hjälp av antingen en betongpump eller en betongbask. Efter att betongen pumpats ut i konstruktionen vibreras den för att kompaktera betongen. Därefter vägs golvet av med hjälp av laser eller också utnyttjas de tidigare monterade avdragsbanorna för att golvet ska hamna i rätt nivå. Den sista fasen i gjutarbetet liknar i stort det som gäller för ovanstående. 17

22 4. Utvärdering, analys 4.1 Ekonomiska kalkyler Resultaten av de ekonomiska kalkylerna visade på att 5 av de 8 objekten var billigare utförda som traditionellt armerade golv (se diagram 4.1.1). Då det gäller den ekonomiska jämförelsen för de två typerna av golv måste i sammanhanget nämnas två poster som ej är med och skulle kunna påverka det ekonomiska resultatet totalt sett. Den ena posten är en förutsättning för att kunna utföra fiberarmerade golv rationellt. Då golven som behandlas i denna rapport är grundlagda som pelardäck på mark med dålig bärighet så behövs i de flesta fall marken prepareras så att underlaget blir körbart för de maskiner som måste kunna köra fram till gjutstället. Andra posten som inte är med är den förväntade tidsvinst man åstadkommer vid valet av den fiberarmerade typen av golv. Detta beroende av att man utför upp till tre gånger så mycket golv per dag av denna typ. De här två posterna är svåra att generellt sätta ett pris för, då dom skiljer sig mycket från fall till fall. Ekonomisk jämförelse Kr/m² Objekt Traditionellt armerat Fiberarmerat Diagram Ekonomiskt resultatredovisning Vidare bör noteras att samtliga kalkyler baserar sig på att de utförda objekten alla är i storleksordningen m 2 och är av typ hallbyggnader vilket gör dem lämpade för en rationell gjutning med fiberbetong. Vid mindre objekt och mera komplicerade gjutningar är det självklart så att detta påverkar kostnadsbilden för fiberbetongutförandet i negativ riktning jämfört med det traditionellt utförda. 18

23 Då objekten i jämförelsen är valda med tanken att representera ett så brett spektrum som möjligt, så varierar också resultaten från objekt till objekt. Detta bidrar till att man kan se ett mönster för samtliga objekt där det är två kostnadsposter som skiljer sig markant mellan de två golvtyperna. De två posterna är kostnaden för betong och kostnaden för armering med tillhörande arbete. Den stålfiberarmerade betongen är cirka 400 kronor dyrare per kubikmeter än den vanliga betongen och av självklara skäl är kostnaden högre för armering med tillhörande arbete för det traditionella utförandet. Som tidigare nämnts i rapporten så har för några av objekten plattjockleken ändrats då de dimensionerades som traditionellt armerade golv. Det som i hög utsträckning styr kostnaden för de fiberarmerade golven är det höga priset för stålfiberbetongen. Av den anledningen blir den här typen golv mindre lönsam i de fall där den traditionella plattan kan göras tunnare. Det som till stor del styr kostnaden för de traditionellt armerade golven är kostnaden för armering med tillhörande arbete. Den kostnaden stegras dock inte lika mycket som kostnaden för stålfiberbetongen vid ökande plattjocklek. 4.2 Projektering Totalkostnaden för projekteringen av ett traditionellt armerat golv och ett fiberarmerat golv av typen som behandlats i denna rapport torde vara ungefär likvärdiga. En viss osäkerhet kan råda vad gäller det fiberarmerade utförandet eftersom det inte är konkurrensutsatt på samma sätt som det traditionellt armerade golvet är. För båda modellerna gäller samma sak för insamlandet av uppgifter gällande krav. Faller valet på fiberbetonglösningen, så är man hänvisad till antingen Bekaert eller till Tyrens och Jerry Hedebratt som kostnadsfritt tar fram en konstruktionsprincip, en kostnad som med all säkerhet tas igen i något annat skede av processen. Om man istället bestämt sig för den traditionellt armerade lösningen så finns möjligheten att lämna en förfrågan till flera konstruktionskontor, och på så vis välja den bästa och mest ekonomiska lösningen. Det framstår som en klar nackdel att man är hänvisad till Bekaert för att utföra den här typen av golv. Önskvärt vore att fler konstruktörer kunde utföra den här typen av dimensionering. 19

24 4.3 Utförande I början av arbetet med den här rapporten studerades en del litteratur i ämnet och då framstod arbetsmiljön som ett tungt vägande argument för att välja fiberbetong framför traditionellt armerad betong. Detta grundades på att man i stor utsträckning slipper det tunga arbetet som är förknippad med den traditionella armeringen, då armeringen i form av fibrer redan finns i betongen som tillförs konstruktionen. Under arbetet med rapporten så har andra aspekter framkommit som är till nackdel för fiberbetongen gällande arbetsmiljön. Dessa aspekter framkom efter att på plats studerat arbetet med dessa golv och diskuterat med personer som utför arbetet. Arbetet beskrevs som monotont, mycket beroende på det rationella sättet man lägger golvet på, vilket medför upp till tre gånger så mycket utfört golv per dag med samma manskap. Arbetet med de traditionellt armerade golven innebär fler arbetsmoment och på så sätt en viss variation. Då golven i stor utsträckning utförs inomhus har en annan nackdel för fiberbetonggolven framkommit nämligen att det varit problem för yrkesarbetarna med dieselångorna från maskinerna som används vid gjutningen. Man kan ändå dra slutsatsen att arbetsmiljön med avseende på tungt arbete är bättre vid gjutningen av fiberbetonggolv. Fiberbetonggolven utförs som tidigare nämnts i stor utsträckning efter att väggar och tak är på plats. Anledningen till detta är att eventuell nederbörd resulterar i en stor mängd uppstickande fibrer i ytan av det nygjutna golvet. Det traditionellt armerade golvet är inte lika känsligt för nederbörd och därmed inte beroende av att utföras i en inomhusmiljö. För att utföra den här typen av fiberbetonggolv rationellt och därmed kunna tillgodoräkna sig den tidsvinst som tidigare nämnts så krävs tung och avancerad maskinutrustning som ska ha möjlighet att köra ända fram till gjutstället. Med andra ord krävs ett körbart underlag för att möjliggöra detta. Då det ofta är de dåliga markförhållandena som föranleder grundläggningsmetoden som behandlas i denna rapport medför det att marken ofta måste prepareras för att kunna köras på. 20

25 5. Diskussion Ett faktum som framkommit under rapportens tillkommande och som var förvånande, var att det antal personer som besitter kunskap om fibergolv grundlagda som pelardäck var väldigt få. Dessutom kände de väl till varandra vilket framgått tydligt vid våra intervjuer. Att det sedan bara är fiberleverantören Bekaert som har en lösning som kombinerar stångarmering med stålfiberbetong för golv grundlagda som pelardäck gör att rapporten inte fått den bredd vi önskade från början. Det finns ytterligare en modell av fiberbetonggolv grundlagd som pelardäck, en så kallad fiber only lösning där ingen stångarmering ingår. Den modellen behandlas inte då det idag beräkningsmässigt inte går bevisa att de håller för de krav man ställer på ett fribärande golv. Detta till trots så är modellen vanlig internationellt sett och är även på frammarsch i Sverige. I dagsläget finns det ingen Svensk entreprenör som utför den här så kallade fiber only lösningen, utan det utförs utav utländska entreprenörer. Skulle det visa sig att man i framtiden beräkningsmässigt klarar kraven för fribärande golv så är fiber only golven naturligtvis mycket intressanta. Vad det gäller utseende och funktion för de två typer av golv som behandlas i denna rapport så går det inte att säga att det ena skulle vara bättre än det andra. För att vidga och förbättra den här rapporten så vore det intressant att ta ett större grepp på ämnet. I synnerhet den ekonomiska delen där bland annat tidsvinsten med att lägga de fiberarmerade golven kunde värdesättas. Vidare borde pålavstånden kunna ökas i vissa fall för det traditionella golvet och på så vis minska kostnaden för pålning. 21

26 6. Referenser 6.1 Litteratur Dramix Bekaert informationsskrift Betonghandbok material (1994) AB Svensk Byggtjänst utgåva 2 ISBN Betongrapport nr 4 (1997) Svenska Betongföreningen utgåva 2 ISBN Thorsen, Åke (1993) I fiberbetongens värld Cementa AB ISBN Personlig kommunikation Engblom, Lars Handläggande konstruktör WSP Byggprojektering Örebro Gustafsson, Conny VD, ägare Linotol golv AB Larsson, Staffan Säljare AB färdigbetong Örebro Malmberg, Bo Byggingenjör sakkunnig fiberbetong WSP Byggprojektering Karlstad Mjörnell, Peter M.Sc.C.E General Manager Bekaert Svenska AB Nordqvist, Urban VD, ägare Betong på väg AB Persson, Mats Handläggande konstruktör WSP Byggprojektering Örebro 6.3 Lästips Betonghandbok konstruktion (1980) AB Svensk Byggtjänst ISBN Betonghandbok arbetsutförande (1992) Svenska Betongföreningen ISBN Langesten, Bengt (1995) Byggkonstruktion 3 Betongkonstruktion Liber AB Utgåva 5 ISBN Merkel med flera (2006) Lathund för rapportskrivning Linköpings universitet 22

27 7. Bilagor 23

28 7.1 Dimensionering stålfibergolv 24

29 Stockholm den :31 DIMENSIONERING AV PÅLUNDERSTÖDDA STÅLFIBERARMERADE INDUSTRIBETONGGOLV PÅ UPPDRAG AV BEKAERT SVENSKA AB ENLIGT GÄLLANDE SVENSKA DIMENSIONERINGSREGLER BKR med ändringar i BFS t.o.m. BFS 2003:6 och råd för dimensionering av stålfiberbetong i Svenska Betongföreningens - Betongrapport nr 4 Projekt: Ahlsells Hallsberg Objekt: Pålad fribärande platta 20kN/m2, 1x60kN punktlast, spännvidd 4,0 m Avser: Kontroll av last- och deformationskapacitet Golvarea: 3000 /m 2 (för mängdberäkning). Uppdragsansvarig: Jerry Hedebratt, Specialist Entr: Revision: 0 Status: Förslag Version: 1 Företagsombud: Ann-Sofie Alteskog, Avdelningschef Konstr.: Konstr.: JHT Granskad: Granskad: JHT Från Jerry Hedebratt Tyréns Fax: Till Magnus Hansson Bekaert Svenska AB Fax: Hej, Bifogat i detta dokument finns den efterfrågade beräkningen. Om ni anser att något behöver klargöras så tveka inte att fråga, besöka mig eller kontakta mig per telefon. Ni hittar mig säkrast under kontorstid Bästa hälsningar Jerry Hedebratt Jerry Hedebratt Civilingenjör SVR Tyréns AB Stockholm Office: Peter Myndes Backe 16 Tel Fax Direkt tel

30 Innehållsförteckning Stockholm den :31 Kapitel sida Kontroll av lastkapacitet för ett inre plattfält 1. Geometriska parametrar 3 2. Laster: Påförda laster, fördelade- och punktlaster 4 3. Kontroll av lastkapacitet Brottlinjemodell efter Kinnunen & Nylander för plattverkan i fiberbetong Brottlinjemoment Momentkapacitet för stålfiberbetong Modell för balkverkan med hjälp av stångarmering Reduktion av böjmoment över stöd Totalt dimensionerande moment Momentkapacitet för en stångarmerad balkstrimla mellan två pålar Brottlinjemodell med raka brottlinjer 8 4. Förfinad modell för plattverkan 9 5. Effekt av en koncentrerad last 10 Kontroll av deformationskapacitet i ett rektangulärt 1. Geometriska parametrar, materialegenskaper, egenvikt och last Fördelad last i varje spann Kontroll av uppsprickning Brottgränskontroll Beräkning som tar hänsyn till sprucket tillstånd Nedböjning av ekvivalent fördelade punktlaster med/ eller enbart födelade last Förfinad analys Sammanställning av krav och deformationskontroll 14 Genomstansning 1. Kontroll av genomstansning enligt BBK Kvadratisk kritisk sektion (pålvot) Rund kritisk sektion 16 Redovisning: Resultat Resultat Använda parametrar i dimensioneringen 10.3 Brukgänstillstånd; sprickkontroll Brukgränstillstånd; nedböjningskontroll 10.5 Armering; band mellan- och över pålar 10.6 Pålvoter; minsta tillåtna tvärsnitt Redovisning: Armering 11. Preliminära och ungefärliga armeringsmängder Stålkvalitet Armeringsmängder Armeringsstöd - exempel olika stöd Total mängd armering 18 Ahlsells Hallsberg ver1 rev 0 SE.xls 2 (18)

31 Lastkapacitet; BBK och BR4 Stockholm den :31 Beräkning: Kontroll av lastkapacitet för ett inre plattfält i brottgränstillstånd. Följande villkor gäller: Ett rektangulärt inre plattfält, med pålar placerade i varje hörn. Hänsyn är ej tagen till statiska moment eller laster från väggar. 1. Geometriska parametrar [m] Pålavstånd, l medel (x,y) = 4,000 Höjd, h = 0,240 Höjd, h f = 0,385 Kamstål, f = 0,016 Täckande betongskikt enligt SS Exponeringsklass enligt SS med råd i Betongrapport nr 11. c t = 0,030 Täckskikt, ök. Exponeringsklass XC1 c s = 0,005 Hårdbetongskikt. c b = 0,050 Täckskikt, uk. Exponeringsklass XC4+XF3 h Pågjutning = 0,000 Pågjutnings tjocklek d 1 = h-c- φ = 0,194 d 2 = h+cs-cb- φ = 0,179 Effektivt djup för negativt moment i medel för två riktningar. Effektivt djup för positivt moment i medel för två riktningar, inklusive hårdbetong. [mm] 620 alt. 620 φ 235 l pd = 4000 φ 700 l pd = φ 16 3 φ 16 h = 240 (Inklusive ev.hårdbetongskikt) Stålfiberarmerad pålvot. h f+100 = 485 (Pålvot = fördelningsplatta) Påle gjuts in 100 mm i pålvot. φ påle = 235 φ pålhuvud = 700 (min) Rektangulär pålvot w x = 620 (min) Rektangulär pålvot w y = 620 (min) Ahlsells Hallsberg ver1 rev 0 SE.xls 3 (18)