Bedömning av kvarvarande bärförmåga hos åldrande betongkonstruktioner

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Bedömning av kvarvarande bärförmåga hos åldrande betongkonstruktioner"

Peter Danielsson
för 8 år sedan
Visningar:

1 Bedömning av kvarvarande bärförmåga hos åldrande betongkonstruktioner Johan Silfwerbrand Kr Tammo, G Johansson & A Herlin CBI Betonginstitutet Kraftindustrins betongdag, Älvkarleby, 29/3 2012

2 Innehåll Allmänt om bedömningar om bärförmåga Tre exempel: takbalk, balkong & hamnpålar Slutsatser

3 Principiellt samband Funktion t 1 t 2 Tid

4 Principiella frågor 1. Hur ser tillståndet ut idag? 2. Hur kommer tillståndet att förändras i morgon & övermorgon? 3. Hur ser kraven ut? Kommer de att öka? 4. Hur länge till skall konstruktionen användas? 5. Vilka reparations- & förstärkningsalternativ finns? 6. Vilket alternativ skall vi välja?

Hur ser kraven ut? Kommer de att öka? 4.

5 1. Hur ser tillståndet ut idag? Okulärbesiktning Intervjuer med förvaltare & brukare Genomgång av ritningar, bestämmelser & andra handlingar Bedömning av belastning, trafikering, miljö igår & idag Fältmätningar & uttag av prover Provning & analys Förnyade beräkningar

ritningar, bestämmelser & andra handlingar Bedömning av

6 2. Hur kommer tillståndet att förändras i morgon & övermorgon? Pågående nedbrytningsmekanismer Hur långt har de gått? Kommer ytterligare mekanismer att göra sig till känna? Kommer randvillkoren (belastning, trafikering, miljö, underhåll) att förändras? Hur stora delar av konstruktionen är berörda?

Kommer ytterligare mekanismer att göra sig till känna?

7 3. Hur ser kraven ut? Vilken standard gällde då konstruktionen byggdes? (B5, B7, BBK 79, VVK 94, BBK 04, EK 2)? Vad har hänt sedan dess? Har förutsättningarna förändrats? Vad säger förvaltaren & beställaren idag? Väntar skärpningar runt hörnet?

8 4. Hur länge till skall konstruktionen användas? Hur gammal är konstruktionen? Hur lång var ursprunglig livslängd? När & hur har den renoverats? Hur länge skall den användas?

9 5. Vilka reparations- & förstärkningsalternativ finns? Gör ingenting Gör ingenting men förbättra underhållet Reparera Förstärk Bygg om Riv & bygg nytt

10 6. Vilket alternativ skall vi välja? Kortsiktigt ekonomiskt bäst Livscykelekonomiskt bäst LC-ekonomiskt bäst inkl samhällets kostnader LCA-mässigt bäst

11 Exempel 1: Takbalk Kristian Tammo

12 Balk ovanför carport med kraftig nedböjning Övrig notering: Takstolarna som ligger på aktuell balk har förskjutits nedåt

13 Konstruktiv bedömning 1 (2) Genomgång av ritningar: Tvärsnitt & armeringsmängd bestäms. Kontrollberäkning: Beräkning i brottgräns. Besiktning på plats: Kontroll ifall armeringen passerat flytgräns (sprickvidder & nedböjning).

14 Konstruktiv bedömning 2 (2) Slutsats: Balken klarar sig i brottgräns. Åtgärder för att begränsa balkens nedböjning & dess påverkan på takkonstruktionen måste göras. Åtgärd utifrån den konstruktiva bedömningen: Kolfiberförstärkning för att minska nedböjning inkl krypning. Takstolarnas läge efterjusteras. Balken kläs in plåt & armatur flyttas för att förbättra estetiken.

15 Stämpning Balken stämpades upp för att få kolfibern verksam direkt vid avstämpning.

16 Begränsning av upphöjning Upphöjningen av balken fick endast fortsätta så länge risken för nya skador minimerades. Sprickor fick aldrig överstiga 1,0 mm.

17 Limning Vid förstärkningen anbringades limmet i det primade frässpåret.

18 Montering Kolfiberstavar trycktes på plats.

19 Justering Distansbrickor lades mellan takstol & hammarband så att takets linje blev rak.

20 Inklädnad i rostfri plåt Slutkunden blev mycket nöjd. Garaget kläddes in med rostfri plåt för att dölja balkens kvarstående deformation.

21 Exempel 2: Balkong Alexander Herlin

22 Balkongkonstruktion Miljonprogrammet

23 Tillvägagångssätt 1 (3) Ta hål i pågjutning Kontrollera förankring av armering & dess placering Armeringskorrosion

24 Tillvägagångssätt 2 (3) Vidhäftning hos pågjutning Utfällningar

25 Tillvägagångssätt 3 (3) Nya tunnare pågjutningar med god vidhäftning ersatte de spruckna pågjutningarna. Vissa balkonger lagades lokalt där skadorna inte var lika omfattande. De balkonger som dömdes ut på grund av betongens kvalitet & alltför små täckskikt göts om.

26 Exempel 3: Hamnpålar

27 Bedömning av skadade pålar, Göteborgs Hamn Sulfat- & kloridpåverkan i marin miljö Mattias Flansbjer, SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Jan Erik Lindqvist, CBI Betonginstitutet AB Kamyab Zandi Hanjari, CBI Betonginstitutet AB Gabriel Johansson, CBI Betonginstitutet AB Michael Löfgren, Göteborgs Hamn AB

28 Bakgrund Pålar utsatta för aggressiv marin miljö under 40 år. Sulfat- & kloridhaltigt vatten. Två analyserade pålar med olika skadepåverkan: Påle A Måttligt skadad Påle B Kraftigt skadad Utvärdera kvarstående bärighet & livslängd.

29 Mekanisk provning 1 (3) Tryckprov av borrkärnor Dragprov av borrkärnor Styvhetsförändring med DIC Fullskaligt tryckprov (del av påle)

30 Mekanisk provning 2 (3) Sammanställning av materialparametrar

31 Mekanisk provning 3 (3) Styvhetsförändring i djupled 2.00 A B 1.50 Eseg/E0 [ ] Avstånd till ytteryta [mm]

32 Analys av sprickmönster med planslip Skillnad i sprickmönster Skillnad i porositet Ettringitfyllda sprickor Påle A Påle B

33 Numerisk analys FEA av 3D-modell Materialparametrar från provning Approximera bärigheten 6 5 Load (MN) Exp. - Pile A FEA - Pile A Exp. - Pile B FEA - Pile B Deformation (mm)

34 Projektets mål Förståelse för skadorna & dess påverkan Provning, analys & tolkning av resultat. Approximera livslängd & bärighet Smarta antaganden genom förståelse för skadeproblematiken.

35 Slutsatser Den byggda miljön = stort nationalekonomiskt kapital. Kan vi förlänga livslängden kan vi spara både resurser och pengar. Goda skadeinventeringar ger möjlighet för nyanserade bedömningar. Tre praktiska exempel visar olika metoder: besiktning, ritningar, provtagning, beräkningar & numerisk analys.

Relevanta dokument

Reparationer av betongkonstruktioner

Reparationer av betongkonstruktioner Johan Silfwerbrand KTH Byggvetenskap Kraftindustrins Betongdag, Älvkarleby, 25 maj 2016 Behovet av reparationer stort En stor del av såväl hus som infrastruktur från