og bilagsrapport
og bilagsrapport
og bilagsrapport
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
Aalborg Universitet<br />
Det teknisk-naturvidenskabelige fakultet<br />
Institut for bygningsteknik<br />
Titel: Kennedy Arkaden<br />
Tema: Projektering <strong>og</strong> udførelse af bygge- <strong>og</strong> anlægskonstruktioner<br />
Projektperiode: 6. semester, 2. februar – 25. maj 2005<br />
Projektgruppe: C124<br />
_________________________<br />
Morten Balle<br />
_________________________<br />
Jakob Ngo<br />
_________________________<br />
Ivar Chr. Bjerg Pedersen<br />
_________________________<br />
Albert Pætursson<br />
_________________________<br />
Jens Rosenville<br />
_________________________<br />
Lars Saaugaard<br />
Vejledere<br />
Konstruktion: Rune Brincker<br />
Geoteknik: Benjaminn Nordahl Nielsen<br />
Anlægsteknik: Willy Olsen<br />
Oplagsantal: 10<br />
Sideantal hovedrapport: 70<br />
Sideantal <strong>bilagsrapport</strong>: 244<br />
Sideantal appendiks: 44<br />
Titelblad<br />
”Kennedy Arkaden” omhandler en konstruktiv<br />
<strong>og</strong> anlægsteknisk analyse af Kennedy<br />
Arkaden med henblik på opstilling af<br />
alternativer.<br />
Ud fra en stabilitetsanalyse af Kennedy<br />
Arkaden, er det vurderet, hvilket stabiliserende<br />
system der er hensigtsmæssigt i forhold<br />
til bygningens konstruktive opbygning.<br />
Under hovedprojektet er en efterspændt<br />
betonbjælke dimensioneret, hvilket der<br />
endvidere er lavet en brandteknisk analyse<br />
for. Desuden er der foretaget detailberegninger<br />
på konstruktionssamlinger for en<br />
udvalgt del af bygningen.<br />
Byggegruben, der er afgrænset af skråningsanlæg<br />
<strong>og</strong> spunsvægge, er dimensioneret<br />
således at opførelsen af kælderkonstruktionen<br />
er mulig. I denne forbindelse er<br />
et grundvandssænkningsanlæg, bestående<br />
af et sugespidsanlæg, dimensioneret.<br />
Under den anlægstekniske analyse er byggepladsindretningen<br />
planlagt, <strong>og</strong> i forbindelse<br />
med opførelsen af kælderen er der<br />
foretaget beregninger af jordarbejde. For<br />
selve kælderkonstruktionen er der lavet<br />
tids- <strong>og</strong> ressourceplanlægning samt udarbejdet<br />
en tilbudskalkulation.
Forord<br />
Forord<br />
Denne rapport er udarbejdet på baggrund af temaet ”Projektering <strong>og</strong> udførelse af bygge- <strong>og</strong><br />
anlægskonstruktioner” som et led i uddannelsesforløbet for 6. semesters studerende ved det<br />
Teknisk- <strong>og</strong> Naturvidenskabelige Fakultet ved Aalborg Universitet. Gennem projektet er<br />
konstruktion, geoteknik samt anlægsteknik behandlet <strong>og</strong> er vægtet som følger:<br />
Konstruktion: 40 %<br />
Geoteknik: 35 %<br />
Anlægsteknik: 25 %<br />
Rapporten henvender sig til læsere med et grundlæggende kendskab til ingeniørfaget byggeri<br />
<strong>og</strong> anlæg.<br />
Rapporten består af en hoved- <strong>og</strong> en <strong>bilagsrapport</strong> med tilhørende appendiks <strong>og</strong> tegningsmappe.<br />
Hovedrapporten beskriver problemstillingen, de væsentlige forudsætninger <strong>og</strong> metoder<br />
samt en vurdering <strong>og</strong> beskrivelse af de resultater der er fundet frem til i <strong>bilagsrapport</strong>en.<br />
Bilagsrapporten er en gennemgang af de udførte beregninger med tilhørende forklaringer<br />
<strong>og</strong> illustrationer. I appendiks er relevante udleverede materialer vedlagt, i hvilket n<strong>og</strong>le<br />
beregninger tager udgangspunkt.<br />
Bagerst i hovedrapporten findes en litteraturliste, hvor referencer fra hoved- <strong>og</strong> <strong>bilagsrapport</strong><br />
er anført. Referencer er angivet ved [ ].<br />
I forbindelse med projektperioden har gruppen fulgt kurset Informationsteknol<strong>og</strong>i <strong>og</strong> har<br />
derigennem lavet en hjemmeside. På denne hjemmeside findes supplerende materiale til<br />
<strong>bilagsrapport</strong>en, <strong>og</strong> kan findes på www.civil.aau.dk/~bjerg03.<br />
Gruppe C124<br />
Aalborg Universitet 2005
Indhold<br />
Indhold<br />
KAPITEL 1 KENNEDY ARKADEN 7<br />
1.1 HISTORIEN BAG KENNEDY ARKADEN 7<br />
1.2 KENNEDY ARKADENS FUNKTION OG INDHOLD 9<br />
KAPITEL 2 FORPROJEKTERING 11<br />
2.1 KONSTRUKTIVE UDFORMNINGER FOR KENNEDY ARKADEN 11<br />
2.2 BIOGRAFSAL 2 13<br />
2.3 VURDERING AF FORPROJEKTERING 13<br />
KAPITEL 3 HOVEDPROJEKTERING 15<br />
3.1 SPÆNDINGSBESTEMMELSE VED BIOGRAFSAL 1 OG 2 15<br />
3.2 EFTERSPÆNDT BETONBJÆLKE 18<br />
3.3 BRANDDIMENSIONERING AF BETONBJÆLKE 24<br />
3.4 SAMLINGER VED BIOGRAFSAL 1 OG 2 27<br />
KAPITEL 4 GEOTEKNIK 29<br />
4.1 BYGGEFELT VED KENNEDY ARKADEN 29<br />
4.2 GEOTEKNISK STABILITET AF KENNEDY ARKADEN 33<br />
4.3 BYGGEGRUBE 36<br />
4.4 SPUNSVÆG 40<br />
4.5 STABILITET AF SKRÅNINGSANLÆG 43<br />
KAPITEL 5 ANLÆGSTEKNIK 47<br />
5.1 FORUDSÆTNINGER 48<br />
5.2 INDRETNING AF BYGGEPLADS 48<br />
5.3 JORDARBEJDE 51<br />
5.4 UDFØRELSE AF KÆLDERKONSTRUKTION 52<br />
5.5 TIDS- OG RESSOURCESTYRING 61<br />
5.6 TILBUDSKALKULATION 62<br />
KAPITEL 6 KONKLUSION 65<br />
KAPITEL 7 LITTERATURLISTE 67
Indhold<br />
BILAGSRAPPORT 71<br />
APPENDIKS 317
Kapitel 1 Kennedy Arkaden<br />
Kapitel 1<br />
Projektet tager udgangspunkt i det multifunktionelle center, Kennedy Arkaden, beliggende<br />
på J. F. Kennedys Plads 1 i Aalborgs centrum ved siden af jernbanestationen. Centret har et<br />
omfang på 35.000 m 2 , fordelt på 6 – 8 etager, <strong>og</strong> indeholder et 3 etagers parkeringshus, et<br />
4000 m 2 stort bi<strong>og</strong>rafkompleks, restauranter, kontorer, indkøbscenter samt 12 – 15 specialbutikker.<br />
Bygningen er illustreret på figur 1-1.<br />
Figur 1-1: Illustration af Kennedy Arkaden. [Aalborg, 2005]<br />
1.1 Historien bag Kennedy Arkaden<br />
Kennedy Arkaden som projekt hænger tæt sammen med det europæiske projekt VIVALDI,<br />
som står for Visionary & Vibrant Actions through Local transport Demonstration Initiatives.<br />
Formålet med VIVALDI er gennem demonstrationsprojekter at fremme alternativer til<br />
privatbilen som transportmiddel i byer, eksempelvis ved at forbedre den kollektive trafik<br />
m.m.. I pr<strong>og</strong>rammet for VIVALDI er et centralt element etablering af en kompaktterminal i<br />
de tilmeldte byer, som skal betjene både regionalbusser <strong>og</strong> bybusser. [Aalborg, 2005]<br />
I 2001 underskrev Aalborg Kommune en kontrakt med EU, hvormed Aalborg kom med i<br />
VIVALDI - projektet, idet de førnævnte ideer stemte overens med Aalborg Kommunes <strong>og</strong><br />
Nordjyllands Trafikselskabs tanker om at danne et fælles knudepunkt for den kollektive<br />
trafik, hvor passagererne har mulighed for at skifte mellem de kollektive transportmidler.<br />
Efter indtrædelsen i projektet var Aalborg Kommune åbne overfor ændringer ved området<br />
omkring den gamle rutebilstation <strong>og</strong> i denne forbindelse fremlagde TK-Development A/S<br />
sine ønsker om et byggeprojekt på lokaliteten. Der blev i samarbejde med Aalborg Kommune<br />
fundet frem til en løsning, der matchede punkterne i VIVALDI projektet. Udover at<br />
rutebilstationen kunne få et kvalitetsmæssigt løft, hvorved byrummet ved J. F. Kennedys<br />
7
Kapitel 1 Kennedy Arkaden<br />
Plads fik en afslutning, blev der <strong>og</strong>så mulighed for at give de godt 30.000 dagligt færdene<br />
mennesker i området mulighed for at opfylde deres behov for indkøb, mens de befandt sig i<br />
området [Skanska, 2005], [TK-development, 2005].<br />
I august måned 2002 startede byggeriet af det nye rutebilscenter, der skulle erstatte Aalborgs<br />
gamle rutebilstation ved J. F. Kennedys Plads, se figur 1-2, <strong>og</strong> lidt over halvandet år<br />
senere, i marts måned 2004, åbnede centret.<br />
Figur 1-2: Aalborgs gamle rutebilstation set fra syd. I baggrunden ses banegårdens to tårne. Billederne er<br />
fra 1961. [Aalborg, 2005]<br />
Finansieringen af projektet var af hhv. TK Project A/S <strong>og</strong> Aalborg Kommune med Skanska<br />
A/S som totalentreprenør, hvor den samlede entreprisesum var 600 millioner kroner [Skanska,<br />
2005]. Placeringen af Kennedy Arkaden set i forhold til banegården ses på figur 1-3.<br />
Figur 1-3: Placering af Kennedy Arkaden ved banegården. [Aalborg, 2005]<br />
8
1.2 Kennedy Arkadens funktion <strong>og</strong> indhold<br />
Kapitel 1<br />
Som beskrevet i forrige afsnit har centret et omfang på 35.000 m 2 fordelt på 6 – 8 etager<br />
med parkeringsareal på tre af etagerne. Til- <strong>og</strong> frakørslen til parkeringsarealerne foretages<br />
fra Østre Allé-broen, hvorved de trafikale forhold ved J. F. Kennedys Plads ikke bliver berørt<br />
heraf, jf. figur 1-4. Under en del bygningen er der opført kælder, hvis formål bl.a. er at<br />
virke som lager til Dreisler Storkøb, som har indlejet sig i butiksdelen i første etage. Udover<br />
Dreisler er der i stueplanet 13 specialbutikker, en restaurant, en fastfood kæde, busterminal<br />
<strong>og</strong> lokaler tilhørende bi<strong>og</strong>rafkomplekset.<br />
Figur 1-4: Plantegninger af etagerne. [TK-development, 2005]<br />
Anden etage består af tre dele. Den ene del er bi<strong>og</strong>rafkomplekset, hvor adgangen til hovedindgangen<br />
er via en trappe i stueplanet. Derudover starter parkeringsdækket på denne etage<br />
<strong>og</strong> fylder næsten halvdelen af etagens areal. Den sidste del er optaget af kontorfaciliteter,<br />
som er afskærmet fra både parkeringskælder <strong>og</strong> bi<strong>og</strong>raf, jf. figur 1-4.<br />
Tredje etage er stort set identisk med anden etage, <strong>og</strong> det er først på fjerde etage, at kontorfaciliteterne<br />
skiller sig ud, da disse fortsætter op på femte <strong>og</strong> sjette etage, samt tårnets sy-<br />
9
Kapitel 1 Kennedy Arkaden<br />
vende <strong>og</strong> ottende etage, jf. figur 1-4. På figur 1-5 er opbygningen af de enkelte lag i Kennedy<br />
Arkaden sammenfattet.<br />
Figur 1-5: Etageplan over Kennedy Arkaden med de enkelte zoners højde.<br />
10
Kapitel 2 Forprojektering<br />
Kapitel 2 Forprojektering<br />
Formålet med forprojekteringen er at belyse konstruktionsmæssige overvejelser, der danner<br />
grundlag for den videre hovedprojektering. I forprojekteringen af Kennedy Arkaden er<br />
der taget udgangspunkt i en kort beskrivelse af bygningens oprindelige statiske system <strong>og</strong><br />
eventuelle udførelsesmæssige detaljer så som dækplan. Ud fra tankerne om det oprindelige<br />
statiske system opstilles to alternativer til statisk system, hvor overvejelser vedr. optagelse<br />
af laster, udformning, samlinger med mere er overvejet. Overvejelserne danner grundlag<br />
for valg af statisk system i hovedprojekteringen.<br />
Udover at vurdere de grundlæggende statiske systemer er der i forprojekteringen yderligere<br />
undersøgt alternativer for udførelse af væg- <strong>og</strong> dækelementer ved bi<strong>og</strong>rafsal 2 i Kennedy<br />
Arkaden. Formålet hermed er at belyse fordele <strong>og</strong> ulemper ved at benytte hhv. præfabrikerede<br />
elementer eller in-situ støbe.<br />
2.1 Konstruktive udformninger for Kennedy Arkaden<br />
Der er som det første foretaget et valg af dækelementer <strong>og</strong> spændretninger for alle Kennedy<br />
Arkadens planer ud fra den eksisterende udnyttelse af arealerne. Organiseringen af dækelementer<br />
har betydning for størrelse <strong>og</strong> type af konstruktionssamlinger <strong>og</strong> er valgt ud fra,<br />
at der benyttes færrest muligt typer af dækelementer. Overvejelserne fører frem til et forslag<br />
af dækplan, som ligger til grund for hovedprojekteringen. Dækelementerne er vist på<br />
figur 2-1.<br />
Figur 2-1: Dækplan for hhv. 1. <strong>og</strong> 4. etage, der er dækkende for de resterende etager.<br />
11
Kapitel 2 Forprojektering<br />
Efter analysen af dækplanerne er der taget stilling til konstruktionens oprindelige udformning<br />
<strong>og</strong> opbygning, hvor det er fundet frem til, at Kennedy Arkaden er opbygget vha. stabiliserende<br />
kerner <strong>og</strong> enkelte stabiliserende vægge. En illustration af det tænkte system er<br />
vist på figur 2-2.<br />
Figur 2-2: Illustration af Kennedy Arkaden u. kælder, hvor de stabiliserende kerner er markeret med rød. De<br />
enkelte planer er adskilt af de blå flader. De bærende søjler <strong>og</strong> dertilhørende bjælker er ikke vist. Ydermere<br />
er der ikke taget hensyn til dækkenes bæreretning.<br />
Ud fra disse overvejelser er der opstillet to statiske systemer, som i bilag 1.2 er opvejet<br />
mod hinanden ved klarlæggelse af nedføringen af laster samt eventuelle udførelsesmæssige<br />
problemer. Det drejer sig om et system bestående af hhv. stabiliserende kerner eller gennemgående<br />
vægge. For begge systemer gælder, at de er valgt ud fra den allerede eksisterende<br />
udnyttelse af arealerne valgt af bygherren. Derved er der taget hensyn til, at der eksempelvis<br />
ikke placeres større gennemgående væg gennem butiksarealer.<br />
Det er konkluderet, at der er visse udfordringer ved at benytte gennemgående stabiliserende<br />
vægge i Kennedy Arkaden, da de begrænser den eksisterende udnyttelse. Grunden hertil<br />
er, at der skal opføres en del gennemgående vægge for at sikre den samlede stabilitet.<br />
Ydermere er det antaget, at bygherren på forhånd har valgt, at der skal opføres elevatorskakte<br />
samt omfattende trappeopgange, hvilket gør det ideelt at benytte stabiliserende kerner.<br />
Ydermere gives der større valgfrihed mht. facade, da denne ved den valgte opbygning<br />
bliver en sekundær konstruktion.<br />
12
2.2 Bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Kapitel 2 Forprojektering<br />
Ved opførsel af byggerier ved brug af betonelementer er det muligt enten at benytte præfabrikerede<br />
elementer eller at in-situ støbe elementerne, dvs. to alternativer til udførelsen.<br />
For at belyse fordele <strong>og</strong> ulemper ved de to forslag er der taget udgangspunkt i bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
i Kennedy Arkaden, jf. bilag 2, hvorudfra der er opstillet et bærende system.<br />
Som det første i vurderingen er der taget stilling til arrangementet af elementerne ved opbygning<br />
af hhv. væg- <strong>og</strong> dækkonstruktion ved bi<strong>og</strong>rafsal 2. Ved vægkonstruktionen er det<br />
konkluderet, at det ikke er en optimal løsning at benytte præfabrikerede elementer, da der<br />
skal benyttes ikke-rektangulære vægelementer, hvilket må betegnes som uhensigtsmæssigt.<br />
Ved dækkonstruktionen er to spændretninger undersøgt for at finde frem til den mest ideelle<br />
løsning, hvilket er gjort vha. overslagsmæssige beregninger med oplysninger om bæreevner<br />
af forspændte dækelementer fra elementfabrikken Spæncom. Med udgangspunkt i de<br />
nødvendige samlinger <strong>og</strong> udførelsesmæssige overvejelser ved begge forslag er de langsgående<br />
elementer fundet mest hensigtsmæssige, selvom de hældende dækelementer i forslaget<br />
skal specialtilpasses for at opnå et passende vederlag. De langsgående præfabrikerede<br />
dækelementer er sammenlignet med muligheden for at in-situ støbe hele dækket. Det har i<br />
forbindelse med udregningerne vist sig, at det rent teknisk er muligt at in-situ støbe dækket,<br />
men at det praktisk er svært at opføre det grundet den skrå del af betondækket. Derved<br />
vælges det at arbejde videre med præfabrikerede langsgående betonelementer ved bi<strong>og</strong>rafsal<br />
2.<br />
2.3 Vurdering af forprojektering<br />
Ud fra forprojekteringen af Kennedy Arkaden er der fundet frem til n<strong>og</strong>le løsninger, som<br />
bliver benyttet i den videre hovedprojektering. Ud fra en stabilitetsanalyse af Kennedy Arkadens<br />
to statiske systemer er det fundet mest fordelagtigt at arbejde videre med stabiliserende<br />
kerner, der opføres i forbindelse med elevatorskakte <strong>og</strong> trappeopgange. Ydermere vil<br />
der i forbindelse med bi<strong>og</strong>rafsal 2 blive benyttet langsgående præfabrikerede dækelementer,<br />
da det anses som den fornuftige løsning, selvom løsningen er uhensigtsmæssig grundet<br />
specialtilpassede elementer. På baggrund af tankerne omkring in-situ støbning anbefales<br />
det at benytte præfabrikerede betonelementer i de resterende dele af bygningen, da det opfattes<br />
som det mest praktiske <strong>og</strong> økonomiske.<br />
13
Kapitel 2 Forprojektering<br />
14
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Med udgangspunkt i analysen fra forprojekteringen behandles i dette kapitel udvalgte dele<br />
af bygningens bærende konstruktioner samt et udvalg af konstruktionssamlinger. Som det<br />
første redegøres der for det valgte bærende system for Kennedy Arkaden, hvilket følges op<br />
af præsentation af bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2, jf. figur 3-1, da det er her, at de konstruktionsmæssige<br />
udfordringer belyses.<br />
Figur 3-1: Illustration af opbygning ved premierebi<strong>og</strong>rafsalen <strong>og</strong> sal 2.<br />
Ud fra et simpelt lasttilfælde nedregnes de vandrette <strong>og</strong> lodrette laster til fundamentet ved<br />
bi<strong>og</strong>rafsal 1, hvilke benyttes til at redegøre for konstruktionsmæssige overvejelser i form af<br />
konstruktionssamlinger. Af primære konstruktionsdele dimensioneres en efterspændt betonbjælke<br />
under bi<strong>og</strong>rafsal 2, hvilken yderligere branddimensioneres efter en standardbrand<br />
på 60 minutter. Hovedprojekteringen afsluttes med en dimensionering af konstruktionssamlinger<br />
omkring bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2.<br />
3.1 Spændingsbestemmelse ved bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2<br />
I dette afsnit foretages en analyse af fordelingen af de vandrette <strong>og</strong> lodrette kræfter, ud fra<br />
det valgte statiske system bestående af stabiliserende kerner, jf. afsnit 2.3. I det følgende er<br />
lasterne fordelt ud til kerne 9, jf. figur 3-2, hvilket anvendes i forbindelse med analysen af<br />
bi<strong>og</strong>rafsal 2.<br />
15
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Figur 3-2: Placering af de stabiliserende kerner for 1. til 3. etage, som ydermere er nummereret. Lasterne<br />
fordeles ud til kerne 9.<br />
I det statiske system, jf. bilag 4, ændres den konstruktive opbygning af de stabiliserende<br />
kerner mellem 3. <strong>og</strong> 4. etage samt mellem 6. <strong>og</strong> 7. etage, hvilket medfører, at der sker en<br />
spændingsomlejring. Denne problemstilling er der set bort fra <strong>og</strong> dermed ikke behandlet i<br />
denne rapport. Da det er ønsket at bestemme belastningerne på kerne 9, der spænder over<br />
1.-3. etage, er det valgt at lave en model, hvor de stabiliserende kerner er gennemgående<br />
fra 1.-3. etage, jf. figur 3-2. Det er derfor væsentligt at nævne, at der er set bort fra de horisontale<br />
laster fra 4. til 6. etage <strong>og</strong> 7. til 8. etage på kerne 9.<br />
Under fordelingen af lasterne på kerne 9, regnes lastkombination 2.1 at være dimensionsgivende.<br />
16<br />
1, 0 ( GVM ) 1, 5 S1, 0 VM 1, 0 ( N VM<br />
)<br />
G S N<br />
Det er her antaget, at det er den vandrette masselast, der er den kritiske i stedet for vind,<br />
grundet bygningens tyngde.<br />
3.1.1 Spændinger ved fundament<br />
For at kunne beregne spændingerne i fundamentsniveau, skal lasterne fordeles ud til alle<br />
etagernes kerner.<br />
De vandrette laster regnes at virke i hver etages tyngdepunkt, der er ens for de tre etager, jf.<br />
figur 3-2. Herefter fordeles disse laster ud til hver kernes tyngdepunkt ud fra deres stivhed.<br />
Det centrale element er d<strong>og</strong> at forholde sig til det lokalt virkende vridende moment, da de<br />
vandrette laster ikke virker i kernens forskydningscenter, men derimod i tyngepunktet.
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Derfor er bidragene til normalspændingerne samt forskydningsspændinger fra det vridende<br />
moment analyseret. Det er d<strong>og</strong> konkluderet, at bidragene er af uvæsentlig betydning for<br />
normal- <strong>og</strong> forskydningsspændingerne, <strong>og</strong> bidragene er derfor ikke taget med i denne rapport.<br />
De lodrette kræfter virkende på kerne 9 består af de overliggende etager, samt den last der<br />
understøttes af kerne 9.<br />
Dermed haves de lodrette <strong>og</strong> vandrette laster virkende i kerne 9´s tyngdepunkt for hver<br />
etage, <strong>og</strong> herefter føres de ned til bunden af konstruktionen. Herfra er normal- <strong>og</strong> forskydningsspændingerne<br />
i hvert vægprofil beregnet, idet der under beregningerne er regnet med<br />
en vægtykkelse på 350 mm.<br />
Normalspændingerne på vægelementerne for kerne 9 fordeles efter figur 3-3, idet elasticitetsteorien<br />
benyttes.<br />
Figur 3-3: De beregnede normalspændinger virkende ved bunden af kerne 9.<br />
Forskydningsspændingerne er beregnet ud fra den vandrette kraft virkende i kerne 9, <strong>og</strong> er<br />
illustreret på figur 3-4.<br />
Figur 3-4: Forskydningsspændingerne fordelt over vægelementerne i kerne 9, virkende i bunden.<br />
17
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Ud fra nedregningen af lasterne til fundamentsniveau for vægelementerne i kerne 9, kan<br />
det konkluderes, at det vridende moment har en begrænset betydning for hhv. normal- <strong>og</strong><br />
forskydningsspændingerne.<br />
Der er under beregningerne ikke taget hensyn til virkende excentriciteter, armering mm.,<br />
men det konkluderes at normal- <strong>og</strong> forskydningsspændingerne i vægelementerne er relativt<br />
lave, <strong>og</strong> det vurderes derfor at gennemføre yderligere beregninger for at opnå en mere økonomisk<br />
løsning mht. valg af vægelementer.<br />
3.2 Efterspændt betonbjælke<br />
I det følgende gennemgås projekteringen af den efterspændte spændbetonbjælke illustreret<br />
på figur 3-5.<br />
Figur 3-5: Spændbetonbjælken under bi<strong>og</strong>rafsal 2 er markeret.<br />
Bjælken er dimensioneret således at den kan modstå de belastninger der kommer fra bi<strong>og</strong>rafsalen,<br />
<strong>og</strong> følgende lastkombination vurderes at være den dimensionsgivende for bjælken:<br />
18<br />
Lastkombination: <br />
0,9 G1,00, 25G fri 1,0N Følgende beregningsforudsætninger er foretaget under dimensionering af bjælken:<br />
Høj sikkerhedsklasse<br />
Normal materialekontrolklasse<br />
Moderat miljøklasse
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Under udførelsen af spændbetonbjælken regnes der med omgivelser <strong>og</strong> en belastningshistorie<br />
svarende til tabel 3-1.<br />
Tabel 3-1: Omgivelserne <strong>og</strong> belastningshistorie for spændbetonbjælken. RF - relativ fugtighed.<br />
Døgn Note RF [%]<br />
0 Bjælken udstøbes med kabelkanal 90<br />
3 Bjælken monteres, opspændes <strong>og</strong> egenlasten påføres 90<br />
14 Bjælken belastes yderligere af nyttelasten 50<br />
Følges denne udførelsesgang ikke, skal det verificeres at betonen har tilstrækkelig modenhed<br />
svarende til de nævnte i afsnit 3.2.1.<br />
Design- <strong>og</strong> beregningsgrundlaget for projekteringen af spændbetonbjælken er DS411 –<br />
Norm for betonkonstruktioner.<br />
3.2.1 Beton<br />
Bjælken er projekteret under forudsætning af, at betonen har en karakteristisk trykstyrke på<br />
50 MPa som proportioneres med 350 kg/m 3 hurtighærdende cement <strong>og</strong> et v/c-forhold på<br />
0,5. Dermed regnes der med en modenhed på 10 døgn efter 3 døgn, <strong>og</strong> med en modenhed<br />
på 20 døgn efter 14 døgn. Betonen regnes at have en karakteristisk trækstyrke på 2,2 MPa.<br />
3.2.2 Armering<br />
Armeringen i spændbetonbjælken består af spændarmering, montagearmering forskydningsarmering<br />
samt spaltearmering.<br />
Spændarmering<br />
Armeringen i bjælken består af både spændarmering samt montagearmering. Systemet der<br />
anvendes til spændarmering er et Freyssinet af typen 25C15, der består af 25 stk. L15 liner,<br />
der har en karakteristisk brudstyrke på 1770 MPa. Systemet er illustreret på figur 3-6.<br />
19
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Figur 3-6: Forankringssystem fra Freyssinet, hvor ankerblokken <strong>og</strong> enden af kabelkanalen er illustreret.<br />
[Freyssinet, 2005]<br />
Spændarmeringen opspændes med 6193 kN, hvilket svarer til, at hver line bliver opspændt<br />
med 247,7 kN. I denne beregning er der taget højde for, at der med tiden sker et spændingstab<br />
pga. krybning, svind <strong>og</strong> relaxation på samlet 44,7 kN/line. Idet der anvendes et<br />
opspændingssystem fra Freyssinet, der har et kileforankringssystem, optræder der et såkaldt<br />
låsetab pga. låseglidning. Anvendes et kileforankringssystem med en låseglidning på<br />
3 mm, medfører dette at låseglidningen ikke får indflydelse på brudmomentet for bjælken.<br />
Montagearmering<br />
Montagearmeringen består af længdearmering samt løftebøjler. For begge anvendes stål<br />
B550 med en karakteristisk flydespænding på 550 MPa, mens montagearmeringen er kun<br />
dimensioneret til at kunne modstå belastningerne under transporten.<br />
Længdearmeringen består af 4 stk. Ø22 der ilægges i både toppen <strong>og</strong> bunden af tværsnittet,<br />
da der er både positivt <strong>og</strong> negativt moment i bjælken under transporten. Længdearmeringen<br />
er ikke regnet stødt.<br />
Løftebøjlerne skal indstøbes 3 m fra hver bjælkeende <strong>og</strong> er dimensioneret til at være 1 stk.<br />
Ø25, således det er sikret mod forskydningsbrud. Løftebøjlen er forankret med det nederste<br />
lag længdearmering for at opnå tilstrækkelig forankringslængde.<br />
Længdearmering samt løftebøjler er vist på figur 3-7.<br />
20
Tværsnit Længdesnit<br />
Løftebøjle<br />
Forskydningsbøjle<br />
Figur 3-7: Placering af armering <strong>og</strong> montagejern.<br />
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Længdearmering<br />
Forskydningsarmering<br />
Under dimensioneringen af forskydningsarmeringen er der taget udgangspunkt i driftssituationen,<br />
hvormed den værste situation for forskydningsarmeringen opnås. Forskydningsbøjlerne<br />
er Ø8 2-snits bøjler <strong>og</strong> er placeret således, at der haves et dæklag på 25 mm svarende<br />
til moderat miljøklasse, <strong>og</strong> er illustreret på figur 3-7.<br />
Forskydningsarmeringen overholder normens krav til indbyrdes afstand mellem bøjlerne,<br />
således der er taget højde for minimum af forskydningsarmering samt ekstra bøjlearmering<br />
ved understøtningerne, hvor længdearmeringen forankres.<br />
For at forskydningsarmeringen har tilstrækkelig bæreevne, set i forhold til den aktuelle forskydning<br />
i bjælken, er det fundet frem til, at der de første 2200 mm fra bjælkeenden skal<br />
placeres 18 stk. bøjler med en indbyrdes afstand på 120 mm. Det er her beregnet at forskydningsarmeringen<br />
er placeret 40 mm fra bjælkeenden. De resterende 5300 mm placeres<br />
bøjlearmeringen med en indbyrdes afstand på 200 mm, således at normens krav overholdes.<br />
Dette medfører, at der placeres 26 stk. bøjler, idet den sidste placeres 100 mm fra bjælkemidten.<br />
Dermed er bøjlearmeringen symmetrisk om bjælkemidten.<br />
Bøjlerne skal udføres med ombukkede ender, placeret ved modstående sideflader af bjælken,<br />
hvor de ombukkede ender har en forankringslængde på 80 mm.<br />
Spaltearmering<br />
Da spændbetonbjælken beregnes efterspændt, overføres store koncentrerede forankringskræfter<br />
til betonen, hvormed det skal sikres mod:<br />
21
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
22<br />
Trykbrud lokalt bag forankringen<br />
Afskalning af hjørner<br />
Revnedannelser parallelt med kraftretningen<br />
Risikoen for trykbrud antages ikke at være til stede, da der anvendes et Freyssinet 25C15system,<br />
der er etableret med spiralarmering, hvilket hindrer at disse trykbrud sker. Derfor<br />
er en nærmere eftervisning af dette ikke behandlet.<br />
Risikoen for afskalning af hjørner er sikret, da det antages at modvirkes af længde- <strong>og</strong> bøjlearmering,<br />
der er placeret 40 mm fra bjælkeenden.<br />
For at sikre mod revnedannelser parallelt med kraftretningen ilægges spaltearmering som<br />
vist på figur 3-8.<br />
Længdesnit<br />
Type 1<br />
Type 2<br />
300 mm<br />
500 mm<br />
Figur 3-8: Viser placeringen af spaltearmeringen. De forskellige typer spaltearmering er vist på figur 3-9.<br />
Den anvendte spaltearmeringen er udformet som frettering med ø10, hvilket er vist på figur<br />
3-9. Under udformningen af spaltearmeringen er der taget hensyn til kabelkanalen samt at<br />
den minimale bukkediameter er 20 mm.
Type 1<br />
Type 2<br />
Ø10<br />
6 snits-bøjle Ø10<br />
8 snits-bøjle<br />
Figur 3-9: Udformningen af spaltearmeringen.<br />
3.2.3 Dimension<br />
Dimensionerne samt placeringen af armeringen er vist på figur 3-10.<br />
600<br />
4 stk. Ø22<br />
25 stk. L15<br />
4 stk. Ø22<br />
57 55 280 55 57<br />
1000<br />
Figur 3-10: Tværsnit af spændbetonbjælken. Alle mål i mm.<br />
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Kabelkanalen hvor spændarmeringen er placeret varierer gennem bjælketværsnittet <strong>og</strong> er<br />
vist på figur 3-11.<br />
23
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
24<br />
200 mm<br />
1,5 m 3 m<br />
7,5 m<br />
400 mm<br />
Figur 3-11: Illustrerer halvdelen spændbetonbjælke hvor kabelgeometrien er vist. Bjælken er symmetrisk om<br />
midten.<br />
3.2.4 Bæreevne<br />
For at sikre bjælken mod brud, skal brudmomentet være større end det regningsmæssige<br />
moment der er til stede i bjælken. Følgende resultat er beregnet:<br />
3350kNm 3122kNm<br />
Beregningen er foretaget under forudsætning af, at spændarmeringens arbejdskurve kunne<br />
beskrives som L12,5 liner, hvilket anses som en realistisk tilnærmelse.<br />
3.3 Branddimensionering af betonbjælke<br />
I dette afsnit er bjælken i bi<strong>og</strong>rafsal 2 dimensioneret for brandpåvirkning. Til dimensioneringen<br />
er der, som bygningsreglementet foreskriver, taget udgangspunkt i en standardbrand.<br />
Idet at bjælken er en bærende <strong>og</strong> etageadskillende bygningsdel, skal den kunne<br />
modstå en standardbrand i 60 min [DS/INF 147, 2003]. Standardbranden er et nominel<br />
brandforløb, der er fastlagt normmæssigt <strong>og</strong> tager ikke hensyn til det enkelte rums geometri,<br />
dets fysiske parametre <strong>og</strong> til dets indhold af brændbare materialer, men svarer til et<br />
”normalt” brandrum i muret etagebyggeri med ”normale” åbningsforhold. [Bolonius,<br />
2005]<br />
Bjælkens placering er vist på figur 3-5, <strong>og</strong> et lodret snit i midten af den 15 meter lange<br />
bjælke er vist på figur 3-12. Det er snittet på midten på bjælken, der er dimensionsgivende,<br />
idet det er her, det maksimale moment forekommer samtidig med, at spændarmeringen i<br />
dette snit ligger tættest på undersiden af bjælken, <strong>og</strong> derfor er spændarmeringen <strong>og</strong>så størst<br />
udsat for varmepåvirkning i dette snit.
Huldæk<br />
Brandpåvirket<br />
600 mm<br />
Brandpåvirket<br />
Huldæk<br />
Figur 3-12: Viser et lodret snit i midten af bjælken.<br />
Brandpåvirket<br />
1000 mm<br />
100 mm<br />
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Bjælken er dimensioneret ud fra lastkombination 3.3 som er ulykkeslast, hvilket er vurderet<br />
som den dimensionsgivende:<br />
1, 0 GN er lastkombinationsfaktoren for nyttelasten der er sat til 1,0, idet det vurderes at bi<strong>og</strong>rafsalen<br />
kan kategoriseres som ”samlingslokaler med faste siddepladser”<br />
Bjælken regnes tresidet påvirket, som det ses på figur 3-12. Spændarmeringen er placeret i<br />
en kabelkanal, hvis centrum befinder sig 100 mm fra tværsnittets underside. Længdearmeringen<br />
har kun indflydelse under montagen af bjælken <strong>og</strong> har derfor ingen indflydelse under<br />
en brandpåvirkning. Derfor er det kun spændarmeringens <strong>og</strong> betonens styrkeparametre,<br />
der bliver påvirket <strong>og</strong> har indflydelse i en brandsituation.<br />
Spændarmeringens styrke samt elasticitetsmodul reduceres væsentligt som følge af opvarmning,<br />
<strong>og</strong> derfor er dens temperatur udregnet under en brandsituation. Ud fra DS 411<br />
bestemmes temperaturen i en armeringsstang, som den temperatur et uarmeret tværsnit vil<br />
have i centerpunktet af armeringsstålet. Idet spændarmeringen består af 25 spændliner,<br />
som hovedsageligt ligger i oversiden af kabelkanalen pga. opspændingen, er temperaturen,<br />
på den sikre side, regnet ud fra centerpunktet af kabelkanalen. Beregningerne viser, at temperaturen<br />
ikke vil stige omkring spændarmeringen <strong>og</strong> derfor sker der ikke en reduktion af<br />
armeringens styrke.<br />
25
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
Betons trykstyrke reduceres <strong>og</strong>så væsentligt under opvarmning. Derudover er der <strong>og</strong>så risiko<br />
for, at der vil forekomme afskalning af betonen grundet indre spændinger. De indre<br />
spændinger opstår ved, at det frie vand i betonbjælken opvarmes, hvorved det udvider sig<br />
<strong>og</strong> medfører de nævnte indre spændinger. I det følgende afgrænses fra at se på afskalning.<br />
Forskydningsarmeringen i betonen vil <strong>og</strong>så nedsætte risikoen for afskalning <strong>og</strong> forskydningsbrud,<br />
da det er med til at styrke den indre struktur. Reduktionen af betonens styrke<br />
bliver, grundet temperaturen, størst på randen af tværsnittet <strong>og</strong> aftager længere inde. Ved<br />
dimensioneringen moduleres et såkaldt fiktivt tværsnit, hvor betonen har fuld styrke inden<br />
for en udregnet randzone <strong>og</strong> randzonen regnes uden styrke. Det reducerede tværsnit ses på<br />
figur 3-13.<br />
26<br />
12<br />
576<br />
273<br />
988<br />
73<br />
Figur 3-13: Viser det reducerede tværsnit, der ses på indersiden af randzonen markeret med sort.<br />
Tværsnittets brudmoment er derefter kontrolleret, <strong>og</strong> beregningerne viser, at bjælken under<br />
en standardbrandpåvirkning på 60 min har en udnyttelsesgrad på 51 %. Selvom dette er en<br />
relativ lav udnyttelsesgrad, kan det ikke garanteres, at bjælken har tilstrækkelig bæreevne<br />
efter at have været påvirket af en standardbrand. Dette skyldes som tidligere nævnt, at betonens<br />
styrke reduceres yderligere under afkøling. Efter en evt. brandsituation skal der derfor<br />
igen foretages en detailberegninger med de reducere betonstyrker, hvis bjælken ikke<br />
ønskes udskiftet. Spændarmeringen tager som nævnt ingen skade under et standardbrandforløb,<br />
<strong>og</strong> kan derfor uden problemer holde.
3.4 Samlinger ved bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2<br />
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
I forbindelse med dimensionering af samlinger er der taget udgangspunkt i bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong><br />
2, hvor der er set på udvalgte samlinger. Dimensioneringen af disse er foretaget på baggrund<br />
af DS411, hvor der er stillet n<strong>og</strong>le minimumkrav mht. armering af samlingerne i<br />
forbindelse med robusthed. For væggen mellem bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2 er der set på fem samlinger.<br />
I betondækket er rand <strong>og</strong> fugearmering dimensionering. De dimensionerede samlinger<br />
er markerede i figur 3-14.<br />
Fugearmering i dækkonstruktion (1)<br />
Randarmering om dækkonstruktion (2)<br />
Træksamling mellem vægelement <strong>og</strong> fundament (3)<br />
Forskydningssamling mellem vægelementer (4)<br />
Forskydningssamling mellem vægelement <strong>og</strong> fundament (5)<br />
Figur 3-14. Viser dimensioner af bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2, samt placeringen af de samlinger som er dimensioneret.<br />
Samlingerne er dimensioneret ud fra normal kontrolklasse <strong>og</strong> høj sikkerhedsklasse. Til fugerne<br />
skal der benyttes beton med en karakteristisk trykstyrke på 20 MPa. Den benyttede<br />
armering er kamstål med en karakteristisk flydespænding på 550 MPa.<br />
De første to samlinger, (1) <strong>og</strong> (2), er dimensioneret ud fra robusthedskrav, <strong>og</strong> da væggene i<br />
bi<strong>og</strong>rafsal 1 indgår i bygningens stabiliserende system, er der beregnet, hvor store spæn-<br />
27
Kapitel 3 Hovedprojektering<br />
dinger der kommer i væggene. Samlingerne (3), (4) <strong>og</strong> (5) er dimensioneret ud fra laster<br />
som er beregnet ved en lastanalyse af hele bygningen.<br />
Ud fra dimensioneringen af de fem samlinger er der fundet frem til, hvordan disse skal udføres.<br />
Resultaterne er sat op i figur 3-14.<br />
Tabel 3-2: Opsamling af resultater.<br />
Samling nr. Beskrivelse Armerning / resultat<br />
1 Fugearmering i dækkonstruktion 1. stk. ø12 pr. fuge<br />
2 Randarmering ved dækkonstruktion 3. stk. ø20 langs alle rande.<br />
3 Træksamling mellem vægelement <strong>og</strong> fundament To hårnålebøjle i bunden af<br />
hvert vægelement<br />
4 Forskydningssamling mellem vægelementer Fortandede fuger samt 4. stk.<br />
ø12 bøjler pr. meter<br />
5 Forskydningssamling mellem vægelement <strong>og</strong> fundament<br />
28<br />
Ikke behov for armering da<br />
kraften kan optages i støbeskellet.<br />
Randarmeringen <strong>og</strong> fugearmeringen er dimensioneret med udgangspunkt i DS411.<br />
De lodrette trækspændinger, som forekommer enkelte steder i væggene, gør, at væggen<br />
skal forankres til fundamentet for at forhindre løftning af vægelementerne. Dette løses ved<br />
at montere vægelementerne med hårnålebøjler i bunden.<br />
Ud fra beregningerne af samlingen mellem vægelementerne <strong>og</strong> fundamentet er der fundet<br />
frem til, at forskydningsspændingerne kan overføres i støbeskellet uden der ilægges armering.<br />
Støbeskellets bæreevne er eftervist ud fra en metode i DS411. Derudover er der opstillet<br />
en alternativ beregningsmodel, hvor bæreevnen ligeledes er tilstrækkelig.<br />
Forskydningssamlingen mellem vægelementerne optages ved, at der anvendes elementer<br />
med fortandede sider samtidig med, at der skal være 4. stk. ø12 hårnålebøjler pr. meter i<br />
hvert element.
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Kapitel 4 Geoteknik<br />
I dette kapitel beskrives etableringen af byggegruben ved opførelsen af Kennedy Arkaden.<br />
Herunder beskrives de geotekniske forhold, der gør sig gældende <strong>og</strong> ligger til grund for<br />
den videre dimensionering. Beskrivelsen er foretaget ud fra en geoteknisk rapport udarbejdet<br />
af Carl Bro A/S, hvor der er udført otte geotekniske boringer samt foretaget en prøvepumpning.<br />
I denne rapport afgrænses der til etableringen af byggegruben for kælderkonstruktionen.<br />
Byggegruben udgraves til kote -0,5, hvormed en midlertidig grundvandssænkning er nødvendig.<br />
Endvidere dimensioneres spunsvægge til afgrænsning af byggegruben, <strong>og</strong> der foretages<br />
en stabilitetsundersøgelse af skråningsanlægget under de givne jordbundsforhold.<br />
Derfor behandles følgende emner:<br />
Analyse af byggefelt, hvor jordbundsforhold samt valg af funderingsmetode beskrives<br />
Geoteknisk stabilitet af Kennedy Arkaden beskrives, således der redegøres for nedførelsen<br />
af horisontale <strong>og</strong> vertikale laster<br />
Byggegruben til opførelse af kælderkonstruktionen, hvor grundvandssænkning,<br />
spunsvægge samt skråningsanlæg er projekteret<br />
Under projekteringen er design- <strong>og</strong> beregningsgrundlaget DS415 – Norm for fundering.<br />
4.1 Byggefelt ved Kennedy Arkaden<br />
Funderingsmetoden afhænger af jordbunds- <strong>og</strong> grundvandsforholdene i byggefeltet, samt<br />
den konstruktive udformning af konstruktionen. Kennedy Arkaden skal opføres med kælder,<br />
hvilket der skal tages hensyn til under belysning af de geotekniske aspekter. På figur<br />
4-1 er byggefeltet <strong>og</strong> placeringen af Kennedy Arkaden illustreret.<br />
29
Kapitel 4 Geoteknik<br />
30<br />
JYLLANDSGADE<br />
Kennedy Arkaden<br />
Kælder<br />
Figur 4-1: Illustration af byggefeltet, hvor omridset af Kennedy Arkaden er vist.<br />
I byggefeltet er der foretaget otte geotekniske boringer, der ligger til grund for anlægningen<br />
af byggegruben, <strong>og</strong> ud fra dem er byggefeltet analyseret.<br />
4.1.1 Geotekniske forhold<br />
Grunden tilhører Aalborg rutebilstation, hvor de eksisterende bygninger skal nedrives inden<br />
opførelsen af Kennedy Arkaden. Det meste af Aalborg rutebilstation er med kælderkonstruktion,<br />
<strong>og</strong> det resterende ubebyggede areal er belagt med asfalt, beton eller anden<br />
form for belægning, så derfor forventes der store fyldforekomster i området. Idet Aalborg<br />
rutebilstation er beliggende i Østerådalen, forventes der postglaciale aflejringer med gytje-<br />
<strong>og</strong> tørvholdige aflejringer.<br />
Før det er muligt at opføre kælderkonstruktionen under Kennedy Arkaden, hvor der skal<br />
udgraves til kote -0,5 m, er en grundvandssænkning nødvendig, da grundvandsspejlet er<br />
beliggende omkring kote +1,3. Dette foretages som en midlertidig grundvandssænkning,<br />
da permanente sænkninger ikke er tilladt i henhold til Aalborg kommune. Grunden hertil er<br />
risikoen for sætningsfare <strong>og</strong> stabilitetssvigt af de eksisterende bygninger overfor Kennedy<br />
Arkaden, da n<strong>og</strong>le af bygningerne er funderet på træpæle, der kan gå i forrådnelse, hvis de<br />
kommer i forbindelse med ilt. Denne kemiske proces kan ikke stoppes, hvilket i værste tilfælde<br />
kan medføre, at pælene mister bæreevne, hvormed der er fare for brud.<br />
Ud fra de geotekniske boringer vurderes overside af bæredygtigt lags beliggenhed, at være<br />
det lag der kan sikre, at almindelige husbygningskonstruktioner ikke medfører sætninger<br />
større end 20-40 mm. Ovenstående betragtninger er samlet i tabel 4-1, hvilket ligger til<br />
grund for etableringen af byggegruben.
Tabel 4-1: Koter for grundvandsspejlet <strong>og</strong> overside af bæredygtige lag, for boringer jf. figur 4-2.<br />
Terrænkote [m]<br />
DNN<br />
GVS kote [m]<br />
DNN<br />
Overside bæredygtigt lag<br />
[m] DNN<br />
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Overside bæredygtigt lag<br />
[m.u.t.]<br />
R100 + 4,2 + 1,4 + 1,9 2,3<br />
R101 + 4,2 + 1,2 - 0,9 5,1<br />
R102 + 4,0 + 1,3 - 3,8 7,8<br />
R103 + 4,2 + 1,7 - 0,1 4,3<br />
B200 + 4,2 + 1,1 + 1,0 3,2<br />
B201 + 4,2 + 1,2 - 2,2 6,4<br />
B202 + 4,1 + 1,1 + 0,5 3,6<br />
B203 + 4,0 + 1,1 + 0,6 3,4<br />
Beliggenheden af oversiden af bæredygtigt lag vurderes ud fra et spinkelt grundlag, da det<br />
udelukkende baseres på otte boringer foretaget under rutebilstations anvendelse. Det anbefales,<br />
at der udføres flere geotekniske boringer med henblik på at fastlægge jordbundsforholdene<br />
under den tidligere rutebilstation.<br />
4.1.2 Valg af funderingsmetode<br />
Funderingsmetoden vurderes ud fra beliggenheden af overside bæredygtigt lag kombineret<br />
med den geometriske udformning af konstruktionen. På figur 4-2 er de geotekniske boringer<br />
samt vurderingen af OSBL for hver boring illustreret. Det skraverede område markerer<br />
kælderkonstruktionen, hvor der skal udgraves til kote -0,5.<br />
R103<br />
OSBL -0,1<br />
R100<br />
OSBL +1,9<br />
R102<br />
OSBL -3,8<br />
JYLLANDSGADE<br />
Kennedy Arkaden<br />
B203<br />
OSBL +0,6<br />
B202<br />
OSBL +0,5<br />
B201<br />
OSBL -2,2<br />
R101<br />
OSBL -0,9<br />
Prøvepumpning<br />
B200<br />
OSBL +1,0<br />
Figur 4-2: Situationsplan med placering af de otte boringer. Koterne for overside af bæredygtigt lag er vist<br />
for de respektive boringer.<br />
31
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Direkte fundering udføres i det område, hvor OSBL er beliggende maksimalt 2 m under<br />
terræn. Dette medfører, at i området hvor kælderkonstruktionen skal opføres direktefunderes,<br />
da OSBL er beliggende i kote ca. +0,6, <strong>og</strong> kælderkonstruktionen skal opføres i<br />
kote -0,5.<br />
Det er vurderet, at området vest for kælderkonstruktionen sandpudefunderes, da OSBL befinder<br />
sig 2-5 m under terræn. I det nordvestlige hjørne af Kennedy Arkaden er det muligt<br />
at fundere på en sandpude, men dette fravælges, da det medfører en midlertidig grundvandssænkning,<br />
da GVS befinder sig ca. i kote +1,7. Derfor vælges det at pælefundere i<br />
dette område. Under etableringen af sandpuden skal der tages højde for ekstra plads i forbindelse<br />
med udgravningen, da sandpuden skal anlægges med anlæg, men den videre behandling<br />
af sandpudefunderingen behandles ikke i denne rapport.<br />
For det resterende område, beliggende nord for kælderkonstruktionen pælefunderes, da<br />
OSBL er beliggende dybere end 5 m under terræn. Under dimensionering af pælene skal<br />
sandpudens indflydelses tages i beregning, men den videre behandling af pælefunderingen<br />
behandles ikke nærmere i denne rapport.<br />
Da det vælges at anvende tre funderingsmetoder, skal der under selve dimensioneringen<br />
tages højde for differenssætninger, hvilket kan være af afgørende betydning for dannelsen<br />
af deformationer. Den konstruktive udformning af fundamenterne samt overgangen mellem<br />
de forskellige funderingsmetoder skal derfor udformes med henblik på at formindske<br />
differenssætninger, da disse kan medføre revnedannelser samt evt. medføre brud i konstruktionselementer.<br />
På figur 4-3 ses en situationsplan over Kennedy Arkaden, hvor valget<br />
af funderingsmetode er angivet.<br />
32<br />
48,8 m<br />
39 m<br />
Sandpudefundere<br />
Pælefundere<br />
JYLLANDSGADE<br />
Direkte fundere<br />
33,8 m 63 m<br />
Figur 4-3: Angivelse af funderingsmetode for Kennedy Arkaden.<br />
N
4.1.3 Funderingsklasse<br />
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Under behandlingen af geotekniske problemstillinger er det nødvendigt med kendskab til<br />
konstruktionens funderingsklasse. Konstruktionen er vurderet at være i normal funderingsklasse,<br />
da der ikke er særligt vanskelige belastnings- eller jordbundsforhold. Da konstruktionen<br />
vurderes at være i normal funderingsklasse, bør afstanden mellem de geotekniske<br />
boringer ikke overstige 15-30 m, men ud fra den aktuelle geotekniske rapport er afstanden<br />
27-100 m, <strong>og</strong> derfor anbefales det, at der foretages yderligere boringer for at kunne overholde<br />
normens vejledninger. Alligevel regnes konstruktionen opført i normal funderingsklasse,<br />
da jordlagene ud fra de otte boringer ikke varierer voldsomt.<br />
4.2 Geoteknisk stabilitet af Kennedy Arkaden<br />
Som beskrevet i afsnit 4.1.2, er det fundet hensigtsmæssigt at fundere Kennedy Arkaden<br />
efter tre forskellige metoder, hvilket fremgår af figur 4-3. Kælderen funderes direkte, idet<br />
der under kælderens bund i kote -0,5 findes bæredygtige sandlag. Vest for kælderen anvendes<br />
en sandpudefundering, mens den resterende byggegrund pælefunderes. I dette afsnit<br />
beskrives hvorledes de horisontale <strong>og</strong> vertikale kræfter regnes overført til jorden iht. de<br />
tre valgte funderingsmetoder. Der afgrænses fra dimensionering af fundamenterne, da sådanne<br />
beregninger er udført på tidligere semestre.<br />
Det overordnede statiske system af Kennedy Arkaden består af stabiliserende kerner jf. afsnit<br />
2.3. I den forbindelse regnes kernerne dimensioneret således, at de både kan overføre<br />
horisontale <strong>og</strong> vertikale kræfter til jorden. Det vurderes hensigtsmæssigt, at der ikke transporteres<br />
horisontale kræfter over længere afstande i bygningen.<br />
4.2.1 Direkte fundering <strong>og</strong> sandpudefundering<br />
Den direkte fundering <strong>og</strong> sandpudefunderingen udføres efter samme princip. Ved sandpudefunderingen<br />
udskiftes ikke-bæredygtige jordlag med bæredygtige lag, mens der ved direkte<br />
fundering bygges på den eksisterende undergrund.<br />
De lodrette kræfter i de to områder af byggegrunden optages i stribefundamenter langs<br />
ydervæggene <strong>og</strong> under de stabiliserende kerner, samt af punktfundamenter under de mange<br />
søjler, der forefindes i bygningen. Det forventes at kældergulvet samt gulvet i stueplanet i<br />
den sydvestlige del af bygningen kan udlægges direkte på sandlagene.<br />
33
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Figur 4-4: Illustration af enkeltfundament, der optager de vertikale laster fra søjlerne. Derudover tager stribefundamentet<br />
de vertikale laster fra facaden.<br />
På figur 4-4 ses hvordan lasterne overføres til jorden i et snit gennem ydervæggen mod<br />
vest. Det effektive areal, der optager laster som trykspændinger i jorden, reduceres med<br />
størrelsen af vandrette laster.<br />
De vandrette kræfter optages af stribefundamenterne under de stabiliserende kerner ved<br />
friktion mod jorden. Det er valgt at se bort fra optagelse af kræfter ved stabiliserende jordtryk,<br />
da en aktivering af dette kræver en bevægelse af bygningen.<br />
Figur 4-5: Illustration af stribefundament under stabiliserende kerne, der optager der horisontale laster.<br />
34
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Det fremgår af figur 4-5, at de vandrette kræfter optages ved friktion over det effektive areal.<br />
4.2.2 Pælefundering<br />
I området, hvor der pælefunderes, optages de lodrette laster i pælegrupper bestående af<br />
lodpæle. Pælegrupperne understøtter dels de gennemgående vægge i de stabiliserende kerner,<br />
<strong>og</strong> dels de mange søjler i bygningen. Gulvkonstruktionen forventes at skulle understøttes<br />
af jordbjælker, der ligeledes bæres af punktfundamenter. Princippet i understøtning af<br />
gulvet fremgår af figur 4-6.<br />
Figur 4-6: Illustration af optagelse af vertikale laster fra dækket vha. lod pæle.<br />
Vandrette kræfter optages af skråpæle i n<strong>og</strong>le af de pælegrupper, der <strong>og</strong>så optager lodrette<br />
kræfter. Skråpælene rammes i forbindelse med de stabiliserende kerner, idet det stabiliserende<br />
system er opbygget omkring dem. På figur 4-7 ses de bærende vægge i bi<strong>og</strong>rafsal 1,<br />
der er understøttet af et system af lodrette <strong>og</strong> skrå pæle.<br />
35
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Figur 4-7: Illustration af optagelse af horisontale laster for stabiliserende kerne, der er pælefunderet.<br />
4.3 Byggegrube<br />
I dette afsnit beskrives etableringen af byggegruben, der skal anlægges i forbindelse med<br />
opførelsen af kælderkonstruktionen, jf. figur 4-8.<br />
36<br />
Skråningsanlæg<br />
JYLLANDSGADE<br />
Skråningsanlæg<br />
Spunsvægge<br />
Figur 4-8: Byggegruben der skal anlægges for at opførelsen af kælderkonstruktionen er mulig.<br />
N
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Byggegruben er afgrænset af skråningsanlæg mod nord <strong>og</strong> vest, <strong>og</strong> spunsvægge mod syd<br />
<strong>og</strong> øst. Dermed er følgende behandlet:<br />
Sikring af tør byggegrube ved en midlertidig grundvandssænkning<br />
Fastlæggelse af rammedybde for spunsvæggene<br />
Stabilitetsundersøgelse af skråningsanlæg<br />
4.3.1 Grundvandssænkning<br />
For at sikre en tør byggegrube under opførelsen af kælderkonstruktionen foretages en midlertidig<br />
grundvandssænkning vha. et sugespidsanlæg. Denne sænkning af grundvandet vil<br />
have indflydelse på grundvandsspejlet i en radius omkring hvert dræn. Konsekvenserne af<br />
grundvandssænkningen er dermed belyst, da de nærliggende bygninger skal sikres mod<br />
sætningsskader eller andre former for beskadigelse. Derfor bør udstrækningen af grundvandssænkningen<br />
samt sænkningens varighed minimeres.<br />
Prøvepumpning<br />
Forudsætningerne for projektering af grundvandssænkningsanlægget er en prøvepumpning<br />
foretaget i byggefeltet, jf. figur 4-2. Ud fra denne prøvepumpning er der fortaget en analyse<br />
af de hydrauliske egenskaber af jordbundsforholdene.<br />
For at kunne belyse de hydrauliske egenskaber af jordbundsforholdene, er det nødvendigt<br />
at fastlægge, hvorledes det vandførende lag er åbent eller lukket. Under projekteringen af<br />
sænkningsanlægget er det vurderet, at det vandførende lag er åbent, da de øvre liggende<br />
impermeable lag regnes fjernet under udgravning af byggegruben.<br />
Under beregning af grundvandssænkningens udstrækning regnes der med et dimensionsgivende<br />
grundvandsspejl i kote +1,2 m, da GVS varierer mellem kote +1,1 m <strong>og</strong> +1,4 m.<br />
Ud fra disse forudsætninger er det muligt at analysere de hydrauliske egenskaber. Analysen<br />
er foretaget på baggrund af pejlingerne ved fire geotekniske boringer. Dette skyldes, at<br />
to af boringerne under prøvepumpningen var uanvendelige. Endvidere er der set bort fra<br />
pejlingerne ved yderligere to geotekniske boringer, da de hydraulisk afveg fra de resterende.<br />
Forudsætninger for grundvandssænkningsanlægget<br />
Anlægget skal dimensioneres til at kunne opretholde en sænkning af vandspejlet fra kote<br />
+1,2 til kote -0,9, hvor det er valgt at anvende et sugespidsanlæg. Sugespidsanlægget projekteres<br />
ud fra forrige afsnits resultater. Under projekteringen af anlægget er det forudsat,<br />
37
Kapitel 4 Geoteknik<br />
at der forekommer en stationær tilstand, hvor den oppumpede vandmængde regnes konstant<br />
med tiden. En sugespids regnes at have en ydelse på 0,5-0,8 m 3 /h.<br />
Kælderkonstruktionen opføres i kote -0,5 m, <strong>og</strong> dermed sænkes grundvandsspejlet til kote -<br />
0,9 m, hvilket skyldes, at der findes et lerlag på 0,4 m der tænkes fjernet. Oversiden af det<br />
vandstandsende lag bestående af ler, regnes beliggende i kote - 4,0 m i hele byggegruben.<br />
Grundvandsænkningsanlægget<br />
For at opnå en tilstrækkelig sænkning af grundvandsspejlet er der jævnt fordelt 96 stk. sugespidser<br />
rundt om kælderkonstruktionen. På siderne, der er 47 m, er sugespidserne placeret<br />
med en indbyrdes afstand på 2,5 m, mens de har en indbyrdes afstand på 2,6 m på de to<br />
sider, der er 71 m, jf. figur 4-9.<br />
38<br />
JYLLANDSGADE<br />
47,0 m<br />
SKRÅNINGSANLÆG<br />
2,5 m<br />
SKRÅNINGSANLÆG<br />
71,0 m<br />
Figur 4-9: Placering sugespidser således en tør byggegrube kan opretholdes.<br />
3 m<br />
3 m<br />
3 m<br />
3 m<br />
N<br />
2,5 m<br />
For at sugespidsanlægget skal kunne sænke grundvandsspejlet 2,1 m skal hver sugespids<br />
kunne yde 0,48 m 3 /h for at der er tilstrækkelig sænkning af GVS over hele byggegruben, jf.<br />
bilag 9.1. Dette er udregnet for en situation, hvor alle sugespidser er intakte, men haves en<br />
driftssituation, hvor n<strong>og</strong>le sugespidser er defekte, af den ene eller anden årsag, er der gennemgået<br />
en beregning, hvor anlægget består af 90 stk. sugespidser. Dette medfører at hver<br />
sugespids skal yde 0,6 m 3 /h, der svarer til, at der samlet skal oppumpes 54 m 3 /h for at opretholde<br />
en sænkning på 2,1 m. Sugespidserne skal spules ned i kote -2,1, idet der er taget<br />
højde for filtertab <strong>og</strong> tolerance. Da vakuumpumpeaggregatet, der har tilkoblet 20-25 sugespidser,<br />
har en løftehøjde på ca. 6 m, er det derfor ikke muligt at placere sugespidserne i<br />
terræn, men må derfor placeres i skråningsanlægget, således at ekstra udgifter til etablering<br />
af pumpestationer ikke bliver relevant, jf. figur 4-9.
Et snit i byggegruben kommer derfor til at se ud som figur 4-10.<br />
JOF: +4,2m<br />
GVS: +1,2m<br />
LGR: -4,0m<br />
Sugespids<br />
JOF: -0,5m<br />
Figur 4-10: Snit i byggegruben. Sugespidserne skal spules ned i kote -2,1.<br />
Sugespids<br />
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Spunsvægge<br />
Det oppumpede grundvand kan udledes i Østerådalen mod syd eller udledes i den offentlige<br />
kloak. Det foreslås, at udledningen af det oppumpede grundvand foretages i Østerådalen,<br />
således der slippes for en miljøafgift ved udledning i den offentlige kloak. Der skal<br />
d<strong>og</strong> søges tilladelse hos kommunen inden udledningen<br />
Konsekvenser af grundvandssænkning<br />
Da sugespidsanlægget er placeret mindre end 100 m fra bygningerne overfor Kennedy Arkaden,<br />
medfører dette, at grundvandssænkningsanlægget har indflydelse på grundvandsspejlet.<br />
Sugespidsanlægget skaber en sænkning af GVS på ca. 0,2 m. Denne sænkning skal<br />
opvejes mod, om bygningerne langs Jyllandsgade er opført med kælderkonstruktion. Det<br />
skal således undersøges, om GVS kommer i niveau med kældrene eller pælene. Kommer<br />
GVS under kælderkonstruktionen har det den konsekvens, at der startes en forrådnelsesproces<br />
i pælene, <strong>og</strong> er GVS i kælderens udstrækning, medfører dette en forøgelse af de effektive<br />
spændinger <strong>og</strong> stabiliteten af konstruktionen skal undersøges nærmere.<br />
Jernbanerne berøres <strong>og</strong>så af grundvandssænkningen, <strong>og</strong> der forventes en grundvandssænkning<br />
på ca. 0,25 m. For at vurdere om der opstår sætningsskader, skal der udføres geotekniske<br />
beregninger, men for at mindske effekten af sænkningen af GVS, kan der etableres en<br />
kilde mellem Kennedy Arkaden <strong>og</strong> jernbanerne samt Kennedy Arkaden <strong>og</strong> de overforliggende<br />
bygninger på Jyllandsgade. Dette emne er ikke behandlet i denne rapport, hvormed<br />
en geoteknisk beregning af konsekvenserne af en kilde skal foretages.<br />
39
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Grundvandssænkningsanlægget må først fjernes efter der er tilstrækkelig med modhold til<br />
at modstå opdriften fra vandet, <strong>og</strong> da grundvandet sænkes 2,1 m, skal dette modhold svare<br />
til:<br />
40<br />
2,1m1021 kN kN<br />
3<br />
m<br />
2<br />
m<br />
Når belastningen på byggegrubens planum opnår 21 kN/m 2 , er det dermed muligt at slukke<br />
<strong>og</strong> fjerne anlægget. Da kælderkonstruktionen sammenlagt giver en belastning på ca. 14<br />
kN/m 2 , regnes anlægget at kunne slukkes efter opførelsen af kælderkonstruktionen samt 1-2<br />
etager, forudsat at belastningen fra de overliggende etager bliver jævnt fordelt over kælderarealet.<br />
Dermed er det vigtigt, at gulvkonstruktionen i kælderen bliver armeret <strong>og</strong> forankret<br />
i stribefundamenterne.<br />
4.4 Spunsvæg<br />
Det vælges, som beskrevet afsnit 4.3, at indfatte byggegruben med både spunsvægge <strong>og</strong><br />
skråningsanlæg. Ved dimensioneringen er der taget udgangspunkt i to boringer, boring<br />
R101 <strong>og</strong> B200, der hhv. repræsenterer den nordlige <strong>og</strong> sydlige del af spuns-indfatningen,<br />
se figur 4-11. Boring B202 <strong>og</strong> B203 har tilnærmelsesvis samme geoteknisk opbygning som<br />
boring B200, hvilket forsvarer, at B200 regnes repræsentativ for alle tre boringer.<br />
Figur 4-11: Viser boringerne omkring de steder, hvor der er valgt at dimensionere spunsvægge.<br />
En skitse af de to boringer er vist på figur 4-12. Grundvandsspejlet er i begge boringer målt<br />
til ca. kote +1,2. Det ses på figuren, at i kote +1,2 er der et impermeabelt lerlag, hvilket vil<br />
fungere som et ugennemtrængeligt kar under kraftige regnskyl. Derfor er der risiko for, at<br />
vandspejlet vil stige op over lerlaget. Grundet dette er det valgt at sætte vandspejlet til kote
Kapitel 4 Geoteknik<br />
+2,9, der ca. er halvdelen af det permeable fyldlag over leret. Sugespidserne sikrer en<br />
grundvandssænkning til kote -0,9 inde i byggegruben, hvilket gør at vandspejlet sættes til<br />
dette niveau.<br />
VS<br />
Ler, Gytje, Tørv<br />
+4,2<br />
R101<br />
-0,9<br />
JOF<br />
Fyld Fyld<br />
Sand<br />
B200<br />
+4,2<br />
20kN/m 2 20kN/m 2<br />
VS+2,9<br />
+1,6 Ler +1,8 VS+2,9<br />
VS -0,9<br />
+1<br />
Figur 4-12: Viser boring R101 <strong>og</strong> B200, som spunsvægsdimensioneringen tager udgangspunkt i.<br />
På jordoverfladen regnes der med en nyttelast på 20 kN/m 2 , hvilket vurderes ud fra, at der<br />
på vejen langs spunsvæggen er tung trafik.<br />
Byggegruben udgraves til kote -0,5, men ved boring R101 befinder overside af bæredygtigt<br />
lag sig nede i kote -0,9 <strong>og</strong> derfor skal jorden over dette niveau fjernes <strong>og</strong> erstattes med<br />
sand. Dette gør, at det dimensionsgivende udgravningsniveau, idet der tages udgangspunkt<br />
i boring R101, bliver kote -0,9 <strong>og</strong> for boring B200 kote -0,5.<br />
Boring R101 består af sand til stor dybde, hvilket gør, at der vil forekomme en strømning,<br />
gående fra det høje trykniveau på ydersiden af spunsvæggen <strong>og</strong> ind mod byggegruben.<br />
Dette gør, at der ikke vil være hydrostatisk vandtryk omkring foden af spunsvæggen. Denne<br />
problemstilling indgår ikke i spunsvægsberegningerne, da der er regnet med hydrostatisk<br />
tryk på spunsvæggen, hvilket er på den sikre side.<br />
Spunsvæggen bæreevne er kontrolleret i både langtids- <strong>og</strong> korttidstilstanden. Dette skyldes<br />
at der er forekomst af ler, hvilket har forskellige styrkeparametre, alt efter om der er poreovertryk<br />
eller om poreovertrykket er udlignet, som det er i langtidstilstanden.<br />
Ved dimensioneringen i korttidstilstanden regnes spunsvæggene fuldstændig glatte, da det<br />
antages, at jordlagene ikke når at regenerere, <strong>og</strong> i langtidstilstanden regnes spunsvæggene<br />
at være ru, da jordmasserne antages at have en regenerationsfaktor på 1, <strong>og</strong> dermed fuld<br />
regeneration.<br />
Sand<br />
Ler<br />
-0,5<br />
-3,2<br />
JOF<br />
41
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Dimensioneringen er foretaget i normal funderingsklasse, idet jordbundsforholdene vurderes<br />
ikke at være usædvanligt vanskelige, jf. afsnit 4.1.3. Beregningerne viser, at det er korttidstilstanden,<br />
der er dimensionsgivende ved begge boringerne. Ud fra boring R101 skal<br />
spunsvæggen rammes ned til kote -14,4 <strong>og</strong> ud fra boring B200 skal den rammes ned til -<br />
13,4. Idet der kun er én meter til forskel i rammedybde <strong>og</strong> at det ud fra disse to boringer er<br />
umuligt at vurdere, hvor meget af byggegrubeindfatningen, der kan nøjes med at rammes<br />
ned til kote -13,4, vælges det er ramme alle spunsvæggene ned til kote -14,4, hvilket betyder,<br />
at spunsjernene minimum skal være 18,6 m lange. Det største moment i spunsvæggen<br />
er udregnet ved boring R101 til 1082,8 kNm/m, hvilket <strong>og</strong>så anses at være repræsentativ<br />
for hele strækningen. Dette betyder, at spunsvæggene minimum skal have et elastisk modstandsmoment<br />
på 3670,5 cm 3 /m, forudsat en stålkvalitet S355.<br />
4.4.1 Alternativ løsning med forankring<br />
Grundet det store modstandsmoment <strong>og</strong> den store rammedybde er det valgt at undersøge,<br />
hvilken betydning det vil have at udføre spunsvæggen med en forankring. Der er kun foretaget<br />
beregninger ud fra boring R101 i korttidstilstanden, idet denne tilstand er dimensionsgivende<br />
for den frie spunsvæg. For at opnå det mest økonomiske resultat skal alle kinematisk<br />
<strong>og</strong> statisk mulige brudmåder gennemregnes <strong>og</strong> derefter vælges det mest gunstige<br />
resultat. I dette projekt afgrænses det d<strong>og</strong> til kun at se på én brudmåde, hvilket er hvor der<br />
dannes et flydecharnier i væggen samtidig med, at jorden på forsiden af spunsvæggen giver<br />
efter. En skitse af den forankrede spunsvæg ses på figur 4-13.<br />
42<br />
-0,9<br />
Forside<br />
JOF<br />
+2,5<br />
R101<br />
A<br />
20kN/m 2<br />
GVS+2,9<br />
Fyld<br />
Ler<br />
Bagside<br />
Figur 4-13: Viser situationen ved boring R101 for en forankret spunsvæg. Den stiplede linie illustrerer brudfiguren.<br />
En god regel for placering af forankringspunktet er 1/3 nede i byggegruben, <strong>og</strong> idet at byggegruben<br />
udgraves til kote -0,9, vælges forankringspunktet til kote +2,5. Resultaterne for<br />
JOF<br />
Sand<br />
+1,6<br />
-0,9
Kapitel 4 Geoteknik<br />
den forankrede spunsvæg ses i tabel 4-2. Det afgrænses fra at projektere ankerforanstaltningen,<br />
<strong>og</strong> er derfor ikke behandlet i denne rapport.<br />
Tabel 4-2: Viser resultaterne ved den forankrede spunsvæg. Rammedybden d er fra byggegrubens planum i<br />
kote -0,9.<br />
Resultat<br />
Nødvendig rammedybbe d kote -6,9 (5,2 m)<br />
Ankerkraft A 186 kN/m<br />
Maksimalmoment Mmaks<br />
120,4 kNm/m<br />
Det konkluderes, at rammedybden kan reduceres med 8,3 m, mens det maksimale moment<br />
kan reduceres fra 1082,8 til 120,4 kNm/m hvilket gør, at spunsvæggen kun skal have et elastisk<br />
modstandsmoment på til 408 cm 3 /m, ligeledes forudsat en stålkvalitet S355 i normal<br />
sikkerheds- <strong>og</strong> kontrolklasse.<br />
Det anses, at det er det økonomiske aspekt der afgør hvilken spunsvæg der bør vælges. Det<br />
afgrænses fra at vurdere hvilken type, der er mest rentabelt, men det konkluderes at entreprenøren<br />
har disse to mulige løsninger til byggegrubeindfatning.<br />
4.5 Stabilitet af skråningsanlæg<br />
Der etableres, jf. det udleverede projektmateriale, en kælder under ca. en fjerdedel af Kennedy<br />
Arkaden. Kælderen skal anvendes som lager for dagligvareforretningen, som er placeret<br />
i den sydøstlige del af bygningen. Et omrids af Kennedy Arkaden samt kælderen, der<br />
har målene 39 m x 61 m, fremgår af figur 4-14.<br />
Skråningsanlæg<br />
Figur 4-14: Kennedy Arkaden med omrids af kælder.<br />
N<br />
Kælder<br />
43
Kapitel 4 Geoteknik<br />
Terrænkoten findes i området mellem kote +4,0 <strong>og</strong> +4,2, mens kælderens underkant etableres<br />
i kote -0,5. Der etableres derfor en ca. 4,5 m dyb udgravning, som til to af siderne afgrænses<br />
af nedrammede spunsvægge. Til de to øvrige sider etableres skråningsanlæg, hvis<br />
stabilitet er beskrevet i dette afsnit.<br />
Det er antaget, at skråningernes anlæg ønskes mindst mulig, idet skråninger med store anlæg<br />
tager meget plads fra den øvrige del af byggepladsen. Derfor er der udført beregninger<br />
for anlæg 2:3 <strong>og</strong> 1:2.<br />
Stabilitetsundersøgelsen er foretaget på baggrund af ekstremmetoden. En forudsætning for<br />
benyttelse af denne metode er kendskab til jordbundsforholdene samt jordlagenes styrkeegenskaber.<br />
Der blev foretaget otte prøveboringer på området før den gamle rutebilstation<br />
blev revet ned, hvilket er de eneste oplysninger, der haves omkring jordbundsforholdene.<br />
Prøveboringerne viste et meget varieret geoteknisk grundlag, <strong>og</strong> det vides derfor ikke,<br />
hvordan lagdelingen er i selve skråningerne.<br />
Med baggrund i dette er stabiliteten af skråningerne undersøgt for to mulige jordbundsforhold.<br />
I det første tilfælde er det antaget, at skråningen hovedsageligt består af sand, hvilket<br />
svarer til forholdene i en af de boringer, der er foretaget indenfor kælderens afgrænsning.<br />
Der findes d<strong>og</strong> et sandet lerlag, hvis egenskaber er antaget svarende til sandlagets. Konsekvensen<br />
af dette er, at der ikke er taget højde for kohæsionsbidraget, hvilket er en tilnærmelse<br />
for brudfiguren. Tilfældet er efterfølgende benævnt skråning 1.<br />
I det andet tilfælde, skråning 2, består skråningen dels af organiske materialer <strong>og</strong> dels af<br />
sandlag. Lagdelingen er fremkommet ved at lave en retlinet interpolation mellem to boringer<br />
i hver ende af byggepladsen. De to skråninger, samt koter for jordoverflade, laggrænser<br />
<strong>og</strong> udgravningsniveau, fremgår af figur 4-15.<br />
44
Fladelast p = 20 kN/m2<br />
FYLD: Sand<br />
18 kN/m3<br />
FYLD: Ler (sandet, gruset)<br />
18 kN/m3<br />
Sand<br />
18 kN/m3<br />
Fladelast p = 20 kN/m2<br />
FYLD: Sand<br />
18 kN/m3<br />
GYTJE, tørv, ler<br />
14 kN/m3<br />
Sand<br />
18 kN/m3<br />
Skråning 1<br />
DNN +3,8<br />
Skråning 2<br />
DNN +3,8<br />
Figur 4-15: Skråningerne 1 <strong>og</strong> 2 samt laster <strong>og</strong> rumvægte.<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
DNN +1,3<br />
DNN +1,1<br />
DNN +0,6<br />
Kapitel 4 Geoteknik<br />
DNN -0,5<br />
DNN -0,5<br />
DNN -1,6<br />
Stabilitetsundersøgelsen er for skråning 1 foretaget for anlæg 2:3 <strong>og</strong> 1:2. Beregningerne,<br />
som findes i bilag 9.3, viser, at de drivende kræfter ved hældningen 2:3 er større end de<br />
stabiliserende, <strong>og</strong> derfor vil skråningen med det valgte anlæg ikke værre stabil. Udføres de<br />
samme beregning for anlæg 1:2, viser det sig at anlægget er stabilt.<br />
For skråning 2 er stabilitetsundersøgelsen kun foretaget for hældningen 1:2, idet det ikke<br />
anses for sandsynligt, at skråning vil være stabil med anlæg 2:3, da der findes organiske<br />
materialer i skråningen. Beregningen viser, at skråningen kun er stabil under forudsætning<br />
af, at der tages højde for kohæsionen i gytjelaget. Den karakteristiske værdi af kohæsionen<br />
i gytjelaget skal således iht. beregningen mindst være 22 kN/m 2 , hvilket ikke anses som<br />
værende umuligt. Gytjelagets styrkeparameter må d<strong>og</strong> godtgøres ved yderligere undersøgelser.<br />
Konklusionen på stabilitetsundersøgelsen er, at det først <strong>og</strong> fremmest må undersøges, hvorledes<br />
de geotekniske forhold er i skråningerne. Det anbefales, at der foretages et antal yder-<br />
45
Kapitel 4 Geoteknik<br />
ligere prøveboringer med passende mellemrum, idet forholdene kan ændre sig over de relativt<br />
lange strækninger. Derefter må det vurderes, om det er acceptabelt med et anlæg på 1:2<br />
i byggegruben.<br />
46
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Dette kapitel omhandler de anlægstekniske overvejelser i tilknytning til Kennedy byggeriet.<br />
Anlægsteknikdelen fungerer som en selvstændig del, <strong>og</strong> kan læses uafhængigt af for- <strong>og</strong><br />
detailprojekteringen, d<strong>og</strong> har de endelige resultater fra funderingsdelen i detailprojekteringen<br />
en indvirkning på anlægsteknikdelen mht. funderingsmetoderne for Kennedy byggeriet.<br />
Figur 5-1 gengiver slutresultatet fra funderingsdelen, hvor det blev bestemt, at hele kældersektionen<br />
for Kennedy byggeriet direkte funderes.<br />
48,8 m<br />
39 m<br />
Sandpudefundere<br />
Pælefundere<br />
JYLLANDSGADE<br />
Direkte fundere<br />
33,8 m 63 m<br />
Figur 5-1: Angiver de forskellige funderingssektioner for Kennedy byggeriet. [Fundering hovedrapport]<br />
I <strong>og</strong> med, at der afgrænses til at behandle arbejdet omkring opførelsen af kælderen, er det<br />
de entreprenørmæssige forhold fra byggeriets første faser til færdiggørelsen af kælderen<br />
der er belyst. I denne forbindelse er der foretaget valg over hvilke punkter, der belyses:<br />
Indretning af byggepladsen<br />
Jordarbejde<br />
Opførelse af kælderen<br />
Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
Tilbudskalkulation<br />
De angivne punkter gengives i det følgende i hovedtræk, mens der henvises til <strong>bilagsrapport</strong>en<br />
kapitel 10, 11 <strong>og</strong> 12 for yderligere dokumentation.<br />
N<br />
47
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
5.1 Forudsætninger<br />
Som udgangspunkt blev der taget n<strong>og</strong>le overordnede forudsætninger, for at tilpasse anlægsteknikdelen<br />
til projektet. På grunden hvor Kennedy Arkaden skal opføres, ligger der i<br />
dag en rutebilstation med tilhørende parkeringskælder. Da der ikke foreligger detaljeret<br />
dokumentation over de daværende forhold, er det valgt at se bort fra nedtagningsentreprise<br />
på eksisterende bebyggelse. Af samme årsag tager tegningsmaterialet til anlægsteknikdelen<br />
<strong>og</strong>så udgangspunkt i eksisterende forhold.<br />
Udførelsesmetoder <strong>og</strong> ydelsesdata er fundet ved opslag i diverse fagbøger. Ved forskellige<br />
stadier i beregningerne, hvor det ikke har været muligt at finde værdier ved opslag, er der<br />
foretaget overslag/skøn over en aktivitets omfang efter bedste overbevisning.<br />
5.2 Indretning af byggeplads<br />
Før et byggeri påbegyndes skal byggepladsen indrettes, således at der er de nødvendige<br />
faciliteter til stede når arbejderne <strong>og</strong> materiellet ankommer på byggepladsen. Under indretning<br />
af byggepladsen er der mange forhold der skal indpasses, <strong>og</strong> det er disse forhold dette<br />
afsnit vil opsummere. Figur 5-2 angiver omfanget af matrikelgrunden, som dermed <strong>og</strong>så er<br />
byggefeltet hvor indretningen af byggepladsen skal placeres indenfor.<br />
Figur 5-2: Angiver matrikelgrunden samt oprids af Kennedy Arkaden.<br />
48
Indenfor byggefeltet, markeret på figur 5-1, placeres følgende:<br />
Indhegning af byggeplads<br />
Byggepladsvej<br />
Skurby<br />
Kran<br />
Oplags- <strong>og</strong> arbejdsplads<br />
Øvrige forhold<br />
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Øvrige forhold dækker over belysning af byggepladsen samt tilslutning til det offentlige<br />
net mht. vand- <strong>og</strong> elforsyning.<br />
På figur 5-3 ses en oversigtstegning over indretningen af byggepladsen, hvor de ovennævnte<br />
punkter er placeret ind på byggefeltet. Denne forefindes <strong>og</strong>så i tegningsmappen<br />
som arbejdstegning A1.<br />
Formandsv<strong>og</strong>n<br />
Kontorv<strong>og</strong>n<br />
Redskabsskure<br />
Jernbane<br />
Port<br />
Byggepladsvej<br />
7<br />
88<br />
Port<br />
Jorddepot<br />
10x25m<br />
Kranspor<br />
Forskallingplads<br />
9x33m<br />
Vaskehal<br />
Figur 5-3: Angiver indretningen af byggepladsen.<br />
39<br />
1<br />
97<br />
7<br />
Jyllandsgade<br />
57<br />
Kælder<br />
Jernplads 9x45m<br />
Mandskabsv<strong>og</strong>ne<br />
Redskabsskure<br />
Mandskabs<br />
Parkering<br />
Port<br />
Rutebilstation<br />
Bus<br />
N<br />
49
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Indhegningen af byggepladsen er placeret således, at de påkrævede sikkerhedsafstande er<br />
overholdt. Da Kennedy byggeriet har en bygningshøjde mellem 20-50 meter, påkræves en<br />
sikkerhedsafstand på 8 meter. Mod tre af siderne, henholdsvis vest, syd <strong>og</strong> øst for bygningen,<br />
vil der ikke være problemer med at overholde sikkerhedsafstandene, <strong>og</strong> her anlægges<br />
indhegningen med trådhegn på betonklodser. D<strong>og</strong> vil siden vest for bygningen ikke blive<br />
indhegnet, da den grænser op mod DSB´s banelegeme <strong>og</strong> allerede er adskilt med et hegn.<br />
På den nordlige side, siden ud mod Jyllandsgade, vil sikkerhedsafstanden ikke kunne overholdes,<br />
hvorved der ud mod denne side etableres en indhegning af plankeværk med en<br />
overliggende skærm. Indhegningen er placeret således, at der er benyttet 100 meter plankeværk<br />
<strong>og</strong> 256 meter trådhegn til at indhegne byggepladsen.<br />
Ind <strong>og</strong> udkørsel til byggepladsen foregår gennem porte, <strong>og</strong> placeringen af disse fremgår på<br />
figur 5-3. Kørsel på byggepladsen foregår på byggepladsens udlagte kørebaner, hvor bredden<br />
af kørebanen anlægges med en bredde på 7 meter. Kørselsretningen vil være ensrettet<br />
for at sikre en hensigtsmæssig færdsel på byggepladsen. Ved ankomst til byggepladsen afleveres<br />
køreseddel ved formandskontoret, hvorefter videre kørsel angives.<br />
Trafikken fra rutebilstationen holdes adskilt fra byggepladstrafikken, <strong>og</strong> hvorledes dette er<br />
planlagt fremgår ligeledes af figur 5-3.<br />
Etablering af skurbyen er delt op i flere enheder. Op ad jernbanens banelegeme mod den<br />
vestlige side er administrationsv<strong>og</strong>nene samt redskabsskure med materielt placeret. Materielt<br />
med risiko for tyveri eller hærværk placeres indenfor indhegningen af forsikringsmæssige<br />
årsager. Ved den østlige side, op ad godsbanelegemet, er mandskabsv<strong>og</strong>nene placeret.<br />
I tilknytning til skurv<strong>og</strong>nene er der gjort plads til parkeringspladser for arbejderne. Der er<br />
afsat 21 skurenheder, administration, mandskab <strong>og</strong> redskabsskure.<br />
Oplagsplads udgør jorddepot, jernplads <strong>og</strong> forskallingsplads. Her deponeres <strong>og</strong> bearbejdes<br />
materielt til den videre anvendelse. Da kælderens fundamenter <strong>og</strong> vægge udføres in-situ,<br />
kræver det en jernplads <strong>og</strong> forskallingsplads tæt på kælderen. På jernpladsen er der afsat et<br />
areal på 9 x 45 m, hvor der er udlagt plads til aflæsning af jern, et rålager, klippebord, bukkebord<br />
<strong>og</strong> et færdiglager af armering. På forskallingspladsen vil der blive afsat et areal til<br />
tømrerværkstedet, der indeholder arbejdsborde samt faststående elektrisk småmateriel. Der<br />
er ikke afsat plads til betonplads, da det forudsættes, at betonen leveres direkte fra betonfrabrikken.<br />
For at lette arbejdet på arbejdspladsen er der i oplagsområdet placeret en skinnekørende<br />
kran. Kranen skal desuden <strong>og</strong>så bidrage med opførelsen af kælderen mht. elementmontage,<br />
hvorved der er valgt en kran der kan klare denne ballast. På figur 5-3 er placeringen af kranen<br />
vist. Det tungeste element vejer omtrent 8 ton <strong>og</strong> bredden af kælderen er på 39 meter.<br />
Kranen er placeret en meter fra kældervæggen, hvilket medfører, at kranen skal have en<br />
50
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
udliggerlængde på mindst 40 meter <strong>og</strong> et lastmoment på mindst 320 tm. Der er valgt en<br />
kran fra Krøll af typen K-320, med en udliggerlængde 50 meter.<br />
For at kunne fuldende indretningen af byggepladsen skal forhold som belysning, el- <strong>og</strong><br />
vandforsyning varetages. Da forudsætningerne for at kunne bestemme udførelsesmetode<br />
<strong>og</strong> ydelsesdata for disse forhold ikke er til stede, vælges det at skønne værdier til disse forhold.<br />
Ved etablering af den på figur 5-3 viste byggepladsindretning, er der <strong>og</strong>så taget højde for<br />
en midlertidig rutebilstation på grunden, for at lette omstigningen mellem t<strong>og</strong>ene, bybusserne<br />
<strong>og</strong> regionalbusserne. Det er valgt, at holde byggepladstrafikken <strong>og</strong> bustrafikken adskilt.<br />
For at dette kan lade sig gøre, kræver det, at der skal forhandles om benyttelse af nab<strong>og</strong>runden,<br />
hvilket er godsbanebygningen. Figur 5-4 markerer hvor meget af nab<strong>og</strong>runden<br />
der bliver påvirket af byggeriet.<br />
Figur 5-4: Markerer arealet der skal inddrages hos nab<strong>og</strong>runden. På figuren er grundgrænsen <strong>og</strong>så markeret<br />
med en tykkere stregmarkering.<br />
Indretningen af byggepladsen udgør i alt 15 aktiviteter, <strong>og</strong> selve arbejdet udgør sammenlagt<br />
783 mandetimer. Hvorledes arbejdet med indretning af byggepladsen koordineres vil<br />
foregå i udarbejdelsen af tidsplanen. Efter at byggepladsen er færdigindrettet, kan jordarbejdet<br />
på byggepladsen påbegyndes.<br />
5.3 Jordarbejde<br />
Da der skal være kælder under den sydøstlige del af bygningen, er det nødvendigt at etablere<br />
en byggegrube i byggeperioden. Derudover skal den sydvestlige del af bygningen<br />
51
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
sandpudefunderes se figur 5-1, hvorfor der skal udskiftes en vis mængde jord. Den mængde<br />
af jord der skal bortgraves, vil i det følgende blive bestemt.<br />
49<br />
52<br />
Dybde 3 m<br />
32<br />
Skråningsanlæg<br />
Dybde 4,7 m<br />
Figur 5-5: Viser dimensionerne for sandpuden <strong>og</strong> byggegrube. Alle mål i [m].<br />
63<br />
71<br />
39<br />
N<br />
Bygningsafgrænsning<br />
Kælderafgrænsning<br />
Det samlede jordvolumen, som skal fjernes, er beregnet til ca. 21.000 m 3 . Det er forudsat,<br />
at den bortgravede jordmængde ikke indeholder fraktioner af forurenet jord, hvorved alt<br />
jord bliver transporteret til Rørdal ca. 6 km bort <strong>og</strong> deponeret. Der er afsat 5 lastbiler med<br />
tippelad <strong>og</strong> en kapacitet på 11 m 3 til at transportere jorden bort <strong>og</strong> en gravemaskine til at<br />
udføre jordarbejdet. Varigheden af jordarbejdet er baseret på, hvor meget gravekapacitet<br />
gravemaskinen kan klare <strong>og</strong> varigheden af jordarbejdet er beregnet til 165 h, hvori 128 h<br />
udgør jordarbejdet til kælderen <strong>og</strong> 37 h udgår arbejdet til sandpudefunderingen. Hvorledes<br />
dette arbejde er planlagt, er beskrevet senere i rapporten.<br />
Efter at jordarbejdet er færdigt, vil næste arbejdsproces i forløbet være at opføre selve kælderen,<br />
<strong>og</strong> det efterfølgende afsnit vil beskrive dette nærmere.<br />
5.4 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Under den sydøstlige del af Kennedy Arkaden etableres en kælder, der har målene 61 m x<br />
39 m. Kælderen skal benyttes til varelager til dagligvareforretningen, der opføres i stueplanet.<br />
I dette afsnit er opbygningen af råhuset, udførelsesmetoder, materialeforbrug samt<br />
tidsforbrug til arbejdet beskrevet. Et omrids af Kennedy Arkaden samt angivelse af kælderens<br />
ydervægge er angivet på figur 5-6.<br />
47
Figur 5-6: Grundplan over Kennedy Arkaden, samt skitsering af søjler <strong>og</strong> vægge.<br />
N<br />
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Udførelse af kælderkonstruktionen omfatter etablering af fundamenter, gulvkonstruktion,<br />
yder- <strong>og</strong> indervægge samt etageadskillelse mellem kælderen <strong>og</strong> stueetagen. Dette afsnit er<br />
skrevet som et forslag til en fagentreprise. I udarbejdelsen af forslaget danner det udleverede<br />
projektmateriale delvis grundlag på den måde, at kælderens geometri med visse små<br />
ændringer er benyttet. Selve den konstruktive opbygning er valgt på den måde, at fundamenter,<br />
gulv <strong>og</strong> vægge støbes på stedet, mens søjler, bjælker <strong>og</strong> dækelementer fremstilles<br />
på fabrik, <strong>og</strong> efterfølgende monteres. Rækkefølgen af arbejdet er antaget som følgende:<br />
Støbning af stribefundamenter<br />
Støbning af punktfundamenter<br />
Støbning af kældergulv<br />
Støbning af vægge<br />
Elementmontage<br />
Opbygningen af kælderkonstruktionen er gennemgået med henblik på at bestemme materialeforbruget<br />
til udførelsesarbejdet. Dette materialeforbrug indgår i en bestemmelse af tidsforbruget<br />
til opførelse af kælderen samt udarbejdelse af tilbudskalkulation. For støbning af<br />
væggene i kælderen er der foretaget en dyberegående vurdering af tidsforbruget end ved de<br />
øvrige støbearbejder, hvor tidsforbruget er givet ved et overslagsmæssigt skøn på baggrund<br />
af beregnede totaltider. For elementmontagen er der foruden opgivelse af totaltiden for udførelsen<br />
givet forslag til afkaldeplaner, som <strong>og</strong>så vil kunne bruges af elementfabrikken til<br />
at udføre læsseplaner.<br />
53
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
5.4.1 In-situ-støbning af konstruktionsdele<br />
Kældergulvet etableres under grundvandsspejlet, <strong>og</strong> det er derfor valgt at udføre gulvkonstruktionen<br />
som en dobbelt-konstruktion, idet kælderen skal sikres mod fugt <strong>og</strong> opdrift.<br />
Opbygningen fremgår af figur 5-7.<br />
180 mm armeret beton<br />
125 mm letklinker<br />
180 mm armeret beton<br />
Sand (300 mm)<br />
Figur 5-7: Opbygning af kælderkonstruktion.<br />
54<br />
DNN +4,0<br />
Drænlag<br />
Vandtæt isolering<br />
Omfangsdræn<br />
DNN +1,2<br />
DNN -0,5<br />
Gulvkonstruktionen opbygges af to armerede betonlag med en tykkelse på 180 mm, hvorimellem<br />
der udlægges et 125 mm tykt permeabelt drænlag af letklinker. Med passende mellemrum<br />
indlægges drænrør, så indtrængende vand kan ledes væk. Ydervæggens tykkelse er<br />
af projektmaterialet bestemt til 240 mm, hvilket sammen med de øvrige målangivelser af<br />
væggenes samlede længde på 135 m <strong>og</strong> højde på 4 m, er benyttet til en beregning af det<br />
samlede betonforbrug. Desuden er punktfundamenternes størrelse skønnet, for hvilke der<br />
<strong>og</strong>så er beregnet et betonforbrug.<br />
Det samlede forskallingsareal er iht. de i <strong>bilagsrapport</strong>en bestemte mål beregnet for hhv.<br />
punkt- <strong>og</strong> stribefundamenterne <strong>og</strong> væggene. Desuden er armeringsmængden i de forskellige<br />
bygningsdele skønnet. Af de bestemte mængder af beton, forskalling <strong>og</strong> armering er<br />
tidsforbruget til opførelsen beregnet. Mængdeforbruget samt den samlede bemanding er<br />
benyttet i en tilbudskalkulation til opførelse af kælderen. I tabel 5-1 er mængdeforbruget til<br />
de forskellige arbejder opstillet.<br />
Tabel 5-1: Angivelse af mængdeforbrug til støbearbejde.<br />
Beton [m 3 ] Armering [t] Forskalling [m 2 ] Øvrige arbejder [m 3 ]<br />
Stribefundamenter 15,5 1 130 -<br />
- Jordarbejde - - - 10<br />
Punktfundamenter 64 4 170,1 -<br />
- Jordarbejde - - - 31<br />
Gulvkonstruktion 828 52 - -<br />
- Letklinker - - - 288<br />
Vægge 117 7,3 972 -
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Der er foruden de i tabel 5-1 givne mængder afsat tid til afretning af byggegrube <strong>og</strong> bearbejdning<br />
af armering.<br />
5.4.2 Elementopbygning af konstruktion<br />
Søjlernes placering i bygningen i forhold til projektmaterialet er ikke ændret, <strong>og</strong> derfor er<br />
der på figur 5-8, figur 5-9, <strong>og</strong> figur 5-10 vist søjleplan <strong>og</strong> givet forslag til bjælke- <strong>og</strong> dækplan.<br />
Ud fra planerne er antallet af præfabrikerede elementer bestemt.<br />
Figur 5-8: Søjleplan iht. udleveret projektmateriale.<br />
I henhold til søjleplanen på figur 5-8 er den på figur 5-9 viste bjælkeplan udarbejdet. Bjælkerne<br />
spænder fra søjle til søjle, da der ikke ønskes trækarmering i oversiden af bjælkerne.<br />
4,8 m<br />
7,4 m<br />
5,0 m<br />
4,6 m<br />
5,0 m<br />
5,9 m<br />
KBE KB KB KB KB KBE<br />
4,8 m<br />
7,4 m<br />
5,0 m<br />
4,6 m<br />
5,0 m<br />
5,9 m<br />
4,5 m 7,4 m 5,0 m 4,6 m 5,0 m 7,4 m 4,8 m<br />
4,5 m 7,4 m 5,0 m 4,6 m 5,0 m 7,4 m 4,8 m<br />
Figur 5-9: Udarbejdet bjælkeplan iht. søjleplanen.<br />
4,5 m 7,4 m 5,0 m 4,6 m 5,0 m 7,4 m 4,8 m<br />
4,8 m<br />
7,4 m<br />
5,0 m<br />
4,6 m<br />
5,0 m<br />
5,9 m<br />
N<br />
55
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
På figur 5-10 er givet et forslag til en dækplan, hvor dækelementernes længder fremgår.<br />
Dækelementerne er huldæk med en skønnet højde på 270 mm. Dette medfører, at det tungeste<br />
element vejer ca. 8 t. Derfor skal det sikres, at der er en kran til rådighed, der kan løfte<br />
elementet under montagearbejdet.<br />
5,9 m 11,6 m 11,6 m 12,4 m 13,5 m<br />
6,6 m 4,1 m 4,3 m 11,3 m<br />
Figur 5-10: Udarbejdet dækplan iht. bjælkeplanen.<br />
0,3 m element<br />
Af søjle-, bjælke-, <strong>og</strong> dækplanerne er forbruget af elementer til konstruktionen bestemt.<br />
Forbruget er opstillet i tabel 5-2.<br />
Tabel 5-2: Angivelse af mængdeforbrug til montagearbejde.<br />
Antal [stk] Længder [m] Forskellige elementtyper<br />
Søjler 45 3,2 1<br />
Bjælker 39 4,6 – 7,4 11<br />
Dækelementer 163 4,1 – 13,5 12<br />
Hermed er det totale materialeforbrug, der er omfattet af fagentreprisen, bestemt. Derfor er<br />
i det efterfølgende det tilhørende tidsforbrug bestemt.<br />
5.4.3 Bestemmelse af totaltid<br />
Totaltiden til opførelse af kælderkonstruktionen er beregnet på baggrund af en opstillet<br />
procesmængdeliste, hvor de forskellige arbejder med angivelse af mængdeforbrug er angivet.<br />
Driftstiden, som dækker over en del af totaltiden, er bestemt af ydelsesdata, der er fastlagt<br />
ved tabelopslag i Anlægsteknik 2 - Styring af byggeprocessen [Bejder, et. al., 2003]. I<br />
tabel 5-3 er det totale mandtimeforbrug for de forskellige arbejder angivet på baggrund af<br />
de bestemte ydelsesdata <strong>og</strong> mængder. Tiderne er fremkommet ved at summere mandtimeforbruget<br />
for de enkelte aktiviteter for hvert arbejde.<br />
56
Tabel 5-3: Oversigt over mandtimeforbrug.<br />
Aktivitet [mh]<br />
Stribefundamenter 89<br />
Punktfundamenter 267<br />
Gulvkonstruktion 1527<br />
Vægge 524<br />
Elementmontage 228<br />
I alt 2638<br />
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Den løbende driftstid er bestemt for de forskellige arbejder ved at antage en passende bemanding<br />
til de forskellige arbejder. Til driftstiden er tillagt en skønnet tillægstid, der dækker<br />
over klimatillægstid <strong>og</strong> usikkerhedstillæg. Denne samlede tid benævnes totaltiden, <strong>og</strong><br />
er for de forskellige arbejder opført i tabel 5-4.<br />
Tabel 5-4: Oversigt over totaltid<br />
Aktivitet Totaltid [dage]<br />
Stribefundamenter 3<br />
Punktfundamenter 6<br />
Gulvkonstruktion 23<br />
Vægge 13<br />
Elementmontage 8<br />
I alt 53<br />
Af tabel 5-4 fremgår det, at den samlede opførelsestid er beregnet til cirka 53 dage, hvilket<br />
svarer til godt 10 uger. Hvorledes arbejdet med opførelsen af kælderen er struktureret, beskrives<br />
senere i rapporten, nærmere bestemt i forbindelse med tidsplanlægningen.<br />
For støbearbejdet med væggene er der udarbejdet en gentagelsesplan, hvor arbejdsgangen<br />
med at støbe væggene er planlagt i ugetakter. I udarbejdelsen er der, foruden de beregnede<br />
driftstider, taget højde for den tid betonen skal hærde, før forskallingen kan fjernes. Desuden<br />
er arbejdet planlagt således, at alle forme er rengjort før weekenden, idet det vurderes<br />
at betonen vil hærde for lang tid over weekenden, <strong>og</strong> rengøringen af formene derfor besværliggøres.<br />
Gentagelsesplanen fremgår af tabel 5-5.<br />
57
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Tabel 5-5: Gentagelseplan for støbning af vægge.<br />
Mandag Tirsdag Onsdag Torsdag Fredag<br />
Arbejde F E F E F E F E F E<br />
Forskalling op 2 2<br />
Støbning 2<br />
Hærdetid 0 0<br />
Afforskalling 2 2<br />
Støbesjak 1<br />
Støbesjak 2<br />
58<br />
Forskalling op 2 2<br />
Støbning 2<br />
Hærdetid 0 0<br />
Afforskalling 2 2<br />
Forskalling op 2 2<br />
Støbning 2<br />
Hærdetid 0 0<br />
Afforskalling 2 2<br />
Forskalling op 2 2<br />
Støbning 2<br />
Hærdetid 0 0<br />
Afforskalling 2 2<br />
Armeringsbearbejdning 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3<br />
Sum 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7<br />
Der støbes i løbet af én uge fire væg-sektioner af ca. 15 m af to parallelt arbejdende støbehold<br />
bestående af to personer. Arbejdsforløbet fremgår af tabel 5-5. Foruden de to støbehold<br />
arbejder tre personer med at bearbejde armeringen til begge støbehold.<br />
5.4.4 Afkaldeplan til elementmontage<br />
Af tidsplanlægningen fremgår det, at montagearbejdet er planlagt til at vare otte dage. Derfor<br />
er der udarbejdet afkaldeplaner til elementleverandøren, således at denne kan pålæsse<br />
elementerne på sættev<strong>og</strong>nene i rigtig rækkefølge <strong>og</strong> levere elementerne til tiden. I tabel<br />
5-6, tabel 5-7 <strong>og</strong> tabel 5-8 ses afkaldeplanerne, der er udarbejdet for montagearbejdet.<br />
Tabel 5-6: Afkaldeplan for søjlemontage<br />
Leverance Betegnelse Antal [stk] Leveringsdato Tidspunkt Last [t]<br />
Læs 1 RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 12 Dag 1 Kl. 7.00 26,4<br />
Læs 2 RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 11 Dag 1 Kl. 12.30 24,2<br />
Læs 3 RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 11 Dag 2 Kl. 7.00 24,2<br />
Læs 4 RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 11 Dag 2 Kl. 12.30 24,2
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Tabel 5-7: Afkaldeplan for bjælkemontage.<br />
Leverence Betegnelse Antal [stk.] Leveringsdato Tidspunkt Last [t]<br />
Læs 1<br />
Læs 2<br />
Læs 3<br />
Læs 4<br />
Læs 5<br />
Læs 6<br />
KBE 4,8 m<br />
KBE 7,4 m<br />
KBE 5,0 m<br />
KBE 4,6 m<br />
KBE 5,9 m<br />
KB 4,8 m<br />
KB 7,4 m<br />
KB 5,0 m<br />
KB 4,6 m<br />
KB 5,9 m<br />
KB 4,8 m<br />
KB 7,4 m<br />
KB 5,0 m<br />
KB 4,6 m<br />
KB 5,9 m<br />
KB 4,5 m<br />
KB 4,8 m<br />
KB 7,4 m<br />
KB 5,0 m<br />
KB 4,6 m<br />
KB 5,9 m<br />
KB 4,5 m<br />
KB 4,8 m<br />
KB 7,4 m<br />
KB 5,0 m<br />
KB 4,6 m<br />
KB 5,9 m<br />
KB 4,5 m<br />
KBE 4,8 m<br />
KBE 7,4 m<br />
KBE 5,0 m<br />
KBE 4,6 m<br />
KBE 5,9 m<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
Dag 3 Kl. 7.00 22,1<br />
Dag 3 Kl. 8.15 28,2<br />
Dag 3 Kl. 9.45 33,4<br />
Dag 3 Kl. 11.00 33,4<br />
Dag 3 Kl. 12.45 33,4<br />
Dag 3 Kl. 14.30 22,1<br />
59
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Tabel 5-8: Afkaldeplan for dækmontage.<br />
Leverance Betegnelse Antal [stk.] Leveringsdato Tidspunkt Last [t]<br />
Læs 1 PX 32 / 5,9 m (C) 10 Dag 4 Kl. 7.00 33<br />
Læs 2 PX 32 / 5,9 m (C) 10 Dag 4 Kl. 9.00 33<br />
Læs 3 PX 32 / 5,9 m (C) 7<br />
Dag 4 Kl. 11.00 23,9<br />
PX 32 / 5,9 m (C*) 1<br />
Læs 4 PX 32 / 6,6 m (D) 5<br />
Dag 4 Kl. 13.00 31,5<br />
PX 32 / 11,6 m (F) 2<br />
Læs 5 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 4 Kl. 14.30 32,5<br />
Læs 6 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 7.00 32,5<br />
Læs 7 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 8.00 32,5<br />
Læs 8 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 9.30 32,5<br />
Læs 9 PX 32 / 11,6 m (F) 5<br />
Dag 5 Kl. 10.30 34,1<br />
PX 32 / 11,6 m (F*) 1<br />
Læs 10 PX 32 / 4,1 m (A)<br />
PX 32 / 4,3 m (B)<br />
PX 32 / 11,6 m (F)<br />
60<br />
4<br />
4<br />
2<br />
Dag 5 Kl. 12.30 31,8<br />
Læs 11 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 14.30 32,5<br />
Læs 12 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 6 Kl.7.00 32,5<br />
Læs 13 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 6 Kl. 8.00 32,5<br />
Læs 14 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 6 Kl. 9.30 32,5<br />
Læs 15 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 6 Kl. 10.30 32,5<br />
Læs 16 PX 32 / 11,6 m (F)<br />
PX 32 / 11,6 m (F*)<br />
PX 32 / 12,4 m (G)<br />
1<br />
1<br />
4<br />
Dag 6 Kl. 12.30 34,9<br />
Læs 17 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 6 Kl. 13.30 33,5<br />
Læs 18 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 6 Kl. 14.30 33,5<br />
Læs 19 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 7 Kl. 7.00 33,5<br />
Læs 20 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 7 Kl. 8.00 33,5<br />
Læs 21 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 7 Kl. 9.30 33,5<br />
Læs 22 PX 32 / 12,4 m (G)<br />
PX 32 / 12,4 m (G*)<br />
PX 32 / 11,3 m (E)<br />
Læs 23 PX 32 / 11,3 m (E)<br />
PX 32 / 13,5 m (H)<br />
3<br />
1<br />
1<br />
4<br />
1<br />
Dag 7 Kl. 10.30 28,2<br />
Dag 7 Kl. 12.30 33,2<br />
Læs 24 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 7 Kl. 13.30 30,4<br />
Læs 25 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 7 Kl. 14.30 30,4<br />
Læs 26 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 8 Kl. 7.00 30,4<br />
Læs 27 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 8 Kl. 8.00 30,4<br />
Læs 28 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 8 Kl. 9.30 30,4<br />
Læs 29 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 8 Kl. 10.30 30,4<br />
Læs 30 PX 32 / 13,5 m (H)<br />
PX 32 / 13,5 m (H*)<br />
2<br />
1<br />
Dag 8 Kl. 12.30 17,1<br />
Elementerne er i planerne angivet i den rækkefølge, de skal monteres. Det skal derfor hos<br />
leverandøren huskes, at elementerne skal læsses på sættev<strong>og</strong>nene i modsat rækkefølge.
5.4.5 Delkonklusion<br />
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Bag bestemmelsen af tidsforbruget ligger en del forudsætninger. Det er for det første forudsat,<br />
at foregående arbejder er afsluttet, samt at materialerne <strong>og</strong> materiellet er tilstede. For<br />
at tidsplanen kan overholdes, er det derfor en forudsætning, at der er en kran til rådighed i<br />
de perioder, hvor dette er forudsat. Kranen er forudsat at have en kapacitet på minimum<br />
320 tm, da det tungeste element, der vejer omkring 8 t, <strong>og</strong> skal monteres i en afstand af ca.<br />
40 m fra kranen. For det andet skal det sikres, at betonelementerne <strong>og</strong> den færdigblandede<br />
beton bliver leveret på pladsen til tiden.<br />
Beregningen af tidsforbruget er foretaget på baggrund af tabelopslag i lærebøger. En realistisk<br />
tidsplanlægning kræver ofte egne vedligeholdte ydelsesdata, samt erfaring med anlægsteknik.<br />
Forslaget er derfor givet med en vis forsigtighed.<br />
Nu hvor det samlede arbejde på byggepladsen er bestemt, skal arbejdet planlægges med<br />
henblik på at udarbejde en tidsplan for arbejdet, samt en tilbudskalkulation på hvor meget<br />
arbejdet skal koste.<br />
5.5 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
De forudgående udførelsesmetoder <strong>og</strong> ydelsesdata danner grundlaget for udarbejdelsen af<br />
tids- <strong>og</strong> ressourcestyringen for Kennedy byggeriet. I planlægningspr<strong>og</strong>rammet MS Project<br />
indtastes de forudbestemte parametre <strong>og</strong> opsættes i et stavdiagram. Aktiviteterne i stavdiagrammet<br />
kan planlægges således, at arbejdsforløbet på byggepladsen foregår på en hensigtsmæssig<br />
måde. Ud fra stavdiagrammet er det muligt at se, hvornår en bestemt aktivitet<br />
starter <strong>og</strong> slutter, <strong>og</strong> derudfra udarbejde en bemandingsplan.<br />
Byggeperioden for dette projekt starter d. 1. august 2002. Der er regnet med en arbejdsuge<br />
på 40 timer, dagligt 8 timer. Intet weekendarbejde eller feriedage i perioden.<br />
I forbindelse med udarbejdelsen af tidsstyringen har en tidsbestemt deadline ikke været<br />
fastsat, hvorved benyttelse af forcering i tidsplanlægningen ikke har været anvendt. En forcering<br />
af aktiviteterne på byggepladsen medfører automatisk en forøgelse af anlægsudgifterne,<br />
<strong>og</strong> det skal være op til bygherren, om vedkommende er klar til at betale det, en forcering<br />
medfører.<br />
Det samlede arbejde fra byggepladsindretning, jordarbejde <strong>og</strong> opførelse af kælder udgør<br />
sammenlagt 41 aktiviteter. Planlægningen af arbejdet fra første fase til færdiggørelsen af<br />
kælderen strækker sig over cirka 66 dage, <strong>og</strong> figur 5-11 angiver bemandingsplanen for<br />
byggepladsindretning, jordarbejdet <strong>og</strong> opførelse af kælderen på Kennedy byggeriet. Til de<br />
61
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
forskellige arbejdsopgaver ansættes håndværkere der besidder de nødvendige kvalifikationer.<br />
I tegningsmappen er tidsplanlægningen for hele arbejdsforløbet vedlagt som tegning A2,<br />
medens der i appendiks 2 er vedlagt en arbejdsplan, der angiver tidsforbruget samt hvilke<br />
arbejdere der påsættes de forskellige aktiviteter. Figur 5-11 angiver bemandingsplanen for<br />
det beskrevne byggeforløb. I uge 38-39 vil der være en stor bemanding på byggepladsen,<br />
da arbejdet med kælderen påbegyndes samtidig med, at der sideløbende udføres jordarbejde<br />
til sandpudefunderingen.<br />
Bemanding<br />
62<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Bemandingsplan<br />
32 33 34 35 36 37 38 39<br />
Uge<br />
40 41 42 43 44 45<br />
Figur 5-11: Angiver bemandingsplanen for Kennedy byggeriet.<br />
5.6 Tilbudskalkulation<br />
Tilbudskalkulationen er det tilbud, som fag-entreprenøren giver på et specifikt arbejde.<br />
Dette projekt beskæftiger sig med tilbudskalkulation på opførelsen af kælderen for Kennedy<br />
byggeriet. Tilbudskalkulationen tager udgangspunkt i de forudbestemte parametre fra<br />
de forudgående afsnit mht. arbejdets udførelsesmetode <strong>og</strong> tilhørende ydelsesdata. Tilbuddet<br />
omfatter:<br />
Leje af materielt<br />
Lønomkostninger<br />
Materialer<br />
Sociale ydelser<br />
Driftsomkostninger<br />
Fortjeneste
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
Enhedspriserne til tilbudskalkulationen er fundet ved opslag i henhold til [V&S Anlæg,<br />
2000] <strong>og</strong> [V&S Husbygning, 2000]. Der er set bort fra forhold som ge<strong>og</strong>rafiske prisvariationer<br />
<strong>og</strong> rabatter, da disse forhold baserer på erfaringstal i det praktiske.<br />
Opstillingen af regnestykket ser således ud:<br />
Bygværkets enhedspriser på materiel, leje af maskiner <strong>og</strong> løn ( 4.800.000 kr.)<br />
+ Omkostninger til byggepladsindretning ( 20.000 kr.)<br />
+ Sociale ydelser ( 560.000 kr.)<br />
+ Driftsomkostninger ( 1.600.000 kr.)<br />
= Reelle omkostninger for entreprenøren til opførelse af kælderen (6.980.000 kr.)<br />
+ risiko (3% 200.000 kr.)<br />
+ Salær (10% 700.000 kr.)<br />
= Tilbudssum ( 7.900.000 kr.)<br />
Som regel vil bygherren ikke dække udgifterne til indretning af byggepladsen <strong>og</strong> drift af<br />
byggepladsen, da det er en ydelse, som bygherren reelt ikke får gavn af. Udgifterne til byggepladsindretning<br />
<strong>og</strong> drift af byggepladsen fordeles ud over materiel, materiale <strong>og</strong> lønomkostningerne<br />
ved benyttelse af en omkostningsfaktor, der er entreprenørens samlede udgifter<br />
divideret med udgifterne til materialer, materiel, maskinleje <strong>og</strong> byggepladsindretning.<br />
Omkostningsfaktoren er bestemt til 1,47 <strong>og</strong> multipliceres denne omkostningsfaktor på nettoudgifterne,<br />
fås bruttoudgifterne.<br />
Entreprenørens reelle udgifter i forbindelse med opførelsen af kælderen udgør cirka<br />
7.000.000 kr., <strong>og</strong> den endelige tilbudssum der præsenteres til bygherren bliver cirka<br />
7.900.000 kr., hvilket giver et overskud på 900.000 kr. på arbejdet. Alt i alt bliver kvadratmeterprisen<br />
på byggeriet på 3376 kr./m 2 .<br />
63
Kapitel 5 Anlægsteknik<br />
64
Kapitel 6 Konklusion<br />
Kapitel 6 Konklusion<br />
Med udgangspunkt i Kennedy Arkaden, der stod færdig i foråret 2004, samt det udleverede<br />
tegningsmateriale for bygningen, er der udført projektering inden for fagområderne konstruktion,<br />
geoteknik <strong>og</strong> anlægsteknik.<br />
Der er i rapporten taget stilling til udførelsesmetoder <strong>og</strong> konstruktiv opbygning af Kennedy<br />
Arkaden, hvor det er fundet fordelagtigt at benytte præfabrikerede betonelementer <strong>og</strong> et<br />
statisk system af stabiliserende kerner. Ud fra disse overvejelser er der i hovedprojekteringen<br />
inden for konstruktion taget udgangspunkt i bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2, hvor der er fordelt laster<br />
via inertimomentmetoden til den stabiliserende kerne, der udgør bi<strong>og</strong>rafsal 1, samt dimensioneret<br />
en efterspændt betonbjælke, der understøtter gulvkonstruktionen i bi<strong>og</strong>rafsal 2.<br />
Betonbjælken skal være en 600 mm bred <strong>og</strong> 1000 mm høj bjælke udført med betonblanding,<br />
der har en trykstyrke på 50 MPa, samt bestående 25 stk. L15 liner udført med Freyssinet<br />
system. Betonbjælkens holdbarhed er ydermere undersøgt for en 60 min standardbrand,<br />
hvor det er fundet frem til, at den i perioden vil kunne modstå de opstillede laster.<br />
Hovedprojekteringen er afsluttet med en dimensionering af konstruktionssamlinger ved<br />
bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2, hvor der både er taget udgangspunkt i spændingerne bestemt efter de<br />
fordelte laster samt ud fra DS 411, hvor der for enkelte samlinger er opstillet robusthedskrav.<br />
Ud fra Kennedy Arkadens reelle opbygning er der i den geotekniske del af rapporten taget<br />
stilling til udførelsesmæssige overvejelser vedr. eksisterende brug af arealerne <strong>og</strong> de dertilhørende<br />
funderingsmæssige udfordringer for hele Kennedy Arkaden. Dette drejer sig specifikt<br />
om kælderkonstruktionen, hvor der er dimensioneret et grundvandssænkningsanlæg,<br />
der består af 96 sugespidser fordelt rundt om byggegruben. I den ene del af byggegruben er<br />
et skråningsanlæg dimensioneret, hvilket skal have et anlæg på 1:2. Den resterende byggegrube<br />
er udført med spunsvægge, som skal ned i kote -14,4. Ydermere er det undersøgt,<br />
hvor dybt spunsvæggene skal ned såfremt de forankres, <strong>og</strong> her er det fundet frem til, at de<br />
da skal ned i kote -6,9. Det anbefales at vælge den mest økonomiske, hvilken antages at<br />
være en fri spunsvæg.<br />
Ud fra overvejelserne i konstruktion <strong>og</strong> geoteknik samt projektmaterialet, er der foretaget<br />
en anlægsteknisk analyse, som omfatter en byggepladsindretning for hele byggepladsen,<br />
mens der er udført en afgræsning til kælderkonstruktionen for materiale, tids- <strong>og</strong> ressourceforbrug,<br />
hvilket bl.a. indfatter en tids- <strong>og</strong> ressourceplan samt en tilbudskalkulation. Overvejelserne<br />
vedr. byggepladsindretning er sammenfattet i tegning A1, hvor der er taget højde<br />
for, at en del af pladsen omkring den gamle rutebilstation stadig skal benyttes i forbindelse<br />
med bustransport. Ydermere er der taget højde for anlæg af skurby, lager, kraner <strong>og</strong><br />
kørselsarealer. For kælderkonstruktionen er der som nævnt udført materiale-, tids- <strong>og</strong> ressourceforbrug,<br />
idet det vælges at udføre kælderen som en kombination af in-situ støbning<br />
65
Kapitel 6 Konklusion<br />
<strong>og</strong> præfabrikerede elementer. Ud fra ressourcetabellerne er der udført en tidsplan for anlægsarbejdet,<br />
<strong>og</strong> det er fundet frem til, at det tager 55 dage at opføre selve kælderkonstruktionen<br />
<strong>og</strong> i øvrigt 60 dage for selve byggepladsindretningen samt 21 dage for jordarbejdet i<br />
forbindelse med kælderen. I alt er den samlede udførelsestid 66 dage. I forbindelse med<br />
kælderkonstruktionen er det fundet frem til, at det skal regnes med, at fagentreprisen forløber<br />
sig til ca. 7,9 millioner.<br />
66
Kapitel 7 Litteraturliste<br />
[Aalborg, 2005] www.aalborg.dk, 2005.<br />
Kapitel 7 Litteraturliste<br />
[Aalborg kommune, 2001] www.aalborg.dk. Lokalplan 10-061 - Busterminal, bi<strong>og</strong>raf-<br />
<strong>og</strong> butikscenter m.m. ved J.F. Kennedys plads. Aalborg<br />
Midtby. 2001.<br />
[BB-beton, 2005] www.bb-beton.dk, 2005.<br />
[Bejder, et al., 2003] Bejder, Erik <strong>og</strong> Olsen, Willy. Anlægsteknikforeningen - Anlægsteknik<br />
2. 1. udgave, 2003.<br />
[Betonelement, 2005] www.betonelement.dk, 2005.<br />
[Bolonius, 2005] Bolonius, Frits. Aalborg Universitet - Brandteknisk dimensionering<br />
af bærende konstruktioner. 2. udgave, 2005.<br />
[Bolonius, 2002] Bolonius, Frits. Aalborg Universitet - Montagebyggeri 2. Januar<br />
2002.<br />
[Cement & Beton, 2002] Aalborg Portland <strong>og</strong> Aalborg Cement – Cement <strong>og</strong> Beton.<br />
17. udgave, 2002.<br />
[DS409, 1998] Dansk Standard – Norm for sikkerhedsbestemmelser for<br />
konstruktioner. 2. udgave, DS409:1998. København 1999.<br />
[DS410, 1998] Dansk Standard - Norm for last på konstruktioner. 4. udgave,<br />
DS410:1998. København 1999.<br />
[DS411, 1999] Dansk Standard - Norm for betonkonstruktioner. 4. udgave,<br />
DS411:1999. København 1999.<br />
[DS411/Ret. 1, 2002] Dansk Standard rettelsesblad - Norm for betonkonstruktioner.<br />
1. udgave DS411/Ret.1:2002. København 2002.<br />
[DS412, 1998] Dansk Standard - Norm for stålkonstruktioner. 3. udgave,<br />
DS412:1998. København 1999.<br />
[DS 415, 1998] Dansk Standard - Norm for fundering. 4. udgave,<br />
DS415:1998. København 1999.<br />
67
Kapitel 7 Litteraturliste<br />
[DS/INF 147, 2003] Dansk standard – Nye europæiske standarder for brandteknisk<br />
prøvning <strong>og</strong> klassifikation. 1. udgave, 2003.<br />
[Foley, 2004] Foley, Christina. Aalborg Universitet - Kontinuummekanik.<br />
2004.<br />
[Freyssinet, 2005] www.freyssinet.com, 2005.<br />
[Harremoës, et. al. (1), 1984] Harremoës, Poul; Jacobsen, Moust <strong>og</strong> Ovesen, Krebs. Læreb<strong>og</strong><br />
i Geoteknik 1. 5. udgave, 1984.<br />
[Harremoës, et. al. (2), 1984] Harremoës, Poul; Jacobsen, Moust <strong>og</strong> Ovesen, Krebs. Læreb<strong>og</strong><br />
i Geoteknik 2. 4. udgave, 1984.<br />
[Herholdt, et. al., 1985] Herholdt, Aage D.; Justesen Chr., F. P.; Nepper-Christensen,<br />
Palle <strong>og</strong> Nielsen, Anders. Aalborg Portland - Beton-B<strong>og</strong>en.<br />
2. udgave, 1985.<br />
[Heshe, et. al., 1999] Heshe, Gert; Jensen, Aage P; Jacobsen, Poul K <strong>og</strong> Christensen,<br />
René. Aalborg Universitet - Betonkonstruktioner. 3. udgave,<br />
1999.<br />
[Jensen, et. al., 2005] Jensen, Bjarne Chr. <strong>og</strong> Hansen, Svend Ole. Teknisk forlag –<br />
Bygningsberegninger efter DS409 <strong>og</strong> DS410. 1. udgave,<br />
2005.<br />
[Kloch, 2001] Kloch, Søren - Noter vedr. spændbeton. Aalborg Universitet,<br />
instituttet for bygningsteknik. 2001.<br />
[Nielsen, 2001] Carl Bro, Udarbejdet af Benjaminn Nordahl Nielsen. Geoteknisk<br />
rapport - Aalborg Rutebilstation. 14. december 2001.<br />
[Noter:Bæreevne, 2005] www.civil.auc.dk/~i6ss, 2005<br />
[Noter – Kabeltyper, 2000] Udleveret materialedata, 2000.<br />
[Olsen, et. al., 2001] Olsen, Willy; Fisker, Søren; Møller, Henning; Mathiasen,<br />
John <strong>og</strong> Markussen, Verner. Anlægsteknikforeningen - Anlægsteknik<br />
1. 1. udgave, 2004.<br />
68
[Retsinformation, 2005] www.retsinformation.dk, 2005.<br />
Kapitel 7 Litteraturliste<br />
[SBI 82, 1976] Statens byggeforskningsinstitut – SBI 82 skivebygningers<br />
stabilitet 1. 1976.<br />
[Skanska, 2005] www.skanska.dk, 2005.<br />
[Spændbeton, 2005] Kurset spændbeton v. Lars Pedersen, 2005.<br />
[Spændcom, 2005] www.spaencom.dk, 2005.<br />
[Teknisk Ståbi, 2003] Ingeniøren|bøger – Teknisk Ståbi. 18. udgave, 2003<br />
[Thelanderson, 1987] Thelanderson, Sven. Analysis of thin-walled elastic beams.<br />
Lund, Sweden 1987.<br />
[TK-development, 2005] www.tkdevelopment.dk, 2005.<br />
[V&S Anlæg, 2000] V&S Byggedata - Anlæg Netto 2000. Januar 2000.<br />
[V&S Husbygning, 2000] V&S Byggedata - Husbygning Netto 2000. Januar 2000.<br />
[VMC-pitzner, 2005] www.vmc-pitzner.dk, 2005.<br />
69
Kapitel 7 Litteraturliste<br />
70
Bilagsrapport
Indhold<br />
Indhold<br />
BILAG 1 FORPROJEKTERING AF KENNEDY ARKADEN 77<br />
1.1 KONSTRUKTIONENS OPRINDELIGE UDFORMNING 77<br />
1.2 ALTERNATIVE OPBYGNING OG STABILITET 81<br />
1.3 VURDERING AF FORPROJEKTERING AF KENNEDY ARKADEN 88<br />
BILAG 2 FORPROJEKTERING AF BIOGRAFSAL 2 89<br />
2.1 STATISK SYSTEM AF BIOGRAFSAL 2 90<br />
2.2 SKITSEFORSLAG 92<br />
2.3 VURDERING AF FORPROJEKTERING AF BIOGRAFSAL 2 102<br />
BILAG 3 INTRODUKTION TIL HOVEDPROJEKTERING 105<br />
3.1 OPBYGNING AF KENNEDY ARKADEN 106<br />
3.2 LASTANALYSE 106<br />
3.3 LASTKOMBINATIONER 113<br />
BILAG 4 SPÆNDINGSBESTEMMELSE 115<br />
4.1 INERTIMOMENTER FOR DE STABILISERENDE KERNER 116<br />
4.2 FASTLÆGGELSE AF FORSKYDNINGSCENTRET 119<br />
4.3 VRIDNINGSSTIVHED 121<br />
4.4 LASTFORDELING TIL KERNE 9 122<br />
4.5 BEREGNING AF SPÆNDINGER VED FUNDAMENT 125<br />
4.6 OPSAMLING AF SPÆNDINGSFORDELING 137<br />
BILAG 5 SPÆNDBETON 139<br />
5.1 BEREGNINGSFORUDSÆTNINGER 139<br />
5.2 FASTLÆGGELSE AF TVÆRSNIT OG KABELGEOMETRI 141<br />
5.3 DET STATISKE SYSTEM 143<br />
5.4 OPSPÆNDINGSKRAFT 144<br />
5.5 LÅSETAB 155<br />
5.6 EFFEKTIV OPSPÆNDINGSKRAFT 156<br />
5.7 EFTERVISNING AF BÆREEVNE 157<br />
5.8 SPALTEARMERING I FORANKRINGSZONEN 160<br />
5.9 MONTAGEARMERING 163<br />
5.10 FORSKYDNINGSARMERING 166<br />
5.11 OPSAMLING AF SPÆNDBETON 172
Indhold<br />
BILAG 6 BRANDTEKNISK DIMENSIONERING 173<br />
6.1 LASTPÅVIRKNING 174<br />
6.2 TEMPERATUREN I SPÆNDARMERINGEN 175<br />
6.3 BETONENS STYRKE 177<br />
6.4 EFTERVISNING AF BÆREEVNE 180<br />
6.5 OPSAMLING AF BRANDTEKNISK DIMENSIONERING 181<br />
BILAG 7 KONSTRUKTIONSSAMLINGER 183<br />
7.1 LASTER OG STYRKER 184<br />
7.2 FUGEARMERING (1) 186<br />
7.3 RANDARMERING (2) 187<br />
7.4 TRÆKSAMLING MELLEM VÆGELEMENT OG FUNDAMENT (3) 190<br />
7.5 FORSKYDNINGSSAMLING MELLEM VÆGELEMENTER (4) 193<br />
7.6 FORSKYDNINGSSAMLING MELLEM VÆG OG FUNDAMENT (5) 195<br />
7.7 OPSAMLING KONSTRUKTIONSSAMLINGER 199<br />
BILAG 8 GEOTEKNISKE UNDERSØGELSER 201<br />
8.1 GEOTEKNISKE FORHOLD 201<br />
BILAG 9 BYGGEGRUBE 213<br />
9.1 GRUNDVANDSSÆNKNINGSANLÆG 213<br />
9.2 PROJEKTERING AF SPUNSVÆG 221<br />
9.3 STABILITET AF SKRÅNINGSANLÆG 249<br />
BILAG 10 ANLÆGSTEKNIK 261<br />
10.1 FORBEREDELSE TIL OPFØRELSESFASEN 261<br />
10.2 INDRETNING AF BYGGEPLADSEN 262<br />
10.3 INDHEGNING AF BYGGEPLADSEN 263<br />
10.4 BYGGEPLADSENS KØREAREALER 264<br />
10.5 SKURBY 265<br />
10.6 LAGERPLADS OG ARBEJDSSTEDER 267<br />
10.7 KRANER 268<br />
10.8 ØVRIGE FORHOLD 270<br />
10.9 BESTEMMELSE AF TIDSFORBRUG 270<br />
BILAG 11 JORDARBEJDE 273<br />
11.1 FLYTNING AF JORD 274
Indhold<br />
11.2 TRANSPORT 276<br />
11.3 OMLØBSTID 277<br />
11.4 TID 280<br />
BILAG 12 UDFØRELSE AF KÆLDERKONSTRUKTION 283<br />
12.1 BESKRIVELSE AF KÆLDER 284<br />
12.2 OPBYGNING AF KÆLDERKONSTRUKTION 285<br />
12.3 BESTEMMELSE AF TIDSFORBRUG 292<br />
12.4 OPSAMLING 306<br />
BILAG 13 TIDS- OG RESSOURCESTYRING 309<br />
13.1 TIDSPLANLÆGNING 309<br />
13.2 TILBUDSKALKULATION 312
Indhold
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Forprojekteringen af Kennedy Arkaden tager udgangspunkt i bygningens oprindelige statiske<br />
system, hvor bygningens udformning <strong>og</strong> udførelsesmæssige overvejelser kort vurderes.<br />
Dernæst følger en analyse af alternative løsninger til den konstruktive udformning, idet det<br />
antages, at bygherren ønsker, at bibeholde bygningens funktioner, som er anskueliggjort i<br />
hovedrapporten afsnit 1.2. For begge alternative løsninger foretages en vurdering af stabiliteten.<br />
1.1 Konstruktionens oprindelige udformning<br />
Der er i forbindelse med projekteringen af Kennedy Arkaden udleveret et antal tekniske<br />
tegninger over bygningen, hvilke i det følgende afsnit bruges til at belyse særlige funktionskrav,<br />
hvorefter konstruktionens udformning klarlægges. Kennedy Arkadens udformning<br />
kan illustreres ved at betragte i sammenfatning af de enkelte plan, jf. figur 1-1.<br />
Figur 1-1: Illustration af omrids af Kennedy Arkaden med de enkelte zoners højde.<br />
1.1.1 Konstruktiv opbygning af Kennedy Arkaden<br />
Kennedy Arkadens funktion er meget forskellig fra etage til etage, jf. hovedrapport afsnit<br />
1.2, <strong>og</strong> derfor er der forskel på, hvordan de forskellige etager konstruktionsmæssigt er opbygget.<br />
Derfor beskrives i det følgende, hvordan de enkelte etager konstruktionsmæssigt er<br />
opbygget.<br />
77
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Startes beskrivelsen fra det nederste plan, findes som det første, under terræn, kælderen.<br />
Kælderen er opbygget af søjler, bjælker <strong>og</strong> vægelementer, hvor ydervæggene antages insitu<br />
støbte, da ydervæggene står under grundvandspejlet i området.<br />
Første etage er hovedsageligt opbygget med bjælker <strong>og</strong> søjler for at sikre fleksibilitet, <strong>og</strong> i<br />
kombination med dette er der langs bygningens rand opført et antal stabiliserende kerner<br />
for at sikre bygningens stabilitet. Det er d<strong>og</strong> ikke alle af kernerne, der er gennemgående,<br />
hvilket skyldes, at bygningen undervejs ændrer form, jf. figur 1-1. Ligeledes er det ikke<br />
nødvendigt med mange kerner i den øvre konstruktion, da de horisontale laster fra vind eller<br />
den vandrette masselast er mindre her.<br />
Anden <strong>og</strong> tredje etage er konstruktionsmæssigt ens opbygget, men er væsentlig anderledes<br />
end første etage, da der i bi<strong>og</strong>rafcentret benyttes en kombination af vægelementer, dvs. skiver,<br />
mens resten af etagedelen er opbygget vha. bjælker <strong>og</strong> søjler. Fjerde, femte <strong>og</strong> sjette<br />
etage består af et antal fløje bygget op vha. vægelementer til at tage de vertikale laster i<br />
kombination med kerner, der tager de horisontale. Denne opbygning er tillige ens for syvende<br />
<strong>og</strong> ottende etage, der udgør det nordvestlige hjørne på Kennedy Arkaden. Elementerne<br />
fra første etage <strong>og</strong> opefter er præfabrikerede betonelementer.<br />
Sammenfattes det forrige haves, at bygningens bærende elementer primært består af et søjle/bjælkesystem<br />
med stabiliserende kerner trods, at der enkelte steder er brugt bærende<br />
vægeelementer. Som det ses på figur 1-2 består yderkonstruktionen hovedsageligt af murværk<br />
med store vinduespartier, som er ophængt på betonkonsoller, hvorved de bagvedliggende<br />
betonelementer skjules. [Skanska, 2005]<br />
Figur 1-2: Billede af Kennedy Arkadens facade, som er udført i røde mursten <strong>og</strong> store vinduespartier. [TKdevelopment,<br />
2005]<br />
Pga. bygningens store grundareal <strong>og</strong> højde, er der gennem hele bygningen opstillet stabiliserende<br />
kerner i kombination med indvendige søjler/bjælker <strong>og</strong> skiver/dæk til optagelse af<br />
78
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
de vertikale kræfter. Skitseres den givne opbygning med fokus på bygningens kerner, giver<br />
figur 1-3 et samlet indtryk.<br />
Figur 1-3: Illustration af Kennedy Arkaden u. kælder, hvor de opførte bærende kerner <strong>og</strong> vægge er markeret<br />
med rød. De enkelte planer er adskilt af de blå flader. De bærende søjler <strong>og</strong> dertilhørende bjælker er ikke<br />
vist. Ydermere er der ikke taget hensyn til dækkenes bæreretning.<br />
1.1.2 Overvejelser vedr. dækplan<br />
I forbindelse med det udleverede tegningsmateriale bestemmes i det følgende placering <strong>og</strong><br />
bæreretning af dækelementerne mellem de forskellige etager. Redegørelsen er vigtig for<br />
den videre projektering, da det er dækelementernes bæreretning, der afgør, hvilke konstruktionselementer<br />
belastningen afleveres til.<br />
Som beskrevet i afsnit 1.1.1 er 1. etage opbygget af et omfattende bjælke/søjlesystem. De<br />
benyttede dækelementer vil være standardiserede i henhold til normkravene for modulprojektering,<br />
således at de anvendes i modulmålene 6M, 12M <strong>og</strong> 24M. For dækelementerne<br />
omkring trappeskakterne benyttes enten specialfabrikerede elementer, hvilket skyldes, at<br />
der er blevet gjort plads til ventilation <strong>og</strong> installationsmæssige hensyn omkring skakterne,<br />
hvorved målene omkring skakterne ikke bliver modulære.<br />
Dækplanet for 1., 2. <strong>og</strong> 3. etage vil med få modifikationer være identiske. Forskellene ligger<br />
i, at bi<strong>og</strong>rafsalene <strong>og</strong> foyeren spænder over flere etager. På figur 1-4 er de nævnte<br />
dækplan illustreret.<br />
79
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Figur 1-4: Dækplan over udvalgte etager, der giver overblikket over Kennedy Arkaden.<br />
Dækelementerne der anvendes for 1., 2. <strong>og</strong> 3. etage spænder fra 3 til 20 meter, fordelt over<br />
9 elementdimensioner. Det største element forefindes i bi<strong>og</strong>rafsal 1. Denne er på 20 m, da<br />
det ikke er hensigtsmæssigt at indlægge søjler <strong>og</strong> bjælker i salen. Det er valgt at anvende<br />
TT-bjælker til at kunne håndtere et så omfattende spænd, men dette er ikke yderligere behandlet<br />
i rapporten.<br />
En principskitse over dækplanet på 5. etage er <strong>og</strong>så illustreret på figur 1-4, hvilket er identisk<br />
med 6. etage. Dækplanet for 4. etage er en kombination af det for 1. <strong>og</strong> 5. etage. 7. <strong>og</strong><br />
8. etage, der består af tårnet, bibeholder dækplanet fra de forudgående etager.<br />
80
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Dækelementerne i de viste dækplan understøttes på forskellige måder, alt efter hvilke konstruktionselementer<br />
de er sat sammen med samt hvilke understøtningsformer, der ønskes<br />
for at opfylde den statiske virkemåde. Til optagelse af de lodrette kræfter benyttes tre understøtningsformer,<br />
hvor den ene er ved bagmuren i form af facadeelementer i beton <strong>og</strong><br />
den anden via bjælker, der er understøttet af betonsøjler. Den sidste understøtning, der tager<br />
de lodrette laster fra dækelementerne er de stabiliserende kerner, som ydermere nedfører<br />
de vandrette kræfter til fundamenterne. Inde i bygningen forefindes ydermere enkelte<br />
steder bærende vægelementer, hvilke <strong>og</strong>så er med til at optage de vandrette laster <strong>og</strong> evt.<br />
fordele dem til de stabiliserende kerner, ligesom de tager lodrette laster.<br />
1.2 Alternative opbygning <strong>og</strong> stabilitet<br />
I afsnit 1.1 blev det belyst, at Kennedy Arkaden overordnet set består af bjælke/søjlesystem<br />
med stabiliserende kerner samt enkelte steder gennemgående stabiliserende<br />
vægelementer. Stabiliteten, dvs. hvorledes lasternes føres til fundamenterne, kan principielt<br />
opnås ved bare at benytte én af de to metoder.<br />
En bygning er stabil når de enkelte bygningsdele er stabile i ligevægt samt i stand til at<br />
modstå de kræfter, de påvirkes af [SBI 82, 1976]. Derved skal det grundlæggende set beskrives,<br />
hvordan de lodrette <strong>og</strong> vandrette laster optages <strong>og</strong> overføres til fundamentet.<br />
For hver af de to modeller, der i det følgende analyseres, skal hovedsystemet <strong>og</strong> dets virkemåde<br />
for Kennedy Arkaden klarlægges, hvilket sker ud fra antagelsen om, at bygningens<br />
stabilitet kan klarlægges ud fra de enkelte delsystemers stabilitet.<br />
1.2.1 Stabiliserende kerner<br />
Formålet med dette system er, at søjlerne tager de vertikale laster fra pladevirkning i dækkene,<br />
mens de stabiliserende kerner i form af trappe- <strong>og</strong> elevatorskakte primært optager de<br />
horisontale laster. Ved at vælge stabiliserende kerner gøres bygningen fleksibel med hensyn<br />
til valg af facader <strong>og</strong> indretning af rummene. Samtidig er stabiliserende kerner en god<br />
løsning såfremt, det er et krav fra bygherren, at der skal opføres trappe- <strong>og</strong> elevatorskakte<br />
En illustration af Kennedy Arkaden, hvor der kun benyttes stabiliserende kerner til at optage<br />
de horisontale laster er illustreret på figur 1-2. De fremhævede dele markerer skakterne.<br />
81
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Figur 1-5: Illustrerer en principskitse over Kennedy Arkaden med stabiliserende kerner. Skakterne er markeret.<br />
I det følgende redegøres for hvordan hhv. de vertikale som horisontale laster føres til fundamenterne.<br />
Vertikale laster<br />
De vertikale laster i Kennedy Arkaden består af egen-, sne- <strong>og</strong> nyttelast, hvor det er optagelse<br />
af egen- <strong>og</strong> nyttelasten for etagedækkene, der fokuseres på. Dækelementerne kan<br />
som tidligere beskrevet være understøttet af et bjælke- søjlesystem, via en bagmur eller af<br />
stabiliserende kerne. Kombinationen af understøtningsforholdene afhænger af, hvor i bygningen,<br />
der fokuseres, da det er konstruktionselementerne <strong>og</strong> samlingerne, der afgør understøtningerne.<br />
Et eksempel kan være dækelementer, der er understøttet af et bjælke/søjlesystem<br />
i den ene ende <strong>og</strong> en stabiliserende kerne i den anden ende, jf. figur 1-6.<br />
Figur 1-6: Illustration af kerne i det sydøstlige hjørne, hvor dækelementerne er understøttet af hhv. bjælke/søjlesystem<br />
<strong>og</strong> stabiliserende kerne.<br />
82
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Da dækelementerne kun skal aflevere vertikale laster til søjlerne, kan samlingen mellem<br />
bjælken <strong>og</strong> dækelementet udføres som vist på figur 1-7.<br />
Figur 1-7: Samling mellem dækelement <strong>og</strong> bjælke understøttet af søjler.<br />
Samlingen mellem dækelementet <strong>og</strong> den stabiliserende kerne kan derimod ikke udføres<br />
som samlingen mellem bjælken <strong>og</strong> dækelementet, da den <strong>og</strong>så skal være i stand til at optage<br />
forskydningskræfter, hvilket der ses på i det følgende afsnit. En mulig samling kunne<br />
være som vist på figur 1-8.<br />
Figur 1-8: Forskydningssamling mellem dækelement <strong>og</strong> vægelement.<br />
I samlingen er der indlagt bøjlearmering, som placeres i fugen, hvilket sikrer, at dækelementet<br />
er forbundet til randarmeringen omkring et antal dækelementer, således det er muligt<br />
at optage forskydning.<br />
Hovedprincipperne ved optagelse af nyttelasten <strong>og</strong> egenlasten er derved bjælke/pladevirkning<br />
i dækelementerne, hvorefter halvdelen af lasten føres til hhv. søjlerne <strong>og</strong><br />
den stabiliserende kerne, da dækket ved de givne samlinger kan antages simpelt understøt-<br />
83
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
tet. Dernæst ledes kræfterne til fundamentet vha. søjle/skivevirkning i hhv. søjler <strong>og</strong> vægge.<br />
Horisontale laster<br />
De horisontale laster i form af vindlast <strong>og</strong> den vandrette masselast føres via skivevirkning i<br />
dækelementerne frem til de stabiliserende kerner, hvorved kernerne skal dimensioneres for<br />
den forekomne forskydningskraft mellem selve dækelementet <strong>og</strong> kernen. Ydermere er de<br />
horisontale laster årsag til, at der opstår et moment ved bunden af fundamentet. Optagelsen<br />
af lasterne ved brug af spændingsfordeling er illustreret på figur 1-9.<br />
Figur 1-9: Illustration af kerne i det sydøstlige hjørne af Kennedy Arkaden, hvor der skal optages en horisontal<br />
last fra dækelementerne. Optagelsen er illustreret ved en spændingsfordeling.<br />
Vha. ovenstående princip kan understøtningsforholdene klarlægges for alle etageplan. I det<br />
følgende tages der udgangspunkt i 1. etage, hvor understøtningsforholdene er vist på figur<br />
1-10.<br />
84
Figur 1-10: Statisk system for 1. etage, hvor kun de stabiliserende kerner er vist.<br />
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Princippet er, at de fleste elevatorskakte <strong>og</strong> trappeopgange optager de horisontale laster, <strong>og</strong><br />
i figuren er understøtningsforholdene symboliseret ved fjedre, da kræfterne fordeles efter<br />
kernernes stivheder.<br />
For at udføre betragtninger vedr. samlinger under påvirkning af horisontale laster, tages der<br />
udgangspunkt i dækelementerne, der fører lasterne frem til de stabiliserende kerner ved<br />
skivevirkning. For at sikre at pladerne ikke glider fra hinanden grundet forskydningskræfterne<br />
ilægges fugearmering i støbeskellene <strong>og</strong> randarmering rundt om elementerne. Randarmeringen<br />
sikrer, at flere dæk kan betragtes som en sammenhængende plade, mens fugearmeringen<br />
placeres i støbeskellene mellem dækelementerne <strong>og</strong> forankres til randarmeringen<br />
for at sikre optagelse af forskydningskræfterne. Dette er illustreret på figur 1-11.<br />
N<br />
85
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Figur 1-11: Samling mellem to dækelementer hvor både randarmeringen <strong>og</strong> fugearmeringen vises. [Noter:<br />
Bæreevne, 2005]<br />
1.2.2 Stabiliserende vægelementer<br />
Formålet med dette system er, at søjlerne via bjælker eller de gennemgående vægge tager<br />
de vertikale laster vha. pladevirkning i dækkene. De horisontale laster optages ved direkte<br />
skivevirkning i de gennemgående vægelementer. En illustration af Kennedy Arkaden, hvor<br />
der kun benyttes gennemgående stabiliserende vægelementer er illustreret på figur 1-12.<br />
Placeringerne af de stabiliserende vægge er lagt med omtanke for den eksisterende rumopdeling,<br />
som bygherren har ønsket, da de er gennemgående. Hovedparten af væggene er<br />
placeret således, at den eksisterende ruminddeling bibeholdes.<br />
Figur 1-12: Illustrerer en principskitse over Kennedy Arkaden med stabiliserende vægge. De bærende vægge<br />
er markeret.<br />
I det følgende redegøres for hvordan hhv. de vertikale som horisontale laster føres frem til<br />
kernen <strong>og</strong> derefter til fundamenterne.<br />
86
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Vertikale laster<br />
De vertikale laster optages efter samme princip som beskrevet ved stabiliserende kerner, jf.<br />
afsnit 1.2.1.<br />
Horisontale laster<br />
De gennemgående stabiliserende vægge optager horisontale laster i deres eget plan, da det<br />
er i denne retning, de har deres største bøjningsstivhed. Som ved de stabiliserende kerner<br />
skal de stabiliserende vægge være i stand til at optage den største forskydningskraft. Understøtningsforholdene<br />
for et af etagedækkene kan da illustreres på figur 1-13.<br />
Figur 1-13: Statisk system for 2.etage, vandret snit, hvor kun de bærende vægge er vist. De markerede vægge<br />
er ikke gennemgående.<br />
Det er formuleret at vægge skal være gennemgående, hvilket d<strong>og</strong> ikke er et krav. Ved ikke<br />
gennemgående vægelementer skal der d<strong>og</strong> tages højde for, at forskydningskræfterne kan<br />
omlejres til nedenstående bærende vægge uden væsentlige problemer. Fordelingen af horisontale<br />
laster til de enkelte vægelementer foregår som ved stabiliserende kerner efter væggenes<br />
stivhed.<br />
For at sikre skivevirkningen i en sammenhængende væg, der består af flere vægelementer,<br />
skal der indlægges fugearmering i de lodrette skel for at sikre nedføringen af forskyd-<br />
N<br />
87
Bilag 1 Forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
ningskraften, hvilket er illustreret på figur 1-14. Dette er <strong>og</strong>så gældende for stabiliserende<br />
kerner.<br />
Figur 1-14: Illustration af vægelement ved lodret snit. Vægelementet er vist med to bøjler <strong>og</strong> fugearmering i<br />
støbeskellet.<br />
Ydermere er gennemgående vægelementer, der påvirkes af horisontale laster i forskellige<br />
plan, årsag til, at der skal optages hhv. et moment <strong>og</strong> en forskydningskraft ved fundamentsniveau.<br />
Forskydningskraften <strong>og</strong> evt. trækkræfter optages i fundamentet ved at placere<br />
armering i støbeskellet.<br />
1.3 Vurdering af forprojektering af Kennedy Arkaden<br />
Ud fra beskrivelsen af de to statiske systemer samt den overslagsmæssige beregning af armering<br />
i de udvalgte samlinger, vurderes det, at det er fordelagtigt at arbejde videre med et<br />
statisk system bestående af stabiliserende kerner. De stabiliserende kerner er lettere at udnytte,<br />
da der i bygningen på forhånd er valgt at opføre elevatorskakte <strong>og</strong> omfattende trappeopgange.<br />
Derudover gives der større valgfrihed mht. facade ved at benytte stabiliserende<br />
kerner. Ulempen ved stabiliserende vægge er, at de let kan begrænse brugen af enkelte lokaler.<br />
I forbindelse med valget af statisk system for Kennedy Arkaden benyttes præfabrikerede<br />
betonelementer, da dette anses for mest økonomisk. Grunden hertil antages at være kortere<br />
opførelsestid, i forhold til in-situ støbning, da der skal udføres forskallingsarbejde. Derudover<br />
undgås det at vente på at betonen ved hærdning opnår den tilladelige styrke før, der<br />
kan afforskalles, hvilket <strong>og</strong>så kræver meget arbejde af jord- <strong>og</strong> betonarbejderne.<br />
88
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Kennedy Arkaden rummer som tidligere nævnt et stort bi<strong>og</strong>rafkompleks bestående af ti<br />
bi<strong>og</strong>rafsale. Sal 1, som er den største sal, strækker sig over stueetagen, 1. <strong>og</strong> 2. etage, mens<br />
de resterende sale alle spænder over 1. <strong>og</strong> 2. etage. Sal 2, som er den næststørste sal, er<br />
placeret tæt op ad sal 1, således at adskillelsen mellem de to sale består af en fælles gennemgående<br />
bærende væg. På figur 2-1 ses en planskitse af Kennedy Arkaden med angivelse<br />
<strong>og</strong> nummerering af bi<strong>og</strong>rafsalene.<br />
Figur 2-1: Bi<strong>og</strong>rafsalenes placering i Kennedy Arkaden.<br />
Øverst til højre i det grå felt på figur 2-1 findes bi<strong>og</strong>rafens billetsalg, som <strong>og</strong>så fremgår af<br />
figur 2-2, der desuden viser etageadskillelsens hældning. Billetsalg, opholdsareal <strong>og</strong> hovedindgang<br />
til Kennedy Arkaden findes altså under sal 2.<br />
Den horisontale etageadskillelse mellem stueetagen <strong>og</strong> sal 2 består dels af en vandret betonkonstruktion<br />
<strong>og</strong> dels af en skrå betonkonstruktion, der danner vinklen 17º med vandret.<br />
89
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Figur 2-2: Etageadskillelsens hældning over bi<strong>og</strong>rafens billetsalg.<br />
Dette afsnit omhandler en analyse af, hvorledes etageadskillelsen mellem stueetagen <strong>og</strong><br />
bi<strong>og</strong>rafsal 2 kan konstrueres. Der er således ikke taget højde for, hvordan konstruktionen<br />
allerede er opbygget, da der ikke er tegningsmateriale over detaljerne til rådighed. Desuden<br />
er det ikke muligt at se den konstruktive opbygning på stedet, da etageadskillelsen er skjult<br />
under et nedhængt loft. Formålet med analysen er ikke at give forslag til to eller flere forskellige<br />
statiske systemer, men derimod at give forslag til to forskellige udførelsesmetoder<br />
for det eksisterende statiske system.<br />
I vandrette mål spænder konstruktionen over 15 x 23 m, hvilket danner grundlag for en<br />
vurdering af, om det er mest hensigtsmæssigt at in-situ-støbe konstruktionen eller om en<br />
opbygning af præfabrikerede betonelementer er mere hensigtsmæssig. I analysen indgår<br />
ligeledes en vurdering af den mest hensigtsmæssige spændretning for betonelementerne.<br />
2.1 Statisk system af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
I dette afsnit er kort redegjort for det statiske system for sal 2, <strong>og</strong> dermed hvorledes de vertikale<br />
<strong>og</strong> horisontale laster føres til fundamenterne. På figur 2-3 fremgår grundplanen af sal<br />
2. De vægge <strong>og</strong> søjler, der umiddelbart fremgår af det udleverede tegningsmateriale, <strong>og</strong><br />
som regnes at optage laster, er markeret med rødt. Planen danner grundlag for projektering<br />
af betonkonstruktionen.<br />
90
Figur 2-3: Grundplan over bi<strong>og</strong>rafsal 2.<br />
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
På figur 2-4 <strong>og</strong> figur 2-5 er de fire lodrette snit A-A, B-B, C-C <strong>og</strong> D-D, som er markeret på<br />
figur 2-3, optegnet.<br />
Figur 2-4: Lodrette snit A-A <strong>og</strong> B-B af bi<strong>og</strong>rafsal 2.<br />
Figur 2-5: Lodrette snit C-C <strong>og</strong> D-D af bi<strong>og</strong>rafsal 2.<br />
91
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
De lodrette kræfter fra nytte- <strong>og</strong> egenlast i selve bi<strong>og</strong>rafsalen føres via pladevirkning til<br />
understøtningerne i enten snit A-A <strong>og</strong> B-B <strong>og</strong>/eller snit C-C <strong>og</strong> D-D. Eftersom udførelsesmetode<br />
<strong>og</strong> spændretning endnu ikke er fastlagt, er det en ukendt faktor hvilke understøtninger,<br />
der optager lasterne. Som det fremgår af figurerne er etageadskillelsen understøttet<br />
dels af gennemgående vægge <strong>og</strong> dels af en række søjler.<br />
De vandrette kræfter optages hovedsageligt ved skivevirkning i de gennemgående vægge i<br />
snit A-A <strong>og</strong> snit D-D, hvorved kræfterne føres til fundamenterne. I umiddelbar forlængelse<br />
af snit B-B mod syd findes en trappeskakt, som ligeledes kan optage horisontale kræfter.<br />
Skakten er symboliseret med en vandret pil på figur 2-6. Selve skakten er ikke illustreret på<br />
figurerne.<br />
Figur 2-6: Statisk model af konstruktionen i snit B-B. j er egenlast af tagkonstuktion, w er horisontal vindlast,<br />
q er regningsmæssig nyttelast <strong>og</strong> p er egenlast af etageadskillelse. Pilene angiver vertikale <strong>og</strong> horisontale<br />
reaktioner.<br />
Som eksempel på hvorledes kræfterne regnes optaget, er der på figur 2-6 optegnet en statisk<br />
model af konstruktionen i snit B-B, hvor <strong>og</strong>så de laster, der omhandles i dette afsnit, er<br />
påført. Vindlast på taget er ikke medtaget.<br />
2.2 Skitseforslag<br />
I det følgende er opstillet to forslag til udformning af den omtalte etageadskillelse. Det første<br />
skitseforslag omhandler en opbygning af etageadskillelsen <strong>og</strong> de omgivende vægelementer<br />
af præfabrikerede elementer, mens det andet forslag omhandler in-situ støbning af<br />
dækkonstruktionen.<br />
2.2.1 Elementopbygning af vægkonstruktion<br />
På figur 2-7 er givet et forslag til opbygning af den gennemgående væg i snit A-A vha.<br />
præfabrikerede betonelementer. Af rent transportmæssige årsager er det hensigtsmæssigt at<br />
92
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
vælge vægelementer, hvis mindste hovedmål maksimalt andrager værdien 3,6m [Spændcom,<br />
2005].<br />
Figur 2-7: Forslag til arrangement af vægelementer.<br />
Inddeling af elementerne er forsøgt gjort efter et ønske om anvendelse af færrest mulige<br />
forskellige elementer. Elementerne er placeret i lodrette snit over hinanden, således at<br />
monteringsarbejdet er tilgodeset. Desuden er elementerne arrangeret således, at vægelementerne<br />
kun samles vandret i forbindelse med etageadskillelsen. Foruden disse tre argumenter<br />
er elementerne målgivet sådan, at højde <strong>og</strong> bredde så vidt muligt er deleligt med<br />
600 mm, hvilket er standardmål på vægelementer [Spændcom, 2005]. I tabel 2-1 ses elementernes<br />
størrelse, hvis målangivelser ikke målfaste værdier.<br />
Tabel 2-1: Målangivelser på vægelementer.<br />
Højde h [m] Bredde [m] Antal [stk.]<br />
Element 1 6 3 4<br />
Element 2 4,5 3 4<br />
Element 3 5,1 - 6 3 1<br />
Element 4 4,2 - 5,1 3 1<br />
Element 5 3,3 – 4,2 3 1<br />
Element 6 2,9 – 3,3 1,4 1<br />
Element 7 4,5 – 5,4 3 1<br />
Element 8 5,4 – 6,3 3 1<br />
Element 9 6,3 – 7,2 3 1<br />
Element 10 7,2 – 7,6 1,4 1<br />
Af tabel 2-1 fremgår det, at der skal bruges ti forskellige elementstørrelser. De otte ikkerektangulære<br />
vægelementer må betegnes som uhensigtsmæssige, da disse skal specialfremstilles<br />
fra elementfabrikken. Bredden på elementerne 3 -10 kan vælges på en sådan måde,<br />
at der kun skal anvendes seks specialelementer, men i så fald passer elementernes bredde<br />
ikke med modulsystemet. Derfor er dette heller ikke en optimal løsning.<br />
93
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
2.2.2 Elementopbygning af dækkonstruktion<br />
Den mest hensigtsmæssige spændretning for dækelementerne er vurderet vha. af n<strong>og</strong>le<br />
overslagsmæssige beregninger samt oplysninger om bæreevner af forspændte dækelementer<br />
fra elementfabrikken Spæncom. Den regningsmæssige nyttelast i bi<strong>og</strong>rafen er skønnet<br />
til 5,0 kN/m 2 , hvortil huldækkenes egenvægt på ca. 5,0 kN/m 2 er tillagt [Spændcom, 2005].<br />
Nedenfor er to forslag til dækplanerne gennemgået.<br />
Forslag 1 – Tværgående elementer<br />
Umiddelbart synes spænd på tværs af konstruktionen, hvor spændet er knap 15 m, mest<br />
hensigtsmæssig. På den måde bliver det understøtningerne i snit A-A <strong>og</strong> snit B-B, der optager<br />
nytte- <strong>og</strong> egenlast i bi<strong>og</strong>rafsalen. På figur 2-8 er dækplanen for dette forslag, der tager<br />
udgangspunkt i figur 2-3, skitseret. Bredden pr. dækelement er 1,2 m.<br />
Figur 2-8: Forslag til dækplan med tværgående elementer.<br />
Med det viste spænd <strong>og</strong> de to angivne laster er momentet pr. dækelement overslagsmæssigt<br />
beregnet til:<br />
94<br />
1<br />
M ( q p) b l<br />
8<br />
2<br />
midt e <br />
1 kN kN<br />
2<br />
midt (5 2 5 2)<br />
1, 2 (15 ) 340<br />
m m<br />
M m m kNm<br />
8<br />
hvor<br />
q er den skønnede regningsmæssige nyttelast
p er egenlasten af dækelementerne<br />
be er bredden af et element<br />
l er spændvidden<br />
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
I henhold til bæreevnetabeller for Spæncoms forspændte huldæk er det ikke et problem at<br />
finde et dækelement med tilstrækkelig bæreevne [Spændcom, 2005]. Til denne konstruktion<br />
er foreløbigt valgt et element af typen PX32/120 8L15,2. Højden på dækelementet er<br />
320 mm. Som kriterium er det i tabellen oplyste revnemoment anvendt.<br />
På figur 2-8 er med b<strong>og</strong>staverne F-F angivet et bjælkestykke, der udover last fra dækelementerne<br />
<strong>og</strong>så bærer last fra den ovenstående væg <strong>og</strong> tagkonstruktionen over bi<strong>og</strong>rafen jf.<br />
figur 2-4. Af hensyn til overslagsberegning af bæreevnen af bjælken er væggens størrelse<br />
antaget kvadratisk med målene b x h = 8,4 m x 5 m. Vægtykkelsen t <strong>og</strong> egentyngden er antaget<br />
til hhv. 0,2 m <strong>og</strong> 24 kN/m 3 . Egenlasten j af tagkonstruktionen er antaget til 5,0 kN/m 2 .<br />
Det maksimale moment i bjælken er overslagsmæssigt beregnet til:<br />
kN<br />
0,5 24 3 <br />
1<br />
Mmidt <br />
8<br />
q p j leht m<br />
2<br />
b <br />
1 kN kN kN kN<br />
2<br />
Mmidt 52 52 520,5 15m5m0, 2m2438, 4m<br />
<br />
m m m m<br />
8<br />
M 1200kNm<br />
midt<br />
hvor<br />
le er længden af dækelementerne<br />
h er den gennemsnitlige højde af væggen<br />
t er tykkelsen af væggen<br />
b er bjælkens længde<br />
Af tabelopslag er det fundet muligt at anvende en standardbjælke med tilstrækkelig bæreevne.<br />
Det er derfor valgt foreløbigt at benytte en bjælke af typen KBE 92/32 18L12,5+.<br />
Samlinger ved forslag 1<br />
Samlingen mellem dæk- <strong>og</strong> vægelementerne er udsat for en forskydningskraft, som foruden<br />
eventuel vindlast, hidrører fra egenlasten af dækelementerne <strong>og</strong> nyttelast i bi<strong>og</strong>rafsalen.<br />
Årsagen hertil er, at den ene halvdel af etageadskillelsen som nævnt har en hældning<br />
på 17º med vandret.<br />
95
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
96<br />
Snit H-H<br />
Figur 2-9: Forskydningssamling mellem dækelement <strong>og</strong> vægelement i bi<strong>og</strong>rafsal 2. Snit H-H henviser til<br />
figur 2-8.<br />
På figur 1-8 er skitseret hvorledes denne forskydning regnes overført til vægelementerne.<br />
Idet dækhældningen er mindre end ca. 30° antages det, at forskydningskræfterne kan optages<br />
alene ved friktion mellem dæk- <strong>og</strong> vægelementer [DS411, 1999]. I tilfælde af, at det<br />
ved nærmere beregning viser sig, at dette ikke er tilstrækkelig, kan der indlægges hårnålebøjler,<br />
som vist på figur 1-8.<br />
På figur 2-10 er skitseret en mulig løsning til samlingen mellem de vandrette <strong>og</strong> hældende<br />
dækelementer. Placeringen af snittet I-I fremgår af figur 2-8.<br />
Snit I-I<br />
Figur 2-10: Skitse af samling mellem vandrette <strong>og</strong> hældende dækelementer. Snit I-I henviser til figur 2-8.<br />
Denne måde at udføre samlingen på er ikke særlig hensigtsmæssig, da elementerne ikke<br />
som standard kan leveres med de viste bøjler. Derfor skal disse manuelt indstøbes efter udstøbning<br />
af elementerne på fabrikken. Det er d<strong>og</strong> nødvendigt med en form for forankring<br />
mellem de to dækelementer, da elementerne hermed holdes sammen. Dermed hindres en<br />
sætning af elementerne.
Forslag 2 – Langsgående elementer<br />
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Ved at vælge spænd på langs af konstruktionen kan det længste spænd reduceres til omkring<br />
10-11 m. Figur 2-11 viser et forslag til en dækplan, der tager udgangspunkt i figur<br />
2-3. For at kunne opbygge konstruktionen efter den viste dækplan er der indlagt to bjælker<br />
på tværs af konstruktionen. Desuden er den første runde søjle fra venstre i snit B-B rykket<br />
omkring 0,7 m mod venstre, for derved at kunne understøtte den ene bjælke, se figur 2-11.<br />
Figur 2-11: Forslag til dækplan med langsgående elementer..<br />
I de hældende dækelementer til højre for bjælken G-G findes et moment på ca.:<br />
1 kN kN<br />
2<br />
midt (52 5 2)<br />
1,2 (11 ) 180<br />
m m<br />
M m m kNm<br />
8<br />
Det ses at momentet i dækelementerne er næsten halveret i forhold til forslag 1, blot idet<br />
elementerne er afkortet med 4 m. Det er derfor heller ikke et problem at anvende præfabrikerede<br />
elementer til dækkene i forslag 2. Der er foreløbigt valgt et dækelement af typen PX<br />
27/120 8L12,5. Dækhøjden er 270 mm, hvilket er 50 mm lavere end ved forslag 1.<br />
Dernæst er det undersøgt om, det er muligt at finde en bjælke G-G, der kan modstå belastningen<br />
fra dækelementerne hhv. til højre <strong>og</strong> til venstre for bjælken. Der er igen taget udgangspunkt<br />
i en overslagsmæssig beregning af momentbelastningen i bjælken, som er beregnet<br />
til:<br />
kN kN 2 2<br />
<br />
1 2<br />
midt 5 50,5 6 11 15 2400<br />
m m<br />
M m m kNm<br />
8<br />
97
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Af bæreevnetabellerne hos Spæncom er det fundet, at en bjælke af type KB 107/27<br />
32L12,5+ har tilstrækkelig bærevne. Der er igen taget højde for revnemomentet i udvælgelse<br />
af bjælkeprofil.<br />
Samlinger ved forslag 2<br />
På figur 2-12 er et forslag til samlingen mellem dækelementerne <strong>og</strong> den gennemgående<br />
væg i snit A-A skitseret. Dækelementerne i dette forslag understøttes i modsat retning i<br />
forhold til forslag 1, <strong>og</strong> overfører derfor ikke forskydning til de omgivende vægge fra<br />
egenvægt <strong>og</strong> nyttelast. Samlingen skal d<strong>og</strong> stadig overføre forskydningskræfter fra en evt.<br />
vindlast.<br />
Figur 2-12: Forskydningssamling mellem vægelement <strong>og</strong> dækelement i bi<strong>og</strong>rafsal 2.<br />
Samlingen mellem bjælken G-G <strong>og</strong> dækelementerne er illustreret på figur 2-13. Det ses at<br />
de hældende dækelementer skal specialtilpasses for at kunne understøttes vandret på lejefladen.<br />
98<br />
Snit J-J<br />
Fugearmering<br />
Figur 2-13: Samling mellem bjælken G <strong>og</strong> hhv. vandrette <strong>og</strong> hældende dækelementer. Snit J-J henviser til<br />
figur 2-11.
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Det fremgår ligeledes af figur 2-13, at fugearmeringen er ført gennem konsolbjælken, således<br />
at dækelementerne forankres til hinanden.<br />
2.2.3 In-situ-støbning af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
I det følgende vurderes, hvorvidt det er muligt at in-situ-støbe hele bi<strong>og</strong>rafsal 2. Dækket<br />
dimensioneres som slapt armeret, da dette er den mest anvendte metode til in-situ-støbte<br />
dæk.<br />
Til beregning af betondækkets nødvendige brudmoment er der lavet en øvreværdiberegning<br />
ud fra brudfiguren vist på figur 2-14. Denne metode bygger på det virtuelle arbejdes<br />
princip. Ved at lave beregninger på en kinematisk mulig brudfigur beregnes et brudmoment,<br />
som er på den usikre side. Betondækket dimensioneres som simpelt understøttet<br />
langs alle rande med en fladelast på 10 kN/m 2 inklusiv pladens egenlast. Dækkets tykkelse<br />
er 300 mm <strong>og</strong> brudlinierne går ud fra dækkets kanter med vinklen 45˚. Det er valgt kun at<br />
lave beregningerne for den vandrette del af dækket, hvorfor det antages, at der er en bjælke<br />
på tværs af bi<strong>og</strong>rafsalen, der hvor skråningen påbegyndes.<br />
Figur 2-14: Den antagede brudfigur samt dimensioner.<br />
Det ydre arbejde udregnes iht. de antagede brudlinier af nedenstående beregning:<br />
99
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
100<br />
A F<br />
y<br />
A q( ( A A ) ( A A A A A A )) <br />
1 1<br />
y 2 a b 3 c d e f g h<br />
kN<br />
y 2<br />
m<br />
1 2 2 1<br />
2<br />
2 3 <br />
A 10 (18m 18 m ) (818 m ) <br />
A 660 kN<br />
y<br />
hvor<br />
q er den skønnede fladelast<br />
er den virtuelle flytning<br />
Aa, Ab, Ac, Ad, Ae, Af, Ag, <strong>og</strong> Ah er de enkelte delarealer<br />
Det indre arbejde bestemmes af nedenstående formel:<br />
A M l i p<br />
hvor<br />
Mp er flydemomentet<br />
er vinkeldrejningen<br />
l er længden af flydelinierne<br />
Der er to forskellige vinkeldrejninger i brudfiguren, som fremgår af figur 2-15 <strong>og</strong> figur<br />
2-16.<br />
Figur 2-15: Snit L-L, som fremgår af figur 2-14. Cirklerne viser flydeledene. Mål i [m].<br />
Figur 2-16: Snit K-K, som fremgår af figur 2-14. Cirklen viser flydeledet. Mål i [m].<br />
De forskellige vinkeldrejninger <strong>og</strong> længder ses i figur 2-15 <strong>og</strong> figur 2-16. Først udregnes<br />
vinkeldrejningerne 1 <strong>og</strong> 2:
2<br />
1<br />
<br />
6m<br />
<br />
2 <br />
6m<br />
For den givne plade beregnes det indre arbejde til:<br />
2 <br />
Ai M p<br />
8m 6m 8 6m 6m<br />
<br />
A 10,7 M <br />
i p<br />
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Det indre arbejde sættes lig det ydre arbejde for derved at beregne, hvor stor et moment<br />
dækket skal armeres for. Flydemomentet Mp beregnes til:<br />
Ai Ay<br />
<br />
10,7 M p 660kN <br />
660kN<br />
<br />
M p <br />
10,7 <br />
M 62 kNm/ m<br />
p<br />
Dækket skal armeres for et moment på mindst 62 kNm/m.<br />
Armering af dækket<br />
Til beregning af armeringen benyttes en tilnærmet metode, som benævnes Metode A i<br />
Teknisk Ståbi. Der regnes med armering med styrken fyd på 423 MPa <strong>og</strong> beton med den<br />
regningsmæssige trykstyrke fcd på 21 MPa. Med et dæklag på 20 mm vurderes d til 270<br />
mm. d er afstanden fra dækkets overside ned til armeringens midte. Først udregnes µ:<br />
M<br />
62 10<br />
0,041mm<br />
bd f mm mm <br />
kNm 6<br />
Sd m<br />
2<br />
cd 1000 (270<br />
2<br />
) N 21 2<br />
mm<br />
Det mekaniske armeringsforhold udregnes til:<br />
1 12 1 120,041 0,042<br />
Det nødvendige armeringsareal beregnes til:<br />
1<br />
101
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
102<br />
A<br />
bd f<br />
1000mm 270mm 21<br />
s cd 0,042 f yd<br />
N 423 2<br />
mm<br />
N<br />
2<br />
mm 2<br />
mm 563<br />
m<br />
Med et ø12 armeringsjern pr. 150 mm fås et armeringsareal på 754 mm 2 / m, hvilket er tilstrækkelig.<br />
Derved er det vist, at det med hensyn til brudmoment er muligt at støbe hele dækket insitu.<br />
Der er ikke lavet beregninger for betondækkets nedbøjning.<br />
Udførelse<br />
Ved opførelse af bi<strong>og</strong>rafsal 2 som en in-situ-støbt konstruktion skal der opstilles forskalling<br />
til både vægge <strong>og</strong> dæk. Opstillingen af denne forskalling kræver en del arbejdskraft på<br />
byggepladsen, samtidig med at armeringen skal bukkes <strong>og</strong> klippes.<br />
Det vil sandsynligvis være nødvendigt at støbe konstruktionen i flere etaper. Fremgangsmåden<br />
for støbearbejdet vil være først at støbe væggene op til det niveau, hvor dækket skal<br />
være. Derefter laves en forskalling til understøttelse at den vandrette del af dækket, som<br />
derefter støbes. Den skrå del af dækket skal forskalles således, at forskallingen virker som<br />
en kasse, ellers vil betonen løbe ud over kanten. Forneden i kassen laves et hul, således at<br />
evt. overskydende luft kan presses ud af formen. Der kan evt. med fordel benyttes en selvkompakterende<br />
beton, således at en komprimering af betonen er unødvendig.<br />
2.3 Vurdering af forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Ved elementopbygning af konstruktionen fremgår det, at der er fordele <strong>og</strong> ulemper ved<br />
begge de beskrevne forslag. Fælles for begge forslag er d<strong>og</strong>, at konstruktionen mere eller<br />
mindre kan bygges op af standardelementer. For forslag 2 skal de hældende dækelementer<br />
specialtilpasses i begge ender for at der kan opnås et passende vederlag, mens samlingen<br />
netop på dette sted ved forslag 1 kan volde n<strong>og</strong>le udførelsesmæssige problemer.<br />
På grund af de kortere spænd, <strong>og</strong> dermed lavere moment i dækelementerne, kan dækhøjden<br />
ved forslag 2 umiddelbart reduceres med 50mm i forhold til forslag 1. Herved spares n<strong>og</strong>et<br />
beton, <strong>og</strong> dermed egenvægt, men til gengæld er der i forslaget lagt to ekstra bjælker ind.<br />
Fordelene ved at in-situ-støbe konstruktionen er, at der ikke skal benyttes specialtilpassede<br />
væg- <strong>og</strong> dækelementer, hvis mål ikke er standardmål. Ulemperne er, at der kræves en del<br />
arbejdskraft til bl.a. opstilling, nedtagning <strong>og</strong> rengøring af forskalling. Desuden kræves en<br />
special foranstaltning til støbning af den skrå del af betondækket, således at betonen ikke<br />
løber ud af formen. Desuden skal der opstilles stilladser til understøtning af forskallingen<br />
under både den vandrette <strong>og</strong> den skrå del af dækket.
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Endeligt vil det sandsynligvis være nødvendigt at foretage en efterspændning af dækket,<br />
idet konstruktionen grundet det store spænd vil være udsat for en stor nedbøjning.<br />
Det er på baggrund af den foretagede skitseanalyse valgt, at forslag 2 med langsgående<br />
dækelementer danner grundlag for den efterfølgende detailprojektering.<br />
103
Bilag 2 Forprojektering af bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
104
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
Med udgangspunkt i de opstillede modeller i forprojekteringen behandles i de følgende kapitler<br />
udvalgte dele af bygningens bærende konstruktioner. Der foretages, som det første,<br />
et valg af det bærende system for Kennedy Arkaden, hvorefter der ud fra et simpelt lasttilfælde<br />
kort redegøres for den rumlige stabilitet. Ydermere nedregnes de vandrette <strong>og</strong> lodrette<br />
laster til fundamentet for en del af Kennedy Arkaden, hvorudfra spændingerne i de givne<br />
elementerne kan bestemmes. På baggrund af lastanalysen bestemmes dimensionerne af de<br />
udvalgte bærende konstruktionselementer samt samlinger. Samtidig branddimensioneres et<br />
udvalgt element.<br />
Med henblik på de konstruktionsmæssige udfordringer, der blev belyst i kapitel 1 <strong>og</strong> kapitel<br />
2 i forprojekteringen, vælges det at fokusere på de bærende elementer ved <strong>og</strong> omkring<br />
bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2, jf. figur 2-1 <strong>og</strong> figur 3-1.<br />
Figur 3-1: Illustration af opbygning ved premierebi<strong>og</strong>rafsalen <strong>og</strong> sal 2.<br />
Ud fra løsningsstrategien er følgende emner behandlet i hovedprojekteringen:<br />
Valg af bærende system<br />
Lastanalyse for bygningen<br />
Lastnedføring for elementer ved bi<strong>og</strong>rafsal 1<br />
Detaildimensionering af samlinger<br />
Detaildimensionering af betonbjælke under bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
Brandteknik dimensionering af betonbjælke under bi<strong>og</strong>rafsal 2<br />
105
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
I det følgende beskrives opbygningen af Kennedy Arkaden, hvorudover der foretages en<br />
lastanalyse for den videre projektering.<br />
3.1 Opbygning af Kennedy Arkaden<br />
Ud fra overvejelserne i afsnit 1.2 vælges det at arbejde videre med et bærende system, der<br />
består af et bjælke- søjlesystem med stabiliserende kerner, hvor den overordnede stabilitet<br />
er beskrevet i forprojekteringen, afsnit 1.2.1. Modellen, der benyttes i hovedprojekteringen,<br />
er vist på figur 3-2.<br />
Figur 3-2: Illustration af de kerner, der regnes stabiliserende. De stabiliserende kerner er markeret med en<br />
lidt tykkere streg. Venstre figur er for 1. etage <strong>og</strong> højre figur er for 5. etage.<br />
3.2 Lastanalyse<br />
I det følgende beskrives de belastninger, der medfører spændinger eller deformationer i<br />
konstruktionen. Belastningerne omfatter permanente, variable <strong>og</strong> ulykkeslaster. De permanente<br />
laster består af egenlast, mens de variable er nyttelast, indvendig- <strong>og</strong> udvendig vindlast<br />
<strong>og</strong> snelast. Ulykkeslast består af brandlast. Disse belastninger er grundlaget for den<br />
videre dimensionering.<br />
Normgrundlaget for dette kapitel er:<br />
106<br />
DS 409 – Norm for sikkerhedsbestemmelser for konstruktioner<br />
DS 410 – Norm for last på konstruktioner
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
Alle laster er karakteristiske, medmindre andet er anført. Hovedformålet med afsnittet er at<br />
give et overslag over de virkende laster samt hvilke, der er de kritiske. Derfor forekommer<br />
der i afsnittet løbende en del simplificeringer af bygningens geometri <strong>og</strong> dens opbygning.<br />
3.2.1 Egenlast<br />
De karakteristiske værdier af egenlasten bestemmes på grundlag af materialernes specifikke<br />
tyngde samt de geometriske forhold, der er gældende i projektet. I det følgende nævnes<br />
de primære konstruktionsdeles egenlast, jf. tabel 3-1.<br />
Tabel 3-1: Egenlaster, der antages at påvirke konstruktionen.<br />
Konstruktionsdel Egenvægt [kN/m 2 ] Kilde<br />
Vægelementer (uarmeret) 4,95 [Spændcom, 2005]<br />
Skillevæg (letbeton) 3,00 [Cement & Beton, 2002]<br />
Etagedæk (armeret) 4,10 [Betonelement, 2005]<br />
Tag (dæk + iso) 3,00 [Betonelement, 2005]<br />
Facade (tegl) 2,00 [Skønnet værdi]<br />
3.2.2 Nyttelast<br />
Nyttelasten består af enten en lodret jævnt fordelt fladelast q eller en lodret punktlast Q,<br />
der regnes fordelt over et areal på 0,1 x 0,1 m. Nyttelasten afhænger af anvendelsen af lokalerne<br />
<strong>og</strong> i det følgende nævnes de relevante karakteristiske værdier for Kennedy Arkaden.<br />
Tabel 3-2: Nyttelaster, der antages at påvirke konstruktionen.<br />
Rum Betegnelse Fladelast [kN/m 2 ] Punktlast [kN]<br />
Bi<strong>og</strong>raf Samlingslokaler med faste siddepladser 4 4<br />
Butikker Butikker <strong>og</strong> arkiver, større 5 4<br />
Lager Lagerlokaler 4 4<br />
Kontor Butikker <strong>og</strong> arkiver, større 5 4<br />
Parkeringsdæk Køretøjer 3 10<br />
Der regnes i det videre forløb med, at fladelasten er dimensionsgivende.<br />
3.2.3 Vindlast<br />
Vindlasten på konstruktionen bestemmes ud fra DS 410, da konstruktionen har en højde<br />
under 200 m. Grundlaget for beregning af vindlasten er vindens hastighedstryk, der bestemmes<br />
ud fra basisvindhastigheden. Det antages, at vindlasten på Kennedy Arkaden kan<br />
betragtes som værende kvasistatisk grundet bygningens middelhøjde <strong>og</strong> – bredde.<br />
107
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
Følgende simplificerede model af Kennedy Arkaden, jf. figur 3-3, benyttes ved beregning<br />
af de variable laster.<br />
Figur 3-3: Simplificeret model af Kennedy Arkaden til beregning af variable laster.<br />
Til bestemmelse af den kvasistatiske vindlast benyttes tabel V6 i DS410.<br />
1. Basisvindhastigheden<br />
108<br />
v c v<br />
(3.1)<br />
b års b,0<br />
Da konstruktionen er permanent sættes cårs = 1 kan basisvindhastigheden bestemmes til:<br />
m m<br />
v 124 24<br />
,<br />
b s s<br />
2. Basishastighedstryk<br />
<br />
2<br />
kg m<br />
2<br />
b b 3<br />
m s<br />
q ½ v ½1,25 24 360Pa<br />
(3.2)<br />
3. Referencehøjde<br />
Referencehøjden, z, sættes til bygningens samlede højde, der grundet simplificeringerne er<br />
22 m.<br />
4. Terrænkategori<br />
Denne parameter defineres ud fra de omkringliggende arealer. Hele området defineres til at<br />
være mellem terrænkategori III <strong>og</strong> IV, hvormed der er skønnet repræsentative vægtede terrænparametre.<br />
Værdierne er skønnet lavere end for terrænkategori IV, da denne er gældende<br />
for tætstående bygninger, hvis gennemsnitshøjde er større end 15 m, hvilket ikke er til-
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
fældet ved Kennedy Arkaden. Konstruktionen ligger mellem J.F. Kennedys plads, jernbanerne,<br />
lave bebyggelser samt enkelte større bygninger over 15 m, <strong>og</strong> ud fra disse betragtninger<br />
skønnes værdierne til:<br />
kt = 0,23<br />
z = 22m<br />
z0 = 0,7m<br />
zmin = 12m<br />
5. Ruhedsfaktor<br />
Kennedy Arkaden varierer i dens oprindelige form mellem 12m <strong>og</strong> 29 m i højden over terræn,<br />
hvilket er tilnærmet til en konstant højde på 22 m efter modellen, jf. figur 3-3.<br />
z 22m<br />
<br />
crzkT ln 0, 23ln 0,79<br />
z<br />
<br />
0,7m<br />
<br />
<br />
0 <br />
6. 10-minutters middelhastighedstryk<br />
2 2 2 2<br />
(3.3)<br />
q z c c q 0,79 1360Pa 224,7Pa<br />
(3.4)<br />
m t r b<br />
Top<strong>og</strong>rafifaktoren cr sættes lig 1, der er på den sikre side.<br />
7. Turbulensintensitet<br />
<br />
I z<br />
1 1 1 1<br />
0, 29<br />
(3.5)<br />
z<br />
22<br />
1 ln<br />
z 0,7 <br />
v m<br />
ct<br />
ln<br />
m<br />
0<br />
8. Karakteristisk maksimalt hastighedstryk<br />
<br />
qmax z (17 lv) qm 123,50,29 224,7Pa 680,8Pa<br />
(3.6)<br />
9. Formfaktorer<br />
Formfaktorerne for konstruktionen afhænger af udformningen af bygningen, hældningen<br />
på tagkonstruktionen, samt om der er tale om indvendige eller udvendig del af bygningen. I<br />
det følgende antages det, at indvendig vindlast ikke forekommer, da der ikke antages at<br />
109
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
være dominerende åbninger i bygningen. Ud fra den benyttede model haves iflg. figur 3-3<br />
følgende formfaktorer for vægge <strong>og</strong> tag, jf. figur 3-4, hvor positive værdier er tryk, <strong>og</strong> negative<br />
værdier angiver sug.<br />
Figur 3-4: Formfaktorer for den givne model af Kennedy Arkaden. Ved venstre figur er b lig 96 m <strong>og</strong> ved<br />
højre figur er b lig 87 m. Ved begge figurer er e lig 22 m.<br />
Ved hjælp af formfaktorerne bestemmes de karakteristiske laster på bygningen, jf. tabel<br />
3-3.<br />
Tabel 3-3: Størrelse af vindlaster på bygningen ud fra de givne formfaktorer.<br />
Situation 1 Laster [kN/m 2 ] Situation 2 Laster [kN/m 2 ]<br />
I 0,48 I 0,34<br />
II 0,61 II 0,2<br />
III 0,34 III 0,34<br />
IV 0,2 IV 0,61<br />
V 0,34 V 0,48<br />
VI 0,61 VI 0,61<br />
Ydermere betragtes belastningsområderne på det vandrette tag, jf. figur 3-5 <strong>og</strong> tabel 3-3.<br />
Figur 3-5: Belastningsområder for taget – vindretning 0 o .<br />
110
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
Tabel 3-4: Formfaktorer for vandret tag.<br />
Belastningsområde F G H I<br />
Mindste værdi -1,8 -1,3 -0,7 -0,5<br />
Største værdi 0 0 0 0,2<br />
Der i er ovenstående ikke taget hensyn til eventuel turbulens grundet forskellige etageudformning.<br />
10. Kvasistatisk vindlast<br />
Den kvasistatiske vindlast beregnes da som:<br />
N<br />
Fw qmax cpe,10 A680,8 c 2 pe,10<br />
A<br />
(3.7)<br />
m<br />
hvor<br />
cpe,10 er formfaktoren fra hhv. tabel 3-3 <strong>og</strong> tabel 3-4 [-]<br />
A er belastningsarealet i [m 2 ]<br />
3.2.4 Snelast<br />
I det følgende bestemmes den karakteristiske snelast på taget efter modellen vist på figur<br />
3-3. Den regnes videre med en jævnt fordelt snelast, ingen sne ophobning <strong>og</strong> en bygning,<br />
der betegnes som et helårshus, hvorved:<br />
2<br />
2<br />
0,8 1 1 1,0 0,9 / 0,72 kN<br />
s c C C s kN m (3.8)<br />
i e t k m<br />
hvor<br />
grundværdien for sneens terrænværdi regnes til s k ,0 regnes lig 0,9 kN/m 2<br />
formfaktoren, ci, for fladt tag sættes til 0,8<br />
beliggenhedsfaktoren Ce <strong>og</strong> den termiske faktor Ct sættes lig 1<br />
3.2.5 Vandret masselast<br />
Den vandrette masselast optræder samtidig med en tilhørende lodret last, d<strong>og</strong> ikke i samme<br />
lastkombination hvor der indgår en anden horisontal last. Den foreskrevne værdi af den<br />
vandrette masselast sættes til 1,5 % af den regningsmæssige værdi af den lodrette last. I det<br />
følgende bestemmes værdien vha. de karakteristiske laster for senere at blive gjort regningsmæssige.<br />
111
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
Det vælges i dette afsnit at benytte modellen vist på figur 3-3, hvor etagerne antages at have<br />
samme højde, hvilket er en simplificering i forhold til, at 1. etage er to meter højere end<br />
de resterende.<br />
Vandret masselast hidrørende fra sne<br />
Af tabel 3-5 fremgår den på bygningen virkende snelast, arealet der påvirkes, den resulterende<br />
lodrette last samt den givne vandrette masselast. I tabellen er arealet af hele bygningen<br />
delt ud på hhv. kontorafdelingen, dvs. taget for 6. etage, <strong>og</strong> parkeringsdækkets areal,<br />
som udgør taget for en del af 3.etage i forhold til den rigtige bygning. Der er ikke taget<br />
hensyn til den ujævnt fordelte snelast.<br />
Tabel 3-5: Vandret masselast hidrørende fra snelasten.<br />
Snelast Areal [m 2 ] Fladelast [kN/m 2 ] Lodret last [kN] Vandret masselast [kN]<br />
3. etage 4737 0,72 3411 51<br />
6. etage 3615 0,72 2603 39<br />
Vandret masselast hidrørende fra nyttelast<br />
Nyttelasten er, som sne – <strong>og</strong> egenlasten, årsag til et bidrag til den vandrette masselast. Da<br />
nyttelasten varierer gennem konstruktionen vælges en repræsentativ værdi. Derved kan<br />
tabel 3-6 opstilles.<br />
Tabel 3-6: Vandret masselast hidrørende fra nyttelasten.<br />
Nyttelast Areal [m 2 ] Fladelast [kN/m 2 ] Lodret last [kN] Vandret masselast [kN]<br />
Pr. etage 8352 4 33408 501<br />
Vandret masselast hidrørende fra egenlast<br />
Da mængden af de enkelte bygningselementer varierer op gennem konstruktionen, vælges<br />
det at tage udgangspunkt i materialerne benyttet i 1.etage, jf. figur 3-1. På baggrund af det<br />
viste plan samt de i afsnit 3.2.1 nævnte egenlaster opstilles tabel 3-7 vha. tabel 3-1.<br />
Tabel 3-7: Egenlast af elementer pr. etage, hvor der ses bort fra 7. <strong>og</strong> 8. etage.<br />
Egenlast Areal [m 2 ] Egenlast [kN/m 2 ] Lodret last [kN]<br />
Facade 1318 2,00 2636<br />
Dæk 8352 4,10 34243<br />
Bærende vægge 1318 4,95 6524<br />
Skillevæg 1976 3,00 5928<br />
Pr. etage 49331<br />
112
Tabel 3-8: Vandret masselast hidrørende fra egenlasten.<br />
Egenlast Lodrette laster [kN] Vandret masselast [kN]<br />
Pr. etage 49.331 740<br />
Vandrette masselasters angrebspunkt<br />
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
Den vandrette masselast regnes som bunden last ifølge normen, <strong>og</strong> de vandrette masselaster<br />
har angrebspunkt i tyngdepunkterne for de tilhørende lodrette laster <strong>og</strong> regnes at kunne<br />
virke i en vilkårlig vandret retning. D<strong>og</strong> skal retningen være fælles for samtlige vandrette<br />
masselaster.<br />
Da de beregnede vandrette masselaster i ovenstående har mange forskellige angrebspunkter<br />
laves den simplificering, at de vandrette masselaster for hver etage virker i hver etages<br />
tyngdepunkt, tp.<br />
3.2.6 Ulykkeslast - brand<br />
Enhver bygning skal ifølge normen for last på konstruktioner, DS 409, undersøges for<br />
brandpåvirkning, dvs. de bærende konstruktioner skal eftervises for deres brandmodstandsevne.<br />
Ved dimensionering af elementer under brand benyttes standard-brandforløbet<br />
ved 60min som udgangspunkt, <strong>og</strong> her benyttes lastkombination 3.3. Der skal ved dimensionering<br />
tages elementets udformning <strong>og</strong> isolering, da dette har indflydelse på temperaturfordelingen<br />
i det givne element.<br />
3.3 Lastkombinationer<br />
De lastkombinationer, der benyttes i den videre projektering af konstruktionselementer,<br />
vælges under de dertilhørende afsnit, da der ikke nødvendigvis er en fælles, der er dimensionsgivende<br />
for samtlige elementer.<br />
113
Bilag 3 Introduktion til hovedprojektering<br />
114
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
I dette kapitel foretages en statisk analyse af fordelingen af de vandrette <strong>og</strong> lodrette laster<br />
på de stabiliserende kerner, hvorefter de lodrette <strong>og</strong> vandrette laster føres ned til 1.etage, da<br />
kælderen ikke tages i regning. Formålet med nedregningen af lasterne er at bestemme de<br />
kræfter, der påvirker den stabiliserende kerne, der udgør bi<strong>og</strong>rafsal 1 samt den ene væg for<br />
bi<strong>og</strong>rafsal 2. For at give et overslag over disse kræfter benyttes modellen vist på figur 3-3.<br />
Vha. afsnittene 3.2.1 til 3.2.6 antages lastkombination 2.1 iht. DS409 i det følgende som<br />
dimensionsgivende, hvor følgende lastkombination antages kritisk:<br />
1, 0 ( GVM ) 1, 5 S1, 0 VM 1, 0 ( N VM )<br />
(4.1)<br />
G S N<br />
hvor<br />
G er egenlasten i [kN]<br />
S er snelasten i [kN]<br />
N er nyttelasten i [kN]<br />
VM er den vandrette masselast, hvor indeks angiver, hvorfra den fremkommer [kN]<br />
Den vandrette masselast er valgt som dimensionsgivende faktor frem for vindlasten, hvilket<br />
skyldes, at bygningen er meget tung bygning, hvorved den vandrette masselast ca. er<br />
dobbelt så stor som de resulterende kræfter fra vindlasten. De givne koefficienter i formel<br />
(4.1) multipliceres løbende med de dertilhørende laster under udregninger.<br />
Beregningerne baseres på modellen af bygningen, som ses på figur 3-1. Dette begrundes<br />
med, at de stabiliserende kerner ændres mellem 3. <strong>og</strong> 4.etage samt 6. <strong>og</strong> 7.etage, <strong>og</strong> dermed<br />
ændres etagernes forskydningscenter <strong>og</strong>så. Idet både forskydningscentrene <strong>og</strong> fordelingen<br />
af kernerne ændres, omlejres spændingerne mellem de to etager, hvilket der i det<br />
følgende ses bort fra. Ved at benytte modellen laves altså en grov simplificering, som har<br />
til formål at give et overslag over lasterne på den stabiliserende kerne ved premierebi<strong>og</strong>rafsalen.<br />
I modellen er de stabiliserende kerner gennemgående fra 1. etage til 3.etage, <strong>og</strong> der<br />
ses derved bort fra eventuelle horisontale laster fra 4. til 6. etage <strong>og</strong> 7. til 8. etage på kernen<br />
ved bi<strong>og</strong>rafsal 1.<br />
Eftervisning af bygningens stabilitet <strong>og</strong> at materialespændingerne ikke overstiger visse<br />
grænseværdier, når bygningens udsættes for de normerede lodrette <strong>og</strong> vandrette laster, foretages<br />
ud fra [Bolonius, 2002]. Som beskrevet i ovenstående ses der bort fra en række<br />
bygningsdele, hvis indflydelse på den primære konstruktions spændingsfordeling, stabilitet<br />
eller deformationer skønnes uvæsentlige, dvs. ikke bærende elementer. Ydermere forud-<br />
115
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
sættes det, at der regnes med lineærelastiske materialer <strong>og</strong> negligering af forskydningsdeformationer.<br />
Trykspændinger regnes positive, mens trækspændinger regnes negative.<br />
De stabiliserende kerner er placeret som vist på figur 4-1, <strong>og</strong> disse regnes efter modellen<br />
gennemgående indtil 3. etage. Ved beregning af elementerne antages væggene at have en<br />
tykkelse på 350 mm, idet væggenes dimensioner endnu ikke kendes.<br />
Figur 4-1: Placering af de stabiliserende kerner for 1. til 3. etage, som ydermere er nummereret.<br />
Fremgangsmåden for beregningerne er som følger:<br />
116<br />
Bestemmelse af de enkelte bygningsdeles inertimoment ud fra metoden i [Bolonius,<br />
2002], som gælder for bygninger større end 5.etager<br />
Beregning af vridningsstivheden <strong>og</strong> forskydningscentret<br />
Estimering af vridningsmomentet ud fra den vandrette masselast<br />
Nedregning af vandrette <strong>og</strong> lodrette laster for stabiliserende kerne ved bi<strong>og</strong>rafsal 1<br />
Beregning af spændinger i vægelementer<br />
4.1 Inertimomenter for de stabiliserende kerner<br />
Inertimomenterne bestemmes for de enkelte kerner, hvor de enkelte mål tager udgangspunkt<br />
i referencekoordinatsystemet, hvorefter det samlede inertimoment bestemmes ved<br />
summation. Inertimomenterne bestemmes ved formel (4.2).
1<br />
<br />
I b h A <br />
hvor<br />
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
n<br />
3 2<br />
i i i i <br />
i112<br />
(4.2)<br />
bi er bredden i forhold til den relevante akse, [m]<br />
hi er højden i forhold til den relevante akse, [m]<br />
Ai er arealet af vægprofil nr. i, [m 2 ]<br />
i er afstanden fra profil nr. i’s tyngdepunkt til den relevante akse, [m]<br />
Med udgangspunkt i formlen for bestemmelse af inertimomentet, hvor Königs flytningssætning<br />
indgår, jf. formel (4.2), beregnes inertimomenterne om hhv. x <strong>og</strong> y aksen for kerne<br />
1. Målene for kerne 1 er givet ved figur 4-2, <strong>og</strong> der tages udgangspunkt i vægelementernes<br />
centerlinie., jf. figur 4-3.<br />
6m<br />
y<br />
(0,0)<br />
3m<br />
1,5m<br />
x<br />
y'<br />
x'<br />
90m<br />
93m<br />
Figur 4-2: Kerne 1 med mål <strong>og</strong> afstand fra centerlinie til referencekoordinatsystem.<br />
117
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Figur 4-3: Placering af de stabiliserende kerner i modulnet for 1. til 3. etage, hvor et modul er lig 3m. Der er<br />
i figuren indlagt et referencekoordinatsystem.<br />
Første punkt er at bestemme tyngdepunktets beliggenhed i forhold til referencekoordinatsystemet,<br />
hvilket gøres ved at bestemme det statiske moment.<br />
118<br />
S A <br />
(4.3)<br />
ix , i iy ,<br />
S A <br />
(4.4)<br />
iy , i ix ,<br />
<br />
<br />
3<br />
(0,35m6m93 m) 23m0,35m90m 485,1m<br />
92,4m<br />
0,35m6m20,35m3m 5, 25m<br />
1, y<br />
2<br />
3<br />
0,35m6m0m0,35m6m3m0,35m1,5m3m 7,88m<br />
1,<br />
5m<br />
0,35m6m20,35m3m 5,25m<br />
1, x<br />
2<br />
Da kernens tyngdepunkt nu kendes, er det muligt at beregne inertimomentet om hhv. x- <strong>og</strong><br />
y-aksen vha. formel (4.2).<br />
1<br />
3 2<br />
I1, x 2 0,35 m(6 m) 0,35m6 m(93m92,4 m)<br />
<br />
12 <br />
1<br />
3 m(0,35 m) 12<br />
0,35m3 m(92, 4m90 m) 20,<br />
2m<br />
3 2 4
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
1 1<br />
I1, y 2 6 m(0,35 m) 0,35m6 m(3m1,5 m) <br />
0,35 m(3 m) 10,3m<br />
12 12<br />
3 2 3 4<br />
Inertimomenterne for de resterende kerner beregnes på tilsvarende måde, hvor resultaterne<br />
er opstillet i tabel 4-1.<br />
Tabel 4-1: Inertimomenter for de stabiliserende kerner.<br />
Kerne x [m] y [m] Ii,x [m 4 ] Ii,y [m 4 ]<br />
1 1,5 92,4 20,17 10,28<br />
2 3,0 1,5 11,07 31,52<br />
3 43,5 2,4 4,44 63,81<br />
4 83,4 1,5 10,28 20,17<br />
5 83,4 25,5 10,28 20,17<br />
6 84,8 48 25,20 3,96<br />
7 83,4 82,5 10,28 20,17<br />
8 43,5 93,6 4,44 63,81<br />
9 55,4 72 316,11 2071,33<br />
412,27 2305,22<br />
Udover de enkelte kerners tyngdepunkt skal hele etagens tyngdepunkt <strong>og</strong>så bestemmes, da<br />
den vandrette masselast antages at virke her. Tyngdepunktet bestemmes ved formel (4.3)<br />
<strong>og</strong> (4.4) efter den viste fremgangsmåde, <strong>og</strong> resultatet bliver:<br />
TP :( x 54 m, y 54,5<br />
m)<br />
I konstruktionens tyngdepunkt, der er beregnet ud fra de stabiliserende kerner, placeres efterfølgende<br />
den vandrette masselast parallelt med x-asken, idet vridningsmomentet da antager<br />
den største værdi, grundet største arm, jf. figur 4-4.<br />
4.2 Fastlæggelse af forskydningscentret<br />
Ud fra inertimomenterne i afsnit 4.1 er det muligt at bestemme forskydningscentrets placering,<br />
hvorefter der vil blive indlagt et nyt koordinatsystem med udgangspunkt heri. Ud fra<br />
forskydningscentret er det muligt at beregne et eventuelt vridningsmoment, idet de vandrette<br />
laster ikke har angrebspunkt i forskydningscentret.<br />
Forskydningscentret beregnes vha. følgende formlerne (4.5) <strong>og</strong> (4.6).<br />
x<br />
I<br />
<br />
ix , x<br />
F <br />
Iix<br />
,<br />
(4.5)<br />
119
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
120<br />
y<br />
I<br />
<br />
iy , y<br />
F <br />
Iiy<br />
,<br />
(4.6)<br />
Første skridt er at beregne summen af de enkelte inertimomenter multipliceret med den<br />
dertilhørende afstand til det respektive elements tyngdepunkt i forhold til referencekoordinatsystemet,<br />
hvilket er angivet i tabel 4-2.<br />
Tabel 4-2: Resultat af summation mellem inertimomenter <strong>og</strong> dertilhørende afstand til tyngdepunkt.<br />
Kerne I <br />
I [m 5 ]<br />
ix , x [m 5 ] iy , y<br />
1 30,26 949,87<br />
2 33,21 47,28<br />
3 193,14 153,14<br />
4 857,35 30,26<br />
5 857,35 514,34<br />
6 2135,7 190,1<br />
7 857,35 1664,03<br />
8 193,14 5972,6<br />
9 17496,7 149136,0<br />
22654,2 158657,6<br />
Forskydningscentrets placering bliver da:<br />
5<br />
22654,2m<br />
xF 55m<br />
4<br />
412,27m<br />
5<br />
158657,6m<br />
yF 69m<br />
4<br />
2305, 22m<br />
Forskydningscentret indtegnes i modulnettet med de stabiliserende kerner, jf. figur 4-4.
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Figur 4-4: Illustration af stabiliserende kerner, forskydningscenter <strong>og</strong> mulige vandrette masselaster i modulnet<br />
for bygningen.<br />
Vha. forskydningscentrets placering estimeres vridningsmomentet, Mv. Det vælges at regne<br />
momentet positivt mod uret, <strong>og</strong> vha. figur 4-4 <strong>og</strong> størrelserne for de vandrette masselaster i<br />
afsnit 3.2.5, bestemmes vridningsmomentet pr. etage ved at flytte den vandrette masselast<br />
ind til forskydningscentret. Bygningens tyngdepunkt blev bestemt i afsnit 4.1. Det vælges<br />
at dele den vandrette masselast fra snelasten ligeligt ud på de 3 etager.<br />
51kN <br />
Mv, fc<br />
740kN 501 kN(69m54,5 m) 18241kNm<br />
3<br />
<br />
P 1258kN<br />
x, fc<br />
4.3 Vridningsstivhed<br />
Inden det er muligt at bestemme lastfordelingen på de enkelte kerner fra den horisontale<br />
last <strong>og</strong> vridningsmomentet, skal bygningens vridningsstivhed bestemmes, hvilket sker ud<br />
fra forskydningscentret koordinatsystem vha. formel (4.7).<br />
2 2<br />
ix , 'i iy , 'i<br />
(4.7)<br />
V I x I y<br />
hvor<br />
121
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
122<br />
x’i <strong>og</strong> y’i er afstande ud fra det nye koordinatsystem med udgangspunkt i fc, [m]<br />
Ud fra det ovenstående beregnes bidragene fra de enkelte kerner til den samlede vridningsstivhed,<br />
jf. tabel 4-3.<br />
Tabel 4-3: De enkelte kerners bidrag til den samlede vridningsstivhed.<br />
Kerne I<br />
2<br />
x ' [m 6 ] I<br />
2<br />
y ' [m 6 ]<br />
ix , i<br />
iy , i<br />
1 57731,6 5628,9<br />
2 29933,3 143613<br />
3 587,19 283033<br />
4 8291,44 91899,6<br />
5 8291,44 38166,7<br />
6 22378,6 1746,36<br />
7 8291,44 3675,98<br />
8 587,19 48607,9<br />
9 50,58 18642<br />
136142,8 635013,4<br />
Den samlede vridningsstivhed bliver da:<br />
V 136142,8m 635013,4m 771156,2m<br />
6 6 6<br />
4.4 Lastfordeling til kerne 9<br />
Ud fra vridningsstivheden for hele bygningen, vridningsmomentet, den vandrette kraft<br />
samt vægelementernes inertimoment for kerne 9, som udgør bi<strong>og</strong>rafsal 1, er det nu muligt<br />
at bestemme den vandrette last virkende i kernens tyngdepunkt. Derudover skal de lodretvirkende<br />
laster ved kerne 9 <strong>og</strong>så bestemmes.<br />
4.4.1 Fordeling af vandret last<br />
For at bestemme den vandrette last virkende i kernens tyngdepunkt benyttes følgende<br />
formler, der relaterer sig til komposanterne i x- <strong>og</strong> y-retningen. [Bolonius, 2002]<br />
Px'M <br />
v<br />
Pix , ' Iiy , y'<br />
i<br />
IyV <br />
<br />
Py'M v<br />
Piy , ' Iix , x'i<br />
IxV <br />
(4.8)<br />
(4.9)
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Ud fra lasterne opgivet i afsnit 4.2, <strong>og</strong> kendskabet til placeringen af forskydningscentret <strong>og</strong><br />
kerne 9’s placering, beregnes lasternes størrelse ud fra figur 4-5.<br />
18m<br />
y<br />
(0,0) x<br />
tp<br />
y'<br />
21m<br />
fc x'<br />
7m<br />
7,4m 6m<br />
9m<br />
Figur 4-5: Kerne 9 med mål <strong>og</strong> forskydningscenter.<br />
4 1258kN 18241kNm<br />
<br />
P9, x'<br />
2071,33m 3m 983,4kN<br />
4 6<br />
2305,22m 771156,2m<br />
<br />
<br />
4 18241kNm<br />
<br />
P9, y ' 316,11m 0,4m 2,99kN<br />
6<br />
771156,2m<br />
<br />
<br />
4.4.2 Bestemmelse af lodretvirkende laster på kerne 9<br />
Ud fra afsnit 1.1.2 i forprojekteringen blev det fundet frem til, at dækplanet for 1., 2. <strong>og</strong> 3.<br />
etage med få modifikationer er identiske. Forskellene ligger i, at bi<strong>og</strong>rafsalene <strong>og</strong> foyeren<br />
spænder over flere etager. På figur 4-6 er der illustreret en dækplantegning over 3. etage.<br />
123
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Figur 4-6: Illustration af snit over 3. etage. Venstre figur viser dækplanet <strong>og</strong> højre figur viser rumopdelingen,<br />
hvor vægelementerne ved den stabiliserende kerne om bi<strong>og</strong>rafsal 1 er angivet. De grønne områder markerer<br />
opgange <strong>og</strong> skakter.<br />
Der blev i forprojekteringen forklaret, at de største dækelementer forefindes i bi<strong>og</strong>rafsal 1<br />
<strong>og</strong> har et frit spænd på 20 m, da det ikke benyttes søjler <strong>og</strong> bjælker. Ud fra figur 4-6 <strong>og</strong> tabel<br />
3-1 bestemmes de lodrette laster virkende på de enkelte vægelementer for kernen ved<br />
premierebi<strong>og</strong>rafsalen, idet det antages, at dækelementerne er fastsimpelt understøttede ved<br />
vægelementerne. Det areal, der påvirker vægelementerne, er da som vist på figur 4-7.<br />
Figur 4-7: Dækplanet over 3. etage, hvor dækelementerne over bi<strong>og</strong>rafsal 1 er vist. De markerede områder<br />
med rød viser, hvilke områder der bidrager med en lodret last til vægelementerne.<br />
Ydermere vil vægelementerne tage n<strong>og</strong>et af den lodrette last fra de ovenstående fløje, der<br />
spænder fra 4. til 6. etage, hvilket er illustreret på figur 4-8. Dette er gældende for vægelement<br />
A, jf. figur 4-6.<br />
124
6. etage<br />
5. etage<br />
4. etage<br />
3. etage<br />
2. etage<br />
1. etage<br />
7,5m<br />
3,3m<br />
18m<br />
SAL1<br />
Snelast +<br />
egenlast<br />
7,5m<br />
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
6,6m<br />
5,3m<br />
Egenlast +<br />
nyttelast<br />
Figur 4-8: Illustration af lodrette laster fra 4. til 6. etage, der giver et bidrag til vægelementerne i bi<strong>og</strong>rafsalen.<br />
De påtegnede laster er dem, der antages at virke på bi<strong>og</strong>rafsal 1.<br />
Størrelsen af de lodrette laster er angivet i tabel 4-4.<br />
Tabel 4-4: De lodrette laster for de enkelte vægelementer ved stabiliserende kerne 9.<br />
Etage 1 Lodret last [kN]<br />
Væg A 1827<br />
Væg B 1827<br />
Væg C 1566<br />
Etage 2 Lodret last [kN]<br />
Væg A 1619<br />
Væg B 343<br />
Væg C 1388<br />
Etage 3 Lodret last [kN]<br />
Væg A 2476<br />
Væg B 1842<br />
Væg C 845<br />
Ovenstående<br />
Etager<br />
Lodret last [kN]<br />
Væg A 2400<br />
Væg B 0<br />
Væg C 0<br />
4.5 Beregning af spændinger ved fundament<br />
Ud fra de i afsnit 4.4 beregnede vandrette laster, der påvirker vægelementerne, som udgør<br />
kernen omkring bi<strong>og</strong>rafsal 1, er det nu muligt at beregne normalspændingerne i elementerne<br />
ud fra Naviers formel. Ydermere er det muligt at beregne forskydningsspændingerne i<br />
vægprofilerne vha. Grashof’s formel. Det centrale element i kapitlet er d<strong>og</strong> at forholde sig<br />
til det lokalt virkende vridende moment, da de vandrette laster ikke virker i kernens forskydningscenter,<br />
men derimod i tyngdepunktet. Derfor vælges det som det første at se på<br />
bidragene til hhv. normal- <strong>og</strong> forskydningsspændingerne fra det vridende moment.<br />
125
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
4.5.1 Normal- <strong>og</strong> forskydningsspændinger fra vridning<br />
For at bestemme hvor stor betydning det vridende moment har, er første skridt at bestemme<br />
forskydningscenterets beliggenhed, hvilket regnes efter et U-profil, jf. formel (4.10) <strong>og</strong><br />
figur 4-9.<br />
126<br />
2<br />
3<br />
<br />
x fc h<br />
(16 )<br />
y<br />
fc<br />
h<br />
<br />
2<br />
hvor<br />
er forholdet mellem bredden <strong>og</strong> højden givet i [m]<br />
Figur 4-9: Illustration af placering af forskydningscenter.<br />
(4.10)<br />
Formlerne angivet ved (4.10) er fundet ved hjælp af ækvivalensmetoden, <strong>og</strong> indsættes dimensionerne<br />
af kernen bliver tyngdepunktets beliggenhed:<br />
2<br />
21000mm <br />
3 <br />
18000mm<br />
x fc <br />
<br />
18000mm 9217mm<br />
21000mm<br />
<br />
16 <br />
18000mm<br />
<br />
18000mm<br />
yfc 9000mm<br />
2
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Ud fra ovenstående ses det, at det er lasten Py, der giver et bidrag til det vridende moment,<br />
da armen er afstanden fra tyngepunktet til forskydningscentret, jf. figur 4-10.<br />
fc<br />
9,2m<br />
7,4m<br />
tp<br />
Py<br />
21m<br />
Px<br />
13,4m<br />
Figur 4-10: Vægelementerne ved bi<strong>og</strong>rafsal 1, hvor tyngdepunktet tp, forskydningscentret fc <strong>og</strong> de horisontale<br />
laster er vist.<br />
I det videre forløb beregnes hhv. normal- <strong>og</strong> forskydningsspændinger hver for sig. Ens for<br />
begge udregninger er d<strong>og</strong> estimeringen af det konstante vridnings inertimoment, der er bestemt<br />
ved formel (4.11). [Thelanderson, 1987]<br />
I <br />
2 2<br />
b h tb(2b3 e)<br />
(4.11)<br />
12<br />
9m<br />
18m<br />
hvor<br />
b er bredden af kernen i [m]<br />
h er højden af kernen i [m]<br />
e er afstanden fra kernens yderside til forskydningscentret, dvs. 9,2 m<br />
Derved kan kernens vridnings inertimoment beregnes til:<br />
2 2<br />
(21000 mm) (18000 mm) 350 mm (221000mm 39217 mm)<br />
I 5,9810 mm<br />
12<br />
22 6<br />
127
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Normalspændinger fra vridning<br />
Til estimering af vridningsmomentets bidrag til normalspændingerne skal der som det første<br />
tages stilling til om der er tale om blandet, ren St. Venant eller ren Vlasovs vridning. Da<br />
kernen antages indspændt ved fundamentet vil den primære vridningsform være Vlasovs<br />
vridning, da der er tale om bunden vridning. Derved benyttes formel (4.12) som tillæg til<br />
normalspændinger fra vridningsmomentet, da der kan benyttes superposition.<br />
128<br />
B<br />
(4.12)<br />
w<br />
I <br />
I formlen indgår bimomentet, B, der bestemmes ud fra vridningsmomentet q. Vridningsmomentet,<br />
der indgår i formlen, er for hver etage bestemt i det følgende, jf. afsnit 4.4.<br />
q 2,99 kN(9, 2m7, 4 m) 49,6kNm,<br />
<br />
Placeringen af de vridende momenter for hver etage er illustreret på figur 4-11.<br />
Figur 4-11: Vridningsmoment for tre af etagerne ved kerne 9.<br />
For at bestemme bimomentet opstilles en bjælkemodel af kerne 9, da bimomentet regnes<br />
anal<strong>og</strong>t med det almindelige moment, jf. figur 4-12.
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Figur 4-12: Model af kerne 9 som regnes indspændt ved fundamentet. Anal<strong>og</strong>t med bestemmelse af momentfordeling<br />
bestemmes fordelingen af bimomentet ud fra vridningsmomentet.<br />
Sidste faktor der mangler for at bestemme bidraget til normalspændingerne er det normerede<br />
sektorkoordinat, , der afhænger af, hvor der er i kernen. For et U-profil er de normerede<br />
sektorkoordinater givet ved formel (4.13) <strong>og</strong> (4.14), jf. figur 4-13. [Thelanderson,<br />
1987]<br />
eh <br />
1<br />
(4.13)<br />
2<br />
( be) h<br />
2 (4.14)<br />
2<br />
Figur 4-13: U-profil, der er symmetrisk om x-aksen. Ydermere er kurven over de normerede sektorkoordinater<br />
vist til højre, efter den givne fortegnregning. [Thelanderson, 1987]<br />
129
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Det er nu muligt at beregne normalspændingerne hidrørende fra det vridende moment. På<br />
figur 4-13 er angivet fire punkter, hvor spændingerne beregnes, <strong>og</strong> udregningen gennemføres<br />
i det følgende for punkt A, men de resterende er udregnet i tabel 4-5.<br />
130<br />
9 2<br />
(21000mm 9217 mm) 18000mm 128110 Nmm<br />
w 0,002MPa<br />
22 6<br />
2 5,9810 mm<br />
Tabel 4-5: De enkelte kerners bidrag til den samlede vridningsstivhed.<br />
Punkt w [MPa]<br />
A -0,002<br />
B 0,002<br />
C -0,002<br />
D 0,002<br />
Det kan ud fra ovenstående konkluderes, at vridningen ikke giver store bidrag til normalspændingerne.<br />
Forskydningsspændinger fra vridning<br />
Til estimering af vridningsmomentets bidrag til forskydningsspændingerne benyttes formel<br />
(4.15).<br />
TwS w <br />
I t<br />
hvor<br />
<br />
I<br />
<br />
I<br />
Tw er det samlede vridningsmoment i fundamentsniveau, [kNm]<br />
S er sektorkoordinatet, der afhænger af, hvor på kernen der ses, [m 3 ]<br />
(4.15)<br />
Da det vridende moment både har en størrelse på 1., 2. <strong>og</strong> 3. etage bliver det samlede vridningsmoment<br />
i fundamentsniveau:<br />
T 3 (2,99 kN(7,4m9,2 m)) 148,9kNm<br />
w<br />
Endelig skal sektorkoordinatet langs kernen bestemmes, hvilken bestemmes vha. formel<br />
(4.16), (4.17) <strong>og</strong> (4.18), jf. figur 4-14. [Thelanderson, 1987]<br />
S1 2<br />
( be) htb (4.16)<br />
4
S 2<br />
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
( b2 e) bhtb (4.17)<br />
4<br />
2<br />
eh th<br />
3 2<br />
S S<br />
(4.18)<br />
8<br />
Figur 4-14: U-profil, der er symmetrisk om x-aksen. Ydermere er kurven over sektorkoordinaterne vist.<br />
I det følgende følger en udregning for forskydningsspændingen i tre punkter, hvor der gennemføres<br />
en beregning ved S1.<br />
( )<br />
Tw<br />
<br />
<br />
4<br />
w <br />
I t<br />
2<br />
be htb <br />
I<br />
2<br />
6 (21000mm 9217 mm) 18000mm350mm 148,9 10 Nmm<br />
4 0,002Mpa<br />
22 6<br />
5,9810 mm 350mm<br />
De resterende forskydningsspændinger er oplistet i tabel 4-6.<br />
Tabel 4-6: De enkelte kerners bidrag til den samlede vridningsstivhed.<br />
Kerne w [Mpa]<br />
S1<br />
S2<br />
S3<br />
0,002<br />
0,001<br />
0,001<br />
131
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Det kan ud fra ovenstående konkluderes, at bidraget fra vridningen ikke giver store bidrag<br />
til forskydningsspændingerne.<br />
4.5.2 Beregninger af normalspændinger ved fundament<br />
Inden det er muligt at beregne normalspændingerne ved bunden de enkelte vægelementer<br />
ved kerne 9, skal de fundne laster som det første føres ned til bunden af konstruktionen <strong>og</strong><br />
derefter føres ind til tyngdepunktet. På figur 4-15 er sektionshøjden ved kernen angivet, <strong>og</strong><br />
på figur 4-16 er afstanden fra kerne 9’s tyngdepunkt til dets endepunkter angivet.<br />
Figur 4-15: Illustration af vægelementerne, der udgør kernen ved bi<strong>og</strong>rafsal 1, hvor de virkende laster er<br />
angivet. Det skal bemærkes, at de vandrette laster er virkende i tre etage adskillelser.<br />
Figur 4-16: Vægelementerne ved bi<strong>og</strong>rafsal 1, hvor tyngdepunktet, tp, <strong>og</strong> lasterne er markeret. Pilene angiver<br />
de horisontale <strong>og</strong> de markerede cirkler de vertikale.<br />
132
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
De vandrette masselaster, der virker i kernens tyngdepunkt, skal som det næste føres ned til<br />
fundamentsniveau, hvilket betyder, at der kommer et bøjende moment om hhv. x- <strong>og</strong> yaksen.<br />
Det er her centralt at bemærke, at den vandrette masselast er virkende pr. etage, <strong>og</strong><br />
da der haves tre etager, benyttes etagestørrelserne angivet på figur 4-15 samt den vandrette<br />
masselast angivet i afsnit 4.4.<br />
MV, x2,99<br />
kN(5,3 m(5,3m3,3 m) (5,3m3,3m3,3 m)) 77,1kNm<br />
MV, y983,<br />
4 kN(5,3 m(5,3m3,3 m) (5,3m3,3m3,3 m)) 25372kNm<br />
Ydermere kommer der et bidrag fra de lodrette laster fra vægelementerne, da disse flyttes<br />
ind til kernens tyngdepunkt, jf. figur 4-16 <strong>og</strong> tabel 4-4. Dvs. vægelementerne har følgende<br />
lodrette last:<br />
Pvæg , A 1827kN 1619kN 2479kN 2400kN 8325kN<br />
Pvæg , B 1827kN 343kN 1842kN 4012kN<br />
P 1566kN 1388kN 845kN 3799kN<br />
væg , C<br />
Derved bliver de bøjende momenter fra de lodrette laster:<br />
MLx , (8325kN 4012 kN) 9m38817kNm MLy , 3799 kN( 7, 4 m) 28113kNm<br />
Momenterne om hhv. x- <strong>og</strong> y-aksen i fundamentsniveau, hvor der regnes positiv med uret,<br />
bliver da:<br />
Mx77,1kNm38817kNm38894kNm M 25372kNm 28113kNm 2741kNm<br />
y<br />
Alle lasterne befinder sig nu i kernens tyngdepunkt, inkl. den samlede lodrette last på<br />
16136 kN, samt de to horisontale laster på 8,97 kN <strong>og</strong> 2953,3 kN for hhv. y- <strong>og</strong> x-retningen.<br />
hvilket er illustreret på figur 4-17.<br />
133
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
18m<br />
134<br />
7,4m<br />
Mx<br />
tp<br />
Py<br />
My<br />
21m<br />
Px<br />
13,4m<br />
Figur 4-17: Illustration af virkende laster for kerne 9.<br />
9m<br />
Normalspændingerne kan nu beregnes vha. Naviers formel, da der er moment i to retninger,<br />
hvorved:<br />
N M M<br />
x y<br />
(4.19)<br />
A I I<br />
y x<br />
i i<br />
y x<br />
hvor<br />
er den samlede spænding, hvor tryk regnes positivt [MPa]<br />
M er det bøjende moment i hhv. x eller y-retningen [kNm]<br />
xi <strong>og</strong> yi er afstanden fra det givne vægelements tyngdepunkt til hele kernens tp [m]<br />
Da alle laster, der påvirker vægelementerne i kerne 9, nu befinder sig i tyngdepunktet, inkl.<br />
den samlede lodrette på 16136 kN, kan normalspændingerne findes. På figur 4-16 er angivet<br />
n<strong>og</strong>le punkter på kernen, hvilke der i det følgende tages udgangspunkt i.<br />
Punkt A:<br />
16136kN 38894kNm 2741kNm<br />
9m 13,6m1858 4 4<br />
0,35 m(221m18 m) 316m 2071m<br />
Punkt B:<br />
16136kN 38894kNm 2741kNm<br />
9 m ( 7,4 m)<br />
1886<br />
4 4<br />
0,35 m(221m18 m) 316m 2071m<br />
kN<br />
2<br />
m<br />
kN<br />
2<br />
m
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Punkt C:<br />
16136kN 38894kNm 2741kNm<br />
( 9 m) ( 7,4 m)<br />
330<br />
4 4<br />
0,35 m(221m18 m) 316m 2071m<br />
Punkt D:<br />
16136kN 38894kNm 2741kNm<br />
( 9 m) 13,6m357 4 4<br />
0,35 m(221m18 m) 316m 2071m<br />
Spændingerne på vægelementerne for kerne 9 fordeles efter figur 4-18, idet elasticitetsteorien<br />
benyttes. Dette fremhæves yderligere ved at betragte figur 4-19.<br />
Figur 4-18: De beregnede spændinger virkende ved bunden af kerne 9.<br />
Figur 4-19: 3D-illustration af spændingsfordeling på kernen, der udgør bi<strong>og</strong>rafsal 1.<br />
4.5.3 Beregninger af forskydningsspændinger ved fundament<br />
For at beregne de virkende forskydningsspændinger i vægelementerne, der udgør kerne 9,<br />
flyttes de vandrette kræfter som det første ud i kernens forskydningscenter, som blev beregnet<br />
tidligere i afsnittet. Dette skyldes den videre udregning af forskydningsspændingerne.<br />
kN<br />
2<br />
m<br />
kN<br />
2<br />
m<br />
135
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Det vridende moment, der opstår fra lasten Py, tages ikke med i regning, da der tidligere<br />
blev fundet ud af, at det ingen betydning havde mht. bidrag til forskydningsspændingerne.<br />
Udgangspunktet er da Grashof’s formel, der er givet ved formel (4.20).<br />
136<br />
P S P S<br />
<br />
I t I t<br />
y x x y<br />
x y<br />
(4.20)<br />
I notatet [Thelanderson, 1987] er Grashof’s formel omskrevet, hvorved forskydningsspændingerne<br />
i de kritiske punkter er givet ved formel (4.21) frem til (4.26), jf. figur 4-20.<br />
2<br />
( bf) 1<br />
Px<br />
2<br />
I<br />
( b2 f) b<br />
2 Px<br />
2<br />
I<br />
( b2 f) btb 3 Px<br />
2It<br />
bh <br />
4 Py<br />
2<br />
I<br />
bht b<br />
5 Py<br />
2It<br />
x<br />
y<br />
y<br />
x h<br />
y h<br />
(4 bt b ht h)<br />
h<br />
6 Py<br />
8I<br />
t<br />
x h<br />
(4.21)<br />
(4.22)<br />
(4.23)<br />
(4.24)<br />
(4.25)<br />
(4.26)
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
Figur 4-20: U-profil, der er symmetrisk om x-aksen. Ydermere er kurverne for forskydningsspændingerne<br />
vist for hhv. last i y- <strong>og</strong> x-aksen.<br />
Ud fra fortegnsretningen for lasterne vist i figur 4-20 beregnes forskydningsspændingerne,<br />
hvilke er opstillet i tabel 4-7. Ved den benyttede fortegnsregning gælder:<br />
Px2953,3kN P 8,97<br />
kN<br />
y<br />
Tabel 4-7: Forskydningsspændinger for kerne 9.<br />
Punkt <br />
[MPa]<br />
1<br />
-0,65<br />
2<br />
-0,25<br />
3<br />
-0,25<br />
4<br />
~ 0<br />
5<br />
~ 0<br />
~ 0<br />
6<br />
4.6 Opsamling af spændingsfordeling<br />
Ud fra nedregningen af lasterne til fundamentsniveau for væggene ved bi<strong>og</strong>rafsal 1, kan<br />
det konkluderes, at det vridende moment har en begrænset betydning for hhv. normal- <strong>og</strong><br />
forskydningsspændingerne. Ydermere kan det konkluderes, at de valgte vægprofiler på 350<br />
mm er for uøkonomiske, idet det kan holde til over 8 MPa i tryk, hvorved der kan benyttes<br />
mindre profiler. Størrelsen af de mere tilpassede profiler afhænger af endnu en gennemregning,<br />
da spændingerne ændres ved andet profil. Der er under beregningerne ikke taget<br />
hensyn til virkende excentriciteter, armering mm.. Udover at finde spændingerne i vægprofilerne<br />
benyttes både normal- <strong>og</strong> forskydningsspændingerne i den senere beregning af samlingerne<br />
ved bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2.<br />
137
Bilag 4 Spændingsbestemmelse<br />
138
Bilag 5 Spændbeton<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
I dette kapitel dimensioneres en efterspændt betonbjælke i bi<strong>og</strong>rafsal 2. Bjælken skal understøtte<br />
gulvet i salen, hvor halvdelen har en hældning på 17˚, <strong>og</strong> derved er den en del af<br />
det bærende system i bi<strong>og</strong>rafsalen, jf. figur 5-1.<br />
Figur 5-1: Illustration af spændbetonbjælke under bi<strong>og</strong>rafsal 2. Bjælken er markeret med rød.<br />
5.1 Beregningsforudsætninger<br />
I følgende afsnit fastlægges materialedata samt belastninger på betonbjælken. Ud fra disse<br />
belastninger <strong>og</strong> materialedata designes bjælken, der kan placeres som et bærende element i<br />
bi<strong>og</strong>rafsal 2. I det følgende regnes tryk positivt <strong>og</strong> træk negativt. Design- <strong>og</strong> beregningsgrundlaget<br />
for dette kapitel er DS411 – Norm for betonkonstruktioner.<br />
5.1.1 Materialedata<br />
Under projekteringen af spændbetonbjælken antages det at der anvendes beton med fck =<br />
50 MPa som proportioneres med 350 kg/m 3 hurtighærdende cement <strong>og</strong> et v/c-forhold på<br />
0,5. Hærdningen antages at accelerere således, at der efter 3 døgn kan regnes med en modenhed<br />
på M10 = 10 døgn <strong>og</strong> efter 14 døgn med M20 = 20 døgn. I det følgende regnes beton<br />
at have en rumvægt på 25 kN/m 3 , samt en styrke på 75 % af fck på opspændingstidspunktet.<br />
[Kloch, 2001] Betonen regnes at have en karakteristisk trækstyrke på 2,2 MPa.<br />
139
Bilag 5 Spændbeton<br />
Armeringen der anvendes i bjælken er L15liner med en karakteristisk brudstyrke på 1770<br />
MPa. [Noter – Kabeltyper, 2000]<br />
Under udførelsen af spændbetonbjælken regnes der med omgivelser <strong>og</strong> belastningshistorie<br />
svarende til tabel 5-1.<br />
Tabel 5-1: Omgivelserne <strong>og</strong> belastningshistorie for spændbetonbjælken. RF - relativ fugtighed.<br />
Døgn Note RF [%]<br />
0 Bjælken udstøbes med kabelkanal 90<br />
3 Bjælken monteres, opspændes <strong>og</strong> egenlasten påføres 90<br />
14 Bjælken belastes yderligere af nyttelasten 50<br />
Følges denne udførelsesgang ikke, skal det verificeres at betonen har tilstrækkelig styrke<br />
svarende til de tidligere nævnte styrkeparametre.<br />
5.1.2 Laster<br />
Bjælken regnes belastet af egenlast <strong>og</strong> nyttelast. Egenlasten stammer fra egentyngden af<br />
hele gulvkonstruktionen samt egentyngden af bjælken. Den samlede linielast fra egentyngden<br />
er opstillet i tabel 5-2, idet egenlasten af dækelementerne er 3,7 kN/m 2 [Spændcom,<br />
2005].<br />
Tabel 5-2: Linielaster på bjælken fra egentyngden.<br />
Bygningsdel Linielast [kN/m]<br />
Vandret dæk 22,2<br />
Hældende dæk 20,8<br />
Samlet 43,0<br />
Spændbetonbjælken belastes yderligere af nyttelasten, der virker som en fladelast i bi<strong>og</strong>rafsalen.<br />
Iht. DS410 skal fladelasten regnes til 4 kN/m 2 , hvilket medfører linielaster fra<br />
nyttelasten, der er opstillet i tabel 5-3.<br />
Tabel 5-3: Linielaster på bjælken fra nyttelasten.<br />
Bygningsdel Linielast [kN/m]<br />
Vandret dæk 24,0<br />
Hældende dæk 22,5<br />
Samlet 46,5<br />
Lastkombination<br />
Under dimensionering af spændbetonbjælken antages lastkombination 2.3 at være den dimensionsgivende<br />
situation for bjælken. Denne lastkombination giver fornøden sikkerhed,<br />
når den permanente last er stor i forhold til den variable last ved fågangspåvirkning<br />
[DS410, 1998].<br />
140
Bilag 5 Spændbeton<br />
Da det antages at bjælken kun belastes af egenlast <strong>og</strong> nyttelast, bliver lastkombinationen:<br />
<br />
0,9 G1,00, 25 G fri 1,0 N<br />
(5.1)<br />
hvor<br />
G er egenlasten [kN]<br />
N er nyttelasten [kN]<br />
Da de karakteristiske laster er fastlagt, kan de regningsmæssige bestemmes ud fra formel<br />
(5.1) <strong>og</strong> er opstillet i tabel 5-4.<br />
Tabel 5-4: Regningsmæssige linielaster.* svarer til 25 % af egenlasten.<br />
Lastart Last. kombinationsfaktor<br />
[-]<br />
Karakteristisk<br />
last [kN/m]<br />
Regningsmæssig<br />
last [kN/m]<br />
Egenlast, G Bunden egenlast 0,9 43,0 38,7<br />
Fri egenlast 1,0 10,8 10,8*<br />
Samlet G 49,5<br />
Nyttelast, N Fri nyttelast 1,0 46,5 46,5<br />
Samlet N 46,5<br />
Samlet 96,0<br />
5.2 Fastlæggelse af tværsnit <strong>og</strong> kabelgeometri<br />
I dette afsnit fastlægges de geometriske forhold for bjælken. Bjælken regnes at være rektangulær,<br />
prismatisk <strong>og</strong> med dimensionen 600 mm x 1000 mm. Bjælken regnes at være<br />
etableret med en kabelkanal af typen Freyssinet med 25 stk. L15 liner med et tværsnitsareal<br />
på 150 mm 2 . Jf. figur 5-2 <strong>og</strong> figur 5-3.<br />
200 mm<br />
A<br />
A<br />
X2 X1<br />
400 mm<br />
Figur 5-2: Spændbetonbjælke hvor kabelgeometrien er illustreret.<br />
B<br />
B<br />
141
Bilag 5 Spændbeton<br />
142<br />
600 mm<br />
300 mm<br />
360 mm<br />
Snit A-A<br />
1000 mm<br />
400 mm<br />
115 mm<br />
Figur 5-3: Tværsnit af spændbetonbjælke for snit A <strong>og</strong> B.<br />
600 mm<br />
Snit B-B<br />
Kabelgeometrien er fastlast af rette liniestykker samt cirkelbuer <strong>og</strong> koblingen mellem disse<br />
skal foretages uden knæk, så det ikke medfører unødig tab af kabelkraft. Da kabelføringen<br />
ikke er retliniet varierer kabelkraften gennem bjælken grundet friktionstab <strong>og</strong> låsetab. Så<br />
for at kunne bestemme variationen af kabelkraften skal kabelgeometrien udtrykkes matematisk.<br />
Først bestemmes cirkelbuens radius, der tilnærmelsesvis regnes som et 2. grads<br />
polynomium, hvorefter tangenthældningen kan bestemmes. Cirklens radius kan findes af<br />
formel (5.2). [Kloch, 2001]<br />
2<br />
x1<br />
h x2 <br />
(5.2)<br />
2R<br />
hvor<br />
h er afstanden fra kabelkanalens centerlinie fra snit A-A til snit B-B, jf. figur 5-3 [m]<br />
R er cirklens radius [m]<br />
er tangenthældningen [-]<br />
Tangenthældningen bestemmes af formel (5.3).<br />
x<br />
R<br />
1 (5.3)<br />
Ud fra disse formler kan cirklens radius bestemmes til:<br />
2<br />
0, 2m0, 40m R <br />
15m<br />
3m 2<br />
R<br />
3m<br />
1,5m R<br />
40 mm<br />
1000 mm
Ud fra denne radius bestemmes den samlede tangenthældningen til:<br />
3m<br />
0,<br />
2<br />
15m<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
Hermed er den matematiske kabelgeometri fastlagt, jf. figur 5-4, <strong>og</strong> variationen af kabelkraften<br />
gennem betonbjælken kan bestemmes.<br />
200 mm<br />
1,5 m<br />
0,2rad<br />
15 m<br />
3 m<br />
Figur 5-4: Illustration af kabelgeometrien ved bjælkeenden.<br />
5.3 Det statiske system<br />
400 mm<br />
Ud fra betragtninger vedrørende den bærende bjælke i bi<strong>og</strong>rafsal 2, regnes spændbetonbjælken<br />
som simpelt understøttet, da den understøttes af to søjler. Spændet mellem søjlerne<br />
er 15 m, <strong>og</strong> det statiske system for bjælken ses på figur 5-5.<br />
Figur 5-5: Statisk system for spændbetonbjælke.<br />
15 m<br />
Ud fra det statiske system <strong>og</strong> belastningerne, kan de maksimale momenter i bjælken findes.<br />
Idet bjælken er simpelt understøttet, kan det maksimale moment regnes ud fra formel (5.4).<br />
1<br />
M q l<br />
8<br />
2<br />
max (5.4)<br />
hvor<br />
q er linielasten [kN/m]<br />
l er bjælkens længde [m]<br />
143
Bilag 5 Spændbeton<br />
Ud fra formel (5.4) findes momenterne i midten af bjælken svarende til tabel 5-5.<br />
Tabel 5-5: Maksimale momenter.<br />
Lastart Linielast [kN/m] Moment [kNm]<br />
Egenlast, bjælke 15 422<br />
Egenlast, G 49,5 1392<br />
Nyttelast, N 46,5 1308<br />
Samlet 111 3122<br />
Da bjælken understøtter et hældende dæk, medfører dette, at der kommer et vridende moment<br />
i bjælken, grundet at der ikke er ensartet belastning fra begge sider af bjælken. Dette<br />
vridende moment er beregnet ud fra lasterne i afsnit 5.1.2 <strong>og</strong> er beregnet til:<br />
144<br />
kN kN kN kN<br />
<br />
M 22,2 m 24 m 0,150m 20,8 m 22,5 m 0,150m<br />
M 0, 44kNm<br />
De 0,150 m er dækkets vandrette excentricitet. Da det vridende moment er af mindre betydende<br />
størrelse ses der bort fra dette, da tværsnittet regnes at kunne optage det, hvilket der i<br />
det videre forløb regnes videre med.<br />
5.4 Opspændingskraft<br />
I det følgende bestemmes det interval, hvor kabelkraften skal ligge i, <strong>og</strong> intervallet bestemmes<br />
ud fra momenterne fra egenlast <strong>og</strong> nyttelast. Dette interval er bestemt således at<br />
spændingerne i anvendelsesgrænsetilstanden, for et urevnet tværsnit, opfylder følgende<br />
betingelse [Kloch, 2001]:<br />
t c<br />
(5.5)<br />
hvor<br />
t er den numeriske største værdi af trækspændingen for betonen [MPa]<br />
c er betonens max tilladte trykspænding [MPa]<br />
Intervallet er fastlagt, så den øvre grænse gælder for opspændingsstadiet <strong>og</strong> den nedre<br />
grænse er for driftssituationen. Intervallet er givet i formel (5.6) [Kloch, 2001].
M M W M W<br />
K <br />
y k y k<br />
g p c 2 g t 2<br />
k 2 k 2<br />
M M W M W<br />
K <br />
y k y k<br />
g p t 1 g c 1<br />
hvor<br />
k 1 k 1<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
Mg er momentet fra egenlasten [kNm]<br />
Mp er momentet fra nyttelasten [kNm]<br />
W1, W2 er modstandsmomentet af tværsnittet for hhv. under- <strong>og</strong> underside [mm 3 ]<br />
t er betonens trækspænding [MPa]<br />
c er betonens trykspænding [MPa]<br />
k1, k2 er tværsnittets kerneradier for hhv. under- <strong>og</strong> overside [mm]<br />
yk er excentriciteten af kabelkraften [mm]<br />
(5.6)<br />
Til fastlæggelse af kabelkraftens interval anvendes de tidligere beregnede momenter for<br />
egenlast <strong>og</strong> nyttelast angivet i tabel 5-5.<br />
Da tværsnittet er dobbeltsymmetrisk, er modstandsmomentet for under- <strong>og</strong> overside ens <strong>og</strong><br />
dermed er kerneradierne ligeledes ens. Kerneradien bestemmes af formel (5.7).<br />
W<br />
k (5.7)<br />
A<br />
hvor<br />
A er betontværsnittets areal [mm 2 ]<br />
Modstandsmomentet for en rektangulær bjælke bestemmes til:<br />
1 2 1<br />
600 1000<br />
2<br />
W bh 6<br />
<br />
6<br />
mm mm<br />
6 3<br />
W 10010 mm<br />
Da tværsnittet har dimensionerne 600 x 1000 mm kan kerneradien bestemmes til:<br />
6 3<br />
10010 mm<br />
k 166,7mm<br />
600mm1000mm Idet bjælkens kabelgeometri er symmetrisk om bjælkens midte, vil kabelkraften have sin<br />
mindste værdi på midten af bjælken <strong>og</strong> derfor bestemmes kabelkraftens interval for midten<br />
145
Bilag 5 Spændbeton<br />
af bjælken, forudsat at der opspændes tosidig. Kabelkraftens excentricitet regnes at være<br />
400 mm, hvormed der haves et dæklag på ca. 40 mm, da kabelkanalen har en diameter på<br />
115 mm, jf. figur 5-3.<br />
Til sidst fastlægges de tilladelige spændinger i anvendelsesgrænsetilstanden, jf. formel<br />
(5.5), <strong>og</strong> idet der ikke findes normkrav anvendes erfaringsmæssige værdier, som er følgende:<br />
[Kloch, 2001]<br />
146<br />
Betonens trykspænding vælges derfor til 55 % af fck<br />
Den tilladelige trækspænding vælges til 2 . fctk<br />
Disse værdier er gældende for driftssituationen <strong>og</strong> dermed bliver spændingerne:<br />
c 0,5550MPa 27,5MPa<br />
t 22,2 MPa 4,4MPa<br />
Under opspænding stilles der krav til betonens trykspænding, hvormed trykspændingen<br />
ikke må overstige 70 % af fck <strong>og</strong> på opspændingstidspunktet regnes betonen ikke at have en<br />
trækstyrke. Dermed er følgende værdier gældende på opspændingstidspunktet:<br />
c 0,700,7550MPa 26,3MPa<br />
0MPa<br />
<br />
t<br />
Dermed kan intervallet for kabelkraften findes ud fra formel (5.6) til:<br />
1814kNm 1308kNm 27,5MPa 10010 mm 1814kNm 010010 mm<br />
K <br />
400mm 166,7mm 400mm 166,7mm<br />
1594kN K 7774kN<br />
6 3 6 3<br />
1814kNm 1308kNm 4,4MPa10010 mm 1814kNm 26,3MPa 10010 mm<br />
K <br />
400mm 166,7mm 400mm 166,7mm<br />
4733kN K 7834kN 6 3 6 3<br />
Ud fra ovenstående beregning ses det at kabelkraften skal ligge indenfor intervallet 4733<br />
kN K 7774 kN. Kabelkraften vælges til 4733 kN, men da der med tiden sker et spændingstab<br />
pga. svind, krybning <strong>og</strong> relaxation, jf. afsnit 5.4.1, skal kabelkraften vælges større.<br />
Kabelkraften på 4733 kN er den kabelkraft, der skal være til stede i midten af bjælken, <strong>og</strong><br />
da der skabes krumningskræfter vinkelret på kabelgeometrien medfører dette et friktionstab<br />
mellem kabelkanalen <strong>og</strong> armeringen. Derfor skal der opspændes med en større<br />
kraft for at opnå en kabelkraft på 4733 kN. Denne kraft beregnes af formel (5.8).
0<br />
ks<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
<br />
K K e (5.8)<br />
hvor<br />
K0 er opspændingskraften for enden af bjælken [kN]<br />
µ er en friktionskoefficient [-]<br />
er tangenthældningen [-]<br />
k er en empirisk systemafhængig faktor [-]<br />
s er længden af armeringen [-]<br />
Koefficienten µ sættes lig 0,25 <strong>og</strong> k lig 0,003 m -1 [Kloch, 2001], <strong>og</strong> under beregning af opspændingskraften<br />
regnes s lig den vandrette afstand af armeringen. Den samlede tangenthældning<br />
regnes lig 0,221, jf. 5.2, <strong>og</strong> dermed kan opspændingskraften bestemmes til:<br />
1<br />
0,250,20,003m 7,5m<br />
4733kN<br />
K0 e<br />
K 5089kN<br />
0<br />
Idet der anvendes 25 stk. L15liner, giver dette en kraft på 203 kN/line.<br />
Variationen af kabelkraften gennem bjælkens længderetning er vist i tabel 5-6 <strong>og</strong> er beregnet<br />
for hver 1,5 m. Beregningerne er udført ind til bjælkens midte, da kabelgeometrien er<br />
symmetrisk om midten <strong>og</strong> der opspændes ligeligt i begge ender.<br />
Tabel 5-6: Variationen af kabelkraften gennem bjælkens længderetning.<br />
x [m] s [m] s [m] [-] [-] e -(µ+ks) [-] K [kN]<br />
0 0 0 1,0 5089<br />
1,5 0<br />
1,5 1,5 0 0,996 5069<br />
1,5 0,1<br />
3,0 3,0 0,1 0,967 4921<br />
1,5 0,1<br />
4,5 4,5 0,2 0,938 4773<br />
1,5 0<br />
6,0 6,0 0,2 0,934 4753<br />
1,5 0<br />
7,5 7,5 0,2 0,930 4733<br />
5.4.1 Tab i opspændingskraft<br />
I det følgende beregnes de tab, der sker i den mekaniske opspændingskraft <strong>og</strong> følger med<br />
tiden således, at den effektive opspændingskraft findes. Tabene stammer fra svind, krybning<br />
<strong>og</strong> relaxation <strong>og</strong> sker over hele bjælkens levetid. De enkelte tab regnes at ske over en<br />
147
Bilag 5 Spændbeton<br />
5-årige periode der antages at være gældende gennem hele bjælkens levetid. Udregningerne<br />
er foretaget på baggrund af [Teknisk Ståbi, 2003].<br />
Svind<br />
Herunder beregnes betonens svind, der medfører deformationer i betonen pga. udtørring.<br />
Disse deformationer medfører igen en ændring af kabelkraften, <strong>og</strong> denne ændring beregnes<br />
i det følgende. Tøjningerne, der opstår pga. svind, beregnes ud fra formel (5.9).<br />
148<br />
k k k<br />
(5.9)<br />
sv b b d t<br />
hvor<br />
b er basissvindet, der afhænger af den relative luftfugtighed [%]<br />
kb er en faktor, der afhænger af betonsammensætningen [-]<br />
kd er en faktor, der afhænger af konstruktionsdelens geometri [-]<br />
kt er en faktor, der beskriver svindforløbet som funktion af tiden [-]<br />
Basissvindet bestemmes af formel (5.10).<br />
RF <br />
0,089 1<br />
b<br />
<br />
1, 67 RF<br />
hvor<br />
RF er den vægtede relative luftfugtighed [-]<br />
Den vægtede værdi af den relative fugtighed over 5 år bestemmes til:<br />
<br />
14døgn 90% 5365døgn 14døgn 50%<br />
RF 50,3% 0,503<br />
5 565døgn<br />
Dermed bliver basissvindet:<br />
<br />
0,089 10,503 b<br />
0,038%<br />
1,67 0,503<br />
(5.10)<br />
Faktoren kb bestemmes ud fra betonens v/c-forhold <strong>og</strong> cementindholdet, <strong>og</strong> beregnes ud fra<br />
formel (5.11).<br />
<br />
k C (5.11)<br />
3<br />
v 710 1 v<br />
b c 3 c
hvor<br />
v/c er vand-cement forholdet i betonrecepten<br />
C er cementindholdet [kg/m 3 ]<br />
Ud fra et v/c-forhold på 0,5 <strong>og</strong> et cementindhold på 350 kg/m 3 bliver kb-faktoren:<br />
k<br />
k<br />
<br />
710 1,<br />
02<br />
350 0,5 0,5<br />
3<br />
kg<br />
1<br />
b 3<br />
m<br />
3<br />
b<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
kd-faktoren afhænger af den ækvivalente radius, <strong>og</strong> beregnes ud fra formel (5.12), jf. figur<br />
5-6.<br />
k<br />
d<br />
r <br />
0,56 0,211<br />
<br />
0,0727 r<br />
hvor<br />
ræ er den ækvivalente radius [m]<br />
Dækelement<br />
Ab<br />
æ<br />
æ<br />
Dækelement<br />
Figur 5-6: Parametre til beregning af ækvivalent radius.<br />
Den ækvivalente radius bestemmes som:<br />
s<br />
mm mm<br />
2<br />
A 2 600 1000<br />
b ræ 462mm<br />
s 600mm21000mm hvor<br />
Ab er arealet af betontværsnittet [mm 2 ]<br />
s er den frie periferi af betonbjælken [mm]<br />
Dermed kan kd-faktoren bestemmes ud fra formel (5.12) til:<br />
(5.12)<br />
149
Bilag 5 Spændbeton<br />
150<br />
k<br />
d<br />
m<br />
0,56 0,2110,462 0,70<br />
0,0727 0,462m<br />
Til sidst bestemmes kt der beskriver svindforløbet som funktion af tiden af formel (5.13).<br />
t<br />
kt<br />
<br />
t t<br />
(5.13)<br />
hvor<br />
<br />
c<br />
<br />
c<br />
0<br />
tc er lasttiden [døgn]<br />
t0 er en faktor der afhænger af geometrien [døgn]<br />
er en konstant [-]<br />
Idet svindtøjningerne regnes for en periode på 5 år, sættes tc til 1825 døgn, mens beregnes<br />
af formel (5.14).<br />
0,75 0,125 <br />
(5.14)<br />
hvor<br />
er en konstant [-]<br />
bestemmes til:<br />
æ <br />
<br />
<br />
<br />
ln 20r ln 200,462m 3,<br />
2<br />
ln 2 ln 2<br />
Dermed kan bestemmes til:<br />
0,75 0,1253,21,15 t0 bestemmes ud fra <strong>og</strong> til:<br />
<br />
1,153,2 t0 9 10 9 10 622,6døgn<br />
kt-faktoren kan da beregnes af formel (5.13) til:<br />
1825døgn 1,15<br />
<br />
1,15<br />
kt<br />
0,9<br />
1825døgn 622,6døgn
Bilag 5 Spændbeton<br />
Dermed er alle værdier til beregning af tøjningen, der opstår af svind over 5 år, bestemt, <strong>og</strong><br />
tøjning beregnes ud fra formel (5.9) til:<br />
0,038% 1,020,700,90,025% sv<br />
Krybning<br />
Betonens krybning afhænger af spændingsniveauet i betonen samt betones alder <strong>og</strong> modenhed.<br />
Idet krybningen endvidere afhænger af opspændingstidspunktet samt lastpåførslen<br />
regnes krybetøjningerne for to perioder. Den ene periode er 3-14 døgn <strong>og</strong> den anden 14-<br />
1825 døgn. Derefter beregnes sluttøjningen fra krybning ved at addere tøjningerne for de to<br />
perioder. I det følgende beregnes krybetøjningen for perioden 3-14 døgn <strong>og</strong> kun resultatet<br />
af krybetøjningen for perioden 14-1825 døgn nævnes. Krybetøjningen for periode 3-14<br />
døgn beregnes ud fra formel (5.15).<br />
314d 314d cr<br />
0<br />
t<br />
<br />
(5.15)<br />
hvor<br />
0 er den momentane tøjningen [%]<br />
3-14d (t) er krybetallet til tiden t [-]<br />
Krybetallet er givet som:<br />
3 14d<br />
<br />
<br />
t k k k k k<br />
(5.16)<br />
a b c d t<br />
hvor<br />
kb, kd <strong>og</strong> kt findes under samme fremgangsmåde som ved formel (5.9)<br />
ka er en faktor, der beskriver alderens indflydelse [-]<br />
kc er en faktor, der afhænger af omgivelsernes relative fugtighed, RF [-]<br />
Faktoren ka beregnes af formel (5.17), da der regnes med en styrkeklasse for cement på<br />
52,5.<br />
k<br />
a<br />
M 20 <br />
0,085 54 <br />
<br />
1, 75 M<br />
hvor<br />
20<br />
M20 er den ækvivalente modenhed ved 20˚C [døgn]<br />
(5.17)<br />
151
Bilag 5 Spændbeton<br />
Idet der efter 3 døgn påføres opspændingskraften på bjælken har betonen en hærdealder<br />
der svarer til en modenhed på M20 = 10 døgn <strong>og</strong> ka-faktoren kan bestemmes til:<br />
152<br />
k<br />
a<br />
døgn <br />
0,085 54 10<br />
0,99<br />
1,75 10døgn<br />
Dernæst fastlægges kb-faktoren, der har den samme værdi som beregnet under svind <strong>og</strong><br />
derfor:<br />
k 1, 02<br />
b<br />
For at tage højde for omgivelserne beregnes kc-faktoren af formel (5.18).<br />
k<br />
c<br />
RF <br />
6,7 1,15 <br />
<br />
2,03 RF<br />
(5.18)<br />
Da der i de første 14 dage antages at være en relativ luftfugtighed på 90 %, kan kc-faktoren<br />
bestemmes til:<br />
kc<br />
<br />
6,7 1,15 0,9<br />
1,<br />
48<br />
2,03 0,9<br />
Da de geometriske forhold ikke har ændret sig er kd den samme som under svind.<br />
kd <br />
0,70<br />
Til sidst beregnes kt der afhænger af belastningstiden. Beregningerne foretages som under<br />
svind, <strong>og</strong> beregnes ud fra formel (5.13).<br />
c<br />
0<br />
14døgn 3døgn<br />
1,15<br />
<br />
<br />
tc<br />
kt<br />
0,025<br />
<br />
t t 14døgn 3døgn 622,6døgn<br />
Krybetallet kan da bestemmes ud fra formel (5.16) til:<br />
3 14d<br />
<br />
t<br />
1,15<br />
0,991,021,480,700,025 0,027<br />
Dernæst beregnes momentantøjningen 0 ud fra formel (5.19).
0<br />
Eb<br />
Esk<br />
no<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
<br />
(5.19)<br />
hvor<br />
b er spændingen for den pågældende lastsituation [MPa]<br />
Eb er betons elasticitetsmodul [MPa]<br />
Esk er ståls elasticitetsmodul [MPa]<br />
n0 er forholdet mellem ståls <strong>og</strong> betons elasticitetsmodul [-]<br />
Indtil dag 3 hærder betonen, hvorefter bjælken monteres <strong>og</strong> opspændes. Efter opspændingen<br />
hærder betonen videre <strong>og</strong> bjælken begynder at bære sin egenvægt pga. etablering af<br />
pilhøjde. Efter 14 dage, regnes bjælken yderligere påvirket af nyttelasten. Derfor beregnes<br />
spændingen i betonen ud fra lastpåvirkningen fra egenlasten samt opspændingskraften.<br />
Spændingen i undersiden af betonbjælken fra opspændingskraften på midten af bjælken,<br />
4733 kN, bestemmes ud fra Naviers formel (5.20).<br />
<br />
N Ky (5.20)<br />
A W<br />
K k<br />
b<br />
Dermed kan spændingen beregnes til:<br />
<br />
<br />
K<br />
b<br />
K<br />
b<br />
3 3<br />
473310 N 473310 kN400mm 400mm<br />
<br />
2 6 3<br />
6001000 mm 10010 mm 500mm<br />
<br />
23MPa<br />
Spændingen fra egenlasten beregnes ligeledes til:<br />
<br />
<br />
G<br />
b<br />
G<br />
b<br />
6<br />
42210 Nmm 400mm<br />
<br />
6 3<br />
10010 mm 500mm<br />
3,<br />
4MPa<br />
Dermed kan den samlede spænding beregnes af formel (5.21), da der tages højde for at betonspændingen<br />
i armeringsniveau varierer over bjælkens længde [Spændbeton, 2005].<br />
<br />
(5.21)<br />
K 2 G<br />
b b 3 b<br />
Spændingen beregnes til:<br />
153
Bilag 5 Spændbeton<br />
2<br />
3<br />
<br />
b 23MPa 3, 4MPa 20,7MPa<br />
Da linerne regnes at have et karakteristisk elasticitetsmodul på 1,85 . 10 5 MPa <strong>og</strong> forholdet<br />
mellem ståls <strong>og</strong> betons elasticitetsmodul er 6,9, beregnes momentantøjningen til:<br />
20,7MPa<br />
0,00077 0,077%<br />
0 5<br />
1,8510 MPa<br />
6,9<br />
Dermed kan krybetøjningen fastlægges ud fra formel (5.15) til.<br />
<br />
314d cr<br />
0,077% 0,027 0,002%<br />
Dernæst skal krybetøjningen for perioden 14-1825 døgn beregnes, hvilket er foretaget under<br />
samme fremgangsmåde. Krybetøjningen er bestemt til:<br />
<br />
141825d cr<br />
0,049% 1,47 0,072%<br />
Dermed bliver den samlede krybetøjning efter 5 år:<br />
0,002% 0,072% 0,074%<br />
cr<br />
Relaxation<br />
Relaxation forekommer i armeringen da krybningen i armeringen ikke giver anledning til<br />
tøjningsændringer. Denne relaxation beskriver de relative spændingstab, der opstår i armeringen<br />
under konstant tøjning. Spændingstabet fra relaxation kan bestemmes på et vilkårligt<br />
tidspunkt ud fra formel (5.22).<br />
<br />
t <br />
r t r1000h <br />
1000 (5.22)<br />
hvor<br />
r(1000h) er spændingstabet ved relaxation efter 1000 timer [MPa]<br />
t er tiden [h]<br />
er lig 0,2 [m]<br />
Idet relaxationen regnes for en 5-årige periode, sættes t = 43 800 h.<br />
Spændingstabet efter 1000 h afhænger af opspændingsgraden, <strong>og</strong> da hver line er forspændt<br />
med 203 kN/line medfører dette en udnyttelsesgrad på ca. 76 %. Dermed haves et relaxa-<br />
154
Bilag 5 Spændbeton<br />
tionstab efter 1000 h på ca. 4 %, idet der anvendes stabiliserende stål i lav relaxationsklasse.<br />
Dermed tabes der i kabelkraft:<br />
K(1000 ) 203 0,04 8,1<br />
kN kN<br />
r h line line<br />
Dermed kan det samlede tab fra relaxation beregnes til:<br />
43800h <br />
K 43800h8,1 17,2<br />
1000 <br />
kN kN<br />
r line line<br />
5.5 Låsetab<br />
0,2<br />
Idet der anvendes et opspændingssystem fra Freyssinet, der har et kileforankringssystem,<br />
optræder der et såkaldt låsetab pga. låseglidning. Dette tab medfører, at armeringen vil glide<br />
tilbage i kabelkanalen, men vil modvirkes af friktionen mellem armering <strong>og</strong> kabelkanal,<br />
således at virkningen ophøres længden s1 inde i bjælken. Virkningen fra låsetabet findes<br />
ved at beregne låsetabsarealet, der svarer til arealet mellem den mekaniske <strong>og</strong> initielle opspændingskraftskurve.<br />
Låsetabsarealet beregnes ud fra formel (5.23). [Kloch, 2001]<br />
s1<br />
A dKds dLA E<br />
(5.23)<br />
L s s<br />
0<br />
hvor<br />
s1 er den længde af bjælken, hvor låsetab forekommer [m]<br />
dL er låseglidningen [mm]<br />
As er tværsnitsarealet af armering [mm 2 ]<br />
Es er ståls elasticitetsmodul [MPa]<br />
dK er ændringen i kabelkraft [kN]<br />
Da det forudsættes, at låseglidningen er 3 mm, kan låsetabsarealet beregnes til:<br />
2 5<br />
AL dLAsEs 3mm150mm 25stk1,8510 MPa<br />
A 2081kNm<br />
L<br />
Dette areal svarer til det skraverende område på figur 5-7. Dernæst skal den initielle opspændingskraftskurve<br />
bestemmes således at arealet mellem den mekaniske <strong>og</strong> initielle opspændingskurve<br />
er lig låsetabet. Derfor foretages en iterativ proces så den korrekte værdi<br />
af afstanden s1 kan beregnes. I det følgende gennemføres der kun en beregning af låsetabet<br />
for s1 = 6,8 m, hvilket er vist i tabel 5-7.<br />
155
Bilag 5 Spændbeton<br />
Tabel 5-7: Beregning af den initielle opspændingskraft gennem bjælken.<br />
x [m] s [m] s [m] [-] [-] e -(µ+ks) [-] K´ [kN]<br />
6,8 0 0 1,0 4743<br />
0,8 0<br />
6,0 0,8 0 0,998 4734<br />
1,5 0<br />
4,5 2,3 0 0,993 4710<br />
1,5 0,1<br />
3,0 3,8 0,1 0,964 4572<br />
1,5 0,1<br />
1,5 5,3 0,2 0,936 4439<br />
1,5 0<br />
0 6,8 0,2 0,932 4421<br />
Figur 5-7: Kraftdiagram der illustrerer indflydelsen af låsetabet. Det markerede felt er størrelse af låsetabet<br />
på 2081 kNm.<br />
For at kontrollere om den skønnede længde giver den korrekte værdi af låsetabsarealet, beregnes<br />
herunder låsetabsarealet.<br />
156<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
0,5 1,5m 5089kN 4421kN 5069kN 4439kN <br />
0,5 1,5m 5069kN 4439kN 4921kN 4572kN <br />
0,5 1,5m 4921kN 4572kN 4773kN 4710kN <br />
0,5 1,5m 4773kN 4710kN 4753kN 4734kN <br />
<br />
0,5 1,5m 4753kN 4734kN 4743kN 4743kN 2092kNm2081kNm Dermed ses det at den skønnede længde på s1 = 6,8 m er den korrekte værdi, hvilket betyder<br />
at låsetabet har indflydelse på kabelkraften i indtil afstanden 6,8 m fra bjælkeenden.
5.6 Effektiv opspændingskraft<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
I afsnit 5.4 er det beregnet at hver line opspændes med 203 kN/line, hvilket skal korrigeres<br />
for de tab i kabelkraft der sker gennem bjælkens levetid. Først beregnes det samlede tab i<br />
kabelkraft pga. af svind <strong>og</strong> krybning. Tabet beregnes til:<br />
<br />
K E A <br />
svcr s s sv cr<br />
<br />
K MPa mm <br />
5 2<br />
kN<br />
svcr 1,85 10 150 0,00025 0,00074 27,5 line<br />
Dermed bliver den samlede opspændingskraft efter en 5-årig periode:<br />
K K K<br />
K <br />
total svcr r(1000 h)<br />
total<br />
kN 27,5 line<br />
kN 17, 2 line<br />
kN 44,7 line<br />
Dette medfører, at der over en 5-årig periode sker tab i kabelkraft på 44,7 kN/line, hvilket<br />
medfører, at det vælges at opspænde med den mekaniske opspændingskraft plus det tab der<br />
sker over 5 år. Dermed skal hver line opspændes med:<br />
K 203 44,7 247,7<br />
kN kN kN<br />
line line line<br />
Dette medfører, at der samlet skal opspændes med ca. 6193 kN, idet der haves 25 stk. liner.<br />
Denne opspændingskraft ligger indenfor det beregnede interval 4733 kN K 7774 kN,<br />
hvormed betingelserne er opfyldt.<br />
5.7 Eftervisning af bæreevne<br />
I følgende afsnit eftervises spændbetonbjælken for lasterne beregnet i afsnit 5.1.2. Bæreevnen<br />
eftervises i det dimensionsgivende tværsnit, der er midt i bjælkefaget, hvor der er maksimalt<br />
moment. Her kontrolleres, at det regningsmæssige moment er mindre end brudmomentet<br />
beregnet for bjælken.<br />
Under beregningerne forudsættes det, at der regnes i høj sikkerhedsklasse samt normal materialekontrolklasse,<br />
hvilket medfører følgende materiale-partialkoefficienter for stål <strong>og</strong><br />
armeret beton:<br />
1, 31,1 1, 0 1,<br />
43<br />
s<br />
1, 65 1,1 1, 0 1,<br />
82<br />
c<br />
157
Bilag 5 Spændbeton<br />
Beregning af bjælketværsnittets brudmoment findes ved beregning af armeringens tøjning<br />
der stammer fra opspændingen, hvorefter der adderes en tillægstøjning. Ud fra den samlede<br />
tøjning beregnes derefter den tilsvarende kraft i armeringen, hvorefter der opstilles en<br />
vandret ligevægtsbetingelse for snittet. Er den vandrette ligevægtsbetingelse opfyldt beregnes<br />
brudmomentet ved at tage moment om trykresultanten.<br />
Til beregning af brudmomentet skal tøjningen i den opspændte armering bestemmes. Armeringen<br />
opspændes til 244,7 kN/line, hvor det forventes at tøjningen, ud fra arbejdskurven<br />
for L12,5 liner, befinder sig i intervallet 10-35 ‰. Dermed bestemmes tøjningen pga.<br />
opspænding til:<br />
158<br />
kN 244,7 line 136 0,8 136 s,0<br />
0 00<br />
s,0<br />
Denne værdi ligger over det gældende interval, men da der ikke haves tilstrækkelig teknisk<br />
materiale til bestemmelse af tøjningen, anses dette for gældende for den videre dimensionering.<br />
Herefter beregnes tillægstøjningen s ved at gætte på en værdi af trykzonehøjden x. Det<br />
vælges at gennemføre en beregning for en x-værdi på 331 mm. Tillægstøjningen beregnes<br />
af formel (5.24).<br />
d x<br />
s cu (5.24)<br />
x<br />
hvor<br />
cu er betons brudtøjning lig 3,5 ‰<br />
d er den effektive højde [mm]<br />
Dermed bliver tillægstøjningen:<br />
900mm 331mm<br />
s3,5 6<br />
331mm<br />
0 0<br />
00 00<br />
Dermed beregnes den samlede tøjning til:<br />
,0 6 136 142<br />
s s s<br />
0 0 0<br />
00 00 00<br />
Ud fra den samlede tøjning beregnes den tilsvarende kraft i armeringen ud fra formel<br />
(5.25). [Kloch, 2001]
Bilag 5 Spændbeton<br />
F 136 0,8 <br />
(5.25)<br />
sk s<br />
Kraften bestemmes til:<br />
0 00<br />
F 25stk 136 0,8142 6240kN<br />
<br />
sk<br />
Fsk 6240kN<br />
Fsd 4364kN<br />
s 1, 43<br />
Herefter bestemmes trykresultanten i betonen for den valgte x-værdi, hvilket bestemmes af<br />
formel (5.26).<br />
fck<br />
Fcd 0,8 xb <br />
(5.26)<br />
c<br />
hvor<br />
b er bredden af tværsnittet [mm]<br />
Idet bredden af tværsnittet er 600 mm <strong>og</strong> den karakteristiske betonstyrke er 50 MPa kan<br />
trykresultanten i betonen findes til:<br />
50MPa<br />
<br />
<br />
1,82<br />
<br />
<br />
3<br />
Fcd 0,8 331mm600mm 10 4365kN<br />
For at sikre at den skønnede x-værdi er korrekt, foretages en vandret ligevægt for at den<br />
statiske betingelse er opfyldt.<br />
F F 04364 4365kN 0<br />
sd cd<br />
Dermed er den statiske ligevægtsbetingelse opfyldt <strong>og</strong> den skønnede x-værdi er korrekt. Da<br />
denne betingelse er opfyldt kan brudmomentet beregnes ud fra formel (5.27) idet der tages<br />
moment omkring trykresultanten.<br />
0, 4 <br />
M d x F<br />
(5.27)<br />
u sd<br />
Brudmomentet beregnes til:<br />
<br />
M 900mm0,4331mm 4364kN 3350kNm<br />
u<br />
Da det regningsmæssige snitmoment midt i bjælkefaget på 3122 kNm er mindre end brudmomentet<br />
på 3350 kNm, er bæreevnen eftervist.<br />
159
Bilag 5 Spændbeton<br />
5.8 Spaltearmering i forankringszonen<br />
Idet bjælken er efterspændt overføres der store koncentrerede forankringskræfter til betonen,<br />
hvormed det skal sikres mod:<br />
160<br />
Trykbrud lokalt bag forankringen<br />
Afskalning af hjørner<br />
Revnedannelser parallelt med kraftretningen<br />
Trykbrud kan forekomme ved at kontakttrykket mellem ankerpladen <strong>og</strong> betonen bliver<br />
større end betons trykbrudspænding, hvilket ikke er hensigtsmæssig. Med en vandret opspændingskraft<br />
på 6070 kN, fordelt over ankerpladen (300 x 360 mm), bliver dette et kontakttryk<br />
på 56 MPa, hvilket er over betons trykbrudspænding. I dette tilfælde anvendes der<br />
et Freyssinet 25C15-system, der er etableret med spiralarmering, hvilket hindrer at disse<br />
trykbrud sker. Derfor berøres dette emne ikke nærmere.<br />
Afskalning af hjørner sker pga. at der i betonen er områder der næsten vil være spændingsløse,<br />
hvormed der ilægges armering for at modvirke revnedannelser af denne årsag. Dette<br />
antages at modvirkes af længde- <strong>og</strong> bøjlearmering, jf. afsnit 5.10.3 figur 5-15.<br />
Revnedannelser skyldes at der kan forekomme trækspændinger vinkelret på kraftretningen,<br />
der kan skabe revner parallelt med kraftretningen. I det følgende forudsættes det, at opspændingskraften<br />
vil være fordelt over hele bjælkens højde i afstanden h fra bjælkeenden,<br />
hvor h svarer til tværsnitshøjden af bjælken, jf. figur 5-8.<br />
Kvandret<br />
Kvandret/h<br />
h<br />
Figur 5-8: Illustration af kraftfordeling af den vandrette opspændingskraft.<br />
Resultanten af trækspændingerne bestemmes af formel (5.28). [Kloch, 2001]<br />
h<br />
0, 25 1 a <br />
T K <br />
h (5.28)<br />
hvor<br />
K er den vandrette opspændingskraft [kN]
a er højden af ankerpladen [m 2 ]<br />
h er tværsnitshøjden af bjælken [m]<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
Resultanten bestemmes for en tværsnitshøjde på 1000 mm samt for en højde af ankerpladen<br />
på 360 mm. Idet opspændingskraften har en tangenthældning på 0,2 rad medfører dette,<br />
at den vandrette opspændingskraft er 6070 kN.<br />
360mm<br />
<br />
T 0,256070kN1 971kN<br />
1000mm<br />
<br />
Denne trækresultant medfører at det nødvendige tværsnitsareal af spaltearmeringen kan<br />
beregnes af formel (5.29).<br />
A<br />
nødv<br />
T<br />
(5.29)<br />
<br />
s<br />
Da denne beregning er baseret på elasticitetsteoretisk analyse, hvilket betyder at betonen<br />
regnes for urevnet, bør s vælges lavt. I dette tilfælde vælges en spænding svarende til 50<br />
% af fyk. [Kloch, 2001]<br />
Idet der anvendes en spaltearmering med en karakteristisk flydespænding på 550 MPa,<br />
skal der indlægges spaltearmering med et tværsnitsareal på:<br />
3<br />
971kN 10<br />
Anødv 3531mm<br />
0,5 550Mpa<br />
2<br />
Anvendes ø10 ribbestål svarer dette til 48 snit (3770 mm 2 ), hvilket fordeles på 6 stk. spaltearmering<br />
med hver 8 snit. Spaltearmeringen er illustreret på figur 5-9, hvor der er taget<br />
hensyn til at kabelkanalen har en diameter på 115 mm, at den maksimale bukkediameter er<br />
20 mm [Olsen, et. al., 2001] samt en minimal dæklagstykkelse på 20 mm. Spaltearmeringen<br />
er udformet som frettering. Detailtegning af denne del af bjælken ses på tegning K1.<br />
161
Bilag 5 Spændbeton<br />
1000 mm<br />
162<br />
Tværsnit Længdesnit<br />
h/2 = 500 mm<br />
Figur 5-9: Illustration af udformning <strong>og</strong> placering af spaltearmering til fordeling af forankringskraften i<br />
lodret retning.<br />
Dernæst skal spaltearmeringen i vandret dimensioneres, da der <strong>og</strong>så her forekommer trækspændinger.<br />
Dette gøres anal<strong>og</strong>t med det forrige, blot skal der her anvendes bredden af<br />
bjælketværsnittet, 600 mm samt bredden af ankerpladen på 300 mm. Dermed bliver trækresultanten:<br />
300mm<br />
<br />
T 0,256070kN1 759kN<br />
600mm<br />
<br />
Dermed kan armeringsarealet bestemmes til:<br />
3<br />
759kN 10<br />
Anødv 2760mm<br />
0,5 550Mpa<br />
2<br />
Anvendes ø10 armering placeres der 6 stk. med hver 6 snit, hvilket svarer til at der haves et<br />
areal på 2827 mm 2 . På figur 5-10 er spaltearmeringen vist, hvor der er taget højde for at<br />
kabelkanalen har en diameter på 115 mm, at bukkediameteren er 20mm samt at den minimale<br />
dæklagstykkelse er 20 mm.
Tværsnit<br />
600 mm<br />
1000 mm<br />
Længdesnit<br />
b/2 = 300 mm<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
Figur 5-10: Illustration af udformning <strong>og</strong> placering af spaltearmering til fordeling forankringskraften i<br />
vandret retning.<br />
Hermed er spaltearmeringen dimensioneret således, at de koncentrerede spændinger fra<br />
opspændingskraften ikke danner revner parallelt med kraftretning.<br />
5.9 Montagearmering<br />
Under transporten af spændbetonbjælken skal der tages højde for de laster bjælken udsættes<br />
for. På det tidspunkt hvor bjælken transporteres, er bjælken ikke efterspændt <strong>og</strong> spændarmeringen<br />
kan derfor ikke optage disse laster. Derfor ilægges længdearmering til at kunne<br />
optage lasterne under transporten. Montagejernene støbes ind i bjælken 3 m fra hver bjælkeende,<br />
hvilket svarer til 1/5 af spændet, således der to løfteanordninger. Ud fra denne lastsituation,<br />
jf. figur 5-11, beregnes momentfordelingen, hvor det største moment er at finde i<br />
midten af bjælken. Der haves et moment på Ms = 84,4 kNm, hvorudfra længdearmeringen<br />
dimensioneres.<br />
M= -67,5 kNm<br />
M= 84,4 kNm<br />
M= -67,5 kNm<br />
Figur 5-11: Statisk system for bjælken under transport, hvor momentkurven er illustreret.<br />
I det beregningen af armeringens tværsnitsareal foretages ud fra et normalarmeret tværsnit,<br />
hvilket svarer til at armeringen flyder lige netop idet betonen knuser, kan tværsnitsarealet<br />
beregnes af formel (5.30).<br />
163
Bilag 5 Spændbeton<br />
164<br />
A<br />
s,min<br />
M s <br />
0,81h<br />
f<br />
yd<br />
(5.30)<br />
Dermed kan tværsnittets minimale armeringsareal bestemmes, idet der anvendes armeringsstål<br />
B550 under forudsætning af normal sikkerhedsklasse <strong>og</strong> normal materialekontrolklasse.<br />
6<br />
84,4 10<br />
Nmm<br />
A 246mm<br />
s,min 550MPa<br />
0,811000mm 1,3<br />
2<br />
Det vælges at anvende 4 stk. ø22, der har et samlet tværsnitsareal på 1521 mm 2 . Herefter<br />
findes trykzonens udstrækning x, ved at lave vandret ligevægt i tværsnittet, hvor der forekommer<br />
maksimalt moment, hvormed x findes til:<br />
00,8bx f A f<br />
<br />
cd s yd<br />
22mm<br />
2<br />
2 <br />
50MPa 550MPa<br />
0 0,8600mmx 4 x 48,8mm<br />
1, 82 1, 3<br />
For at kontrollere tøjningen i armeringen anvendes formel (5.31).<br />
d x<br />
s cu<br />
(5.31)<br />
x<br />
Tøjningen i armeringen beregnes ud fra at armeringen er placeret med et 25 mm dæklag,<br />
samtidig med at beton har en brudtøjning på 3,5 ‰.<br />
965mm 48,8mm<br />
s 3,5 65,<br />
7<br />
48,8mm<br />
0 0<br />
00 00<br />
Dette er under brudtøjningen for stål, hvormed betingelsen for et normalarmeret tværsnit er<br />
overholdt. Længdearmeringen ilægges i bunden <strong>og</strong> i toppen af tværsnittet da, der haves<br />
negativt moment, <strong>og</strong> dermed er det eftervist at 4 stk. ø22 kan modstå de trækkræfter selve<br />
transporten medfører.<br />
Selve montagejernene dimensioneres som forskydningspåvirket ud fra DS412, jf. figur<br />
5-12, hvormed montagejernene skal have en forskydningsbæreevne der er større en 112,5<br />
kN, således at:<br />
Vs VR<br />
(5.32)
Figur 5-12: Illustration af forskydningspåvirket montagejern.<br />
Forskydningsbæreevnen beregnes ud fra formel (5.33).<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
f yd<br />
VR As<br />
(5.33)<br />
3<br />
Anvendes 1 stk. ø25 som montagejern kan forskydningsbæreevnen beregnes til:<br />
550<br />
25mm<br />
2 1,3<br />
2<br />
MPa<br />
112,5kN VR 120kN<br />
3<br />
Montagejernet placeres således som illustreret på figur 5-13.<br />
Tværsnit Længdesnit<br />
600 mm<br />
1000 mm<br />
Figur 5-13: Placering af montagejern i bjælken. Kabelkanalen ej vist.<br />
Basisforankringslængden for denne ø25 mm med fyk = 550 MPa er 938 mm [Heshe, et. al.,<br />
1999]. Denne forankringslængde opnås ved at forankre montagejernet til længdearmeringen<br />
placeret nederst.<br />
165
Bilag 5 Spændbeton<br />
5.10 Forskydningsarmering<br />
Efter montagen <strong>og</strong> opspændingen af bjælken, hvor bjælken yderligere bliver belastet af<br />
nyttelasten, forekommer der de største forskydningskræfter i forhold til brugstilstanden, <strong>og</strong><br />
i det følgende undersøges om bjælken skal forskydningsarmeres ud fra DS411 – Norm for<br />
betonkonstruktioner. Den største forskydningskraft forekommer ved understøtningerne,<br />
hvor der haves en forskydningskraft på 832,5 kN, jf. tabel 5-5, <strong>og</strong> dermed kan forskydningsspændingen<br />
bestemmes af formel (5.34).<br />
166<br />
V S<br />
<br />
I t<br />
hvor<br />
V er forskydningskraften [kN]<br />
S er det statiske moment [mm 3 ]<br />
I er tværsnittets inertimoment [mm 4 ]<br />
T er tykkelse af tværsnittet [mm]<br />
Forskydningsspændingen bestemmes til:<br />
<br />
Sd<br />
<br />
3<br />
832,5kN 0,5m 0,6m 0,5 0,5m<br />
1 0,6m 1m 0,6m<br />
2,08MPa<br />
12<br />
(5.34)<br />
I henhold til DS411 regnes bjælker, der ikke er forskydningsarmerede, at kunne optage forskydningspåvirkningen,<br />
hvis følgende betingelse er opfyldt:<br />
<br />
Sd<br />
0d<br />
1<br />
2 v f<br />
v cd<br />
hvor<br />
er en faktor der indregner indflydelsen af buevirkning ved understøtningen [-]<br />
0d kan bestemmes ud fra formel (5.36) [MPa]<br />
vv er en effektivitetsfaktor [-]<br />
fcd er betons regningsmæssige trykstyrke [MPa]<br />
<br />
(5.35)<br />
00, 25k 1, 2 40 f 0,15 <br />
(5.36)<br />
d l ctd cp<br />
k er en faktor, der kan ud fra normen bestemmes til:
k 1, 6 d 1<br />
k 1, 6 0, 9m0, 7 1<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
Dermed regnes der videre med k = 1. Det geometriske armeringsforhold l beregnes ved<br />
formel (5.37).<br />
Asl<br />
l<br />
0,02<br />
b d<br />
w<br />
2<br />
25stk 150mm<br />
l<br />
0,01<br />
600mm 900mm<br />
(5.37)<br />
cp er normalspændingen hidrørende fra opspændingen fordelt over hele betontværsnittet,<br />
<strong>og</strong> dermed kan spændingen findes til, idet den regningsmæssige værdi af opspændingskraften<br />
i brudgrænsetilstanden er 4364 kN:<br />
<br />
cp<br />
<br />
4364kN cos 11, 45<br />
7,1MPa<br />
600mm1000mm Dermed kan 0d kan da beregnes til:<br />
2, 2MPa<br />
0d<br />
0,2511,2400,01 0,157,1MPa 1,55MPa<br />
1,82<br />
På den sikre side regnes lig 1, <strong>og</strong> idet bjælken udstøbes med en beton der har en karakteristisk<br />
trykstyrke på 50 MPa, haves i henhold til DS411 en effektivitetsfaktor på 0,45 <strong>og</strong><br />
dermed kan følgende betingelser beregnes:<br />
11,55<br />
MPa 1,55MPa<br />
2,08MPa<br />
1 50MPa<br />
2 0, 45 1,82 6,18MPa<br />
Dermed kan det konkluderes at forskydningsarmering er nødvendig i spændbetonbjælken,<br />
da ovenstående betingelser ikke kan overholdes.<br />
5.10.1 Beregning af forskydningsarmering<br />
I det følgende beregnes mængden af forskydningsarmering samt placeringen af denne. Ved<br />
beregning af forskydningsarmeringen tages der udgangspunkt i situationen efter montage<br />
af bjælken hvor den regnes belastet af nyttelasten. Forskydningskraftkurven svarer hertil<br />
ses på figur 5-14.<br />
167
Bilag 5 Spændbeton<br />
V = 832,5 kN<br />
0 m<br />
+<br />
7,5 m ÷ 15 m<br />
Figur 5-14: Forskydningskraftkurve for spændbetonbjælken efter montage.<br />
168<br />
V = - 832,5 kN<br />
Ud fra figur 5-14 dimensioneres forskydningsarmeringen samt placeringen. Forskydningsarmeringen<br />
regnes at have følgende materialedata:<br />
f 550MPa<br />
ywk<br />
Ø8mm 2-snits bøjler med samlede tværsnitsareal<br />
A 100mm<br />
Værdien cot() vælges ud fra DS411 til 2,5, idet længdearmeringen antages ikke at være<br />
afkortet, hvilket medfører at længdearmeringen ikke stødes.<br />
Herudfra skal forskydningsarmeringen placeres med en indbyrdes afstand, i henhold til<br />
gældende krav i DS411, hvilket er givet ved formel (5.38).<br />
0,7<br />
h<br />
<br />
<br />
0,7 hcot 5A<br />
f<br />
S <br />
bwfctk 2<br />
sw<br />
55 s<br />
sw ywk<br />
hvor<br />
h er tværsnittets højde [mm]<br />
Asw er det samlede tværsnitsareal af bøjlearmeringen [mm 2 ]<br />
bw er tværsnittets bredde [mm]<br />
fctk er betons karakteristiske trækstyrke [MPa]<br />
sw er bøjlearmeringens diameter [mm]<br />
s er længdearmeringens diameter [mm]<br />
sw<br />
2<br />
(5.38)<br />
I formel (5.38) er de tre øverste krav minimumkrav, mens det sidste er et krav, der er gældende<br />
ved stød <strong>og</strong> forankring. Det sidste krav er gældende ved understøtningerne hvor<br />
længdearmeringen skal forankres, da det ønskes at begrænse revnevidderne eller forhindre<br />
revnedannelser. Kravene beregnes til:
0,7<br />
1000mm 700mm<br />
<br />
<br />
0,7 1000mm2,51750mm 2<br />
5<br />
100mm 550MPa<br />
S <br />
208mm<br />
600mm 2,2MPa<br />
<br />
2<br />
8mm <br />
55 160mm<br />
22mm<br />
Bilag 5 Spændbeton<br />
Disse værdier for bøjleafstanden anvendes til beregning af forskydningsbæreevnen VR,d,<br />
idet konstruktionens forskydningsbæreevne anses at være tilstrækkelig, hvis formel (5.39)<br />
er opfyldt:<br />
V V<br />
(5.39)<br />
Sd , Rd ,<br />
Forskydningsbæreevnen bestemmes af formel (5.40).<br />
V<br />
Rd ,<br />
Asw<br />
z fywd<br />
cot<br />
S<br />
<br />
bwzv fcd<br />
<br />
1cot cot 2 hvor<br />
z er den indre momentarm [mm]<br />
S er bøjleafstanden [mm]<br />
v er en effektivitetsfaktor [-]<br />
(5.40)<br />
I det følgende inddeles bjælken i zoner, da bøjleafstanden ændre sig over bjælkens længde,<br />
<strong>og</strong> der kigges kun på den ene halvdel af bjælken, da lastpåvirkningen samt bjælken er<br />
symmetrisk om midten.<br />
5.10.2 Zone 1<br />
Denne zone gælder for den længde hvor længdearmeringen forankres, hvormed kravet for<br />
bøjleafstanden på S1 = 160 mm er gældende. Regnes der, i henhold til DS411, med en effektivitetsfaktor<br />
på 0,45, en bøjleafstand på 160 mm samt en indre momentarm på 834 mm,<br />
jf. nedenstående beregning.<br />
z h 0,4 xdæklag bøjningsarmering 1000mm 0,4 331mm 25mm 8mm 834mm<br />
<br />
bestemmes forskydningsbæreevnen til:<br />
169
Bilag 5 Spændbeton<br />
170<br />
V<br />
min<br />
Rd ,<br />
2<br />
100mm<br />
550MPa<br />
834mm 2,5501kN 160mm 1,43<br />
<br />
50MPa 2,5<br />
600mm 0,45834mm 2133kN<br />
2<br />
1,82 1 2, 5<br />
Forskydningskraftbæreevnen på 501 kN svarer til afstanden 2987 mm fra bjælkeenden, <strong>og</strong><br />
da det er muligt for forskydningskraftbæreevnen at forløbe afstanden z . cot() = 2085 mm<br />
ind under forskydningskraftkurven, jf. figur 5-15, er dette ikke acceptabelt. I afstanden<br />
z . cot() = 2085 mm fra understøtningen findes en forskydningskraft på 601 kN, hvormed<br />
forskydningskraftsbæreevnen skal være større end denne. For at dette kan lade sig gøre<br />
skal bøjleafstanden minimum være:<br />
sd ,<br />
2 550<br />
MPa<br />
Asw z fywd cot 100mm 834mm 1,43 2,5<br />
S 130mm<br />
V 601kN<br />
Det vælges at placere bøjlerne med en indbyrdes afstand på 120 mm, hvilket giver en forskydningsbæreevne<br />
på 668 kN, <strong>og</strong> formel (5.39) er dermed overholdt Dermed svarer afstanden<br />
på 2085 mm svarer til, at der placeres 18 stk. bøjler med en indbyrdes afstand på<br />
120 mm, hvilket bliver 2160 mm. Anbringes den første bøjle 40 mm fra understøtningen,<br />
svarer dette til at zone 1 strækker sig over 2200 mm fra understøtningen.<br />
5.10.3 Zone 2<br />
Zone 2 er gældende for 2200 mm fra understøtningen <strong>og</strong> til midten af bjælken. I denne zone<br />
regnes der med en bøjleafstand svarende til S2 = 200 mm, da dette er minimumkravet<br />
beregnet ud fra formel (5.38).<br />
Regnes der igen med en effektivitetsfaktor på 0,45, en bøjleafstand på 200 mm samt en indre<br />
momentarm på 834 mm kan forskydningskraftbæreevnen bestemmes til:<br />
V<br />
min<br />
Rd ,<br />
2<br />
100mm<br />
550MPa<br />
834mm 2,5401kN 200mm 1,43<br />
<br />
50MPa 2,5<br />
600mm 0,45834mm 2133kN<br />
2<br />
1,82 1 2, 5<br />
Idet det ikke er muligt at placere bøjlerne med større afstand end 208 mm placeres bøjlerne<br />
med en indbyrdes afstand på 200 mm fra 2200 mm til 7500 mm. Dette svarer til at der indstøbes<br />
26 stk. bøjler, idet den første bøjle anbringes 0,5 . S2 fra bjælkemidten svarende til<br />
100 mm, jf. figur 5-15.
Bilag 5 Spændbeton<br />
I afstanden z . cot() = 2085 mm fra zone 1, hvilket er 2085 mm + 2200 mm fra understøtningen,<br />
findes en forskydningskraft på 357 kN, hvilket er under forskydningskraftbæreevnen<br />
på 401 kN <strong>og</strong> formel (5.39) er dermed overholdt.<br />
Vs,d = 832,5 kN<br />
617 kN<br />
Vs,d<br />
2200 mm<br />
18x120mm = 2160mm<br />
40 mm 26x200mm = 5200mm 100 mm<br />
S1 = 120mm S2 = 200mm<br />
Zone 1<br />
Zone 2<br />
401 kN<br />
Figur 5-15: Forskydningskraftkurve, forskydningsbæreevnekurve samt bjælke med bøjlearrangement med ø8<br />
mm.<br />
Bøjlerne skal udføres med ombukkede ender, placeret ved modstående sideflader af bjælken,<br />
hvor de ombukkede ender i henhold til DS411 skal have en forankringslængde svarende<br />
til:<br />
10sw 108mm 80mm<br />
Illustration af bøjlearmeringen med indbukkede ender i bjælketværsnittet er vist på figur<br />
5-16.<br />
Tværsnit<br />
80 mm<br />
Figur 5-16: Bjælketværsnit hvor bøjlearmeringen er illustreret. Kabelkanalen ej vist.<br />
VR,d<br />
171
Bilag 5 Spændbeton<br />
Dermed er forskydningsarmeringen for spændbetonbjælken dimensioneret, <strong>og</strong> en detailtegning<br />
af bjælken kan ses på tegning K1.<br />
5.11 Opsamling af spændbeton<br />
Under dimensioneringen af spændbetonbjælken under bi<strong>og</strong>rafsal 2, er det fundet frem til at<br />
en efterspændt bjælke med dimensionerne 600 mm x 1000 mm kan modstå de gældende<br />
laster. Spændarmeringen består af et 25C15 ankersystem fra Freyssinet, hvor der opspændes<br />
25 stk. L15 liner med hver 244,7 kN/line. Bjælken regnes støbt på byggepladsen eller<br />
på fabrik under kontrollerede omgivelser, hvor bjælken efter 3 døgn monteres i konstruktionen.<br />
Her opspændes konstruktionen med donkrafte <strong>og</strong> bjælken bliver da påvirket af egenlasten<br />
fra dækelementerne samt bjælken selv. Efter 14 døgn kan bjælken regnes anvendt til<br />
normal brug.<br />
Bjælken er antaget at være sikret mod trykbrud bag forankringen, da der anvendes et<br />
forankringsystem fra Freyssinet med spiralarmering. Endvidere er dimensioneret således,<br />
at bjælken er sikret mod revnedannelser parallelt med kraftretningen ved bjælkeunderstøtningen,<br />
da der er ilagt spaltearmering i form af ø10 fretteringsarmering. Idet der i bjælken<br />
er ilagt længdearmering i top <strong>og</strong> bund samt er forskydningsarmeret ind til 50 mm før bjælkeenden,<br />
antages risikoen for afskalning af hjørner at være sikret.<br />
Da betingelsen for ikke-forskydningsarmerede bjælker ikke var opfyldt, blev det konkluderet<br />
at bjælken skulle forskydningsarmeret. Bøjlearmeringen udføres i Ø8 mm 2-snits bøjler<br />
<strong>og</strong> placeres således at de overholder gældende krav i DS411.<br />
Bjælken er indstøbt med montagejern således at transport af bjælken er mulig. Montagejernene<br />
er placeret 3 m fra hver bjælkeende. Montagearmeringen består af 4 stk. ø22 af stål<br />
B550 i top <strong>og</strong> bund, <strong>og</strong> er projekteret således at transporten af bjælken skal foretages med<br />
åg.<br />
172
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
I dette kapitel er bæreevnen af den bjælke, der er dimensioneret i kapitel 5, eftervist for<br />
brandpåvirkning. Idet at bjælken er en bærende <strong>og</strong> etageadskillende bygningsdel skal den<br />
kunne modstå en standardbrand i 60 min [DS/INF 147, 2003]. En eftervisning af bæreevnen<br />
efter mere end én time under en brandsituation, vurderes at være unødvendig, da de<br />
præfabrikerede huldækelementer kun er godkendt til at modstå standardbranden i én time.<br />
Standardbranden tager udgangspunkt i et nominelt brandforløb, hvor der ikke er taget hensyn<br />
til det enkelte rums geometri, dets fysiske parametre <strong>og</strong> til dets indhold af brændbare<br />
materialer. Dvs. det nominelle brandforløb er fastsat normmæssigt, svarende til et normalt<br />
brandrum i muret etagebyggeri med normale åbningsforhold. [Bolonius, 2005] Standardbranden<br />
beskrives ud fra formel (6.1).<br />
Tt ( ) T(0) 345l<strong>og</strong>(8t 1)<br />
(6.1)<br />
hvor<br />
T(t) er temperaturen til tiden t [°C]<br />
T(0) er temperaturen til tiden 0 [°C]<br />
t er tiden [min]<br />
En grafisk afbildning af en standardbrand, svarende til formel (6.1) ses på figur 6-1, der er<br />
vist i intervallet 0 < t < 60 min.<br />
Temperatur [C]<br />
1000<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
Brandgastemperatur<br />
0 10 20 30 40 50 60 70<br />
Tid [min]<br />
Figur 6-1: Viser det nominelle brandforløb. Efter 60 min er temperaturen nået op på 945 ºC.<br />
173
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
Bjælken <strong>og</strong> dens placering ses på figur 5-1. Et lodret snit i midten af den 15 m lange bjælke<br />
er vist på figur 6-2. Det er denne situation der anses for at være den farligste, idet at<br />
spændarmeringen på dette sted er tættes på undersiden, samtidig med at det maksimale<br />
moment forekommer på midten.<br />
174<br />
Brandpåvirket<br />
Huldæk<br />
600 mm<br />
Brandpåvirket<br />
Huldæk<br />
Figur 6-2: Viser et lodret snit i midten af bjælken.<br />
Brandpåvirket<br />
1000 mm<br />
100 mm<br />
Under opvarmning af betonbjælken grundet en brandpåvirkning reduceres betonens trykstyrke<br />
væsentligt. Disse reduktioner skal tages med i betragtninger ved fastlæggelse af betonens<br />
brudmoment. Endvidere er der risiko for, at der vil forekomme afskalning af betonen<br />
grundet indre spændinger. De indre spændinger opstår ved at det frie vand i betonbjælken<br />
opvarmes, hvorved det udvider sig <strong>og</strong> medfører de indre spændinger. I det følgende<br />
afgrænses fra at se på afskalning. Forskydningsarmeringen i betonen vil <strong>og</strong>så nedsætte<br />
risikoen for afskalning <strong>og</strong> forskydningsbrud, da det er med til at styrke den indre struktur.<br />
Under <strong>og</strong> efter afkøling i forbindelse med en brandpåvirkning sker der ligeledes reduktion<br />
af betontrykstyrken, hvilket skal tages med i betragtning, hvis bjælken skal kunne anvendes<br />
efter en brandpåvirkning.<br />
Længdearmeringen har kun indflydelse under montagen af bjælken <strong>og</strong> har derfor ingen<br />
indflydelse under en brandpåvirkning. Derfor er det kun spændarmeringen <strong>og</strong> betonen, der<br />
har indflydelse i en brandsituation. Spændarmeringens styrke samt elasticitetsmodul bliver<br />
<strong>og</strong>så væsentligt reduceret, som følge af opvarmning. Først bestemmes den lastpåvirkning,<br />
som tværsnittet bliver påvirket af.<br />
6.1 Lastpåvirkning<br />
Ved eftervisning af en brandsituation skal bjælken kontrolleres for lastkombination 3.3<br />
som er ulykkeslast, hvilket gøres ud fra formel (6.2).
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
1, 0 G N<br />
(6.2)<br />
hvor<br />
G er egenlasten [kN]<br />
er lastkombinationsfaktoren for nyttelasten, der for samlingslokaler med faste<br />
siddepladser er bestemt til 1,0 [DS 410, 1998]<br />
N er nyttelasten [kN]<br />
Lasterne er bestemt i afsnit 5.1.2 <strong>og</strong> er skematiseret med de tilhørende partialkoefficienter i<br />
tabel 6-1.<br />
Tabel 6-1: Viser den last som bjælken bliver påvirket af.<br />
Lastart Lastkomb. faktor [-] Karakteristisk<br />
last [kN/m]<br />
Regningsmæssig<br />
last [kN/m]<br />
Egenlast, G Bunden egenlast 1,0 43,0 43,0<br />
Nyttelast, N Fri nyttelast 1,0 46,5 46,5<br />
Samlet 89,5<br />
Idet at bjælken er simpel understøttet udregnes det moment, som bjælken skal kunne klare<br />
i brandsituationen til:<br />
1 kN<br />
2<br />
89,5 (15 ) 2517<br />
8<br />
m m kNm<br />
6.2 Temperaturen i spændarmeringen<br />
Temperaturen i et armeringsjern kan beregnes som den temperatur, der vil være i et uarmeret<br />
punkt i betonen, hvor armeringsstålets centerlinie ligger. Selvom størstedelen af armeringsjernene<br />
ligger i oversiden af kabelkanalen vælges at tage udgangspunkt i kanalens<br />
midte, hvilket er på den sikre side, da temperaturen her er større end armeringsjernenes<br />
centerpunkt. Betonbjælken er brandpåvirket fra tre sider. Temperaturen 3 for et tresidet<br />
brandpåvirket tværsnit til tiden t i punktet (x,y) kan beregnes ud fra formel (6.3)<br />
[DS411,1999]. En skitse med koordinatsystem <strong>og</strong> punktet er ligeledes vist på figur 6-3.<br />
<br />
( x, t) <br />
( y, t)<br />
2 1<br />
3( xyt , , ) 2( xt , ) 1(<br />
yt , ) (6.3)<br />
1(0,<br />
t)<br />
hvor<br />
2 (x,t) er temperaturen i punkt x til tiden t for en tosidet brandpåvirkning [°C]<br />
1 (y,t) er temperaturen i punkt y til tiden t for en ensidet brandpåvirkning [°C]<br />
175
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
176<br />
1 (0,t) er temperaturen på randen til tiden t for en ensidet brandpåvirkning[°C]<br />
Temperaturen i et punkt kan ikke regnes koldere end 20 °C, <strong>og</strong> ledene inde i formel (6.3)<br />
kan ikke regnes koldere end 0 °C.<br />
2 (x,t) udregnes ud fra formel (6.4).<br />
1(0,<br />
t)<br />
2(,) xt 1(,) xt 1(2 wxt ,) <br />
(0,) t <br />
(2 w,) t<br />
1 1<br />
1 (x,t) <strong>og</strong> tilsvarende 1 (y,t) udregnes ud fra formel (6.5).<br />
1,9 k( t) x<br />
<br />
1 2<br />
(6.4)<br />
( x, t) 312l<strong>og</strong>(8t1) e sin( k( t) x)<br />
(6.5)<br />
hvor<br />
x er afstanden fra randen. Se figur 6-3 [m]<br />
t er tiden i minutter [min]<br />
k(t) udregnes ud fra formel (6.6)<br />
kt () <br />
c p<br />
750t<br />
hvor<br />
er densiteten af betonen, der er 2500 kg/m 3<br />
cp er den specifikke varmefylde, der sættes til 1000 J/kg°C<br />
er varmeledningsevnen, der tilnærmelsesvist sættes til 0,75 W/m°C<br />
t er tiden [min]<br />
Figur 6-3:Viser koordinaterne for temperaturberegningen i spændarmeringen.<br />
(6.6)
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
Ud fra formel (6.3), (6.4), (6.5) <strong>og</strong> (6.6) beregnes temperaturen i midten af kabelkanalen.<br />
25001000 k(60)<br />
15,3<br />
7500,7560 1,915,30,3 <br />
1( x, t) 1(0.3,60) 312l<strong>og</strong>(8601) e sin( 15,3 0,3) 0C 2<br />
1,915,30,1 <br />
1( yt , ) 1(0,1;60) 312l<strong>og</strong>(8601) esin( 15,3 0,1) 2,1C 2<br />
1,915,30 <br />
1(0, t) 1(0,60) 312l<strong>og</strong>(8601) e sin( 15,3 0) 836,3C 2<br />
1,915,30,3 <br />
1(2 wx, t) 1(0,3;60) 312l<strong>og</strong>(8601) e sin( 15,3 0,3) 0C 2<br />
1,915,30,6 <br />
1(2 wt , ) 1(0,6;60) 312l<strong>og</strong>(8601) esin( 15,3 0,6) 0C 2<br />
836,3<br />
2( xt , ) 2(0,3;60) 00 0<br />
836,3 0<br />
Dvs. at for de tresidet påvirkede spændkabler er temperaturen udregnet til:<br />
02,1 <br />
3( x, yt , ) 3(0,3;100; t) 02,1 2,120C 836,3<br />
Temperaturen er udregnet til 2,1 °C i midten af kabelkanen, hvilket sættes til 20 °C, idet<br />
temperaturen ikke kan regnes under denne værdi [DS411, 1999]. Dette medfører ud fra tabel<br />
V 9.2.2c [DS411, 1999], at der ikke sker en reduktion af spændarmeringens karakteristiske<br />
flydespænding. Dermed er det kun betonens styrke der bliver reduceret.<br />
6.3 Betonens styrke<br />
Som en simplificering kan det brandpåvirkede tværsnit moduleres som et fiktivt reduceret<br />
tværsnit, hvor den skadede randzone bliver fratrukket. Derudfra kan betones brudmoment<br />
udregnes ud fra det reducerede tværsnit, idet at randzonen regnes uden styrke.<br />
Temperaturfordelingen i det oprindelige tværsnit bestemmes ifølge DS 411 tilnærmet ved<br />
at dele tværsnittet op i rektangler, hvor temperaturerne forløber parallelt med de brandpåvirkede<br />
sider.<br />
Jo flere rektangler tværsnittet opdeles i, desto mere nøjagtigt bliver beregningerne.<br />
Der ses kun på halvdelen af tværsnittet, idet at temperaturfordelingen er symmetrisk omkring<br />
centerlinien. En skitse af situationen ses på figur 6-4.<br />
177
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
178<br />
n=30<br />
300<br />
2w<br />
Figur 6-4: Viser opdelingen af det reducerede tværsnit <strong>og</strong> temperaturen M<br />
a<br />
2w<br />
Halvdelen af tværsnittet svarende til w er inddelt i 30 lige store rektangler med en tykkelse<br />
på 10 mm, idet det vurderes, at 30 zoner er tilstrækkeligt til at opnå rimelig præcise resultater.<br />
Denne Temperaturen bestemmes i midten af hvert kvadrat ud fra formel (6.5). Formålet<br />
ved denne metode at beregnes temperaturen i rektanglet tættest mod randen til:<br />
1,915,30,005 <br />
1 1 2<br />
a<br />
( x, t) (0,005;60) 312l<strong>og</strong>(8t1) e sin( 15,3 0,005) 721C Dernæst kan reduktionsfaktoren c for betonens enaksede trykstyrke under opvarmning bestemmes<br />
ud fra figur v 9.2.1b i DS411. til 0,35 De resterede temperaturer <strong>og</strong> reduktionsfaktorer<br />
ses i tabel 6-2.<br />
Tabel 6-2: Viser temperaturer <strong>og</strong> styrkereduktionsfaktorer under opvarmning i hvert af de 30 lag.<br />
Nr. Temperatur [°C] c Nr. Temperatur [°C] c<br />
1 721 0,35 16 20 1<br />
2 527 0,77 17 20 1<br />
3 376 0,89 18 20 1<br />
4 261 0,95 19 20 1<br />
5 176 1 20 20 1<br />
6 113 1 21 20 1<br />
7 70 1 22 20 1<br />
8 39 1 23 20 1<br />
9 20 1 24 20 1<br />
10 20 1 25 20 1<br />
11 20 1 26 20 1<br />
12 20 1 27 20 1<br />
13 20 1 28 20 1<br />
14 20 1 29 20 1<br />
15 20 1 30 20 1<br />
Når halvdelen af hele tværsnittets bredde deles op i mere end tre lige store stykker kan<br />
middelværdien af betones trykstyrkereduktion c, middel udregnes ud fra formel (6.7).
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
(1 0, 2 / n)<br />
n<br />
cmiddel , ( )<br />
i 1 c<br />
(6.7)<br />
n<br />
hvor<br />
n er antal lige tykke lag [stk.]<br />
c () er styrkereduktionsfaktoren til temperaturen [-]<br />
Ud fra formel (6.7) <strong>og</strong> tabel 6-2 kan betones trykstyrkereduktion c, middel udregnes til:<br />
<br />
c, middel<br />
(1 0,2 / 30)<br />
(0,350,770,890,95261) 0,96<br />
30<br />
Tykkelsen a kan nu bestemmes ud fra formel (6.8) til:<br />
cmiddel , <br />
a w1<br />
<br />
c( M)<br />
<br />
hvor<br />
c ( m) styrkereduktionsfaktoren på midten af tværsnittet [-]<br />
(6.8)<br />
Temperaturen på midten af tværsnittet er udregnet til 20 °C, hvilket ikke giver n<strong>og</strong>en reduktion<br />
af betontrykstyrken, se tabel 6-2. Derved udregnes tykkelsen a til:<br />
0,96<br />
a300 [1 ] 12mm<br />
1<br />
Det reducerede tværsnit bliver derfor som vist indenfor skraveringen på figur 6-5.<br />
12<br />
576<br />
273<br />
988<br />
73<br />
Figur 6-5: Viser det reducerede tværsnit, der ses på indersiden af skraveringen.<br />
179
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
6.4 Eftervisning af bæreevne<br />
Idet at spændarmeringen ikke bliver påvirket af branden reduceres kabelkraften ikke. Derfor<br />
er det kun brudmomentet i betonen, der skal være overholdt. Beregningerne foregår<br />
helt anal<strong>og</strong>t med fremgangsmåden beskrevet i afsnit 5.7 <strong>og</strong> derfor gives kun en kort forklaring.<br />
D<strong>og</strong> regnes der her med partialkoefficient for både beton <strong>og</strong> stål på 1,0, idet det er en<br />
brandsituation. Opspændingstøjningen s,0 er i afsnit 5.7 bestemt til 136 ‰ <strong>og</strong> der gættes på<br />
en trykzonehøjde x på 141,9 mm. Dermed kan tillægstøjningen udregnes ud fra formel<br />
(5.24).<br />
180<br />
900mm 271mm<br />
s3,5 5,9<br />
271mm<br />
0 0<br />
00 00<br />
Dermed beregnes den samlede tøjning til:<br />
,0 5,9 136 141,9<br />
s s s<br />
0 0 0<br />
00 00 00<br />
Ud fra den samlede tøjning beregnes den tilsvarende kraft i armeringen beregnes ud fra<br />
formel (5.25) til:<br />
6236kN<br />
F 0<br />
sd 25stk136 0,8141,9 00<br />
6236kN<br />
1, 0<br />
Herefter bestemmes trykresultanten i betonen for den valgte x-værdi, hvilket bestemmes af<br />
formel (5.26).<br />
3<br />
50MPa 10<br />
Fcd 0,8271mm576mm 6244kN<br />
1, 0<br />
For at sikre, at den skønnede x-værdi er korrekt, foretages en vandret ligevægt for at den<br />
statiske betingelse er opfyldt.<br />
F F06236kN 6244kN 0<br />
sd cd<br />
Dermed er den statiske ligevægtsbetingelse opfyldt <strong>og</strong> den skønnede x-værdi er korrekt. Da<br />
denne betingelse er opfyldt kan brudmomentet beregnes ud fra formel (5.27) idet der tages<br />
moment omkring trykresultanten.<br />
<br />
M 900mm0,4271mm 6236kN 4936kNm<br />
u
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
Da det regningsmæssige snitmoment midt i bjælkefaget på 2517 kNm er mindre end brudmomentet,<br />
er bæreevnen under brandpåvirkningen overholdt.<br />
6.5 Opsamling af brandteknisk dimensionering<br />
Der kan ud fra den brandtekniske dimensionering konkluderes, at bæreevnen efter 60 min<br />
standardbrand er større end belastningen, hvilket bl.a. skyldes, at spændarmeringen endnu<br />
ikke er påvirket af branden på dette tidspunkt. Det kan d<strong>og</strong> ikke garanteres, at bjælken har<br />
tilstrækkelig bæreevne efter at have været påvirket af en standardbrand. Dette skyldes som<br />
tidligere nævnt, at betonstyrken reduceres yderligere under afkøling <strong>og</strong> derfor skal der efter<br />
en brandsituation gennemføres detailberegninger med de reducere betonstyrker. Spændarmeringen<br />
kan stadigvæk benyttes efter en brandsituation, idet denne ikke bliver påvirket<br />
under standardbranden.<br />
181
Bilag 6 Brandteknisk dimensionering<br />
182
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
I dette afsnit dimensioneres et antal af de samlinger, der findes i forbindelse med bi<strong>og</strong>rafsalene<br />
1 <strong>og</strong> 2. Dimensioneringen er afgrænset til at omhandle:<br />
Fugearmering i dækkonstruktion (1)<br />
Randarmering om dækkonstruktion (2)<br />
Træksamling mellem vægelement <strong>og</strong> fundament (3)<br />
Forskydningssamling mellem vægelementer (4)<br />
Forskydningssamling mellem vægelement <strong>og</strong> fundament (5)<br />
Placering <strong>og</strong> nummerering af de udvalgte samlinger <strong>og</strong> snit fremgår af figur 7-1.<br />
Figur 7-1: Oversigt over de dimensionerede samlinger <strong>og</strong> snit.<br />
183
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
Samlingerne (1), (2) <strong>og</strong> (3) dimensioneres iht. 1. rettelsesblad til DS 411 fra 2002-02-15,<br />
der foreskriver, at robustheden af husbygningskonstruktioner, der består af sammenhængende<br />
vægge <strong>og</strong> dæk, kan anses for sikret, hvis følgende punkter er opfyldt [DS411/Ret.1,<br />
2002]:<br />
184<br />
(A): Etageadskillelser skal være armerede svarende til en karakteristisk last på 30<br />
kN/m i hver retning.<br />
(B): Langs omkredsen af hver etageadskillelse skal der anordnes en randarmering,<br />
som er i stand til at optage en karakteristisk last på minimum 80 kN. Randarmeringen<br />
skal være forankret til etageadskillelsen, således at forskydende kræfter kan<br />
overføres.<br />
(C): I vægge, der indgår i det konstruktive system, skal der etableres gennemgående<br />
lodrette trækforbindelser, som er i stand til at optage en karakteristisk last på 30<br />
kN/m.<br />
Fugearmeringen (1) dimensioneres efter punkt (A), mens det iht. punkterne (A) <strong>og</strong> (B) bestemmes<br />
hvilket krav, der er dimensionsgivende for randarmeringen (2). Den indstøbte<br />
trækarmering (3) i vægelementerne dimensioneres iht. punkt (C).<br />
De to øvrige samlinger, (4) <strong>og</strong> (5), dimensioneres iht. de spændinger, der er bestemt i afsnit<br />
4.5.2 <strong>og</strong> 4.5.3. Der laves desuden løbende alternative beregninger af samlingernes bæreevne.<br />
7.1 Laster <strong>og</strong> styrker<br />
I henhold til DS 409 skal robustheden af en bygning eftervises efter lastkombination 3.2,<br />
hvor lastkombinationsfaktoren for de variable laster er lig 1,0. De karakteristiske laster<br />
30 kN/m, 80 kN <strong>og</strong> 150 kN angivet i forrige afsnit svarer således til de regningsmæssige<br />
laster. Lastsituationen angivet under punkt (A), hvis retning ikke er nærmere defineret, er<br />
illustreret på figur 7-2.
11 m<br />
225kN<br />
15 m<br />
V<br />
M<br />
843,75kNm<br />
-225kN<br />
Figur 7-2: Lastsituation defineret under punkt (A).<br />
30 kN/m<br />
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
Det maksimale moment M samt den maksimale forskydningskraft V angivet på figur 7-2<br />
beregnes til:<br />
1 2 1 kN 2 2<br />
30 m 15 843,75<br />
M ql m kNm<br />
8 8<br />
kN ql 30 m 15m<br />
V 225kN<br />
2 2<br />
Lasterne, ud fra hvilke samlingerne dimensioneres, beregnes efter Bernoulli-Euler bjælketeorien.<br />
Det er derved antaget, at dækelementerne samlet virker som en bjælke med så stor<br />
en udstrækning i bjælkeaksens retning, at det er rimeligt at anvende teorien. Denne antagelse<br />
kan iht. DS 411 gøres, så længe konstruktionshøjden er mindre end spændvidden.<br />
Konstruktionshøjden er i dette tilfælde lig dækelementernes længde på 11 m, mens spændvidden<br />
er lig dækelementernes samlede bredde på 15 m. Det er derfor rimeligt at regne<br />
spændingerne ud efter bjælketeorien.<br />
Bi<strong>og</strong>rafsalene henregnes til høj sikkerhedsklasse, <strong>og</strong> derfor beregnes armeringens regningsmæssige<br />
flydespænding til følgende, idet der benyttes B550 armeringsstål:<br />
185
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
186<br />
f yk 550MPa<br />
f yd 385MPa<br />
1, 3 1,1<br />
s<br />
0<br />
Fugebetonens karakteristiske trykstyrke antages til 20 MPa.<br />
Under dimensionering af samlingerne (3), (4) <strong>og</strong> (5) benyttes de spændinger under bi<strong>og</strong>rafsal<br />
1’s vægge, som blev beregnet i afsnit 4.5.2 <strong>og</strong> 4.5.3. Af hensyn til overskueligheden er<br />
spændingerne gengivet på figur 7-3.<br />
Figur 7-3: Til venstre: Beregnede normalspændinger, hvor tryk regnes positivt. Til højre: Beregnede forskydningsspændinger.<br />
7.2 Fugearmering (1)<br />
Fugearmeringens tværsnitsareal bestemmes af formel (7.1), idet forudsætningen under<br />
punkt (A) benyttes. I beregningen er benyttet, at dækelementerne er 1,2 m brede, <strong>og</strong> derfor<br />
placeres fugearmeringsjernene med en afstand af 1,2 m.<br />
F 30 1,2m10 A mm<br />
385MPa<br />
kN<br />
3<br />
s m 93,5<br />
2<br />
(7.1)<br />
Det beregnede areal svarer til en dimension på:<br />
2<br />
As 93,5mm<br />
d 2 2 10,9mm1 stk. ø12mm <br />
Der skal altså benyttes et ø12 armeringsjern pr. 1,2 m.
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
Fugearmeringen fungerer <strong>og</strong>så som forskydningsarmering, <strong>og</strong> tværsnitsarealet kan ud fra<br />
den betragtning bestemmes af formel (7.2) [Heshe, et. al., 1999]:<br />
A<br />
sw<br />
V s<br />
<br />
z f cot(<br />
)<br />
yw<br />
hvor<br />
V er forskydningskraften<br />
s er afstanden mellem armeringsjernene<br />
z er den indre momentarm, der på den sikre side kan sættes til 0,8b<br />
fyw er armeringens forskydningsstyrke<br />
cot () er betontrykkets vinkel med vandret<br />
(7.2)<br />
cot () kan vælges i intervallet 1 – 2,5. Det største armeringsareal fås iht. formel (7.2) ved<br />
valg af cot () til 1, hvilket under forudsætning af, at den dimensiongivende regningsmæssige<br />
last er lig 30 kN/m, giver et armeringsareal på:<br />
3<br />
225kN 10 1200mm<br />
Asw 79,7mm<br />
0,8 11000mm 385MPa 1<br />
Dette armeringsareal svarer <strong>og</strong>så til et ø12 armeringsjern, men idet armeringsmængden afhænger<br />
af forskydningskraften, vil behovet for armering svinde mod midten af dækskiven.<br />
Der ilægges d<strong>og</strong> alligevel fugearmering i alle fuger for at undgå misforståelser <strong>og</strong> unødig<br />
besvær med montagearbejdet.<br />
Ved forbindelsen mellem randarmering <strong>og</strong> fugearmering skal der indsættes hårnålebøjler<br />
jf. punkt (B), således at fugearmeringen <strong>og</strong> randarmeringen er bundet sammen. Disse bøjler<br />
vælges at være af samme dimension som fugearmeringen. Basisforankringslængden er af<br />
tabelopslag bestemt til 525 mm, under forudsætning af en karakteristisk betontrykstyrke på<br />
20 MPa, men det vælges at benytte en forankringslængde på 600 mm [Heshe, et. al., 1999].<br />
7.3 Randarmering (2)<br />
Randarmeringens dimension bestemmes på baggrund af punkterne (A) <strong>og</strong> (B).<br />
7.3.1 Dimensionering iht. punkt (A)<br />
Under punkt (A) er angivet, at randarmeringen skal dimensioneres for en kraft på 80 kN.<br />
Derfor bestemmes dimensionen til:<br />
2<br />
187
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
188<br />
3<br />
F 80kN10 1<br />
stk. ø20mm d 2 2 16,3mm fyd 385MPa<br />
2<br />
stk. ø12mm I henhold til beregningen skal der benyttes et ø20 armeringsjern eller alternativt to ø12<br />
jern.<br />
7.3.2 Dimensionering iht. punkt (B)<br />
Armeringens dimension iht. punkt (B) bestemmes ud fra det maksimale moment, som er<br />
beregnet til 843,75 kNm. I træksiden af dækskiven beregnes af formel (7.3) trækkraften,<br />
der skal armeres for:<br />
M 843,75kNm<br />
Fm 96kN<br />
z 0,8 11m<br />
(7.3)<br />
Fra den jævnt fordelte last, der iht. figur 7-2 <strong>og</strong>så virker vinkelret på dækelementernes<br />
længderetning, tillægges et bidrag, der beregnes til:<br />
kN 30 m 11m<br />
Fl 165kN<br />
2<br />
Den samlede last beregnes til 261 kN, hvilket svarer til en armeringsdimension på:<br />
1<br />
stk. ø30mm 3<br />
(96kN 165 kN)<br />
10 <br />
ø2 29,4mm2 stk. ø25 mm<br />
385MPa<br />
<br />
3<br />
stk. ø20mm Af beregningen fremgår det, at lastsituationen under punkt (B) er dimensionsgivende. Det<br />
vælges derfor at benytte 3 stk. ø20 armeringsjern.<br />
I hjørnerne indlægges vinkeljern, som er bøjet 90º. Forankringslængden for randarmeringen<br />
er ligeledes ved tabelopslag bestemt til 875 mm [Heshe, et. al., 1999]. Idet alle armeringsstænger<br />
stødes i samme snit, tillægges 50 % til forankringslængden, således at den<br />
samlede forankringslængde er lig 1300 mm [Jensen, et. al., 2005]. Der etableres tværarmering<br />
omkring randarmeringen over stødlængden 1300 mm, hvilket sikrer mod spalterevner.<br />
Idet tværarmeringens dimension vælges til 10 mm, kan afstanden a, over hvilken tværarmeringen<br />
skal placeres, bestemmes af formel (7.4) [DS411, 1999]:<br />
2<br />
t 55 ø<br />
a (7.4)<br />
ø
hvor<br />
øt 2 er tværarmeringens diameter [mm]<br />
ø er randarmeringens diameter [mm]<br />
Afstanden a beregnes til:<br />
2<br />
10mm<br />
a55 275mm<br />
20mm<br />
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
Det vælges at placere en tværarmering i hver ende af stødlængden, samt tre tværarmeringer<br />
med passende mellemrum. Tværarmeringen samt fuge- <strong>og</strong> randarmering er vist på figur<br />
7-4.<br />
1<br />
1<br />
2<br />
2<br />
3<br />
3<br />
ø12 hårnålebøjle<br />
støbeskel mellem to dækelementer<br />
ø12 fugearmering<br />
ø10 tværarmering<br />
3 stk. ø20 randarmering<br />
Figur 7-4: Vandret illustration af fuge-, rand- <strong>og</strong> tværarmering samt hårnålebøjle.<br />
På figur 7-5 er de tre snit, som er angivet på figur 7-4, illustreret.<br />
189
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
190<br />
Snit 1-1<br />
Snit 2-2<br />
Figur 7-5: Illustration af de tre lodrette snit 1-1, 2-2 <strong>og</strong> 3-3.<br />
Snit 3-3<br />
7.4 Træksamling mellem vægelement <strong>og</strong> fundament (3)<br />
Ud fra beregningen af normalspændingerne i afsnit4.5.2 mellem vægelementerne <strong>og</strong> fundamentet<br />
ses, at den maksimale træknormalspænding er beregnet til 0,36 MPa. Da der ikke<br />
regnes med, at betonen har n<strong>og</strong>en trækstyrke, er det nødvendigt at lægge armering i væggene,<br />
således at armeringen tager det træk som kommer. Armeringen placeres som gennemgående<br />
armering i hver side af vægelementerne, <strong>og</strong> forankres til fundamentet som illustreret<br />
på figur 7-6. Der er således ét armeringssnit i hver side. Samlingens placering i forhold<br />
til bi<strong>og</strong>rafsalene fremgår af figur 7-1.<br />
Samlingen mellem vægelementerne <strong>og</strong> fundamentet skal udføres med stigbøjle. Denne<br />
samling gør det muligt at overføre trækket i samlingen til fundamentet via en ankerbolt.<br />
Ankerbolten benyttes <strong>og</strong>så som montagebolt.<br />
Stigbøjle<br />
Stålplade<br />
Fundament<br />
Ankerbolt<br />
Figur 7-6: Lodret snit gennem vægsamling med stigbøjle.<br />
Vægelement<br />
Montageboltene kan enten indstøbes ved støbning af fundamentet, eller indbores inden<br />
montagen af vægelementerne. Der ses i det efterfølgende bort fra dimensionering af stål-
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
pladen <strong>og</strong> stigbøjlen. Da der ikke er dimensioneret fundamenter i dette projekt forudsættes<br />
det, at fundamentet er dimensioneret således, at der ikke sker løftning. Ankerboltens tværsnitsdimension,<br />
der svarer til armeringsjernenes, dimensioneres i det efterfølgende både<br />
efter punkt (C) <strong>og</strong> efter de beregnede træknormalspændinger.<br />
7.4.1 Dimensionering iht. punkt (C)<br />
I henhold til punkt (C) skal der i væggene etableres trækforbindelser, der kan optage en last<br />
på 30 kN/m. Vægelementerne mellem bi<strong>og</strong>rafsalene 1 <strong>og</strong> 2 er 3 m brede, hvorfor hver<br />
trækarmering skal optage:<br />
kN F 30 3m90kN m<br />
Det nødvendige armeringsareal bliver således:<br />
3<br />
90kN 10<br />
As 234mm<br />
385MPa<br />
Armeringstangens dimension bliver således:<br />
2<br />
234mm<br />
d 2 17,3mm1 stk. ø20mm <br />
2<br />
Iht. til beregningen skal der placeres en ø20 armeringsstang i hver side af vægelementerne.<br />
7.4.2 Dimensionering iht. beregnede spændinger<br />
Armeringsbehovet i væggen beregnes ligeledes af trækspændingerne mellem væggen <strong>og</strong><br />
fundamentet på 0,36 MPa, hvilket er illustreret via den opstillede ligevægtssituation på<br />
figur 7-7.<br />
191
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
192<br />
Reaktion<br />
Vægelement, bredde 3 m, tykkelse 0,35m<br />
Fundament<br />
3 m<br />
0,36MPa<br />
Figur 7-7: Ligevægt mellem trækspændinger <strong>og</strong> vægarmering.<br />
Reaktion<br />
Reaktionen i hver ankerbolt hhv. hvert gennemgående armeringsjern beregnes af formel<br />
(7.5):<br />
2RA 0<br />
(7.5)<br />
hvor<br />
beton beton<br />
Abeton er tværsnitsarealet i fugen, over hvilken trækspændingen virker<br />
beton er trækspændingen<br />
Reaktionen beregnes til:<br />
N 0,36 2 350mm3000mm mm R <br />
2<br />
R 189kN<br />
Den nødvendige tværsnitsdimension svarende til reaktionen beregnes til:<br />
3<br />
189kN 10<br />
d 2 25mm1 stk. ø25mm 385<br />
I dette tilfælde er det den beregnede trækspænding i væggen, der er dimensionsgivende i<br />
stedet for kravet angivet under punkt (C).
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
7.5 Forskydningssamling mellem vægelementer (4)<br />
Samlingen mellem vægelementerne i bi<strong>og</strong>rafsal 1 udføres således, at forskydningskræfter<br />
kan overføres mellem disse. Det vælges at anvende vægelementer med fortandede sider <strong>og</strong><br />
med indstøbte bøjler. Figur 7-8 viser samlingen mellem vægelementerne.<br />
Figur 7-8: Lodret snit gennem fortandet støbeskel. Figuren viser desuden bøjlearmering <strong>og</strong> låsejern.<br />
Støbeskellets bæreevne kan beregnes efter en støbeskelsformel i DS 411, hvilket ikke gøres<br />
i det efterfølgende. I stedet foretages en alternativ beregning, hvor trækspændingen, der<br />
skal armeres for, vurderes i forhold til den virkende forskydningsspænding. I beregningen<br />
regnes ikke med en trækstyrke i fugebetonen.<br />
Den lodrette forskydningsspænding, der overføres i støbeskellet, er lig den vandrette forskydningsspænding<br />
[Jensen, et. al., 2005], der findes mellem væggene i bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> det<br />
understøttende fundament. I afsnit 4.5.3 blev den største vandrette forskydningsspænding<br />
beregnet til 0,65 MPa. Det er derfor denne forskydningsspænding, der skal overføres i støbeskellet.<br />
Forskydningsspændingen antages i den forbindelse at være konstant i hele væggens<br />
højde.<br />
Figur 7-9: Revnedannelse i støbeskel.<br />
193
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
På figur 7-9 er problemstillingen med overførsel af forskydningskræfter skitseret. Forskydningspåvirkningen<br />
vil forsøge at medføre en lodret bevægelse i støbeskellet, hvilket<br />
kun er muligt ved en samtidig vandret bevægelse, da revnerne i betonen vil opstå under 45º<br />
jf. figur 7-9.<br />
Den vandrette trækspænding, der skal optages i hårnålebøjlerne, vil være lig forskydningsspændingen.<br />
Årsagen hertil er, at den resulterende trækspænding, der fremgår af figur<br />
7-10, ikke kan optages som træk i et revnet betontværsnit, hvorfor den må optages som<br />
tryk. På figur 7-10 er det nødvendige tryk vist med en lodret <strong>og</strong> vandret reaktion i form af<br />
to pile. Det nødvendige tryk optages som træk i de indstøbte hårnålebøjler. Idet revnerne i<br />
støbeskellet vil opstå under vinklen 45º, vil trykspændingen ved omregning svare til forskydningsspændingen.<br />
Figur 7-10: Illustration af revnedannelse i støbeskel.<br />
Armeringsbehovet pr. meter bestemmes til:<br />
194<br />
0,65 350mm 1000mm<br />
A 591mm<br />
N<br />
2<br />
mm<br />
sw N 385 2<br />
mm<br />
2<br />
Nødvendig trykspænding<br />
Nødvendig trykspænding<br />
Resulterende trækspænding<br />
Det antages, at der er fire bøjler pr. meter, <strong>og</strong> derfor bestemmes bøjledimensionen til:<br />
2<br />
591 4 . 10<br />
mm stk ø bøjler<br />
d 2 9,7mm 8<br />
m<br />
Der skal altså benyttes fire ø10 bøjler pr. meter, hvilket svarer til to gange 24 bøjler pr.<br />
vægelement.
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
I fugen placeres <strong>og</strong>så et lodret låsejern, der sammenholder hårnålebøjlerne. Længdearmeringens<br />
dimension bestemmes ikke i disse beregninger. På figur 7-11 ses et vandret snit<br />
gennem støbeskellet.<br />
Figur 7-11: Vandret snit gennem en vægsamling.<br />
7.6 Forskydningssamling mellem væg <strong>og</strong> fundament (5)<br />
Nødvendigheden af armering i støbeskellet mellem væggen, der adskiller bi<strong>og</strong>rafsal 1 <strong>og</strong> 2,<br />
<strong>og</strong> det understøttende fundament beregnes i dette afsnit iht. de spændinger, der er beregnet<br />
i afsnit 4.5.2 <strong>og</strong> 4.5.3. Samlingens placering fremgår af figur 7-1, <strong>og</strong> regnes uarmeret. Der<br />
er taget udgangspunkt i den beregnede forskydningsspænding på 0,65 MPa, samt den i<br />
samme punkt virkende lodrette normaltrykspænding yy på ca. 1,89 MPa. Den vandrette<br />
normalspænding xx antager i beregningen værdien 0.<br />
7.6.1 Bæreevne iht. DS 411<br />
Bæreevnen af støbeskellet beregnes iht. DS 411 af formel (7.6):<br />
Sd Rd<br />
(7.6)<br />
hvor<br />
Sd den regningsmæssige forskydningspåvirkning<br />
Rd den regningsmæssige forskydningsbæreevne<br />
Forskydningsbæreevnen Rd beregnes af formel (7.7) [DS 411, 1999]:<br />
<br />
k f sin f cos 0,5v f<br />
(7.7)<br />
Rd T cd yd nd yd v cd<br />
Faktoren kT er iht. DS 411 lig nul, da støbeskellet regnes glat. beskriver forholdet mellem<br />
armeringens tværsnitsareal <strong>og</strong> støbeskellets areal. Idet der ingen tværgående armering er i<br />
støbeskellet, er <strong>og</strong>så lig nul. Derved reduceres formel (7.7) til formel (7.8):<br />
195
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
196<br />
0,5 v f<br />
(7.8)<br />
Rd nd v cd<br />
hvor<br />
µ er en friktionskoefficient, der for glatte støbeskel kan sættes til 0,5 [-]<br />
nd er den regningsmæssige tryknormalspænding [MPa]<br />
vv er en effektivitetsfaktor, der for fck = 20 MPa kan sættes til 0,6 [-]<br />
fcd er den mindste regningsmæssige betontrykstyrke i støbeskellet [MPa]<br />
Fugebetonens regningsmæssige trykstyrke beregnes til:<br />
fck 20MPa<br />
fcd 8MPa<br />
2,5 1,0<br />
hvor<br />
c<br />
0<br />
c er partialkoefficienten for uarmeret beton lig 2,5 [DS 411, 1999]<br />
0 er partialkoefficienten for normal sikkerhedsklasse lig 1,0 [DS 411, 1999]<br />
Heraf beregnes iht. formel (7.8) støbeskellets bæreevne:<br />
<br />
<br />
Rd<br />
Rd<br />
0,5 1,89MPa 0,5 0,6 8MPa <br />
0,95MPa 2,<br />
4MPa<br />
Heraf ses det, at bæreevnen er overholdt.<br />
7.6.2 Bæreevne iht. alternativ beregning<br />
I det efterfølgende opstilles en alternativ beregning af støbeskellets bæreevne. I henhold til<br />
de beregnede forskydnings- <strong>og</strong> normalspændinger beskrevet ovenfor, beregnes de to hovedspændinger<br />
for en elementarfirkant placeret i støbeskellet. Hovedtrækspændingen<br />
sammenholdes med den regningsmæssige trækstyrke af fugebetonen, hvorved støbeskellets<br />
bæreevne vurderes. I beregningen antages det, at fugebetonen har en trækstyrke, hvilket er<br />
imod normal praksis, hvor der normalt ses bort fra dette. Forskydnings- <strong>og</strong> normalspændingerne<br />
er illustreret på figur 7-12.
0 MPa<br />
0,65 MPa<br />
0,65 MPa<br />
-1,89 MPa<br />
y<br />
0,65 MPa<br />
x<br />
-1,89 MPa<br />
0,65 MPa<br />
0 MPa<br />
Figur 7-12: Lodret illustration af normal- <strong>og</strong> forskydningsspændinger.<br />
Bæreevnekriteriet for støbeskellet er givet ved formel (7.9):<br />
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
Vægelement<br />
Støbeskel<br />
Montagebolt<br />
Vægelement<br />
Fuge<br />
Fundament<br />
2 0,5 fctd<br />
(7.9)<br />
hvor<br />
2 er den dimensiongivende hovedtrækspænding<br />
fctd er den regningsmæssige enaksede trækstyrke i betonen<br />
Formel (7.9) er omskrevet fra en formel i DS 411, der udtrykker, at den regningsmæssige<br />
forskydningsspænding sd i uarmerede tværsnit skal være mindre end den halve enaksede<br />
regningsmæssige trækstyrke fctd af betonen. Formlen gælder for uarmerede bjælker <strong>og</strong> plader,<br />
<strong>og</strong> det er derfor endnu antagelse, at den kan bruges på støbeskel. Ved brug af formel<br />
(7.9) sammenholdes den maksimale trækhovedspænding med den halve trækstyrke, hvilket<br />
antages at være tilstrækkeligt til at sikre mod revnedannelse. Tryk regnes <strong>og</strong> afbildes efterfølgende<br />
som positiv.<br />
I henhold til figur 7-12 beregnes de to hovedspændinger 1 <strong>og</strong> 2 af formel (7.10) [Foley,<br />
2004]:<br />
2<br />
1<br />
1 1<br />
2<br />
CR xx yy xx yy <br />
2 2 4<br />
hvor<br />
C er centrum i Mohrs spændingscirkel<br />
R er radius i Mohrs spændingscirkel<br />
(7.10)<br />
197
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
2 1 1<br />
2<br />
1 0 1,89 0 1,89 0,65 2,1MPa<br />
2 4<br />
2 1 1<br />
2<br />
2 0 1,89 0 1,89 0,65 0,2MPa<br />
2 4<br />
Af beregningen fremgår, at den største trækspænding i punktet er lig 0,2 MPa, mens trykspændingen<br />
er lig 2,1 MPa. Spændingerne fremgår af figur 7-13.<br />
Forskydningsspændinger<br />
-0,2MPa 2,1MPa<br />
Træk<br />
Tryk<br />
Normalspændinger<br />
Figur 7-13: Hovedspændinger illustreret i Mohrs cirkel.<br />
Den enaksede trækstyrke af fugebetonen, der antages at have en karakteristisk trykstyrke<br />
fck på 20 MPa, beregnes af formel (7.11) [DS 411, 1999]:<br />
f<br />
ctd<br />
<br />
hvor<br />
0,1 fck<br />
<br />
c<br />
0<br />
c er partialkoefficienten for uarmeret beton lig 2,5 [DS 411, 1999]<br />
0 er partialkoefficienten for normal sikkerhedsklasse lig 1,0 [DS 411, 1999]<br />
0,1 20MPa<br />
fctd 0,57MPa<br />
2,5 1,0<br />
(7.11)<br />
Trækstyrken er i henhold til beregningen lig 0,57 MPa, <strong>og</strong> derfor vurderes støbeskellets<br />
bæreevne iht. formel (7.9):<br />
0, 2MPa 0,50,57 0,<br />
28MPa<br />
Bæreevnen er netop overholdt i forhold til bæreevnekriteriet. Der placeres derfor ikke forskydningsarmering<br />
i fugen mellem væggen <strong>og</strong> fundamentet.<br />
198
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
Samlingen mellem vægelementerne <strong>og</strong> fundamentet udføres ved, at der etableres to montagebolte<br />
for hvert vægelement. Vægelementerne monteres på montageboltene, hvorefter<br />
den vandrette fuge udstøbes. Montageboltene kan indstøbes i fundamentet, når dette bliver<br />
støbt, eller senere nedbores. Samlingsmetoden fremgår af principskitsen på figur 7-14.<br />
Vægelement<br />
Montagebolt<br />
Fuge<br />
Figur 7-14: Principskitse af samling mellem vægelement <strong>og</strong> fundament.<br />
7.7 Opsamling konstruktionssamlinger<br />
De samlinger, der i dette afsnit er dimensioneret, er kun et udvalg af de samlinger, der forefindes<br />
i bygningen. Det er valgt at dimensionere samlingerne (5) <strong>og</strong> (6) på en alternativ<br />
måde, hvor ikke nødvendigvis alle forudsætninger for en gyldighed anvendelse er til stede.<br />
Eksempelvis er kontinuummekanikken benyttet til beregning af betonkonstruktioner, hvilket<br />
kun er tilladt under visse omstændigheder. Det er i den henseende vægtet højere at anvende<br />
metoder, der styrker indlæringen af samlingernes virkemåde, i stedet for de iht. DS<br />
411 rigtige metoder, for hvilke den dybere forståelse ikke er til stede på nuværende tidspunkt.<br />
199
Bilag 7 Konstruktionssamlinger<br />
200
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Dette kapitel omhandler funderingen af Kennedy Arkaden. En geoteknisk rapport, udarbejdet<br />
af Carl Bro, ligger til grund for den videre fundering af Kennedy Arkaden <strong>og</strong> indbefatter<br />
otte boringer med tilhørende boreprofil. Boreprofilerne, der er benævnt R100, R101,<br />
R102, R103, B200, B201, B202 <strong>og</strong> B203, benyttes til at fastlægge de geotekniske forhold.<br />
Boringernes placering i forhold til Kennedy Arkaden ses på figur 8-1.<br />
R103<br />
R100<br />
R102<br />
Kælderkonstruktion<br />
B203<br />
Prøvepumpning<br />
B202<br />
B201<br />
B200<br />
Figur 8-1: Boringerne placeret i forhold til Kennedy Arkaden.<br />
8.1 Geotekniske forhold<br />
R101<br />
N<br />
Bygningsafgrænsning<br />
Før opførelsen af Kennedy Arkaden tilhørte området Aalborg rutebilstation, der nu har fået<br />
lokalitet i en del af Kennedy Arkaden. En del af den tidligere rutebilstation var med tilhørende<br />
kælder <strong>og</strong> parkeringskælder, <strong>og</strong> dermed forventes der store fyldlag. For at få forståelse<br />
for de geotekniske forhold på området, beskrives de top<strong>og</strong>rafiske-, geol<strong>og</strong>iske- <strong>og</strong><br />
vandspejlsforhold. I det følgende er alle koter angivet ud fra DNN.<br />
8.1.1 Top<strong>og</strong>rafiske forhold<br />
Områdets terrænkote varierer fra kote +4,0 m til +4,2 m, <strong>og</strong> karakteriseres som et plant område.<br />
201
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Arealerne mellem de eksisterende bygninger er belagt med asfalt, beton eller flisebelægning,<br />
hvilket ses på boreprofilerne, <strong>og</strong> dette medfører, at der i store dele af området findes<br />
fyldforekomster i form af sandlag.<br />
8.1.2 Geol<strong>og</strong>iske forhold<br />
Boreprofilerne afspejler den tidligere bebyggelse <strong>og</strong> belægning, da der i alle boringer findes<br />
varierende fyldlag. Fyldlaget består hovedsagligt af fin-mellemkornet sand med indhold<br />
af ler, grus <strong>og</strong> muld. Ud fra de otte boringer <strong>og</strong> områdets tidligere anvendelse forventes<br />
der fyldforekomster i hele området. Under fyldlagene er der truffet postglaciale aflejringer<br />
bestående hovedsagligt af ler samt sætningsgivende gytje <strong>og</strong> tørv. I boring B202<br />
træffes ingen postglaciale aflejringer, hvorved der under fyldlaget findes senglaciale aflejringer.<br />
Under de postglaciale aflejringer findes der senglaciale aflejringer i de givne boringer. Aflejringerne<br />
er ferskvandsaflejringer af sand <strong>og</strong> ler. Sandet karakteriseres som finmellemkornet<br />
blandet med grovkornet materiale. Leret er overvejende fed med siltforekomster.<br />
På området har yoldiahavet været inde over i kote + 20 m <strong>og</strong> stenalderhavet i kote + 6,5 m.<br />
Eftersom området ligger i ca. kote +4 m, har både yoldiahavet <strong>og</strong> stenalderhavet derfor været<br />
inde over, <strong>og</strong> aflejringer fra disse kan forventes. Lagoversigten ses i tabel 8-1.<br />
Tabel 8-1: Lagoversigt. *(ikke gennemboret) [Nielsen, 2001]<br />
202<br />
Terrænkote [m]<br />
DNN<br />
Underside fyld<br />
[m] DNN<br />
Underside postglaciale<br />
lag [m]<br />
DNN<br />
Underside<br />
senglaciale sand<br />
[m] DNN<br />
R100 + 4,2 + 2,7 + 2,3 - 5,9<br />
R101 + 4,2 + 1,9 - 0,9 - 10,2<br />
R102 + 4,0 + 2,0 - 3,8 < - 9,0 *<br />
R103 + 4,2 + 2,0 - 0,2 - 10,6<br />
B200 + 4,2 + 1,9 + 0,2 - 3,1<br />
B201 + 4,2 + 0,9 - 2,5 - 9,2<br />
B202 + 4,1 + 0,5 + 0,5 - 1,2<br />
B203 + 4,0 + 0,4 - 0,3 - 4,7<br />
8.1.3 Vandspejlsforhold<br />
Boringerne, som er udført på området, viser, at grundvandsspejlet kun varierer lidt på området.<br />
GVS varierer mellem kote + 1,1 m <strong>og</strong> kote + 1,7 m, se tabel 8-2.
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Udførelsen af kælderkonstruktionen, hvis kældergulv forventes at være i kote -0,5 m, gør,<br />
at en midlertidig sænkning af GVS er nødvendig. I området er det ikke tilladt at lave permanente<br />
GVS-sænkninger pga. sætningsfare for andre konstruktioner i naboområdet, så<br />
derfor skal der laves en fiksering af GVS i kote + 1,5 m ved et omfangsdræn omkring kælderkonstruktionen.<br />
[Aalborg kommune, 2001]<br />
Der er ligeledes foretaget en prøvepumpning på området med 10 m 3 pr. time i forbindelse<br />
med GVS-sænkningen, <strong>og</strong> udstrækningen af grundvandssænkningen bestemmes i afsnit<br />
8.1.7. Der er ved boring B201 registreret, at grundvandsspejlet falder med ca. 2 m, <strong>og</strong> da<br />
denne boring ligger ud til Jyllandsgade, kan det forventes, at der vil ske en tilsvarende<br />
sænkning ved bygningerne nord for Jyllandsgade.<br />
I boring B202 er der fundet lagdelt ler fra kote -5,5 m til -9 m. Dette ler er aflejring fra yoldiahavet<br />
<strong>og</strong> består af mange meget tynde ”plader”, som <strong>og</strong>så kaldes aalborgler eller yoldialer.<br />
Aalborglerets opbygning gør, at der kan være forbindelse med højere liggende vandspejl,<br />
hvilket gør, at trykniveauet kan være forholdsvis højt. Der er foretaget målinger af<br />
trykniveauet i kote -1 m <strong>og</strong> kote -7 m, <strong>og</strong> disse er fundet til at være lavere end det primære<br />
grundvandsspejl, <strong>og</strong> dermed konkluderes det, at der ikke er forbindelse til højere liggende<br />
vandspejl.<br />
8.1.4 Forudsætninger <strong>og</strong> vurderinger<br />
Til vurdering af hvilke funderingsmetoder der kan være anvendelige, er der set på i hvilken<br />
dybde de bæredygtige lag befinder sig. Vurderingen af hvor oversiden af bæredygtigt lag<br />
findes, sker ud fra et spinkelt grundlag, da det udelukkende vurderes ud fra otte boringer<br />
foretaget under den tidligere rutebilstations anvendelse. Ud fra de otte boringer regnes lagdelingerne<br />
at varierer svarende til figur 8-3, figur 8-4 <strong>og</strong> figur 8-5. Det bæredygtige lag defineres<br />
at være det lag, hvor der kan direkte funderes uden risiko for væsentlige sætninger i<br />
henhold til de vejledende værdier for almindelig husbygningskonstruktioner i DS415. Koter<br />
for grundvandsspejl <strong>og</strong> overside af bæredygtige lag findes i tabel 8-2.<br />
Tabel 8-2: Koter for grundvandsspejlet <strong>og</strong> overside bæredygtige lag.<br />
Terrænkote [m]<br />
DNN<br />
GVS kote [m]<br />
DNN<br />
Overside<br />
bæredygtigt<br />
lag [m] DNN<br />
Overside<br />
bæredygtigt<br />
lag [m.u.t.]<br />
R100 + 4,2 + 1,4 + 1,9 2,3<br />
R101 + 4,2 + 1,2 - 0,9 5,1<br />
R102 + 4,0 + 1,3 - 3,8 7,8<br />
R103 + 4,2 + 1,7 - 0,1 4,3<br />
B200 + 4,2 + 1,1 + 1,0 3,2<br />
B201 + 4,2 + 1,2 - 2,2 6,4<br />
B202 + 4,1 + 1,1 + 0,5 3,6<br />
B203 + 4,0 + 1,1 + 0,6 3,4<br />
203
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Styrkeparametre <strong>og</strong> rumvægt<br />
Der er optaget prøver til bestemmelse af styrkeparametre, <strong>og</strong> derudover er der lavet vingeforsøg<br />
til bestemmelse af forskydningsstyrken for de forskellige lerlag. Resultaterne fra<br />
disse fremgår på boreprofilerne, se appendiks 1.<br />
For den del hvor der kan laves en direkte fundering, kan der regnes med følgende styrkeparametre:<br />
204<br />
en plan friktionsvinkel k,pl for senglacialt sand på 35 .<br />
for senglacialt ler regnes med en udrænet forskydningsstyrke cu på 50 – 300 kN/m 2 .<br />
for disse materialer regnes der med en rumvægt på 18 kN/m 3 over GVS <strong>og</strong> 8 kN/m 3<br />
under GVS.<br />
[Nielsen, 2001]<br />
Funderingsklasse<br />
Konstruktionen vurderes at være i normal funderingsklasse, da der ikke er usædvanlige<br />
eller særligt vanskelige belastnings- eller jordbundsforhold. For at konstruktionen kan projekteres<br />
under normal funderingsklasse, skal der foreligge en geoteknisk undersøgelse. Foretages<br />
der boringer ved den geotekniske undersøgelse, bør afstanden mellem boringerne<br />
ikke overstige 15-30 m. De aktuelle boringer der er foretaget i forbindelse med opførelsen<br />
af Kennedy Arkaden har en indbyrdes afstand mellem ca. 27-100 m, hvilket overstiger<br />
normkravets vejledende værdi. For at overholde denne værdi, skal der foretages yderligere<br />
boringer, hvorledes en mere detaljeret geol<strong>og</strong>isk oversigt vil fremkomme. Men da jordlagene<br />
ud fra de otte boringer ikke varierer voldsomt, vurderes det at konstruktionen kan opføres<br />
i normal funderingsklasse.<br />
8.1.5 Udførelse<br />
Alle nybyggerier er omfattet af byggeloven. Det skal derfor undersøges hvilke juridiske<br />
forhold, der er gældende for projektet.<br />
I forbindelse med permanent grundvandssænkningen gælder, at dette ikke er tilladt nord<br />
for Jyllandsgade [Aalborg Kommune, 2001], men ved opførelsen af kælderkonstruktionen<br />
i Kennedy Arkaden er det nødvendigt med en midlertidig sænkning af grundvandsspejlet.<br />
Ifølge Aalborg kommune er en midlertidig grundvandssænkning kun tilladt, såfremt<br />
grundvandssænkningens udstrækning <strong>og</strong> tidsperiode styres, så skader på nærliggende byggeri<br />
undgås.
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Det anbefales, at der skal etableres n<strong>og</strong>le pejleboringer på udvalgte steder nord for Jyllandsgade.<br />
Ved disse pejleboringer skal grundvandets højde dokumenteres mindst en gang<br />
om dagen. Til kontrolarbejdet skal der laves et kontrolpr<strong>og</strong>ram således, at alle nødvendige<br />
data kan indsamles <strong>og</strong> organiseres. Disse data skal benyttes til at lave en samlet vurdering<br />
af, om arbejdet foregår på en forsvarlig måde.<br />
Sendes det oppumpede grundvand i det offentlige kloaknet, skal der regnes med omkostninger<br />
i form af miljøafgift til kommunen, hvilket der skal søges tilladelse til.<br />
Støbning af kælder kræver, at der skal laves en byggegrube, som skal sikres ved indfatning.<br />
Denne indfatning skal dimensioneres til at kunne modstå trafikbelastning, jordtryk <strong>og</strong><br />
anden belastning der kan opstå under byggefasen.<br />
Den geotekniske rapport vurderes at dække kravene i funderingsnormen DS 415. D<strong>og</strong> skal<br />
der laves yderligere undersøgelser af byggeriets indvirkninger på tilstødende bygninger,<br />
ved midlertidig grundvandssænkning, ramning af pæle etc.<br />
I henhold til byggelovens § 12, skal beboere i nabobygningerne varsles skriftligt senest 14<br />
dage inden byggeriet starter. Varslingen skal indeholde oplysninger om arbejdets starttidspunkt<br />
samt arbejdets art. [Retsinformation, 2005]<br />
8.1.6 Funderingsform på Kennedy Arkaden<br />
Der er, som før beskrevet, foretaget otte boringer i området. Disse er grundet den gamle<br />
busterminal alle sammen foretaget i periferien af den daværende bygning. På figur 8-2 ses<br />
boringernes placering i forhold til Kennedy Arkaden.<br />
R103<br />
R100<br />
Snit B<br />
Snit C<br />
R102<br />
Snit D<br />
B203<br />
Prøvepumpning<br />
B202<br />
Snit A<br />
B201<br />
Snit E<br />
B200<br />
R101<br />
N<br />
Bygningsafgrænsning<br />
Kælderkonstruktion<br />
Figur 8-2: Viser boringernes placeret i forhold til Kennedy Arkaden.<br />
205
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
For at give et overslag over, hvor de forskellige jordlag er mellem boringerne, er der udarbejdet<br />
5 lagfølgetegninger. Disse giver et overblik over, hvor dybt der er ned til bæredygtigt<br />
lag, hvorved det kan vurderes, hvilken type fundering, der er mest rentabelt.<br />
Afhængig af dybden ned til bæredygtigt lag vurderes det, om der skal direkte funderes,<br />
sandpudefunderes eller pælefunderes. Hvis dybden ned til bæredygtigt lag er 0-2 m er det<br />
mest rentabelt at direkte fundere <strong>og</strong> fra 2-5 m er sandpudefundering mest rentabelt <strong>og</strong> dybere<br />
end 5 m er det pælefundering. [Olsen, et. al., 2001]<br />
R103<br />
1,6 m S<br />
+4,2<br />
206<br />
-0,1<br />
R102<br />
2 m S<br />
+4,0<br />
-3,8<br />
B201<br />
+4,2<br />
-1,4<br />
R103 R100<br />
33 m 57,7 m 52,5 m<br />
Figur 8-3: Lagfølgetegninger for snit A <strong>og</strong> snit B, hvor stregerne mellem boringerne markerer overside bæredygtigt<br />
lag, OSBL. Syd er benævnt S.<br />
R100<br />
+4,2 +4,0<br />
+1,9<br />
SNIT A SNIT B<br />
SNIT C<br />
B203<br />
+0,6<br />
B200<br />
+4,2<br />
+1<br />
R102<br />
2,3 m V<br />
+4,0<br />
-3,8<br />
+4,2<br />
-0,1<br />
SNIT D<br />
+4,2<br />
+1,9<br />
B203<br />
2,3 m Ø<br />
+4,0<br />
+0,6<br />
B202<br />
2,6 m V<br />
+4,1<br />
+0,5<br />
Ikke bærende lag<br />
Sand<br />
Ler<br />
OSBL<br />
Ikke bærende lag<br />
51 m 41,9 m<br />
72,2 m 27,5<br />
Figur 8-4: Lagfølgetegninger for snit C <strong>og</strong> snit D, hvor stregerne mellem boringerne markerer overside bæredygtigt<br />
lag, OSBL. Vest er benævnt V <strong>og</strong> Øst er benævnt Ø.<br />
Sand<br />
Ler<br />
OSBL
B201<br />
2,1 m V<br />
+4,2<br />
-1,4<br />
SNIT E<br />
R101<br />
2,8 m Ø<br />
+4,2<br />
-0,7<br />
B200<br />
2,1 m V<br />
+4,2<br />
+1<br />
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Ikke bærende lag<br />
35,4 m 52,7 m<br />
Figur 8-5: Lagfølgetegningen for snit E, hvor stregerne mellem boringerne markerer overside bæredygtigt<br />
lag, OSBL. Vest er benævnt V <strong>og</strong> Øst er benævnt Ø.<br />
Sand<br />
Ler<br />
OSBL<br />
På figur 8-3, figur 8-4 <strong>og</strong> figur 8-5 er lagfølgetegningerne illustreret fra de på figur 8-2 viste<br />
boringer. Det ses ud fra lagfølgetegningerne, at funderingen af bygningen både skal foretages<br />
som direkte, sandpude <strong>og</strong> pælefundering. Da kælderkonstruktionen er ca. 4 m under<br />
terræn vurderes det, at kældergulvet er beliggende nede i bæredygtigt lag <strong>og</strong> kan derfor<br />
funderes direkte. Området vest for kælderkonstruktionen kan der anvendes direkte- <strong>og</strong><br />
sandpudefundering. Det vurderes d<strong>og</strong> at sandpudefundering er mest rentabelt, da OSBL<br />
varierer fra syd til nord.<br />
Etableringen af sandpuden kræver d<strong>og</strong> plads til skråningsanlæg, medfører en evt. ekstra<br />
belastning på de nærmeste pæle <strong>og</strong> at der enten skal foretages en midlertidig grundvandssænkning<br />
eller udgraves under GVS, <strong>og</strong> det vælges at pælefundere den nordlige del, således<br />
at valget af funderingsform svarer til figur 8-6.<br />
I området umiddelbart nord for kælderen ligger bæredygtigt lag knap 5 m under terræn,<br />
mens dybden længere nordpå bliver så stor, at der skal pælefunderes. Området umiddelbart<br />
nord for kælderen, hvor sandpudefundering er mest rentabelt, er så lille at hele området<br />
nord for kælderen pælefunderes. En samlet oversigt over de forskellige funderingstypers<br />
beliggenhed ses på figur 8-6.<br />
207
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
48,8 m<br />
39 m<br />
208<br />
33,8 m<br />
63 m<br />
Figur 8-6: Funderingstype der vælges på de forskellige områder af Kennedy arkaden.<br />
8.1.7 Prøvepumpning<br />
N<br />
Pælefundering<br />
Direkte fundering<br />
Sandpudefundering<br />
I forbindelse med udførelsen af den geotekniske rapport er der foretaget en prøvepumpning,<br />
således at grundvandssænkningens rækkevidde <strong>og</strong> det vandførende lags hydrauliske<br />
ledningsevne kan klarlægges. Prøvepumpningen er foretaget i den sydlige del af området<br />
nær boring B200, B202 <strong>og</strong> B203, jf. figur 8-1. Prøvepumpningen er foretaget ved brug af<br />
en nedgravet filterbrønd til det vandførende lag, med et filterlag bestående af et materiale<br />
på 0,3mm. Under prøvepumpningen er vandstanden efter bestemte tidsintervaller målt i<br />
pejlerør ved de udførte geotekniske boringer. Resultaterne fremgår af den geotekniske rapport,<br />
jf. appendiks 1, <strong>og</strong> er gengivet i tabel 8-3.<br />
Tabel 8-3: Resultater fra prøvepumpning. ø - øvre pejlerør.<br />
Afstand til prøvepumpning<br />
[m]<br />
GVS [m] DNN Dimensionsgivende<br />
GVS [m] DNN<br />
Sænket GVS [m]<br />
DNN<br />
R100 72 + 1,4 + 1,2 + 1,08<br />
R101 49 + 1,2 + 1,2 + 0,92<br />
B200ø 20 + 1,1 + 1,2 + 0,32<br />
B201 79 + 1,2 + 1,2 + 0,79<br />
B202ø 31 + 1,1 + 1,2 + 0,96<br />
B203ø 22 + 1,1 + 1,2 + 0,41<br />
Under prøvepumpning er der ikke foretaget en pejling af vandstanden ved filterbrønden <strong>og</strong><br />
dermed kan filtertabet ikke bestemmes.
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Beregningsforudsætninger<br />
I det følgende regnes sandlaget som et åbent vandførende lag, selvom det vandførende<br />
sandlag er omgivet af impermeabelt lag. Dette skyldes at en del af de impermeabelt lag<br />
vurderes fjernet eller erstattet af sand, pga. funderingen af kælderkonstruktionen. Dette er<br />
d<strong>og</strong> ikke tilfældet i det område, hvor der skal pælefunderes men undersøgelsen baseres på<br />
alle brugbare pejlinger, <strong>og</strong> ved betragtning af et åbent vandførende lag, haves tilmed en<br />
situation, der virker til gunst for grundvandssænkningen. Ved beregning af grundvandssænkningens<br />
rækkevidde <strong>og</strong> det vandførende lags hydrauliske ledningsevne antages sandlaget<br />
at være et hom<strong>og</strong>ent <strong>og</strong> isotropt materiale af stor udstrækning.<br />
Beregningerne af den hydrauliske ledningsevne er foretaget ud fra en oppumpet vandmængde<br />
på Q=10 m 3 /h, svarende til 0,0028 m 3 /s.<br />
Under beregning af grundvandssænkningens udstrækning regnes der med et dimensionsgivende<br />
grundvandsspejl, da GVS varierer mellem kote +1,1 m <strong>og</strong> +1,4 m. Der regnes med et<br />
grundvandsspejl beliggende i kote +1,2 m.<br />
Grundvandsspejlet antages at følge en l<strong>og</strong>aritmisk funktion der afhænger af rækkevidden,<br />
<strong>og</strong> i det følgende regnes udstrækningen at være ens i alle retninger fra prøvepumpningen.<br />
Grundvandssænkningens rækkevidde<br />
I det følgende beregnes grundvandssænkningens rækkevidde ud fra pejlingerne. Resultaterne<br />
afbildes i et enkeltl<strong>og</strong>aritmisk koordinatsystem, hvor en lineær tendenslinie optegnes<br />
gennem punkterne, jf. figur 8-7.<br />
1,4<br />
1,2<br />
1<br />
0,8<br />
Kote<br />
0,6<br />
2 [m 2 ]<br />
0,4<br />
0,2<br />
0<br />
Åbent vandførende lag<br />
GVS under pumpning<br />
y = 0,5271Ln(x) - 1,2996<br />
R2 = 0,5342<br />
1 10<br />
Rækkevidde, r [m]<br />
100<br />
Figur 8-7: Resultater af prøvepumpningen afbildet i et enkeltl<strong>og</strong>aritmisk koordinatsystem.<br />
209
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
På figur 8-7 haves en regressionsfaktor på 0,53, hvilket kan skyldes boring B201 der er<br />
placeret tæt op af eksisterende kælder, <strong>og</strong> dermed har haft indflydelse på grundvandssænkningens<br />
udstrækning. Boring B202ø afviger <strong>og</strong>så fra de resterende pejlinger, hvilket kan<br />
skyldes at lerlagets overflade i den pågældende boring ligger 2-3,5m højere end boring<br />
B200 <strong>og</strong> B203 der er placeret i nærheden. Derfor vælges det at se bort fra disse boringer<br />
under beregning af rækkevidden samt det vandførende lags hydrauliske ledningsevne. Ud<br />
fra disse betragtninger afbildes resultaterne af pejlingerne fra boring R100, R101, B200ø<br />
<strong>og</strong> B203ø, hvormed figur 8-8 fremkommer.<br />
0,8<br />
Kote<br />
0,6<br />
2 [m 2 ]<br />
210<br />
1,4<br />
1,2<br />
1<br />
0,4<br />
0,2<br />
0<br />
Åbent vandførende lag<br />
GVS under pumpning<br />
y = 0,836Ln(x) - 2,4086<br />
R 2 = 0,9999<br />
1 10<br />
Rækkevidde, r [m]<br />
100<br />
Figur 8-8: Resultatet af prøvepumpningen uden resultaterne fra boring B200 <strong>og</strong> B202ø afbildet i et enkeltl<strong>og</strong>aritmisk<br />
koordinatsystem.<br />
Afbildningen af ovenstående resultater medfører en tendenslinie med en regressionsfaktor<br />
på 1, hvilket medfører at punkterne tilnærmelsesvis beskriver en ret linie. Derfor kan<br />
rækkevidden findes af formel (8.1).<br />
<br />
y 0,836lnR 2,4086<br />
(8.1)<br />
hvor<br />
R er grundvandssænkningens rækkevidde [m]<br />
y er koten i anden potens [m]<br />
Da det dimensionsgivende grundvandsspejl ligger i kote +1,2 m findes rækkevidden til:<br />
2<br />
<br />
1,2 m 0,836lnR 2,4086 R100m
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
Ud fra pejlingerne i boring R100, R101, B200ø <strong>og</strong> B203ø er grundvandssænkningens rækkevidde<br />
bestemt til 100 m. Ønskes en mere detaljeret beregning af grundvandssænkningens<br />
rækkevidde foreslås det, at der udføres endnu en prøvepumpning med flere pejlinger.<br />
Hydraulisk ledningsevne<br />
Den hydrauliske ledningsevne for et åbent vandførende lag bestemmes af formel (8.2).<br />
Q R (8.2)<br />
2<br />
h ln <br />
kTr hvor<br />
h 2 = h0 2 – h 2 er sænkningen af grundvandsspejlet i anden potens [m]<br />
Q er oppumpet vandmængde [m 3 /s]<br />
R er grundvandssænkningens rækkevidde [m]<br />
r er afstanden fra filterbrønden til pejling af vandstanden [m]<br />
kT er den hydrauliske ledningsevne [m/s]<br />
[Harremoës, et. al. (2), 1984]<br />
Størrelser er illustreret på figur 8-9.<br />
GVS<br />
sandlag<br />
Q<br />
r<br />
Figur 8-9: Grundvandssænkning for et åbent vandførende lag.<br />
h<br />
R<br />
Den hydrauliske ledningsevne for boring R100 bestemmes ud fra formel (8.2) til:<br />
ho<br />
211
Bilag 8 Geotekniske undersøgelser<br />
212<br />
k<br />
k<br />
T<br />
4<br />
m<br />
T s<br />
3<br />
m 0,0028 100<br />
2<br />
h r 2 2 m<br />
Q R m<br />
ln ln<br />
<br />
<br />
72 <br />
0,6910 s<br />
7,3m 7,0m <br />
I tabel 8-4 er ovenstående størrelse angivet <strong>og</strong> den hydrauliske ledningsevne kT er beregnet<br />
ud fra formel (8.2).<br />
Tabel 8-4: Hydraulisk ledningsevne for det åbne vandførende lag for de forskellige boringer.<br />
h 2 [m] Q [m 3 /s] R [m] r [m] t [m] kT [m/s]<br />
R100 4,3 0,0028 100 72 7,9 0,69·10 -4<br />
R101 9,3 0,0028 100 49 9,3 0,56·10 -4<br />
B200ø 5,9 0,0028 100 20 4,1 2,4·10 -4<br />
B203ø 5,7 0,0028 100 22 5,1 2,3·10 -4<br />
Idet de hydrauliske ledningsevner ikke varierer væsentlig regnes der i afsnit 9.1 videre med<br />
kT = 2,4·10 -4 m/s, hvilket er på den sikre side ved beregning af grundvandssænkningsanlæg.
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
I det følgende beskrives byggegruben, der skal etableres i forbindelse med opførelsen af<br />
Kennedy Arkaden. I afsnit 8.1.6 blev der foretaget en vurdering af hvilke funderingsformer<br />
der er relevant, <strong>og</strong> i den forbindelse er det vurderet, at der skal udgraves en byggegrube i<br />
forbindelse med opførelsen af kælderkonstruktionen. I den sammenhæng er det valgt at<br />
etablere byggegruben som vist på figur 9-1.<br />
Skråningsanlæg<br />
Skråningsanlæg<br />
Spunsvægge<br />
Bygningsafgrænsning<br />
Kælderafgrænsning<br />
Figur 9-1: Byggegruben der etableres i forbindelse med opførelsen af kælderkonstruktionen.<br />
Det vælges at ramme spunsvægge mod øst <strong>og</strong> syd, da der anlægges transportveje tæt på<br />
byggegruben. Ved de resterende sider vælges det at anlægge skråningsanlæg, da det vurderes<br />
at terrænbelastningen er væsentlig mindre.<br />
I det følgende dimensioneres en midlertidig grundvandssænkningsanlæg for at sikre en tør<br />
byggegrube. Herefter projekteres spunsvæggene, der dimensioneres som en fri spunsvæg,<br />
der skal kunne modstå de belastninger, der kommer fra transport <strong>og</strong> oplagring. Til sidst<br />
verificeres stabiliteten af skråningsanlægget med anlæg 1:2.<br />
9.1 Grundvandssænkningsanlæg<br />
I det følgende afsnit dimensioneres det anlæg, der skal sikre en midlertidig grundvandssænkning.<br />
Grundvandssænkningen foretages i det område, hvor der graves under GVS,<br />
hvilket afhænger af funderingsformen. I området med kælderkonstruktion skal der direkte<br />
funderes, <strong>og</strong> af udførelsesmæssige hensyn skal der graves ned til kote -0,5 m, hvilket er<br />
N<br />
213
Kapitel 9 Byggegrube<br />
under GVS, der ligger i kote +1,1 m. Derfor skal der foretages en midlertidig grundvandssænkning<br />
på min. 1,6 m i området, hvor kælderen funderes. Ved sandpudefundering skal<br />
der ikke foretages en grundvandssænkning, da GVS er beliggende under OSBL. I området<br />
hvor der skal pælefunderes, er en midlertidig grundvandssænkning irrelevant.<br />
Prøvepumpningen blev foretaget med en intensitet på 10 m 3 /h <strong>og</strong> derudfra en funden rækkevidde<br />
på 100 m. Anvendes sådan en pumpebrønd til sænkning af GVS, kan der kun<br />
pumpes fra det markerede område på figur 9-2 for, at sænkningen ikke har indflydelse på<br />
jernbanerne <strong>og</strong> bygningerne på Jyllandsgade.<br />
Figur 9-2: Det markerede felt angiver det område, hvor der kan foretages en grundvandssænkning med en<br />
intensitet på 10 m 3 /h, uden risiko for sætningsskader ved bygningerne på Jyllandsgade <strong>og</strong> jernbanerne.<br />
Placeres en pumpebrønd centralt i det markerede felt, er det ikke muligt at sænke grundvandet<br />
tilstrækkeligt, hvormed der anvendes et grundvandssænkningsanlæg bestående af<br />
sugespidser. Der placeres 96 stk. sugespidser rundt om kælderen, svarende til en indbyrdes<br />
afstand på ca. 2,5 m.<br />
9.1.1 Beregningsgrundlag<br />
I det følgende regnes der på en stationær tilstand, hvor den oppumpede vandmængde regnes<br />
konstant med tiden. En sugespids regnes at have en ydelse på 0,5-0,8 m 3 /h, <strong>og</strong> placeres<br />
med en indbyrdes afstand på 2-3 m.<br />
214
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Under dimensioneringen af sugespidsanlægget regnes det dimensionsgivende GVS at være<br />
beliggende i kote +1,2 m, således at der tages forbehold for kraftige regnskyl <strong>og</strong> dermed en<br />
stigning af GVS.<br />
Kælderkonstruktionen skal ned i kote -0,5 m, <strong>og</strong> dermed sænkes grundvandsspejlet til kote<br />
-0,9 m, hvilket skyldes at der findes et lerlag på 0,4 m der tænkes fjernet. Dermed opstår<br />
den problematik om det vandførende lag skal beregnes som åbent eller lukket. Det vurderes<br />
at laget regnes åbent vandførende da det udskiftes med sand. Dermed skal der foretages<br />
en samlede sænkning af GVS på 2,1 m.<br />
Da det øverste lerlag bliver gravet væk, jf. afsnit 8.1.7, regnes strømningen i jordlagene at<br />
være åbent vandførende, hvilket har en hydraulisk ledningsevne på kT = 2,4·10 -4 m/s. Hermed<br />
regnes det vandførende sandlag som hom<strong>og</strong>ent <strong>og</strong> vandret.<br />
Oversiden af det vandstandsende lag, bestående af ler, regnes beliggende i kote - 4,0 m,<br />
hvilket er illustreret på figur 9-4.<br />
9.1.2 Dimensionering af grundvandssænkningsanlæg<br />
Til beregning af grundvandssænkningen anvendes formel (9.1), der er gældende for åbent<br />
vandførende lag, jf. figur 8-9.<br />
in 2 2 Q <br />
h0h nln R ln r <br />
<br />
(9.1)<br />
hvor<br />
i<br />
kT i1<br />
<br />
h0 er afstanden fra det vandstandsende lag til GVS før grundvandssænkning [m]<br />
h er afstanden fra det vandstandsende lag til GVS efter grundvandssænkning [m]<br />
n er antal sugespidser [stk.]<br />
ri er afstanden fra sugespids i til det punkt hvor h findes [m]<br />
Vandmængde<br />
For at kunne opretholde en sænkning på 2,1 m, skal den oppumpede vandmængde beregnes.<br />
Vandmængden findes i det kritiske punkt, der er det punkt, hvor effekten af grundvandssænkningen<br />
er mindst. Dette kritiske punkt findes hvor (9.2) er størst.<br />
in ln ri (9.2)<br />
i1<br />
215
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Ovenstående afhænger af afstanden fra hver sugespids til det kritiske punkt, <strong>og</strong> er beregnet<br />
for punkterne illustreret på figur 9-3 <strong>og</strong> jf. figur 9-4 for snit i byggegruben.<br />
47,0 m<br />
216<br />
A<br />
Skråningsanlæg<br />
Skråningsanlæg<br />
A B C<br />
3 m<br />
D<br />
G<br />
2,5 m<br />
3 m<br />
3 m<br />
71,0 m<br />
ri<br />
3 m<br />
E F<br />
H I<br />
Spunsvægge<br />
Kælderafgrænsning<br />
A<br />
N<br />
2,5 m<br />
Figur 9-3: Placering af de 96 stk. sugespidser ved byggegruben <strong>og</strong> illustration af punkterne A-I, jf. tegning<br />
G2.<br />
ho = 5,2 m<br />
JOF: +4,2m<br />
GVS: +1,2m<br />
LGR: -4,0m<br />
Sugespids<br />
JOF: -0,5m<br />
Sugespids<br />
Figur 9-4: Snit A-A gennem byggegruben. Koter til sugespids <strong>og</strong> spunsvæg er ikke angivet.<br />
Værdierne af den største summation er vist i tabel 9-1.<br />
Spunsvægge
Tabel 9-1: De kritiske punkter i byggegruben, hvor den største summation er markeret.<br />
ln(ri) [m]<br />
A 341,8<br />
B 334,6<br />
C 342,6<br />
D 340,5<br />
E 336,9<br />
F 340,1<br />
G 343,3<br />
H 334,5<br />
I 343,9<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Derudfra vurderes, at det er i punkt I, at der forekommer den mindste sænkning af grundvandsspejlet,<br />
<strong>og</strong> den nødvendige oppumpede vandmængde Q beregnes for dette punkt.<br />
Vandmængden bestemmes vha. formel (9.1), <strong>og</strong> bestemmes ud fra en grundvandssænkning<br />
på 2,1 m, der svarer til at grundvandsspejlet er beliggende 40 cm under byggegrubens<br />
bund.<br />
2 2 <br />
2 2 4<br />
5, 2m 3,1 2,<br />
4 10<br />
96stk ln100m343,9m <br />
h h k Q <br />
<br />
nln R ln r 0<br />
in T<br />
m<br />
s<br />
5<br />
3<br />
m 13, 4 10 sstk i<br />
i1<br />
<br />
Q 0, 48<br />
3<br />
m<br />
hstk <br />
<br />
Dermed skal hver sugespids kunne yde 0,48 m 3 /h, for at der er tilstrækkelig sænkning af<br />
GVS i det kritiske punkt. Dette svarer til, at der i alt skal oppumpes ca. 46 m 3 /h, hvilket<br />
skal ledes bort fra byggegruben. Dette kan gøres ved bl.a. at lede det ud i Østerå-dalen mod<br />
syd, eller ved tilkobling til det offentlige kloaksystem. Der skal d<strong>og</strong> gøres opmærksom på<br />
at kommunen kræver miljøafgift ved udledning af oppumpet grundvand i det offentlige<br />
kloaksystem.<br />
Lavpunkt for grundvandssænkning<br />
For at sikre at sugespidserne er tilstrækkeligt spulet ned i jorden, bestemmes lavpunktet,<br />
der er det punkt, hvor der er maksimal grundvandssænkning. Den maksimale sænkning er<br />
hvor h er mindst, jf. figur 8-9 <strong>og</strong> sænkningen findes hvor formel (9.2) er mindst. Den<br />
mindste summation findes ud fra tabel 9-1 i punkt H til 334,5 m. Det antages, at den nærmeste<br />
sugespids ved punkt H giver den største sænkning. Ved denne sugespids beregnes:<br />
in <br />
i1<br />
<br />
ln r 332m<br />
i<br />
217
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Dermed kan den maksimale sænkning findes vha. formel (9.1) omskrevet til:<br />
218<br />
in 2 Q <br />
h h0 nln R ln r <br />
<br />
i<br />
kT<br />
i1<br />
<br />
5<br />
3<br />
m 13, 410 h m stk m m<br />
4<br />
2, 410 h2,7m 2<br />
sstk <br />
5, 2 96 ln 100 332 <br />
m<br />
s<br />
Dette er afstanden fra det vandstandsende lag <strong>og</strong> til vandstanden i sugespidsen, hvormed<br />
der ikke er taget hensyn til filtertab <strong>og</strong> tolerancer. Filtertabet skønnes til 0,1 m <strong>og</strong> som tolerance<br />
0,1 m. Dermed er afstanden mellem det vandstandsende lerlag <strong>og</strong> bunden af sugespidsen:<br />
2,7m0,1m0,1m2,5m Dette medfører at bunden af sugespidsen skal spules ned i kote – 1,5 m, for at sugespidserne<br />
har tilstrækkelig effektivitet til en sænkning af GVS på 2,1 m.<br />
Udførelse<br />
Ved etableringen af sugespidsanlægget, skal der tages hensyn til udgravningen af byggegruben.<br />
Udgravningen foregår som vist på figur 9-5.
Sugespids<br />
Sugespids<br />
A<br />
B<br />
C<br />
Sugespids<br />
Sugespids<br />
GVS<br />
Spunsvæg<br />
GVS<br />
Spunsvæg<br />
GVS<br />
Spunsvæg<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Figur 9-5: Snit A-A - illustrerer fremgangsmåden ved udgravning af byggegruben. A: Spunsvæggene nedrammes<br />
<strong>og</strong> det markerede udgraves. B: Sugespidserne placeres <strong>og</strong> derefter udgraves det markerede. C: Den<br />
færdige byggegrube.<br />
For at sikre tilstrækkelig sænkning af GVS, skal sugespidserne spules ned i kote -1,5 m<br />
med en tolerance på 0,1 m, svarende til 5,7 m under terrænkote. Da vakuumpumpeaggregatet<br />
har en løftehøjde på 5-6 m, [Olsen, et. al., 2001] vurderes de 5,7 m at være tilstrækkeligt<br />
uden etablering af pumpestationer. Placeringen af sugespidsanlægget i byggegruben efter<br />
udgravningen er vist på tegning G2.<br />
Defekte sugespidser<br />
I forbindelse med opførelsen af kælderkonstruktionen etableres 96 stk. sugespidser, der<br />
skal sikre en grundvandssænkning på 2,1 m. Sugespidserne er tilkoblet et vakuumpumpeaggregat<br />
der kan trække op til 20-25 sugespidser [Olsen, et. al., 2001], så i tilfælde af en<br />
219
Kapitel 9 Byggegrube<br />
defekt eller tilstoppet hovedslange, vil 20-25 sugespidser komme ud af drift, hvilket svarer<br />
til ca. 1/4 - 1/5 af alle sugespidser, <strong>og</strong> dermed er der stor risiko for en stigning af GVS.<br />
Dette dimensioneres der ikke for, da dette tænkes at være en uøkonomisk driftssituation at<br />
dimensionere grundvandssænkningsanlægget på. Konstateres det derfor at være tilfældet,<br />
foreslås det at udbedre det hurtigst mulig.<br />
I tilfælde af én defekt eller tilstoppet sugespids, vil denne træde ud af funktion, <strong>og</strong> de andre<br />
sugespidser vil yde det mere. Dette skyldes at sugespidserne regnes til kun at fjerne en<br />
vandmængde på 0,48 m 3 /h, hvor de er vurderet til at have en ydeevne på 0,5-0,8 m 3 /h. Dette<br />
har d<strong>og</strong> indflydelse på sænkningstragten, <strong>og</strong> i det følgende regnes 6 stk. sugespidser at<br />
være defekte (tilstoppet), således at de resterende sugespidser skal kunne opretholde en tilstrækkelig<br />
sænkning. De 6 sugespidser der regnes at være ude af funktion, antages at være<br />
placeret nærmest det kritiske punkt, hvilket tidligere blev bestemt til punkt I. Dette medfører<br />
at summationen fra formel (9.2) skal regnes på ny, da de 6 defekte sugespidser ikke<br />
skal i beregning. Dermed bliver summationen:<br />
in <br />
i1<br />
220<br />
<br />
ln r 336m<br />
i<br />
Derudfra beregnes den teoretiske vandmængde de øvrige 90 stk. sugespidser skal kunne<br />
yde, ud fra formel (9.1). Dermed er hver sugespids´s ydeevne:<br />
2 2 <br />
5, 2m 3,1 2,<br />
410 90stk ln100m336m 2 2 4<br />
m<br />
0 T<br />
s<br />
5<br />
3<br />
m 16,7 10<br />
in sstk h h k<br />
Q <br />
<br />
nln R ln r Q 0,6<br />
i<br />
i1<br />
<br />
3<br />
m<br />
hstk <br />
<br />
Dette svarer til at der samlede oppumpes 54 m 3 /h, hvilket antages at være acceptabelt, da<br />
hver sugespids antages at kunne yde 0,5-0,8 m 3 /h. Haves derfor en driftssituation hvor 6<br />
stk. sugespidser er defekte, skal de øvrige sugespidser have en ydeevne på 0,6 m 3 /h for at<br />
kunne opretholde en GVS-sænkning på 2,1 m. Idet de resterende sugespidser skal yde mere,<br />
undersøges det hvor langt de skal spules ned for at sænkningen er tilstrækkelig. Dybden<br />
sugespidsen skal spules ned, beregnes ud fra formel (9.1), <strong>og</strong> ud fra den mindste summation,<br />
formel (9.2), der er fundet til 311 m. Derudfra findes en afstand fra det vandstandende<br />
lag <strong>og</strong> til sugespidsens spids på 2,1 m, hvilket medfører at sugespidserne skal spules ned i<br />
kote -2,1, <strong>og</strong> dermed 6,3 m under terræn. Denne afstand er ikke mulig for vakuumaggregatet<br />
at oppumpe vand fra, hvormed sugespidserne må placeres på skråningsanlægget.
Problematik ved Jyllandsgade <strong>og</strong> jernbanerne<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Ved sænkning af grundvandet i forbindelse med opførelsen af Kennedy Arkaden, opstår<br />
der risiko for, at den midlertidige sænkning har indflydelse på de træpælefunderede bygninger.<br />
Vurderes afstanden fra den nærmeste serie af sugespidser til byggeriet nord for Jyllandsgade<br />
at være 60 m, kan en sænkning af GVS findes ud fra formel (7.12). Sugespidsanlægget<br />
skaber derved en sænkning af GVS, på den anden side af Jyllandsgade, på ca. 0,2 m. Denne<br />
sænkning skal opvejes mod om bygningerne på Jyllandsgade er med kælderkonstruktion,<br />
således om GVS kommer i niveau med kælder eller pælene, hvilket skal undersøges<br />
nærmere. Kommer GVS under kælderkonstruktionen har det den konsekvens, at pælene<br />
starter en forrådnelsesproces, <strong>og</strong> er GVS i kælderens udstrækning medfører dette en forøgelse<br />
af de effektive spændinger <strong>og</strong> stabiliteten af konstruktionen skal undersøges nærmere.<br />
En mulighed til løsning af dette problem er at skabe en kilde mellem den nærmeste serie<br />
sugespidser <strong>og</strong> Jyllandsgade for på denne måde at skabe balance. Det skal d<strong>og</strong> verificeres<br />
at stigningen i GVS ikke vedrører de træpælefunderede bygninger, <strong>og</strong> derfor skal der udføres<br />
pejlinger nær bygningerne overfor Kennedy Arkaden, således at vandstanden kan kontrolleres.<br />
Foruden problematikken vedrørende bebyggelsen nord for Jyllandsgade, er der <strong>og</strong>så risiko<br />
for sætningsskader på jernbanerne beliggende vest for Kennedy Arkaden. Afstanden fra de<br />
sugespidser beliggende mod vest <strong>og</strong> til banerne regnes at være ca. 55 m, hvilket giver en<br />
sænkning af GVS ved banerne på ca. 0,25 m, fundet ud fra formel (7.12). For at vurdere<br />
om der opstår sætningsskader skal der udføres geotekniske beregninger over sætninger. For<br />
at mindske effekten af sænkningen af GVS, kan der etableres en kilde mellem Kennedy<br />
Arkaden <strong>og</strong> jernbanerne. For at skabe overblik over variationerne af GVS skal der derved<br />
etableres pejlinger nær banerne således en styring af GVS er mulig.<br />
9.2 Projektering af spunsvæg<br />
I dette afsnit dimensioneres spunsvæggene, som bruges til afstivning i byggegruben. Som<br />
det ses på figur 9-6 er to af siderne i byggegruben udført med hældende skråninger <strong>og</strong> de to<br />
sidste udført med spunsvæg. Ved dimensionering af spunsvæggene er der taget udgangspunkt<br />
i boring R101 <strong>og</strong> B200. Dette skyldes, at boring B200 minder meget om boring<br />
B202 <strong>og</strong> B203, men ligger tættest på byggegrubeafgrænsningen. Boring R101 skiller sig<br />
markant ud fra de andre boringer <strong>og</strong> er repræsentativt for afgrænsningen mod øst.<br />
221
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Skråningsanlæg<br />
Skråningsanlæg<br />
Spunsvægge<br />
Bygningsafgrænsning<br />
Kælderafgrænsning<br />
Figur 9-6: Viser boringerne omkring de steder, hvor der er valgt at dimensionere spunsvægge.<br />
Boringerne er simplificeret til kun at indeholde lagene fyld, ler <strong>og</strong> sand. Dette antages at<br />
være acceptabelt, idet der kun er meget lidt forekomst af sten <strong>og</strong> muld, mens asfalten fra<br />
det gamle byggeri fjernes før ramning af spunsjernene. Boringerne ses på figur 9-7.<br />
VS<br />
Ler, Gytje, Tørv<br />
+4,2<br />
R101<br />
-0,9<br />
JOF<br />
Fyld Fyld<br />
Sand<br />
Grundvandspejlet er ud fra prøveboringerne målt til ca. kote +1,2. Idet der i niveau med<br />
grundvandspejlet er et impermeabelt lerlag, er der under et voldsomt regnvejr risiko for, at<br />
vanspejlet vil stige op over lerlaget grundet, at leret fungerer som et ugennemtrængeligt<br />
kar. Derfor er det dimensionsgivende vanspejl i begge boringer sat til kote +2,9, der er ca.<br />
halvdelen af det permeable fyldlag over leret. Sugespidserne sikrer en grundvandssænk-<br />
222<br />
N<br />
B200<br />
+4,2<br />
20kN/m2 20kN/m2<br />
VS+2,9<br />
+1,6 Ler +1,8 VS+2,9<br />
VS -0,9<br />
+1<br />
Figur 9-7: Viser boring R101 <strong>og</strong> B200, som spunsvægsdimensioneringen tager udgangspunkt i.<br />
Sand<br />
Ler<br />
-0,5<br />
-3,2<br />
JOF
Kapitel 9 Byggegrube<br />
ning i byggegruben til kote -0,9 <strong>og</strong> dette gør, at der fra dette niveau i byggegruben skal<br />
regnes med vandtryk på spunsvæggen.<br />
Byggegruben skal udgraves til kote -0,5. Det ses på boring R101, at der er sætningsgivende<br />
jord i dette niveau, hvilket graves væk inden at kælderen funderes. Derfor bliver det dimensionsgivende<br />
udgravningsniveau for denne boring være i kote -0,9, se figur 9-7.<br />
Det vurderes, at der risiko for vandfyldt revne eller et tyndt lag sand mellem ler <strong>og</strong> væg,<br />
hvilket betyder, at det hydrostatiske vandtryk bliver dimensionsgivende, når dette er større<br />
end jordtrykket. Nede omkring foden af spunsvæggen vil der, i boring R101 forekomme<br />
strømning, idet der er sand i dette niveau, hvilket gør, at vandtrykket på den side, hvor<br />
trykniveauet er størst, vil blive lidt mindre. Denne problemstilling indgår ikke i spunsvægsberegningerne,<br />
idet det både er på den sikre side, samtidig med at det vurderes, at<br />
strømningskoefficienten tilnærmelsesvist er 1.<br />
På JOF, terræn, regnes der med en nyttelast på 20 kN/m 2 , hvilket er en vurdering af, at der<br />
på vejen langs spunsvæggen kører store maskiner.<br />
Spunsvæggen er kontrolleret i både korttidstilstanden <strong>og</strong> langtidstilstanden, idet der i begge<br />
boringer er ler. Forskellen ligger i, at poreovertrykket er udlignet i langtidstilstanden, hvorved<br />
lerets effektive kohæsion c´ kan reduceres med en faktor 10 (maks. 20 kPa) i forhold<br />
til lerets udrænede forskydningsstyrke cu samtidig med, at der regnes med en friktionsvinkel.<br />
[Teknisk Ståbi, 2003]. Det er d<strong>og</strong> valgt at regne leret kohæsionsløst i langtidstilstanden.<br />
I korttidstilstanden regnes spunsvæggene at være glatte da det antages at jordlagene ikke<br />
når at regenerere sig, <strong>og</strong> i langtidstilstanden regnes spunsvæggene at være ru, da jordmassen<br />
antages at have en regenrationsfaktor på 1.<br />
9.2.1 Generelle forudsætninger<br />
Ved dimensionering af spunsvæggene i korttidstilstanden er der benyttet de i tabel 9-2 viste<br />
styrke- <strong>og</strong> materialeparametre, <strong>og</strong> i langtidstilstanden er benyttet de parametre, der er<br />
vist i tabel 9-3. Disse er fundet ud fra den geotekniske rapport fra området, samt opslag i<br />
[Teknisk Ståbi, 2003]. Spunsvæggene udføres i normal funderingsklasse, hvor den regningsmæssige<br />
friktionsvinkel udregnes af formel (9.3) <strong>og</strong> den regningsmæssige kohæsion<br />
af formel (9.4).<br />
1 tan<br />
pl<br />
d<br />
tan ( )<br />
1, 2<br />
(9.3)<br />
ck<br />
cd <br />
1, 5<br />
(9.4)<br />
223
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Tabel 9-2: Styrke- <strong>og</strong> materialeparametre for jordlagene i korttidstilstanden.<br />
g<br />
[kN/m 3 g<br />
] [kN/m 3 pl d cu<br />
]<br />
[kN/m 2 cud<br />
] [kN/m 2 ]<br />
Fyld 18 8 30 26 - -<br />
Ler 18 8 - - 50 33<br />
Sand 18 8 35 30 - -<br />
Tabel 9-3: Styrke <strong>og</strong> materialeparametre for jordlagene i langttidstilstanden.<br />
g<br />
[kN/m 3 g<br />
] [kN/m 3 ]<br />
Fyld 18 8 30 26 - -<br />
Ler 18 8 25 21 0 0<br />
Sand 18 8 35 30 - -<br />
224<br />
pl d c´<br />
[kN/m 2 ]<br />
cd´<br />
[kN/m 2 ]<br />
I beregningerne er den højre side af spunsvæggen benævnt ”bagside” <strong>og</strong> den venstre side<br />
”forside”. Bagsiden er den del, hvor der er negativ rotation, hvilket svarer til aktivt jordtryk,<br />
<strong>og</strong> på forsiden svarer dette til passivt jordtryk. Jordtrykskoefficienterne afhænger af<br />
friktionsvinklen, om der er tale om passiv eller aktivt jordtryk samt af omdrejningspunktets<br />
beliggenhed. Idet der tages udgangspunkt i en fri spunsvæg regnes omdrejningspunktet ved<br />
fodpunktet, idet det erfaringsmæssig ligger meget tæt derved. der udtrykker omdrejningspunktets<br />
relative afstand fra fodpunktet sættes derfor lig nul, hvorved jordtrykskoefficienterne<br />
kan findes ved opslag.<br />
Jordtrykkenes påvirkning på spunsvæggene udregnes ved formel (9.5) <strong>og</strong> (9.6), der omformer<br />
de lodrette påvirkninger fra jorden til vandrette spændinger. Udregnes jordtryk over<br />
trykspringet anvendes formel (9.5) <strong>og</strong> under trykspringet formel (9.6), jf. figur 9-8.<br />
x ´ x x x<br />
e ( d) K pKp cKc (9.5)<br />
y ´<br />
y y y<br />
e ( d) K pKp cKc (9.6)<br />
hvor<br />
er den effektive rumvægt af jordlaget [kN/m 3 ]<br />
d er tykkelsen af jordlaget [m]<br />
x<br />
K <strong>og</strong><br />
y<br />
K er jordtrykskoefficienter mht. rumvægt [-]<br />
p er den jævnt fordelte last på overfladen [kN/m 2 ]<br />
x<br />
k p <strong>og</strong><br />
y<br />
k p er jordtrykskoefficienter mht. fladelasten [-]<br />
c er kohæsionen [kN/m 2 ]<br />
x<br />
kc <strong>og</strong><br />
y<br />
kc er jordtrykskoefficienter mht. fladelasten [-]
Planum<br />
JOF<br />
Figur 9-8: Illustration af trykspring.<br />
Trykspring<br />
9.2.2 Boring R101 i korttidstilstanden<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Først gennemføres beregningerne i korttidstilstanden. En skitse af beregningssituationen er<br />
vist på figur 9-9.<br />
-0,9<br />
Forside<br />
Planum<br />
z<br />
MMaks<br />
R101<br />
20kN/m 2<br />
VS+2,9<br />
Fyld<br />
Ler<br />
Bagside<br />
Figur 9-9: Viser spunsvæggen med de forskellige jordlag <strong>og</strong> beliggenhed af z <strong>og</strong> Mmaks.<br />
JOF<br />
Sand<br />
Først bestemmes afstanden z, der er afstanden fra planum i byggegruben <strong>og</strong> ned til det<br />
punkt, hvor der er maksimalt moment, se figur 9-9, hvilket er dimensionsgivende for<br />
spunsvæggen. Afstanden z findes ved at beregne trykket på forsiden <strong>og</strong> bagsiden <strong>og</strong> forøge<br />
afstanden z indtil der er horisontal ligevægt. I jordtryksformlerne (9.5) <strong>og</strong> (9.6) indgår<br />
jordtrykskoefficienterne, som findes først <strong>og</strong> ses i tabel 9-4.<br />
+1,6<br />
-0,9<br />
225
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Tabel 9-4: Jordtrykskoefficienter for fuldstændig glat væg. Koefficienterne med x som potens skal benyttes<br />
over trykspringet <strong>og</strong> y som potens skal bruges ved beregningerne under trykspringet[Harremoës et. al. (2),<br />
1984].<br />
Negativ rotation (Bagside) Positiv rotation (Forsiden)<br />
Bagside af spunsvæg<br />
Jordtrykket på bagsiden af spunsvæggen kan bestemmes ud fra inddelingen af jordprofilet<br />
som vist på figur 9-9. Spændingerne findes i overkanten <strong>og</strong> underkanten af hvert lag.<br />
Fyld over vandspejl:<br />
226<br />
e4,2 pK 20 0,48 x x kN kN<br />
p 2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
e 2,9 18 1,3m0,420 0,417,4 x kN kN kN<br />
3<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
Fyld under vandspejl:<br />
Ler:<br />
x<br />
k x<br />
k p<br />
e 2,9 18 1,3m0,420 0,417,4 x kN kN kN<br />
3<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
e 1,6 (18 1,3m8 1,3 m)<br />
0,420 0,421,5 x kN kN kN kN<br />
3<br />
m<br />
3<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
e 1,6 (18 1,3m8 1,3 m)<br />
120 133 212,2 x kN kN kN kN kN<br />
3<br />
m<br />
3<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
e 0,9 (18 1,3m8 1,3m8 2,5 m)<br />
120 133 27,8 x kN kN kN kN kN kN<br />
3<br />
m<br />
3<br />
m<br />
3<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
Sand:<br />
e 0,9 (181,3m81,3m82,5 m)<br />
0,34200,3425,1 x kN kN kN kN kN<br />
3<br />
m<br />
3<br />
m<br />
3<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
e m m m z z<br />
x kN kN kN kN kN kN<br />
0,9 z (18 3 1,3 8 3 1,3 8 3 2,5 8 3 ) 0,34 20 2 0,34 2,7 25,1[ 2]<br />
m m m m m m<br />
Forside af spunsvæg<br />
På forsiden af spunsvæggen beregnes jordtrykkene ud fra formel (9.6) <strong>og</strong> beregnes til:<br />
y kN e0,9 0 2<br />
m<br />
x<br />
kc<br />
y<br />
k y<br />
k p<br />
Fyld 0,4 0,4 - - - - - - - - -<br />
Ler 1 1 -2 1 1 3,5 1 - 2 1 -3,4<br />
Sand 0,34 0,34 - 7 7 - 3 - - 0,15 -<br />
y<br />
kc<br />
x<br />
k x<br />
k p<br />
x<br />
kc<br />
y<br />
k y<br />
kc
y kN kN<br />
e0,9z8 3 z324z 2<br />
m m <br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Udtrykkene er opstillet som funktion af z da det er ukendt i hvilken dybde under planum<br />
Mmaks befinder sig. De udregnede jordtryk er afbildet på figur 9-10. De negative spændinger<br />
der opstår medregnes ikke, idet jordet kun kan overføre meget små trækspækspændinger,<br />
som vil virke stabiliserende på forsiden, så derfor er det på den sikre side at undlade<br />
dem. Dette har d<strong>og</strong> ikke n<strong>og</strong>en betydning i denne situation, idet det på figur 9-10 ses, at<br />
vandtrykket bliver dimensionsgivende på den strækning, hvor der er et negativt jordtryk.<br />
24z<br />
Forside Bagside<br />
8 JOF<br />
+4,2<br />
10z<br />
+2,9<br />
GVS Planum<br />
-12,2 21,5<br />
7,8<br />
17,4<br />
25,1<br />
VS<br />
Ler<br />
2,7z+25,1<br />
Fyld<br />
Sand<br />
+1,6<br />
-0,9<br />
z<br />
10(z+3,8)<br />
Jordtrykket<br />
Vandtrykket<br />
Dimensionerende tryk på bagside<br />
Dimensionerende tryk på forside<br />
Figur 9-10: Viser jordtrykket <strong>og</strong> vandtrykket ned langs spunsvæggen i korttidstilstanden. Det ses, at vandtrykket<br />
stort set er dimensionsgivende på bagsiden hvorimod det er jordtrykket på forsiden.<br />
Det ses, at vandtrykket har meget stor betydning for dimensioneringen af spunsvæggen.<br />
Beregning af z<br />
For at bestemme afstanden z sættes spændingerne fra bagsiden lig spændingerne fra forsiden.<br />
1 1 1 1<br />
81,3 9,41,31,317,4 4,11,3 ( z2,5) 13 ( z2,5) ( z2,5)10 24z<br />
2 2 2 2<br />
<br />
z 7,5m<br />
Dvs. at maksimalmomentet befinder sig 5,1 m + 7,5 m =12,6 m under toppen af spunsvæggen<br />
hvilket svarer til kote -8,6.<br />
2<br />
227
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Beregning af maksimalt moment<br />
Momentet, som spændingerne giver anledning til, kan nu findes ved at gange de forskellige<br />
spændingsarealer med afstanden fra spændingsarealets tyngdepunkt til punktet MMaks.<br />
Nummereringen af de dimensionerende spændingsarealer ses på figur 9-11 <strong>og</strong> spændingsarealerne<br />
<strong>og</strong> momentarmene kan aflæses i tabel 9-5.<br />
228<br />
Forside<br />
GVS<br />
7<br />
Planum<br />
+2,9<br />
MMaks<br />
Figur 9-11: De nummererede arealer samt beliggenheden af arealer.<br />
-8,4<br />
1<br />
3<br />
5<br />
2<br />
4<br />
Bagside<br />
Tabel 9-5: Viser momentet pr. løbende meter i punkt MMaks af den del af spunsvæggen, der ligger over punktet.<br />
Nr. Areal<br />
[kN/m]<br />
Arm<br />
[m]<br />
M +<br />
[kNm/m]<br />
Det dimensionerende moment for spunsvæggen bliver 1078,6 kNm/m.<br />
Beregning af rammedybden<br />
M -<br />
[kNm/m]<br />
1 10,4 12 124,8<br />
2 6,1 11,7 71,4<br />
3 22,6 10,7 241,8<br />
4 2,7 10,4 28,1<br />
5 130 5 650<br />
6 500 3,3 1650<br />
7 675 2,5 1687,5<br />
Ialt 2766,1 1687,5<br />
SM 2766,1-1687,5=1078,6 kNm/m<br />
Herefter undersøges, hvor langt ned spunsvæggen skal rammes. Denne nedre del af spunsvæggen<br />
Dh, dvs. under punktet Mmaks, skal gives en højde, så momentet Mmaks skal kunne<br />
optages ved indspænding i jorden. En principskitse for jordtryksfordelingen, hvor alle<br />
symboler indgår, er vist på figur 9-12.<br />
JOF<br />
VS<br />
6<br />
Fyld<br />
Ler<br />
Sand<br />
+4,2<br />
+1,6<br />
-0,9
h2<br />
x e<br />
2<br />
zj2<br />
zr<br />
Forside<br />
zj1<br />
GVS<br />
MMaks<br />
Omdrejningspunkt<br />
JOF<br />
Bagside<br />
h1<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
x<br />
y<br />
e<br />
2<br />
1<br />
Figur 9-12: Principskitse der illustrerer den tilnærmede jordtryksfordeling for en fri spunsvæg, hvilket bruges<br />
under dimensioneringen.<br />
Trykfordelingen for den nedre del simplificeres til at bestå af differensenhedstrykket De x<br />
<strong>og</strong> De y , defineret ud fra formel (9.7) <strong>og</strong> (9.8). Differensenhedstrykkene indsættes senere i<br />
(9.11).<br />
e e e<br />
(9.7)<br />
x x x<br />
2 1<br />
e e e<br />
(9.8)<br />
y y y<br />
2 1<br />
Rotationen forudsættes som før nævnt omkring fodpunktet <strong>og</strong> de benyttede jordtrykskonstanter<br />
kan aflæsses i tabel 9-4.<br />
x<br />
y<br />
e 1 udregnes på baggrund figur 9-10, idet z er udregnet til 7,5 m. 1<br />
(9.6) til:<br />
e 113<br />
x kN<br />
1<br />
2<br />
m<br />
e1 1,3181,382,587,587207936,6 e x<br />
1<br />
Dh<br />
y kN<br />
2<br />
m<br />
x<br />
e 2 kan ligeledes udregnes på baggrund af figur 9-10 til 180 kN/m 2 y<br />
. 2<br />
mel (9.6) til:<br />
e 180<br />
x kN<br />
2<br />
2<br />
m<br />
e<br />
e udregnes ud fra formel<br />
e udregnes ud fra for-<br />
229
Kapitel 9 Byggegrube<br />
230<br />
e2 7,5 80,15 9<br />
y kN<br />
2<br />
m<br />
Det er ligeledes undersøgt om vandtrykket under trykspringet er større end de fundne jordtryk.<br />
Vandtrykket på bagsiden i niveau med trykspringet (kote -8,4) er udregnet til 113<br />
kN/m 2 <strong>og</strong> vandtrykket på forsiden er beregnet til 75 kN/m 2 . Idet jordtrykket på forsiden un-<br />
y<br />
der trykspringet e 2 kun er udregnet til 9 kN/m 2 bliver vandtrykket dimensionsgivende.<br />
Differensenhedstrykket bliver ud fra formel (9.7) <strong>og</strong> (9.8) udregnet til<br />
e180 113 67<br />
x kN kN kN<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
e936,6 75 861,6<br />
y kN kN kN<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
2<br />
m<br />
Størrelserne zj1 <strong>og</strong> zj2, der angiver de to tryksprings beliggenhed er ubekendte. Der gælder<br />
den i formel (9.9) <strong>og</strong> (9.10) viste sammenhæng mellem omdrejningspunktet i afstanden zr<br />
fra fodpunktet <strong>og</strong> trykspringets beliggenhed.<br />
z<br />
z<br />
z<br />
j1<br />
r<br />
j2<br />
z<br />
r<br />
tan<br />
10,1 tan C1<br />
(9.9)<br />
tan<br />
tan<br />
10,1 tan C2<br />
(9.10)<br />
tan<br />
Idet at vægfriktionsvinklen er lig 0 for fuldstændig glat væg kan formel (9.9) <strong>og</strong> (9.10)<br />
omskrives til:<br />
C1<br />
1tan1tan300,42 ,<br />
C 1tan1tan 30 1,58<br />
2<br />
hvor<br />
C1 gælder for negativ rotation <strong>og</strong> C2 gælder for positiv rotation<br />
Idet at spunsvæggens nedre del rammes i sand, der har en friktionsvinkel, udregnes højden<br />
fra trykspringet ned til foden Dh ud fra formel (9.11).<br />
h C e<br />
y<br />
y<br />
2 x<br />
C1e C2<br />
y<br />
maks 1<br />
x<br />
<br />
e e<br />
<br />
2 1<br />
2M<br />
C e <br />
(9.11)
Ved indsættelse i formel (9.11) fås:<br />
1,58 861,6<br />
<br />
0,42 67<br />
h 6,0m<br />
861,6 1,58 861,6 <br />
2 1<br />
21078,6 <br />
0,42 67<br />
<br />
<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Dvs. at spunsvæggen ud fra boring R101 minimum skal rammes ned til kote -14,4, hvilket<br />
svarer til en spunsvæg på 18,6 m, for at overholde bæreevnen i korttidstilstanden. Se evt.<br />
figur 9-13.<br />
Kontrol af indspændingsmoment<br />
Ved kontrol af indspændingsmomentet kontrolleres det, om summen af momenter omkring<br />
Mmaks for undersiden af væggen er den samme som det moment der er opstået over Mmaks.<br />
Først findes afstanden zr,zj,1 <strong>og</strong> zj,2 ud fra formel (9.9) <strong>og</strong> (9.10). Se evt. figur 9-12.<br />
z C z 0, 42z<br />
z C z 1, 58 z<br />
j,1 1 r r<br />
j,2 2 r r<br />
Ved at lave vandret ligevægt om den del der ligger under Mmaks kan zr beregnes til:<br />
0,42zr 861,1 (6,01,58 zr) 67<br />
z 0,86m<br />
r<br />
Derved at afstanden zj,1 <strong>og</strong> zj,2 udregnes til:<br />
z<br />
z<br />
j,1<br />
j,2<br />
0, 42 0,86 0,36<br />
1,580,86 1,58<br />
Nu kan det udregnes, om summen af momenter omkring Mmaks for undersiden af væggen er<br />
den samme som det moment der er opstået over Mmaks. Resultaterne ses i tabel 9-6.<br />
Tabel 9-6: Viser momentet pr. løbende meter over punkt Mmaks af den del der ligger under punktet.<br />
Nr. Areal<br />
[kN/m]<br />
De x<br />
De y<br />
Arm<br />
[m]<br />
M +<br />
[kNm/m]<br />
M -<br />
[kNm/m]<br />
67(6-1,36-1,36)=310,9 0,5(6-1,36)=2,3 715,1<br />
861,1 . 0,36=310,0 6,0,5 . 0,36=5,8 1798<br />
SM 1798-715,1=1082,9 kNm/m<br />
231
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Idet at momentet under Mmaks på 1082,9 kNm/m tilnærmelsesvist er det det samme som<br />
over Mmaks på 1078,6 kNm/m kan det konkluderes, at momentet er korrekt udregnet. Forskellen<br />
skyldes usikkerheder ved aflæsning samt afrundingsunøjagtigheder. En skitse af<br />
spændingernes placering under Mmaks ses på figur 9-13.<br />
232<br />
-8,4<br />
x<br />
e2=180kN/m<br />
-13,04<br />
-14,14<br />
-14,40<br />
zj2=1,36m<br />
MMaks<br />
y<br />
e2=75kN/m<br />
x<br />
e1=113kN/m<br />
zj1=0,36m<br />
Figur 9-13: Viser spændingsarealerne, koterne samt afstandene zj1 <strong>og</strong> zj2.<br />
9.2.3 Boring R101 i langtidstilstanden<br />
y<br />
e1=936,6kN/m<br />
Som før nævnt i afsnit 9.2.1 regnes spunsvæggene fuldstændig ru i langtidstilstanden. Beregningerne<br />
forløber fuldstændig parallelt med de beregninger, der er vist i afsnit 9.2.2.<br />
Den eneste forskel er, at der <strong>og</strong>så skal kontrolleres for lodret ligevægt for at sikre at spunsvæggen<br />
ikke løfter sig. Der bliver brugt de styrkeparametre der er vist i tabel 9-3 <strong>og</strong> de<br />
jordtrykskoefficienter, der er vist i tabel 9-7.<br />
Tabel 9-7: Jordtrykskoefficienter for fuldstændig ru væg. Koefficienterne med y som potens skal bruges ved<br />
beregningerne under trykspringet.<br />
Negativ rotation (Bagside) Positiv rotation (Forsiden)<br />
x<br />
k x<br />
k p<br />
y<br />
k y<br />
k p<br />
Fyld 0,35 0,34 - - - -<br />
Ler 0,40 0,41 2,5 1,6 3 1,4<br />
Sand 0,26 0,27 4,00 2,5 5,90 1,48<br />
x<br />
k Det tryk som spunsvæggen bliver påvirket af i langtidstilstanden er opstillet i tabel 9-8 <strong>og</strong><br />
skitseret på figur 9-14.<br />
y<br />
k
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Tabel 9-8: Viser trykket som spunsvæggen bliver påvirket af i langtidstilstanden på bagsiden <strong>og</strong> forsiden. Det<br />
ses at i kote +0,3 er jordtrykket <strong>og</strong> vandtrykket lige stort, hvorefter at vandtrykket bliver dimensionsgivende.<br />
Bagside Forside<br />
Kote Jordtryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
Jordtrykket<br />
Vandtrykket<br />
Nummerering af "spændingsarealer"<br />
Dimensionerende tryk på bagside<br />
Dimensionerende tryk på forside<br />
47,2z<br />
Vandtryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
z<br />
Jordtryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
Forside Bagside<br />
GVS<br />
11<br />
Vandtryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
+4,2Fyld 6,8 0 0 0<br />
+2,9Vandspejl 15 0 0 0<br />
+1,6Fyld 18,6 13 0 0<br />
+1,6Ler 21,7 13 0 0<br />
+0,3Ler 25,8 25,8 0 0<br />
-0,9Ler 29,7 38 0 0<br />
-0,9Sand 19,4 38 0 0<br />
zSand 2,1z+19,4 (z+3,8)10 47,2z 10z<br />
Planum<br />
+0,3<br />
1<br />
3<br />
6,8<br />
5<br />
2<br />
4<br />
9<br />
7<br />
15<br />
19,4<br />
18,6<br />
6 21,7<br />
25,8<br />
JOF<br />
VS<br />
8 38<br />
29,7<br />
2,1z+19,4<br />
Fyld<br />
10<br />
+2,9<br />
Ler<br />
Sand<br />
+4,2<br />
+1,6<br />
-0,9<br />
(z+3,8)10<br />
Figur 9-14: Viser jordtrykket <strong>og</strong> vandtrykket ned gennem spunsvæggen i langtidstilstanden. Tallene, hvor<br />
fortegnet er angivet er koter hvor de resterende er jord- <strong>og</strong> vandtryk.<br />
Beregning af z<br />
For at bestemme afstanden z sættes de dimensionsgivende spændinger fra bagsiden lig<br />
spændingerne fra forsiden.<br />
1 1 1<br />
6,8 1, 3 8,11, 3 1, 3 15 3, 6 1, 3 21, 7 1, 3 1, 34,1 2 2 2<br />
1 1<br />
2<br />
( z1,2) 25,8 ( z1,2) (( z3,8)10 25,8) 47,2<br />
z<br />
2 2<br />
<br />
z 3, 6m<br />
233
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Dvs. at maksimalmomentet befinder sig 5,1 m + 3,6 m = 8,7 m under toppen af spunsvæggen,<br />
hvilket svarer til kote -4,5.<br />
Beregning af maksimalmoment<br />
Beregningerne er skematiseret i tabel 9-9 hvor nummereringerne af arealerne er vist med<br />
cirkler på figur 9-14.<br />
Tabel 9-9: Viser momentet pr løbende meter i punkt Mmaks af den del der ligger over punktet. Nummereringerne<br />
af arealerne er vist med cirkler på figur 9-14.<br />
Nr. Areal<br />
[kN/m]<br />
Beregning af rammedybden<br />
Beregning af højden Dh, der er højden fra trykspringet ned til foden af spunsvæggen er opstillet<br />
i tabel 9-10.<br />
Tabel 9-10: Parametre til beregning af Dh, samt højden Dh.<br />
Dvs. at spunsvæggen ud fra boring R101 skal rammes 3,6 m + 2,3 m = 5,9 m ned i jorden<br />
(kote –6,8), hvilket svarer til en spunsvæg på 11 m, for at overholde bæreevnen i langtidstilstanden.<br />
234<br />
Arm<br />
[m]<br />
M +<br />
[kNm/m]<br />
M -<br />
[kNm/m]<br />
1 8,8 8,1 71,3<br />
2 5,3 7,8 41,3<br />
3 19,5 6,8 132,6<br />
4 2,3 6,5 15,0<br />
5 28,2 5,5 155,1<br />
6 2,7 5,2 14,0<br />
7 31 4,2 130,2<br />
8 7,3 4 29,2<br />
9 136,8 1,8 246,2<br />
10 64,8 1,2 77,8<br />
11 305,9 1,2 367,1<br />
I alt 547,4 367,1<br />
SM 547,4-367,1=180,3 kNm/m<br />
Jordtryk samt differensenhedstryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
C1 , C2, zr, zj,1,zj,2 <strong>og</strong> Dh<br />
e1 x<br />
74 C1 0,52<br />
e1 y<br />
380,4 C2 1,68<br />
e2 x<br />
169,9 zr 0,65 m<br />
e2 y<br />
42,6 zj,1 0,34 m<br />
De x<br />
De y<br />
95,9 zj,2 1,09 m<br />
337,8 Dh 2,3 m
Kontrol af indspændingsmoment<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Ved kontrol af indspændingsmomentet kontrolleres det, om summen af momenter omkring<br />
Mmaks for undersiden af væggen er den samme som det moment der er opstået over Mmaks.<br />
Tabel 9-11: Viser momentet pr. løbende meter over punkt Mmaks af den del der ligger under punktet.<br />
Nr. Areal<br />
[kN/m]<br />
De x<br />
De y<br />
Idet at momentet under Mmaks på 175,1 kNm/m tilnærmelsesvist er det det samme som over<br />
Mmaks på 180,3 kNm/m, kan det konkluderes, at momentet er korrekt udregnet.<br />
De samlede spændingsarealer er skitseret på figur 9-15.<br />
169,9<br />
47,2z<br />
z<br />
GVS<br />
Forside<br />
Planum<br />
42,6<br />
6,8 JOF<br />
1<br />
2 15 VS<br />
3 4<br />
18,6<br />
5<br />
6 21,7<br />
+0,3 7<br />
25,8<br />
19,4<br />
8 38<br />
29,7<br />
MMaks<br />
9 10<br />
2,1z+19,4<br />
Bagside<br />
Fyld<br />
+2,9<br />
Ler<br />
Sand<br />
+4,2<br />
+1,6<br />
-0,9<br />
(z+3,8)10<br />
Figur 9-15: Viser de udregnede spændinger i langtidstilstanden for boring R101.<br />
Kontrol af lodret ligevægt<br />
11<br />
-4,5<br />
74<br />
-5,71<br />
Jordtrykket<br />
Vandtrykket<br />
Nummerering af "spændingsarealer"<br />
Dimensionerende tryk på bagside<br />
Dimensionerende tryk på forside<br />
tryk under MMaks<br />
Idet spunsvæggen i langtidstilstanden er forudsat at være fuldstændig ru, skal det <strong>og</strong>så kontrolleres,<br />
om der er risiko for at væggen forskydes opad i brudstilstanden. Dvs. formel<br />
(9.12) skal være opfyldt.<br />
<br />
Q F F G (9.12)<br />
hvor<br />
p<br />
w<br />
1 2 0<br />
Arm<br />
[m]<br />
M +<br />
[kNm/m]<br />
Qper spidsmodstanden [kN/m]<br />
F1er tangentialjordtrykket på bagsiden af spunsvæggen [kN/m]<br />
M -<br />
[kNm/m]<br />
95,9(2,3-1,09)=116,0 0,5(2,3-1,09)=0,61 69,6<br />
337 . 0,34=114,9 2,3-0,5 . 0,34=2,13 244,7<br />
SM 244,7-69,6=175,1 kNm/m<br />
380,4<br />
235<br />
-6,46<br />
-6,8
Kapitel 9 Byggegrube<br />
236<br />
F2 er tangentialjordtrykket på forsiden af spunsvæggen [kN/m]<br />
G w er tyngden fra spunsvæggen der sættes til 15,2 kN/m (svarende til en 11 m Corus<br />
LX38)<br />
Jordtrykket E [kN/m] <strong>og</strong> tangentialjordtrykket F [kN/m] udregnes ud fra formel (9.13) <strong>og</strong><br />
(9.14).<br />
1 2<br />
E E Ep Ec ´ h K phKp ch Kc<br />
(9.13)<br />
2<br />
F E tan E tan E tan<br />
(9.14)<br />
hvor<br />
<br />
p p c c<br />
tandy, tandp, tandc, er jordtrykskoefficienter<br />
Som tidligere beskrevet ligger rotationspunktet ikke ved fodpunktet men meget tæt ved.<br />
Denne afstand sættes i forhold til afstanden op til jordoverfladen, som bliver beskrevet med<br />
.<br />
Dvs. på bagsiden bliver:<br />
zr 0,65m<br />
1 0,06<br />
h 11m<br />
På forsiden bliver:<br />
1<br />
zr 0,65m<br />
2 0,11<br />
h 5,9m<br />
2<br />
Hvis jordtrykket E <strong>og</strong> dermed tangentialjordtrykket F skal udregnes helt nøjagtigt, skal de<br />
udregnes for hvert lag. Idet at det kun er en kontrol af lodret forskydning af spunsvæggen<br />
<strong>og</strong> det ikke forventes at dette bliver dimensionsgivende, er jordtrykskoefficienterne aflæst<br />
ud fra en friktionsvinkel på 25°, svarende til lerets friktionsvinkel, der er den laveste <strong>og</strong><br />
derfor på den sikre side. Disse omtalte jordtrykskoefficienter, der indgår i formel (9.14), er<br />
opstillet i tabel 9-12. [Harremoës, et.al. (2), 1984]<br />
Tabel 9-12: Jordtrykskoefficienter.<br />
Bagside (Neg. Rot) Forside (Pos. Rot)<br />
r1= 0,06<br />
r2= 0,11<br />
tandg -0,15 tandg 0,38<br />
tandp -0,34 - -
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Leret regnes kohæsionsløst i langtidstilstanden, hvormed det sidste led i formel (9.13) udgår.<br />
Jordtrykskoefficienterne der benyttes i formel (9.13) fremgår af tabel 9-7 <strong>og</strong> enhedsjordtrykkene<br />
e forårsaget af - leddet <strong>og</strong> p- leddet ses på figur 9-16. Det hydrostatiske<br />
vandtryk medvirker ikke til en lodret kraft på siden af spunsvæggen <strong>og</strong> dermed er det kun<br />
jordtrykket, der skal tages med i beregning.<br />
Figur 9-16: Til venstre ses jordtrykkket forårsaget af g– leddet <strong>og</strong> til højre ses jordtrykket forårsaget af pleddet.<br />
Ved at udregne spændingsarealerne på figur 9-16 fås det resulterende jordtryk E.<br />
Bagside:<br />
Forside:<br />
E <br />
264,3 kN<br />
m<br />
81,2 kN Ep m<br />
264,3 ( 0,15) 81,2 ( 0,34) 67,3 kN<br />
F m<br />
525,9 kN<br />
E m<br />
525,9 0,38 199,8 kN<br />
F m<br />
Ved indsættelse i formel (9.12) fås:<br />
<br />
kN<br />
Q 199,8 67,3 15,2 117,3 0<br />
p m<br />
237
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Dvs. at lodret ligevægt er overholdt, <strong>og</strong> der ikke er risiko for at væggen forskydes opad i<br />
brudtilstanden.<br />
9.2.4 Boring B200<br />
Situationen ved boring B200 er som vist på figur 9-7. Den grundlæggende forskel på denne<br />
boring <strong>og</strong> R101 er, at der i denne boring er ler til stor dybde. I korttidstilstanden er leret<br />
friktionsløst, <strong>og</strong> derfor kan formel (9.11) ikke benyttes. I stedet kan formlen reduceres til<br />
formel (9.15).<br />
238<br />
y<br />
e<br />
2M<br />
h 1 <br />
e e<br />
maks<br />
x y<br />
(9.15)<br />
Den metode, der benyttes til beregning af Dh, gælder kun for hom<strong>og</strong>ene lag. I langtidstilstanden<br />
befinder maksimalmomentet sig i sandlaget, hvilket gør, at Dh vil forløbe over både<br />
sandlaget <strong>og</strong> ned i det underliggende lerlag, <strong>og</strong> derfor vælges at udregne maksimalmomentet<br />
i kote -3,2, hvor lerlaget begynder, hvilket <strong>og</strong>så er på den sikre side.<br />
Beregningerne er opstillet i tabel 9-13 <strong>og</strong> spændingerne er afbildet på figur 9-17 <strong>og</strong> figur<br />
9-18. Beregningerne viser at for boring B200 er korttidstilstanden igen dimensionsgivende.<br />
Den skal rammes ned til minimum kote -13,4 hvilket svarer til en rammedybde på 12,9 m.<br />
Idet det er korttidstilstanden der er dimensionsgivende er det ikke kontrolleret om der er<br />
risiko for at væggen forskydes opad i brudtilstanden, idet væggen som før nævnt regnes<br />
fuldstændig glat.
Tabel 9-13: Viser udregningerne for boring B200 i både korttids- <strong>og</strong> langtidstilstand.<br />
Korttidstilstand Langtidstilstand<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
kote Bagside Forside Bagside Forside<br />
Jordtryk<br />
Vandtryk<br />
Jord-<br />
Tryk<br />
Vandtryk<br />
+4,2Fyld 8 - 0 - 6,8 - 0 -<br />
+2,9Vandspejl 17,4 0 0 - 15 0 0 -<br />
+1,8 Fyld 20,9 11 0 - 18,1 11 0 -<br />
+1,8Ler -13,8 11 0 - 21,1 11 0 -<br />
+1Ler -7,4 19 0 - 23,6 19 0 -<br />
+1Sand 19,9 19 0 - 15,4 19 0 -<br />
-0,5Sand 24,0 34 0 - 18,6 34 0 -<br />
-0,9Vandspejl 25,1 38 21,6 0 19,4 38 42,5 0<br />
-3,2Sand 31,3 61 76,8 23 24,2 61 151,0 23<br />
-3,2 Ler 26,2 61 91,6 23 37,1 61 76,8 23<br />
z 8z<br />
+26,2<br />
10z<br />
+61<br />
8z<br />
+91,6<br />
10z<br />
+23<br />
Jordtryk<br />
3,2z<br />
+37,1<br />
Vandtryk<br />
10z<br />
+61<br />
z = 3,0 m Z = 0<br />
Jordtryk<br />
24z<br />
+76,8<br />
Nr. Areal Arm M + M - Areal Arm M + M -<br />
1 10,4 9,75 101,4 - 8,8 6,75 59,4 -<br />
2 6,11 9,53 58,2 - 5,3 6,53 34,6 -<br />
3 19,14 8,55 163,6 - 16,5 5,55 91,6 -<br />
4 2,31 8,37 19,3 - 1,7 5,37 9,1 -<br />
5 8,8 7,6 66,9 - 16,9 4,6 77,7 -<br />
6 3,1 7,47 23,6 - 1 4,47 4,5 -<br />
7 136 3,6 489,6 - 79,8 2,1 167,6 -<br />
8 259,2 2,4 622,1 - 88,2 1,4 123,5 -<br />
9 4,32 5,43 - 23,8 8,5 2,43 - 20,7<br />
10 49,68 4,15 - 206,2 97,8 1,15 - 112,5<br />
11 80,50 3,77 - 303,5 124,8 0,77 - 96,1<br />
12 274,8 1,5 - 412,2 - - -<br />
13 36 1 - 36 - - -<br />
Ialt 1544,7 981,7 568 229.3<br />
SM 1544,7-981,7=562,8 kNm/m 568-229.3=338,7 kNm/m<br />
e x 1 91 De x<br />
e y 1<br />
e x 2<br />
231,7<br />
De y<br />
24,6<br />
178,7<br />
115,6 zr 0,87<br />
e y 2 53 Dh 7,2<br />
e x 1 61 De x<br />
e y 1<br />
e x 2<br />
212,5<br />
De y<br />
Vandtryk<br />
10z<br />
+23<br />
15,8 zr 0,72<br />
176,7 zj1 0,52<br />
76,8 C1 0,72 zj2 1,07<br />
e y 2 35,8 C2 1,48 Dh 6,9<br />
Nr Areal Arm M + M - Areal Arm M + M -<br />
De x<br />
De y<br />
151,9 3,17<br />
155,5 6,77 1052,0<br />
570,4 92,1 2,9 269,0<br />
91,9 6,6 610,1<br />
SM 1052,0-570,4=570,4 kNm/m 562,8 kNm/m 610,1-269,0=341,1 kNm/m 338,7 kNm/m<br />
239
Kapitel 9 Byggegrube<br />
8z+91,6<br />
z<br />
115,6<br />
240<br />
91,6<br />
13<br />
76,8<br />
Forside<br />
B200 Korttidstilstand<br />
+2,9<br />
-0,5 JOF<br />
-0,9 21,6 9<br />
11<br />
53<br />
-13,8<br />
12<br />
-7,4<br />
10<br />
MMaks<br />
1<br />
8<br />
2<br />
17,4<br />
3<br />
4<br />
5<br />
6<br />
7<br />
26,2<br />
19,9<br />
JOF<br />
31,3<br />
8<br />
Bagside<br />
8z+26,2<br />
Figur 9-17: Viser de udregnede spændinger i korttidstilstanden.<br />
11<br />
76,8<br />
-0,9<br />
Forside<br />
-0,5<br />
VS<br />
Fyld<br />
+4,2<br />
+1,8<br />
Ler<br />
+1<br />
Sand<br />
-3,2<br />
z<br />
(z+6,1)10<br />
Ler<br />
B200 Langtidstilstand<br />
JOF<br />
10<br />
35,8<br />
+2,9<br />
9<br />
MMaks<br />
6,8<br />
JOF<br />
1<br />
2<br />
15<br />
VS<br />
3 4 18,1<br />
5 6<br />
21,1<br />
15,4 23,6<br />
7 8<br />
Figur 9-18: Viser de udregnede spændinger i langtidstilstanden.<br />
24,2<br />
Bagside<br />
(z+6,1)10<br />
91<br />
Fyld<br />
Ler<br />
Sand<br />
61<br />
-6,2<br />
+4,2<br />
+1,8<br />
+1<br />
-3,2<br />
-9,03<br />
Ler<br />
Jordtrykket<br />
Vandtrykket<br />
Nummerering af "spændingsarealer"<br />
Dimensionerende tryk på bagside<br />
Dimensionerende tryk på forside<br />
tryk under MMaks<br />
Jordtrykket<br />
Vandtrykket<br />
231,7<br />
-12,53<br />
-13,4<br />
Nummerering af "spændingsarealer"<br />
Dimensionerende tryk på bagside<br />
Dimensionerende tryk på forside<br />
tryk under MMaks<br />
212,5<br />
-9,58<br />
-10,1
9.2.5 Valg af spunsvæg<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Det er ved både boring R101 <strong>og</strong> B200 korttidstilstanden, der er dimensionsgivende. Ud fra<br />
boring R101 skal spunsvæggen minimum rammes ned til kote -14,4 <strong>og</strong> ud fra B200 skal<br />
spunsvæggen minimum rammes ned til kote -13,4. Idet der kun er én meter til forskel i<br />
rammedybde <strong>og</strong> at det ud fra disse to boringer er umuligt at vurdere, hvor meget af byggegrubeindfatningen,<br />
der kan nøjes med at rammes ned til kote -13,4 vælges det er ramme<br />
alle spunsjernene ned til kote -14,4, hvilket betyder, at spunsvæggene minimum skal være<br />
18,6 m lange.<br />
Det største moment er udregnet ved boring R101 til 1082,8 kNm/m <strong>og</strong> af samme årsag som<br />
før beskrevet, vælges det at ramme spunsjern ned, der kan klare dette moment over det hele.<br />
Dette betyder, at spunsvæggene minimum skal have et elastisk modstandsmoment på<br />
3670,5 cm 3 /m, forudsat en stålkvalitet S355. Udregningerne er foretaget i formel (9.16).<br />
W<br />
M 1082,8<br />
(9.16)<br />
kNm<br />
el, nød<br />
Maks<br />
fyd m<br />
295MPa<br />
3<br />
cm 3670,5 m<br />
hvor<br />
fyd er den regningsmæssige flydespænding for stålkvalitet S355 i normal sikkerhed-<br />
<strong>og</strong> kontrolklasse<br />
9.2.6 Alternativ løsning med forankring<br />
Idet at den frie spunsvæg skal rammes ned til kote -14,4 overvejes det, om en forankret<br />
spunsvæg kan være en alternativ løsning, <strong>og</strong> i den forbindelse beregne hvor langt spunsvæggen<br />
i så fald skal rammes ned. Der gennemgås kun beregning ud fra boring R101 i<br />
korttidstilstanden, idet at dette er den situation, der er dimensionsgivende for en byggegrubeindfatning<br />
med frie spunsvægge. En god regel for placering af forankringspunktet er 1/3<br />
nede i byggegruben, <strong>og</strong> idet at byggegruben udgraves til kote -0,9, vælges forankringspunktet<br />
til kote +2,5. En skitse af situationen ses på figur 9-19.<br />
241
Kapitel 9 Byggegrube<br />
-0,9<br />
242<br />
Forside<br />
JOF<br />
+2,5<br />
R101<br />
20kN/m 2<br />
VS+2,9<br />
Fyld<br />
Ler<br />
Bagside<br />
JOF<br />
Sand<br />
Figur 9-19: Viser situationen ved boring R101 for en forankret spunsvæg.<br />
A<br />
Ved dimensioneringen er opgaven ligesom ved en fri spunsvæg at bestemme rammedybden<br />
samt maksimummomentet. Derudover skal ankerkraften A bestemmes således, at det<br />
vides, hvor stor en kraft ankerforanstaltningen skal optage. Det afgrænses d<strong>og</strong> fra at se på<br />
dimensioneringen af denne. Første skridt ved dimensioneringen er at fastlægge en brudmåde<br />
der skal dimensioneres for. For at opnå det mest økonomiske resultat bør alle kinematisk<br />
<strong>og</strong> statisk mulige brudmåder gennemregnes <strong>og</strong> derefter vælge det mest gunstige resultat.<br />
I dette projekt afgrænses det d<strong>og</strong> til kun at se på én brudmåde, nemlig den hvor der<br />
dannes et flydecharnier i væggen samtidig med at jorden på forsiden af spunsvæggen giver<br />
efter. Denne situation er skitseret på figur 9-19.<br />
Princippet ved beregningsmetoden er at skønne to forskellige placeringer af flydecharnieret<br />
<strong>og</strong> derefter lave to gennemregninger svarende til de to placeringer, hvorefter der laves en<br />
inter- eller ekstrapolation, der fører til resultatet. Det skønnes, at flydecharnieret vil komme<br />
i lerlaget, da det normalt forekommer over byggegrubens bund. De valgte koter for flydecharnieret<br />
er kote 0 <strong>og</strong> kote -0,8.<br />
I det følgende gennemgås beregningerne for kote 0 mens beregningerne for kote -0,8 er<br />
vist i tabel 9-17. En skitse med de betegnelser der bruges til beregningerne er vist på figur<br />
9-20.<br />
+1,6<br />
-0,9
-0,9<br />
Forside<br />
+2,5<br />
Mo<br />
Mu<br />
A<br />
zr h3<br />
20kN/m 2<br />
h1 h2 2z<br />
VS+2,9<br />
Fyld<br />
Ler<br />
Bagside<br />
Sand<br />
+1,6<br />
-0,9<br />
Figur 9-20: Forankret spunsvæg med et flydecharnier <strong>og</strong> de benyttede symboler.<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Den del af væg som er over flydecharnieret, forudsættes at dreje om forankringspunktet i<br />
kote +2,5 <strong>og</strong> den nedre del under flydecharnieret forudsættes at parallelforskyde. Den<br />
øverste del samt halvdelen af den nederste del under flydecharnieret (h3-z) beregnes med<br />
jordtrykskoefficienter svarende til positiv rotation <strong>og</strong> en -værdi svarende til formel (9.17).<br />
zr<br />
2,6<br />
3 0,62<br />
(9.17)<br />
h 4, 2<br />
3<br />
Den nederste halvdel af stykket under flydecharnieret (z) beregnes med jordtrykskoefficienter<br />
svarende til positiv rotation <strong>og</strong> en uendelig stor -værdi. Idet at forsiden normalt<br />
ligger under flydecharnieret benyttes ligeledes jordtrykskoefficienter med uendelig store værdier<br />
men med negativ rotation. Jordtrykskoefficienterne ses i tabel 9-14.<br />
Tabel 9-14: Viser de opslåede jordtrykskoefficienter. (-)benyttes ikke i beregningerne.<br />
Positiv rotation (Bagside) Negativ rotation (Forside)<br />
= 0,62 = uendelig = uendelig<br />
x<br />
k x<br />
k p<br />
Afstanden zj3, der er afstanden fra rotationspunktet til det punkt, hvor trykspringet finder<br />
sted udregnes af formel (9.18).<br />
z h<br />
(9.18)<br />
j3<br />
3<br />
y<br />
k y<br />
k p<br />
y<br />
kc<br />
Fyld 2,5 1,6 0,3 0,16 - - - - -<br />
Ler - - 1 1 -3,7 1 1 -2 -<br />
Sand - - 0,24 0,09 - 0,34 0,34 - 3<br />
y<br />
k y<br />
k p<br />
y<br />
kc<br />
y<br />
k 243
Kapitel 9 Byggegrube<br />
kan aflæses til 0,71, idet 3 er udregnet til 0,62 [Harremoës, et. al. (2), 1984]. Dvs. at afstanden<br />
zj3 bliver:<br />
244<br />
zj30,714, 2 3 [ Kote3]<br />
Jordtrykkene beregnes ud fra formel (9.5) <strong>og</strong> (9.6), <strong>og</strong> resultaterne kan aflæses i tabel 9-15.<br />
Tabel 9-15: Viser trykket som spunsvæggen bliver påvirket af på bagsiden <strong>og</strong> forsiden ved første gennemregning.<br />
Det ses at fra kote +1,6 bliver vandtrykket dimensionsgivende på bagsiden. Udgangspunktet for x er i<br />
samme kote som flydecharnieret [Kote 0], jf. figur 9-21.<br />
Bagside Forside<br />
Kote Jordtryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
En skitse af spændingerne er vist på figur 9-21.<br />
Jordtrykket<br />
Vandtrykket<br />
Dimensionerende tryk på bagside<br />
Dimensionerende tryk på forside<br />
Vandtryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
Nummerering af "spændingsarealer"<br />
-68,3<br />
-55,5<br />
GVS<br />
-48,3<br />
24(x-0,9)<br />
Jordtryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
13<br />
10(x-0,9)<br />
Forside<br />
Vandtryk<br />
[kN/m 2 ]<br />
e x +4,2 32 - - -<br />
e x +3 86 - - -<br />
e y +3 9,5 - - -<br />
e y +2,9 10,0 0 - -<br />
e y +1,6 13,1 13 - -<br />
e y +1,6 -68,3 13 - -<br />
e y 0 -55,5 29 - -<br />
e y -0,9 -48,3 38 - -<br />
e y -0,9 14,7 38 0 0<br />
e y -z 1,92x+13 (x+2,9)10 24(x-0,9) 10(x-0,9)<br />
e y -2z 2,72x+22,6 (x+2,9)10 24(x-0,9) 10(x-0,9)<br />
Planum<br />
3<br />
+3<br />
5<br />
9,5<br />
10<br />
6<br />
1<br />
4<br />
7 8 13,1<br />
0<br />
9<br />
z<br />
z<br />
10<br />
14,7<br />
JOF<br />
A<br />
32<br />
29<br />
1,92x+13<br />
Bagside<br />
2<br />
11 12<br />
x<br />
2,72x+22,6<br />
+4,2<br />
Fyld<br />
86<br />
+1,6<br />
Ler<br />
-0,9<br />
Sand<br />
(x+2,9)10<br />
Figur 9-21: Viser jordtrykket <strong>og</strong> vandtrykket ned gennem spunsvæggen ved første gennemregning.<br />
For at finde afstanden z laves vandret ligevægt af den del af spunsvæggen der er under flydecharnieret,<br />
idet det fra statikken vides, at der hvor der er maksimalmoment er forskydningskraften<br />
lig nul.<br />
VS<br />
+2,9
1 1<br />
292z 10(2 z) 24 (2z0,9) 2 2<br />
z 3,5<br />
2 2<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Idet at afstanden z nu kendes, kan momentet over <strong>og</strong> under flydecharnieret udregnes. Dette<br />
gøres for at se, om det samlede moment over <strong>og</strong> under flydecharnieret er lige stort. Momentet<br />
for øverste vægdel beregnes ved at tage moment om forankringspunktet <strong>og</strong> for nederste<br />
vægdel ved at tage moment om fodpunktet. Resultaterne ses i tabel 9-16.<br />
Tabel 9-16: Viser spændingsarealerne <strong>og</strong> momentet pr løbende meter over <strong>og</strong> under flydecharnieret af første<br />
gennemregning. Nummereringerne af arealerne er vist med cirkler på figur 9-21.<br />
Bagside Forside<br />
Nr. Areal<br />
[kN/m]<br />
Arm<br />
[m]<br />
Det ses, at momentet over <strong>og</strong> under flydecharnieret ikke er lige stort, hvorved beregningerne<br />
gentages. Det vælges som før beskrevet at placere flydecharnieret i kote -0,8. Idet et beregningsfremgangen<br />
er den samme er alle resultater opstillet i tabel. Først beregnes 3 <strong>og</strong><br />
ud fra formel (9.17) til:<br />
3, 4<br />
3 0,68<br />
5<br />
M -<br />
[kNm/m]<br />
For 3 lig 0,68 aflæses til 0,72, hvorved zj3 kan beregnes ud fra formel (9.18).<br />
zj30,72 53,6 [ Kote2,8]<br />
M +<br />
[kNm/m]<br />
1 38,4 1 - 38,4<br />
2 32,4 0,8 - 25,9<br />
3 1,0 0,4 - 0,3<br />
4 0,0 0,3 - 0,1<br />
5 3,0 0,2 - 0,45<br />
6 0,1 0,1 - 0,0<br />
7 10,7 0,5 5,4 -<br />
8 1,2 0,7 0,8 -<br />
9 20,8 1,8 37,4 -<br />
10 12,8 2,1 26,5 -<br />
I alt 120,4 70,0 65,2<br />
SM 70,0-65,2=4,8 kNm/m<br />
11 446,5 2,0 907,9<br />
12 203,0 3,5 710,5<br />
13 245 2,3 571,5<br />
I alt 1282,2 907,9<br />
SM 1282,2-907,9=374,3 kNm/m<br />
245
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Der benyttes de samme jordtrykskoefficienter som vist i tabel 9-14, da 3 tilnærmelsesvis<br />
er den samme. Resultatet ses i tabel 9-17.<br />
Tabel 9-17: Viser resultaterne af anden beregningsgennemgang. Udgangspunktet for x er i samme kote som<br />
flydecharnieret [Kote -0,8].<br />
Bagside Forside<br />
Kote Jordtryk<br />
[kN/m 2 Vandtryk<br />
] [kN/m 2 Jordtryk<br />
] [kN/m 2 Vandtryk<br />
] [kN/m 2 ]<br />
e x +4,2 32 - - -<br />
e x +2,9 90,5 0 - -<br />
e x +2,8 92,5 1 - -<br />
e x +2,8 10,5 1 - -<br />
e y +1,6 13,1 13 - -<br />
e y +1,6 -68,3 13 - -<br />
e y -0,8 -49,1 37 - -<br />
e y -0,9 -48,3 38 - -<br />
e y -0,9 14,7 38 0 0<br />
e y -z 1,92x+14,5 (x+3,7)10 24(x-0,1) 10(x-0,1)<br />
e y -2z 2,72x+24,8 (x+3,7)10 24(x-0,1) 10(x-0,1)<br />
Q 0 1 2<br />
37 2z 2 10(2 z) 1<br />
2<br />
2 24 (2z 0,1)<br />
z 2,8<br />
Nr. Areal<br />
[kN/m]<br />
246<br />
Arm<br />
[m]<br />
M -<br />
[kNm/m]<br />
M +<br />
[kNm/m]<br />
1 41,6 1,0 39,5 -<br />
2 38 0,7 27,7 -<br />
3 9 0,3 2,3 -<br />
4 0,1 0,2 0,0 -<br />
5 2,1 0,1 0,2 -<br />
6 0,1 0,1 0,0 -<br />
7 10,9 0,5 - 5,5<br />
8 1,2 0,7 - 0,8<br />
9 31,2 2,2 - 68,6<br />
10 28,8 2,6 - 74,9<br />
I alt 163,0 69,7 149,8<br />
SM 149,8-69,7=80,0 kNm/m<br />
11 207,2 2,8 580,2<br />
12 156,8 1,9 293,2<br />
13 363 1,8 664,3<br />
I alt 873,4 664,3<br />
SM 873,4-664,3=209,1 kNm/m
Jordtrykket<br />
Vandtrykket<br />
Nummerering af "spændingsarealer"<br />
Dimensionerende tryk på bagside<br />
Dimensionerende tryk på forside<br />
-68,3<br />
GVS<br />
24(x-0,1)<br />
-49,1<br />
-48,3<br />
13<br />
10(x-0,1)<br />
-0,8<br />
9<br />
10<br />
14,7<br />
11<br />
1,92x+14,5<br />
12<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Forside Bagside<br />
JOF<br />
32<br />
+4,2<br />
Fyld<br />
3 1<br />
2<br />
90,5<br />
+2,8<br />
4<br />
5<br />
8 A<br />
92,5<br />
7 13,1<br />
+1,6<br />
6<br />
Planum<br />
x<br />
2,72x+24,8<br />
Ler<br />
-0,9<br />
Sand<br />
(x+3,7)10<br />
Figur 9-22: Viser jordtrykket <strong>og</strong> vandtrykket ned gennem spunsvæggen ved anden gennemregning.<br />
Sammenlignes resultaterne fra begge tilfælde fås de i tabel 9-18 viste resultater.<br />
Tabel 9-18: Viser resultaterne for de to beregninger. Her er d0 <strong>og</strong> d1 rammedybden målt fra planum.<br />
Flydecharnier i kote 0 Flydecharnier i kote -0,8<br />
Mo,0 4,8 Mo,-0,8 80,0<br />
Mu,0 374,3 Mu,-0,8 209,1<br />
MA,0 70,0 MA,-0,8 69,7<br />
A0 120,4 A-0,8 163<br />
d0 6,1 d1 5,5<br />
Ved at lave en grafisk ekstrapolation fås de på figur 9-23 viste resultater <strong>og</strong> er derefter opstillet<br />
i tabel 9-19. Dette bør d<strong>og</strong> tilføjes at dette kun er et estimat for en korrekt ændring på<br />
flydecharnieret <strong>og</strong> bør derfor regnes igennem igen med den nye placering for at kontrollere<br />
om ekstrapolationen er korrekt. Dette er <strong>og</strong>så foretaget men ikke vist i rapporten fordi disse<br />
beregninger stemmer overens med den grafiske ekstrapolation.<br />
VS<br />
+2,9<br />
247
Kapitel 9 Byggegrube<br />
d<br />
[m]<br />
248<br />
Mo/Mu<br />
kNm/m<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
-1,2<br />
20 200<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
0<br />
(Mo,0)<br />
(A,0)<br />
(d,0)<br />
(Mu,0)<br />
0<br />
(Mo,-0,8)<br />
-0,8<br />
(A,-0,8)<br />
0 -0,8<br />
(Mu;-0,8)<br />
(d,-0.8)<br />
-1,2<br />
Figur 9-23:Viser en grafisk ekstrapolation.<br />
A<br />
[kN/m]<br />
150<br />
100<br />
50<br />
Kote til flydecharnier<br />
Kote til flydecharnier<br />
Ud fra figur 9-23 fås det i tabel 9-19 viste resultat.<br />
Tabel 9-19: Viser resultaterne ved den forankrede spunsvæg. Rammedybden d er fra byggegrubens planum i<br />
kote -0,9.<br />
Resultat<br />
Nødvendig rammedybbe d kote -6,9 (5,2 m)<br />
Ankerkraft A 186 kN/m<br />
Maksimalmoment Mmaks<br />
120,4 kNm/m<br />
Det kan konkluderes, at rammedybden kan reduceres med 13,5-5,2 = 8,3 m ved at forankre<br />
spunsvæggen. Til gengæld skal der foranstaltes forankringsplader, der minimum kan klare<br />
en ankerkraft på 186 kN/m. Maksimalmomentet i spunsvæggen reduceres ligeledes fra<br />
1082,8 kNm/m til 120,4 kNm/m, hvilket gør, at væggens elastiske modstandsmoment kan<br />
reduceres fra 3670,5 cm 3 /m til 408 cm 3 /m ligeledes forudsat en stålkvalitet S355 i normal<br />
sikkerheds- <strong>og</strong> kontrolklasse.
9.3 Stabilitet af skråningsanlæg<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
I dette afsnit undersøges stabiliteten af de to skråningsanlæg, der forefindes i byggegruben.<br />
Skråningerne adskiller udgravningen til kælderen under bl.a. dagligvareforretningen i<br />
Kennedy Arkaden fra den øvrige byggeplads, hvor der ikke etableres kælder. Skråningerne<br />
fremgår af figur 9-24.<br />
R100<br />
Skråningsanlæg A<br />
R102<br />
Skråningsanlæg B<br />
B203<br />
Figur 9-24: Angivelse af skråningsanlæg A <strong>og</strong> B, samt placering af boringerne R102, R100 <strong>og</strong> B203.<br />
Stabilitetsberegningerne foretages på baggrund af ekstremmetoden. I metoden antages en<br />
brudfigur, der afhænger af jordens friktionsvinkel, <strong>og</strong> dermed af hvilken type jord skråningen<br />
er opbygget af. Derfor beskrives først hvilke jordlag skråningerne består af.<br />
Boringerne R100, R102 <strong>og</strong> B203, der fremgår af figur 9-24, danner grundlag for en vurdering<br />
af lagdelingen i skråningerne. Da der ikke haves information om jordlagene i selve<br />
skråningerne, interpoleres først mellem R100 <strong>og</strong> B203, <strong>og</strong> derefter mellem R102 <strong>og</strong> B203.<br />
Snittene er tidligere beskrevet ved snit C <strong>og</strong> snit D, <strong>og</strong> er udvalgt, da der ønskes et snit gennem<br />
de to skråningsanlæg.<br />
Af boreprofilet fra boring R100 fremgår det, at en overvejende del af jordlagene består af<br />
friktionsjord (se bilag). Det samme gør sig gældende for boring B203. Med den begrundelse<br />
antages det, at skråningsanlæg A udelukkende består af hhv. sandlag <strong>og</strong> sandfyldlag.<br />
I boring R102, der er foretaget ud mod Jyllandsgade, findes gytje, tørv <strong>og</strong> lerlag helt ned til<br />
kote -3,6. Hvis der her interpoleres retliniet, vil der i skråningsanlæg B findes en lagdeling<br />
mellem gytjelaget <strong>og</strong> sandfyldlaget i kote 1,1, svarende til 2,9 m.u.t. Lagdelingen fremgår<br />
af figur 9-25.<br />
N<br />
249
Kapitel 9 Byggegrube<br />
R102<br />
250<br />
DNN +4,0<br />
FYLD, sand<br />
GYTJE, tørv, ler<br />
-9<br />
-3,6<br />
SAND<br />
DNN 1,1<br />
DNN - 0,5<br />
DNN - 1,6<br />
Fiktiv boring ved<br />
skråningsanlæg B<br />
B203<br />
+0,6<br />
Figur 9-25: Retliniet interpolation mellem boringerne R102 <strong>og</strong> B203.<br />
Udgravningens bund i kote -0,5 er ligeledes markeret på figur 9-25. Det fremgår, at gytjelaget<br />
er omkring 2,7 m tykt, hvoraf ca. 1,6 m findes over byggegrubens bund.<br />
Eftersom der ikke er foretaget boringer på stedet, hvor skråningsanlæg B skal etableres,<br />
vides det ikke hvordan jordbundsforholdene reelt er. Det konkluderes derfor, at en yderligere<br />
undersøgelse af jordlagene er nødvendig inden anlægsarbejdet kan påbegyndes. I det<br />
efterfølgende antages det, at boring B203 er repræsentativ for hele kælderudgravningen, <strong>og</strong><br />
derfor er stabilitetsundersøgelsen dækkende for både skråningsanlæg A <strong>og</strong> B. Senere undersøges<br />
den fiktive boring beskrevet på figur 9-25.<br />
9.3.1 Ekstremmetoden<br />
Ved stabilitetsundersøgelser i friktionsjord antages iht. ekstremmetoden et liniebrud, der<br />
kan beskrives ved en l<strong>og</strong>aritmisk spiral. Liniebruddet kaldes et A-brud, idet formen på<br />
bruddet består af en opadrettet konkav bue. En l<strong>og</strong>aritmisk spiral kan beskrives ved formel<br />
(9.19) [Harremoës, et. al. (2), 1984]:<br />
vtan(<br />
d<br />
)<br />
0 (9.19)<br />
r r e<br />
hvor<br />
r er den radiusvektor, der ønskes beregnet<br />
r0 er radiusvektor ved v lig 0<br />
v er vinklen mellem radierne r <strong>og</strong> r1<br />
d er den regningsmæssige friktionsvinkel, samt stigningsvinkel i l<strong>og</strong>aritmisk spiral<br />
-5,0
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Princippet i metoden er, at et forhold mellem stabiliserende <strong>og</strong> drivende kræfter udtrykt<br />
ved momenter omkring den l<strong>og</strong>aritmiske spirals pol beregnes. Hvis forholdet, som betegnes<br />
med et stabilitetsforhold f, er større end 1, kan skåningen regnes som stabil. Polen kan<br />
d<strong>og</strong> ikke ude videre fastlægges, men må i stedet bestemmes ved skøn. Dette medfører, at<br />
der skal skønnes et stort antal placeringer af polen indtil det er sandsynliggjort, at den<br />
mindste værdi af forholdet f er fundet. Hvis der med en placering af polen ved den valgte<br />
hældning af skråningen opnås et stabilitetsforhold, der er mindre end 1, betegnes skåningen<br />
som ustabil, <strong>og</strong> der må regnes med en mindre hældning på skråningen. Stabilitetsforholdet<br />
er defineret ved formel (9.20) [Harremoës, et. al. (2), 1984]:<br />
Ms MGs Mc<br />
f 1<br />
M M M<br />
hvor<br />
d Gd p<br />
MGs er momentet om spiralens pol af de stabiliserende kræfter i skråningen<br />
MGd er momentet om spiralens pol af de drivende kræfter i skråningen<br />
Mc er forskydningsspændingskomposantens moment om spiralens pol<br />
Mp er momentet om spiralens pol fra drivende nyttelast<br />
(9.20)<br />
I princippet skal beregningen af stabiliteten udføres for mange forskellige placeringer af<br />
liniebruddet, men ofte kan visse punkter sandsynliggøres som punkter, hvorigennem bruddet<br />
vil forløbe. Et eksempel på sådan et punkt er skråningens fodpunkt. I det efterfølgende<br />
undersøges stabiliteten af skråningsanlæggene ved et antal skøn af spiralpolens placering,<br />
idet bruddet antages at forløbe gennem omtalte punkt.<br />
9.3.2 Undersøgelse af stabilitet for anlæg 2:3<br />
Som nævnt tidligere indgår jordens friktionsvinkel i beregning af den l<strong>og</strong>aritmiske spiral.<br />
Den karakteristiske friktionsvinkel k i fyldlaget skønnes til 30º, hvilket svarer til en regningsmæssig<br />
friktionsvinkel på 26º. Anlægget af skråningen sættes i første omgang til 2:3.<br />
Desuden regnes med en regningsmæssig last p ovenfor skråningen på 20 kN/m 2 . Alle tre<br />
typer jord, der er angivet på figur 9-26, antages at have en rumvægt på = 18 kN/m 3 .<br />
251
Kapitel 9 Byggegrube<br />
FYLD: Sand<br />
18 kN/m 3<br />
FYLD: Ler (sandet, gruset)<br />
SAND<br />
252<br />
p=20 kN/m 2<br />
DNN +3,8<br />
Figur 9-26: Skitse af skråningsanlæg A <strong>og</strong> B.<br />
2<br />
3<br />
6,5 m<br />
DNN -0,5<br />
I skråningen findes, iht. boring B203, mellem kote 0,6 <strong>og</strong> kote 1,3 et sandet <strong>og</strong> gruset lerlag,<br />
hvis kohæsion c kan bidrage positivt til skråningens stabilitet. Der vælges at se bort fra<br />
dette bidrag, hvilket er på den sikre side. Dermed falder Mc-leddet af formel (9.20) ud.<br />
På figur 9-27 ses fem skønnede placeringer af spiralens pol, samt tilhørende liniebrud for<br />
pol 1.<br />
Pol 3<br />
Pol 4 Pol 2 Pol 5<br />
Pol 1<br />
2<br />
3<br />
Figur 9-27: Fem skønnede placering for den l<strong>og</strong>aritmiske spirals pol samt tilhørende brudlinie for pol1.<br />
Fremgangsmåden ved beregning af skråningens stabilitet er, at der først tegnes en lodret<br />
linie gennem spiralens pol, hvorved det bevægelige jordlegeme inddeles i en stabiliserende
Kapitel 9 Byggegrube<br />
<strong>og</strong> en drivende del. På figur 9-28 betegnes området til venstre for den lodrette linie som<br />
drivende, mens området til højre er stabiliserende. Herefter beregnes momenterne MGs <strong>og</strong><br />
MGd af hhv. de stabiliserende <strong>og</strong> drivende kræfter fra egentyngden, hvilket nemmest gøres<br />
ved at inddele det bevægelige jordlegeme i trekantede <strong>og</strong> firkantede delarealer. Herefter<br />
multipliceres delarealerne med jordens rumvægt samt de tilhørende momentarme a.<br />
Pol 1<br />
P<br />
D1<br />
S1<br />
S2 S3<br />
Figur 9-28: Inddeling af jordlegeme i delarealer. D er betegnelse for drivende jordlegeme, mens S betegnelse<br />
for stabiliserende jordlegeme.<br />
Stabiliteten af skråningen med den valgte placering af pol 1 beregnes herunder, idet der<br />
henvises til de på figur 9-28 viste delarealer. Bredde, højde, areal <strong>og</strong> momentarme for delarealerne<br />
er vist i tabel 9-20.<br />
Tabel 9-20: Målangivelser på delarealerne.<br />
Delområde Bredde b [m] Højde h [m] Areal [m 2 ] Arm a [m]<br />
Nyttelast p 3,0 - - 2,0<br />
D1 3,5 4,0 7,0 1,2<br />
S1 5,0 3,2 8,0 1,7<br />
S2 5,0 1,3 3,3 3,3<br />
S3 1,2 0,7 0,4 5,4<br />
Det stabiliserende moment MGs beregnes af formel (9.21) til:<br />
M ( A a A a A a )<br />
(9.21)<br />
Gs S1 S1 S 2 S 2 S 3 S 3<br />
hvor<br />
er rumvægten af jorden<br />
Asi er arealet af delarealerne Si<br />
asi er delarealernes momentarme til spiralens pol<br />
b<br />
D1<br />
a<br />
h<br />
253
Kapitel 9 Byggegrube<br />
254<br />
M<br />
M<br />
m m m m m m <br />
Gs<br />
kN 18 3 (8,0<br />
m<br />
2<br />
1,7 3,3<br />
2<br />
3,3 0,4<br />
2<br />
5,4 )<br />
Gs<br />
kNm 479,7 m<br />
Det drivende moment MGd beregnes efter samme fremgangsmåde af formel (9.22) til:<br />
M ( A a ) <br />
M<br />
M<br />
18 (7,0m 1,2 m)<br />
<br />
Gd D1 D1<br />
kN<br />
2<br />
Gd 3<br />
m<br />
Gd<br />
kNm 151,2<br />
m<br />
Endeligt beregnes nyttelastens bidrag Mp til det drivende moment af formel (9.23) til:<br />
(9.22)<br />
M p pl ap<br />
(9.23)<br />
hvor<br />
l er længden, over hvilken nyttelasten p virker<br />
kN M p 20 2 3,0m2m m<br />
kNm<br />
M 120<br />
p m<br />
Stabilitetsforholdet f, som defineres ved formel (9.20), beregnes til:<br />
M<br />
<br />
Gs f<br />
MGd M p<br />
kNm 479,7 m<br />
f 1, 77 1<br />
kNm kNm<br />
151,2 120<br />
m m<br />
Af beregningen fremgår det, at stabilitetsforholdet f er større end 1, <strong>og</strong> derfor betegnes<br />
skråningen som stabil for den valgte placering af spiralens pol. Skråningen er imidlertid<br />
kun stabil for den valgte pol, <strong>og</strong> derfor udføres beregninger for de andre skønnede poler<br />
iht. figur 9-27 efter samme fremgangsmåde. Resultatet fremgår af tabel 9-21.<br />
Tabel 9-21: Stabilitetsforhold f for de skønnede placering af polen<br />
Pol MGs [kNm/m] MGd+Mp [kNm/m[ f [-]<br />
Pol 1 479,7 271,2 1,77<br />
Pol 2 350,4 244,8 1,43<br />
Pol 3 344,2 269,0 1,27<br />
Pol 4 719,9 220,3 3,27<br />
Pol 5 124,6 222,3 0,56
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Af tabel 9-21 fremgår det, at skråningen ikke er stabil for alle de skønnede punkter af polen,<br />
idet stabilitetsforholdet for pol 5 er mindre end 1. Derfor betegnes skråningen som<br />
ustabil.<br />
9.3.3 Undersøgelse af stabilitet for anlæg 1:2<br />
Eftersom beregning af stabiliteten for skråningen med en hældning på 2:3 viste sig at være<br />
ustabil, regnes efterfølgende med en hældning på 1:2 samt et nyt sæt poler, hvilket fremgår<br />
af figur 9-29. Pol A har samme placering som pol 5 fra den foregående beregning, mens<br />
pol F’s placering er identisk med pol 2.<br />
Pol F<br />
DNN +3,8<br />
Pol A<br />
Figur 9-29: Skråningsanlæg med hældning 1:2 samt fem nye skønnede polplaceringer.<br />
1<br />
2<br />
Pol B<br />
Pol C<br />
Pol D<br />
Pol E<br />
8,6 m<br />
DNN -0,5<br />
Beregningerne for det nye sæt poler gennemføres efter samme princip. Beregningsresultater<br />
fremgår af tabel 9-22.<br />
Tabel 9-22: Stabilitetsforhold f for nyt skråningshældning samt nye poler.<br />
Pol MGs [kNm/m] MGd+Mp [kNm/m] f [-]<br />
Pol A 368,9 238,2 1,55 <br />
Pol B 149,3 77,7 1,92<br />
Pol C 148,5 79,2 1,87<br />
Pol D 118,5 70,1 1,69<br />
Pol E 128,2 61,1 2,10<br />
Pol F 879,0 318,8 2,76<br />
255
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Af tabel 9-22 fremgår det, at stabiliteten er sikret for de skønnede placeringer af spiralpolen,<br />
idet alle stabilitetsforhold er større end 1. Det ses desuden, at det mindste stabilitetsforhold<br />
er lig 1,55. På figur 9-30 er stabilitetsforholdene indtegnet.<br />
256<br />
2,76<br />
(Pol A)<br />
1,55<br />
1<br />
2<br />
1,92<br />
1,87<br />
1,69<br />
2,07<br />
Figur 9-30: Poler påført med stabilitetsforhold.<br />
På figur 9-30 ses det, at pol A er omgivet af poler, der alle har større stabilitetsforhold end<br />
pol A selv. Det antages derfor, at pol A er den kritiske pol, <strong>og</strong> skråningen betegnes derfor<br />
stabil.<br />
9.3.4 Stabilitet af fiktiv boring<br />
Tidligere i afsnittet blev der afgrænset fra den beskrevne fiktive boring indeholdende en<br />
del organiske materialer. I dette afsnit undersøges stabiliteten af en skråning med samme<br />
hældning <strong>og</strong> samme kritiske polplacering som i foregående afsnit, men bestående af de organiske<br />
jordlag. På figur 9-31 er skråningsanlægget samt brudlinie optegnet.
FYLD: Sand<br />
18kN/m<br />
3<br />
GYTJE, tørv, ler<br />
3<br />
14kN/m<br />
Figur 9-31: Antaget polplacering samt tilhørende liniebrud.<br />
Pol<br />
1<br />
2<br />
DNN -0,5<br />
DNN -1,6<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
I gytjelaget antages friktionsvinklen at være lig nul, <strong>og</strong> derfor har brudlinien form som en<br />
cirkel. I sandfyldlaget har linien d<strong>og</strong> stadig form som en l<strong>og</strong>aritmisk spiral. Rumvægten i<br />
gytjelaget antages til 14 kN/m 3 . I det efterfølgende opstilles en beregning af stabiliteten efter<br />
samme fremgangsmåde som i foregående afsnit.<br />
D1<br />
D2<br />
p<br />
FYLD: Sand<br />
D4<br />
D5<br />
GYTJE, tørv, ler<br />
D3<br />
Pol<br />
S1<br />
S4<br />
S2<br />
S3<br />
DNN -0,5<br />
Figur 9-32: Inddeling af jordlegemer i drivende <strong>og</strong> stabiliserende delarealer.<br />
77°<br />
På figur 9-32 er det bevægelige jordlegeme inddelt i drivende <strong>og</strong> stabiliserende jordlegemer<br />
til brug i beregning af stabiliteten. Målene på delarealerne fremgår af tabel 9-23.<br />
257
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Tabel 9-23: Målangivelser på delarealer iht. figur 9-32.<br />
Delområde Bredde b [m] Højde h [m] Areal [m 2 ] Arm a [m] Rumvægt [kN/m 3 ]<br />
Nyttelast p 7,0 - - 5,5 (20 kN/m 2 )<br />
D1 0,8 2,9 1,2 8,6 18<br />
D2 6,3 2,9 18,3 5,2 18<br />
D3 8,3 4,7 19,5 2,8 14<br />
D4 2,0 1,0 1,0 1,3 18<br />
D5 2,0 1,9 3,8 1,0 18<br />
S1 3,8 1,9 3,6 1,3 18<br />
S2 3,8 1,4 5,3 1,9 14<br />
S3 2,8 1,4 2,0 4,7 14<br />
S4 6,6 3 9,9 2,2 14<br />
De drivende momenter Mp <strong>og</strong> MGd beregnes til:<br />
258<br />
kN M p 20 2 7,0m5,5m m<br />
kNm<br />
M 770<br />
p m<br />
M m m m m m m m m<br />
kN<br />
Gd 18 3 (1,2<br />
m<br />
2<br />
8,618,3 2<br />
5,2 1,0 2<br />
1,33,8 2<br />
1,0<br />
)<br />
kN<br />
3<br />
m<br />
2<br />
m m<br />
Gd<br />
kNm 2754,8 m<br />
14 M<br />
19,5 2,8 De stabiliserende momenter beregnes til:<br />
M<br />
M<br />
m m m m m m m m<br />
2 2 2 2<br />
183,61,3 14 (5,3 1,9 2,04,79,9 2,2 ) <br />
kN kN<br />
Gs 3<br />
m<br />
3<br />
m<br />
Gs<br />
kNm 661,7 m<br />
Stabilitetsforholdet beregnes derfor til:<br />
kNm 661,7 m<br />
f f 0,19 1<br />
kNm kNm<br />
770 2754,8<br />
m m<br />
Det fremgår, at skråningen ikke er stabil, idet stabilitetsforholdet er mindre end 1. Beregningen<br />
er d<strong>og</strong> foretaget uden hensyntagen til et ekstra bidrag til stabiliteten hidrørende fra<br />
kohæsionen i gytjelaget. Det beregnes derfor i det efterfølgende, hvor stor den karakteristiske<br />
værdi af kohæsionen minimum skal være, for at skråningen kan regnes stabil.<br />
Bidraget til det stabiliserende moment Mc fra kohæsionen kan beregnes af formel (9.24):<br />
Mc cd s r<br />
(9.24)
hvor<br />
cd er den regningsmæssige kohæsion<br />
s er buelængden i gytjelaget<br />
r er radius i den cirkelbue, der udgør brudlinien i gytjelaget<br />
Kapitel 9 Byggegrube<br />
Buelængden s beregnes til følgende, idet vinklen, som cirkelbuen udspænder, er lig 77º jf.<br />
figur 9-32:<br />
77<br />
s 2r <br />
360<br />
s 212 m0,21<br />
s 16,1m<br />
Formel (9.20) omskrives til følgende ulighed:<br />
MGs Mc<br />
f 1 MGd M p<br />
MGd M p MGs<br />
cd<br />
<br />
sr Heraf beregnes den mindste værdi, den regningsmæssige kohæsion skal have for at skråningen<br />
lige nøjagtig er stabil, hvilket vel at mærke kun gælder for den skønnede position af<br />
polen:<br />
c<br />
kNm kNm kNm<br />
2754,8 770 661,7<br />
14,8<br />
16,1m12m m m m kN<br />
d 2<br />
m<br />
Den mindste regningsmæssige værdi af kohæsionen skal altså være 14,8 kN/m 2 , hvilket<br />
svarer til en karakteristisk kohæsion på 22 kN/m 2 , idet c ved stabilitetsberegninger er lig<br />
1,5. Iht. Teknisk Ståbi kan der regnes med en udrænet karakteristisk kohæsion cu i gytje på<br />
5-100 kN/m 2 .<br />
Konklusionen på stabilitetsundersøgelsen er, at skråningen under visse omstændigheder vil<br />
være stabil, men at der skal foretages yderligere undersøgelser af jordlagene i skråningen.<br />
Det må ligeledes konkluderes, at det bør overvejes om byggegruben i stedet bør afstives af<br />
en spunsvæg, hvis jordlagene eller en del deraf består af organiske materialer. En større<br />
hældning end 1:2 af skråningen vil kræve for meget plads i den resterende del af byggepladsen.<br />
259
Kapitel 9 Byggegrube<br />
9.3.5 Yderligere dokumentation<br />
Da det kræver en del arbejde at beregne radiusvektorer <strong>og</strong> drivende <strong>og</strong> stabiliserende momenter<br />
m.m. er der kun vist beregninger <strong>og</strong> skitser for én beregningsgennemgang. Det er i<br />
øvrigt meget pladskrævende at vise samtlige skitser med tilhørende brudlinier. Derfor er<br />
det undladt at medtage disse i rapporten. Derimod findes på projektgruppens projektweb<br />
under mappen Tillæg til <strong>bilagsrapport</strong>, et dokument med scannede håndskitser samt beregning<br />
af radiusvektorer. Sidst i dokumentet er vedlagt et Excel beregningsregneark brugt til<br />
beregning af momenterne MGs, MGd <strong>og</strong> Mp.<br />
Projektgruppens webadresse er: http://www.civil.aau.dk/~bjerg03.<br />
260
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
I det følgende beskrives de anlægstekniske forhold omkring opførelsen af Kennedy Arkaden.<br />
Der fokuseres først <strong>og</strong> fremmes på de entreprenørmæssige overvejelser i opførselsesfasen.<br />
Opbygningen af kapitlet følger byggeriets første faser til færdiggørelsen af kældersektionen.<br />
I hovedtræk indeholder kapitlet udførelsesmetoder, tidsplanlægning <strong>og</strong> tilbudskalkulation.<br />
Bestemmelse af udførelsestider foretages på baggrund af Appendiks 2 i Anlægsteknik 2 –<br />
Styring af byggeprocessen, medens tilbudskalkulation foretages på baggrund af V&S bøgerne,<br />
2000.<br />
I udarbejdelsen af det anlægstekniske fagområde vælges det overordnet at afgrænse sig fra<br />
følgende forhold:<br />
Nedtagningsentreprise for det eksisterende byggeri (rutebilstationen).<br />
Tegningsmaterialet tager udgangspunkt i de nuværende forhold, da der ikke foreligger<br />
andet.<br />
10.1 Forberedelse til opførelsesfasen<br />
Bygherren i forbindelse med Kennedy Arkaden er TK Development. Firmaet er et udviklingsfirma,<br />
hvilket vil sige, at de hovedsageligt opfører et byggeri for derefter at sælge det<br />
til en anden part, som kan drive det. TK Development beskæftiger sig hovedsageligt med<br />
shoppingcentre, storbutikker <strong>og</strong> domicilejendomme. Et projekt af Kennedy Arkadens type<br />
er en af firmaets kernekompetencer, <strong>og</strong> er helt i tråd med lokalplanlægningen fra Aalborg<br />
Kommune.<br />
Før påbegyndelse af et hvilket som helst byggeri i Danmark, stilles der krav til bygherren<br />
om, at denne udarbejder en skriftlig plan for sikkerhed <strong>og</strong> sundhed for byggepladsens indretning<br />
<strong>og</strong> drift. Bygherren har d<strong>og</strong> mulighed for at uddelegere opgaven til den projekterende<br />
eller totalentreprenøren. [Olsen, et.al., 2001]<br />
Selve redegørelsen skal bl.a. indeholde:<br />
En organisationsplan for byggesagens parter<br />
En byggepladstegning der specifikt beskriver indretningen af byggepladsen<br />
En tidsplan der angiver arbejdet på byggepladsen, samt hvornår der foregår arbejder<br />
der medfører særlig fare.<br />
261
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
En lignende redegørelse der stilles til de udførende, vil blive udarbejdet i dette afsnit.<br />
10.2 Indretning af byggepladsen<br />
I det følgende afsnit beskrives hvorledes byggepladsen indrettes. Afsnittet vil indeholde<br />
byggepladstegninger i skitseform. Den endelige byggepladstegning er vedlagt i tegningsmappen.<br />
Selve området tilhører Aalborg rutebilstation. Rutebilstation skal rives ned <strong>og</strong> skal blive en<br />
del af Kennedy komplekset, hvor der dagligt skal afgå over 400 busser. [Skanska, 2005].<br />
Dette bevirker, at i forbindelse med indretningen af byggepladsen skal der tages højde for,<br />
at der er plads til en midlertidig rutebilstation, <strong>og</strong> at den fortsætter sin drift i nærheden af<br />
banegården, hvilket vil sige, at byggepladsen skal deles mellem byggeriet <strong>og</strong> rutebilstationen.<br />
Omfanget af matrikelarealet afgrænses af lokalplansområdets afgrænsning. Denne er markeret<br />
på figur 10-1. Området afgrænses mod øst af godsbanearealet, mod syd af jernbanen,<br />
hvor sporene mellem gods- <strong>og</strong> persontransport samles, mod vest af jernbanen <strong>og</strong> mod nord<br />
Jyllandsgade.<br />
Figur 10-1: Markerer matrikelarealet i henhold til lokalplanen. Aalborg Kommune, 2001<br />
Matrikelarealet defineres i det følgende som byggefeltet, medens arealet bag indhegningen<br />
defineres som byggepladsen.<br />
262
10.3 Indhegning af byggepladsen<br />
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
Indhegning af byggepladsen er et af de første forhold, der skal varetages i begyndelsen af<br />
et byggeri. Indhegningen er et lovkrav fra myndighederne, som skal sikre, at offentligheden<br />
ikke har adgang til byggepladsen af sikkerhedsmæssige årsager, <strong>og</strong> derudover mindsker<br />
indhegningen <strong>og</strong>så risikoen imod tyveri fra byggepladsen. Hvor meget af byggepladsen<br />
der skal indhegnes, er en vurderingssag fra byggeplads til byggeplads, men for den omtalte<br />
byggegrund vil en indhegning af hele byggepladsen ikke være hensigtsmæssig. Primært<br />
fordi byggepladsen er af en forholdsvis stor størrelse, som tilmed skal deles mellem<br />
byggeriet <strong>og</strong> den midlertidige rutebilstation. Det vurderes, at en hensigtsmæssig indhegning<br />
vil omfatte byggeriet, oplags- <strong>og</strong> arbejdsplads. På figur 10-2 er vist hvorledes indhegningen<br />
placeres, markeret med en punkteret linie.<br />
Omrids af<br />
bygningen<br />
O m 100 m<br />
Figur 10-2: Indhegningen markerer indhegningen af byggepladsen.<br />
Sikkerhedsafstanden mellem indhegning <strong>og</strong> bygning afhænger af bygningshøjden, <strong>og</strong> da<br />
Kennedy Arkaden har en bygningshøjde mellem 20 <strong>og</strong> 50 m, påkræves en sikkerhedsafstand<br />
på 8,0 m. [Olsen, et. al., 2001]<br />
Mod tre af siderne, henholdsvis vest, syd <strong>og</strong> østsiden, vil der ikke være problemer med at<br />
overholde sikkerhedsafstanden. Mod vestsiden vil indhegningen udgøre det eksisterende<br />
trådhegn, der adskiller jernbanen <strong>og</strong> grunden. Denne er placeret 15 m væk fra bygningen.<br />
Der anvendes trådhegn på betonklodser ved indhegningen mod syd- <strong>og</strong> østsiden. Afstanden<br />
mod østsiden vil være 8 m <strong>og</strong> mod sydsiden 25 m for at gøre plads til oplagsplads. Mod<br />
Jyllandsgade kan sikkerhedsafstanden ikke overholdes, da byggeriet føres ud til skellet.<br />
Dette medfører, at indhegningen ud mod Jyllandsgade vil optage en del af fortovet, hvorved<br />
der benyttes en indhegning af plankeværkstypen med en solid overliggende skærm,<br />
N<br />
263
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
således at færdende sikres imod nedfaldende materielt. Afstand fra plankeværk til bygning<br />
vil mod nordsiden være på 5 m, jf. tegning A1.<br />
Tidsforbruget for arbejdet med at opføre indhegningen aflæses til at udgøre 2 mandetimer<br />
pr. 2,5 m plankeværk <strong>og</strong> 1 mandetime for hvert 3 m trådhegn. [Olsen, et. al., 2001] Den<br />
samlede mængde af ressourcer der skal afsættes til at opføre indhegningen for hele byggepladsen<br />
angives i tabel 10-3.<br />
10.4 Byggepladsens kørearealer<br />
Der er mulighed for at benytte to indfaldsveje til byggefeltet, henholdsvis ved det nordvestlige<br />
<strong>og</strong> nordøstlige hjørne, begge via Jyllandsgade. Hvorledes disse er placeret i forhold til<br />
byggeriet er vist på figur 10-3. Da Jyllandsgade er offentlig <strong>og</strong> lokaliteten befinder sig indenfor<br />
byområde, vil der ikke være mulighed for at spærre Jyllandsgade af i byggeperioden.<br />
Figur 10-3: Indfaldsvejene til byggefeltet.<br />
Den primære tilkørsel af materiel til byggepladsen vil foregå via det nordvestlige hjørne,<br />
medens der vil være to udkørselsmuligheder fra byggepladsen, ifølge figur 10-4. Det vælges<br />
at benytte to udkørsler, hvorved unødig trafik omkring arbejdspladsen undgås.<br />
Køreretningen på byggepladsen vil være ensrettet for at sikre hensigtsmæssig færdsel <strong>og</strong><br />
mindske risikoen for ulykker. Byggepladsvejene udføres med en mindste bredde på syv<br />
meter, hvorved der <strong>og</strong>så vil være plads til mobile kraner <strong>og</strong> lastbiler samtidig.<br />
Ind- <strong>og</strong> udkørsel til/fra byggepladsen foregår gennem porte. En fast procedure ved ankomst<br />
til byggepladsen er, at der skal afleveres køreseddel ved formandsv<strong>og</strong>nen, hvorefter videre<br />
264
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
kørsel angives. Herved undgås misforståelser <strong>og</strong> fejlleverancer. Udkørsel fra byggefeltet<br />
vil foregå ved det nordøstlige hjørne.<br />
For at sikre sig mod hærværk på kørende materiel, placeres disse efter endt arbejdstid på<br />
selve kørearealerne indenfor indhegningen.<br />
Med de valgte placeringer af indhegning <strong>og</strong> kørebane til <strong>og</strong> fra byggepladsen, vil det ikke<br />
være muligt at holde sig indenfor byggegrunden. Der skal forhandles med Aalborg Kommune<br />
om benyttelse af nab<strong>og</strong>runden.<br />
Figur 10-4: angiver kørebane samt køreretning på byggepladsen.<br />
Af figur 10-4 fremgår det, at den midlertidige rutebilstation placeres i det nordøstlige hjørne<br />
af byggefeltet. Trafikken til <strong>og</strong> fra rutebilstationen skal benytte nab<strong>og</strong>rundens indfaldsvej<br />
fra Jyllandsgade, hvorved trafikken fra rutebilstationen holdes adskilt fra byggepladsens.<br />
Den eksisterende befæstelse er asfalteret <strong>og</strong> forudsættes at være bæredygtigt. Der afsættes<br />
mandetimer til etablering af køreareal, hvor befæstelsens ikke kan benyttes til køreareal.<br />
Tabel 10-3 angiver, hvor meget tid der skal afsættes til anlæggelse af byggepladsvej med et<br />
250 mm lag mekanisk stabilt grus (MSG).<br />
10.5 Skurby<br />
Opsætning af skurby skal ske i henhold til gældende lovgivning. Der henvises til skurregulativet,<br />
som dikterer en række detaljerede krav for manskabsskurenes indretning, størrelse,<br />
materialevalg osv.<br />
265
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
Placering af skurbyen deles op i mindre enheder. Indenfor indhegningen ved den vestlige<br />
del af byggefeltet, skal administrationsv<strong>og</strong>nene placeres, hvilket er kontor- <strong>og</strong> formandsv<strong>og</strong>nene.<br />
Derudover skal der på det resterende areal ved den vestlige side udlægges areal<br />
til redskabsskure, da kostbart materielt af forsikringsmæssige hensyn skal indhegnes.<br />
Mandskabs- <strong>og</strong> redskabsv<strong>og</strong>ne med sekundært materielt placeres udenfor indhegningen,<br />
langs godsbanearealet ved den østlige del af byggefeltet. Der indrettes parkeringspladser i<br />
tilknytning til skurenhederne. Placeringerne af skurv<strong>og</strong>nene er markeret på figur 10-5.<br />
Figur 10-5: Angiver placeringerne af skurbyen, hvor skurby 1 er administrationen, skurby 2 er mandskabsv<strong>og</strong>nene<br />
<strong>og</strong> skurby 3 er redskabsv<strong>og</strong>nene.(tegning skal rettes)<br />
Der afsættes to skurenheder til formændene. Deres arbejde skal bl.a. bestå i at koordinere<br />
arbejdet på pladsen <strong>og</strong> administrere lagermateriellet. Dernæst afsættes to skurenheder til de<br />
tilsynsførende, hvilket vil sige de projekterende, arkitekterne <strong>og</strong> bygherren. Til håndværkerne<br />
afsættes der fire mandskabsv<strong>og</strong>ne <strong>og</strong> ti skurenheder til materiellet. Derudover placeres<br />
tre sanitets- <strong>og</strong> toiletv<strong>og</strong>ne på byggefeltet. En ved administrationsv<strong>og</strong>nene, en ved arbejdspladsen<br />
<strong>og</strong> en ved omklædningsrummene. Herved er der taget højde for, at gangafstanden<br />
til disse ikke bliver uhensigtsmæssige store. Tabel 10-1 angiver størrelse <strong>og</strong> antallet<br />
af de skurv<strong>og</strong>ne der skal opsættes. Antallet af skurenheder vil øges i takt med at arbejdet<br />
på byggepladsen bliver mere omfattende.<br />
266
Tabel 10-1: Angiver det valgte antal a f skurv<strong>og</strong>ne for det omtalte byggeprojekt.<br />
Størrelse Antal<br />
Formandsv<strong>og</strong>ne 4 personers 2<br />
Kontorv<strong>og</strong>ne 4 personers 2<br />
Mandskabsv<strong>og</strong>ne 10 personers 4<br />
Redskabsskure 20 fod 10<br />
Sanitets- <strong>og</strong> toiletv<strong>og</strong>ne 40 personers 3<br />
Total 21<br />
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
Tidsforbruget i forbindelse med opsætningen af skurv<strong>og</strong>nene beregnes i tabel 10-3.<br />
10.6 Lagerplads <strong>og</strong> arbejdssteder<br />
Efterhånden som byggeriet påbegyndes <strong>og</strong> tager form, opstår der et behov for lagerplads<br />
<strong>og</strong> arbejdssteder. Byggepladsen skal indrettes således, at de enkelte lagerpladser <strong>og</strong> arbejdssteder<br />
placeres efter deres vigtighed. På byggepladsen skal der gøres plads til:<br />
jorddepot<br />
jernplads<br />
forskallingsplads<br />
Mod vest <strong>og</strong> syd for bygningen vil der være mulighed for at placere de nævnte punkter.<br />
Hvorledes der disponeres over pladsen illustreres på figur 10-6.<br />
Figur 10-6: angiver hvorledes arbejdspladsen opbygges mht. jernplads, forskallingsplads <strong>og</strong> jorddepot.<br />
267
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
På figur 10-6 kan det ses, at der er blevet gjort plads til en skinnekørende tårndrejekran ved<br />
oplagspladsen, for at lette processen med at flytte ting på pladsen. Kranen er placeret således,<br />
at den kan bidrage til opførelsen af kælderen.<br />
I <strong>og</strong> med at opførelsen af kældersektionen er en af de første faser i byggeriet, får jorddepotet<br />
en central placering. Efter færdiggørelsen af kældersektionen er nødvendigheden for et<br />
jorddepot i nærheden af byggeriet begrænset, hvorved dette kan flyttes. Der afsættes 250<br />
m 2 til jorddepotet.<br />
På jernpladsen udføres alt armeringsarbejdet. Inde på selve jernpladsen er der afsat areal af<br />
til aflæsning af armeringsjern, et rålager, klippebord, bukkebord <strong>og</strong> et lager af færdig bukket<br />
jern. Arealet af selve jernpladsen vil være på 405 m 2 .<br />
På forskallingspladsen skal der gøres plads til at forskallingen kan opbevares, klargøres <strong>og</strong><br />
rengøres. Tømrepladsen er placeret sammen med forskallingspladsen. Da hele kælderkonstruktionen<br />
in-situ støbes, placeres forskallingspladsen centralt i byggeriets første fase. Der<br />
afsættes et areal på 300 m 2 til forskallingspladsen.<br />
Dimensionerne af de valgte arbejdspladser kan aflæses på figur 10-6. Der er ikke blevet<br />
gjort plads til en betonplads, da det forudsættes, at det skal leveres direkte fra betonfabrikken,<br />
klar til støbning.<br />
Udførelsestider i forbindelse med anlæggelsen af arbejdspladsen angives i tabel 10-3.<br />
10.7 Kraner<br />
I forbindelse med opførelsen af kældersektionen, vil det være tilstrækkelig at benytte en<br />
kran til opgaven. Kranens primære opgave vil være at løfte elementer, armering <strong>og</strong> forskalling.<br />
Valget af kranen baseres på, at den skal kunne løfte et element omtrent 39 m ud, hvilket<br />
er bredden på kælderen. Det vælges, at anvende en skinnekørende tårndrejekran, da<br />
udliggerlængden derved begrænses. En kran fra Krøll K-320 opfylder de stillede krav. Udligger<br />
længden på denne type kran ligger i et interval mellem 35-75 m. <strong>og</strong> fås med et lastmoment<br />
på 320 tm. Olsen, et. al., 2001. Placeringen af kranen er vist på figur 10-7, <strong>og</strong><br />
opsætningen af kranen skal udføres af et specialfirma ved hjælp af en semimobil kran.<br />
268
Figur 10-7: markerer omfanget af kranens arbejdsområde.<br />
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
Den føromtalte kran monteres med en udliggerlængde på 50 m, <strong>og</strong> dens arbejdsområde er<br />
ligeledes optegnet på figur 10-7 med en stiplet linie. Kransporet placeres på et bæredygtigt<br />
<strong>og</strong> plant fundament, hvilket medfører, at afstanden til kranarrangementet skal være mindst<br />
50 cm [Olsen, et. al., 2001]. Kransporet, der er seks meter bredt, placeres med en afstand<br />
på en meter fra bygningen, <strong>og</strong> tre meter fra byggepladsvejen, hvorved afstandsreglerne er<br />
overholdt.<br />
Det tungeste element vejer cirka 8 t, <strong>og</strong> skal kranen benyttes til at montere samtlige elementer<br />
til stueetagens dæk, skal den kunne placere elementer 40 m ude fra kranens symmetriakse.<br />
Bæreevnen for den valgte type kran angives i tabel 10-2. Der kan være komplikationer<br />
med at placere de yderste elementer mht. til bæreevnen, der bliver udnyttet maksimalt.<br />
I tilfælde af at den valgte kran ikke kan udføre arbejdet, vil en anden kran på byggepladsen<br />
udføre arbejdet.<br />
Tabel 10-2: angiver bæreevnen for den valgte type kran.<br />
Krøll K-320 Bæreevne<br />
320 m 1 t<br />
160 m 2 t<br />
80 m 4 t<br />
40 m 8 t<br />
Tabel 10-3 angiver udførelsestiden i forbindelse med opstillingen af den valgte type kran.<br />
Længere henne i byggeprocessen vil der blive behov for flere kraner, hvorved disse skal<br />
placeres i forskellige højder, for derved at undgå kollision.<br />
269
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
10.8 Øvrige forhold<br />
Før byggepladsen er klar til at blive taget i brug, er der yderligere n<strong>og</strong>le forhold der skal<br />
betragtes.<br />
Elforsyning<br />
Elforsyning til byggepladsen foregår ved tilkobling til det offentlige net, <strong>og</strong> foretages af<br />
el-leverandøren (Aalborg Elforsyning). Ved byggefeltets nordøstlige hjørne forefindes en<br />
transformerstation, <strong>og</strong> forsyningskabler vil blive trukket fra denne til en hovedtavle placeret<br />
ved arbejdsområdet, jf. afsnit 10.6. Større materielt, såsom kraner <strong>og</strong> belysning, kobles<br />
direkte på hovedtavlen. Fra hovedtavlen vil der være mulighed for at koble undertavler på<br />
til mindre materiel, d<strong>og</strong> må afstanden fra hovedtavle til undertavle ikke blive mere end 25<br />
m, hvilket kan medvirke, at der skal oprettes flere hovedtavler.<br />
Belysning af byggepladsen<br />
Udendørs belysning af byggepladsen vil være aktuelt i vinterhalvåret, <strong>og</strong> armaturerne til<br />
belysning monteres på master. Indendørs belysning vil foregå med lysstofrør.<br />
Vandforsyning<br />
I byggeperioden skal der være adgang til vand i skurbyerne <strong>og</strong> ved betonstøbningen. Vandforsyningen<br />
tilkobles det offentlige ledningssystem.<br />
10.9 Bestemmelse af tidsforbrug<br />
Bestemmelse af tidsforbruget opstilles på baggrund af de forudgående parametre i tabel<br />
10-3. Værdier der ikke kan findes ved opslag skønnes <strong>og</strong> markeres med (*).<br />
270
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
Tabel 10-3: angiver mængder <strong>og</strong> udførelsestid i forbindelse med indretningen af arbejdspladsen Olsen, et.<br />
al., 2001.<br />
Aktivitet<br />
Indhegning:<br />
Mængde Ydelsesdata Udførelsestid Bemanding Arbejdstid<br />
Trådhegn 256 m 0,33 mh/m 85 mh 3* 3,5 dage<br />
Plankeværk 100 m 0,80 mh/m 80 mh 3* 3,5 dage<br />
Kørebane:<br />
Befæstelse af byggepladsvej 2000 m 2<br />
0,044 mh/m 2<br />
88 mh 3* 3,5 dage<br />
Skiltning af kørebane 10 skilte* - 3 mh* 1* ½ dag<br />
Markering af kørebane 200 m - 3 mh* 1* ½ dag<br />
Skurby:<br />
Skurv<strong>og</strong>ne 21 stk. 3 mh/stk. 63 mh 4* 2 dage<br />
Arbejds- <strong>og</strong> oplagsplads:<br />
Armeringsplads 405 m 2<br />
- 32 mh 3* 1,5 dag<br />
Forskallingsplads 300 m 2<br />
- 30 mh* 2* 2 dage<br />
Jorddepot 250 m 2<br />
- 20 mh* 2* 1,5 dag<br />
Mørtelblandeanlæg - - 3 mh 1* ½ dag<br />
Opsætning af kran:<br />
Semimobil kran 1 - 80 mh 5* 2 dage<br />
Tårndreje kran 1 - 200 mh 5* 5 dage<br />
Øvrige forhold:<br />
Elforsyning 1 hovedtavle<br />
- 8 mh* 2* ½ dag<br />
Belysning 6 master - 16 mh* 2* 1 dag<br />
Vandforsyning Offentligt<br />
net<br />
- 72 mh* 3* 3 dage<br />
Parametrene for de forskellige forhold, angivet i tabel 10-3, benyttes igen i forbindelse<br />
med udarbejdelsen af tidsplanlægningen for projektet, hvilket behandles senere i kapitlet.<br />
271
Bilag 10 Anlægsteknik<br />
272
Bilag 11 Jordarbejde<br />
Bilag 11 Jordarbejde<br />
Efter indretningen af byggepladsen er fuldført påbegyndes jordarbejdet. Funderingsmetoderne<br />
er delvis afgørende for jordarbejdet. Disse er bestemt i afsnittet om de geotekniske<br />
forhold, se afsnit 8.1.6. I korte træk blev der i det omtalte afsnit bestemt, at kælderen skal<br />
direkte funderes, <strong>og</strong> derudover skal der anlægges et skråningsanlæg omkring den vestlige<br />
<strong>og</strong> nordlige side af kælderen.<br />
Dette afsnit beskriver, hvilket materiel <strong>og</strong> ressourcer der skal bruges til at udføre det omtalte<br />
arbejde. Bestemmelse af omfanget på jordarbejdet bestemmes i henhold til [Olsen, et.<br />
al., 2001]<br />
Direkte fundering<br />
For at kunne fundere direkte, skal al overliggende jord over bæredygtigt lag fjernes ned til<br />
kote -0,5 m. For at beregne hvor meget jord der skal fjernes, er der set på, hvor der skal<br />
graves jord væk <strong>og</strong> hvor dybt der skal graves. Der ses bort fra forurenet jord.<br />
Ud fra figur 11-1 beregnes den samlede mængde jord, som skal graves væk efter af spunsvæggen<br />
er rammet ned.<br />
49<br />
Dybde 3 m<br />
32<br />
Skråningsanlæg<br />
Dybde 4,7 m<br />
Figur 11-1. Længder, bredder <strong>og</strong> højder for udgravningen af kælderkonstruktionen.<br />
Kælderens volumen udregnes til:<br />
63<br />
71<br />
39<br />
N<br />
Bygningsafgrænsning<br />
Kælderafgrænsning<br />
47<br />
273
Bilag 11 Jordarbejde<br />
274<br />
3<br />
63 39 4,7 11.548<br />
V m m m m<br />
kælder F<br />
Det samlede volumen jord som skal fjernes i forbindelse med udgravningen af kælderen er:<br />
3<br />
V 71m47m4,7m15.684mF Sandpude<br />
Vest for kælderen skal der laves sandpudefundering. Overgangen fra sandpuden til pælefunderingen<br />
skal laves med anlæg 1. Sandpudens vandrette udstrækning ved overfladen<br />
(kote +4,2 m) skal være 2 m ud fra bygningens afgrænsning.<br />
Ved vestgavlen skal jorden udskiftes ned til kote +1,9 m (R100) <strong>og</strong> ved kælderen +0,6 m<br />
(B203). Til beregningen af voluminet af den jord som skal fjernes, er der lavet n<strong>og</strong>le simplificeringer.<br />
Der er udregnet en gennemsnitsdybde for sandpuden til 1,3 m. Sandpudens<br />
dimensioner bliver således 48,8 m <strong>og</strong> 33,5 m. Sandpudens volumen udregnes til:<br />
V 32m49m3m4.704m 3<br />
sandpude F<br />
I forbindelse med udførelsen af kælderen er der lavet en grundvandssænkning. Denne har<br />
en udstrækning mod vest, således at GVS står i kote +1,2, der hvor der skal laves sandpudefundering.<br />
Derved kommer der ikke problemer med GVS ved udgravningen af sandpuden.<br />
Den samlede mængde jord som skal fjernes bliver:<br />
V 16.213m 4741m 20.954m<br />
3 3 3<br />
samlet F<br />
Den del af udgravningen, som skal genfyldes, er skråningsanlægget <strong>og</strong> de 3 m ind til kældervæggen<br />
<strong>og</strong> bestemmes til:<br />
V 15.684m 11.548m 4136m<br />
3 3 3<br />
genfyldning kælder F F F<br />
Forudsætninger<br />
Jorden har en rumfangsforøgelse på 20 % når den bliver gravet op, dvs. udvidelsesfaktoren<br />
er 1,2. Der regnes med en fast densitet på 1600 kg/m 3 .
11.1 Flytning af jord<br />
Bilag 11 Jordarbejde<br />
Til beregning af hvor meget jord der fjernes pr. time er det nødvendigt at vælge hvilket<br />
materiel der skal benyttes. Gravmaskine <strong>og</strong> lastbiler vælges ud fra de krav, som er gældende<br />
for projektet. Hvor der ikke er anført n<strong>og</strong>en kilde, henvises til [Olsen, et. al., 2001].<br />
Den praktiske produktion er givet ved formel (11.1)<br />
P V A C<br />
(11.1)<br />
hvor<br />
V er produktionsvoluminet, som er flyttet jord pr. cyklus [m 3 ]<br />
A er antal læs pr. time [h -1 ]<br />
C er effektivitetsfaktoren [-]<br />
Effektivitetsfaktoren C er givet ved formel (11.2)<br />
C kpkf kskk kakms kle<br />
(11.2)<br />
hvor<br />
kp er personfaktoren [-]<br />
kf er kvalifikationsfaktoren [-]<br />
ks er sigtbarhedsfaktor [-]<br />
kk er koblingsfaktoren [-]<br />
ka er arbejdets artfaktor [-]<br />
kms er maskinstopfaktor [-]<br />
kle er læsseeffektivitetsfaktor [-]<br />
Personfaktoren kp<br />
Personfaktoren tager højde for pauser <strong>og</strong> lignende. Det er almindeligt at regne med 50 minutter<br />
pr. time. kp bliver da 50/60 = 0,83.<br />
Kvalifikationsfaktoren kf<br />
Denne faktor afhænger af førernes dygtighed. Ud fra erfaringstal givet i Anlægsteknik aflæses<br />
kf til 1,20, da der regnes med en kvalifikation som ”Mester”.<br />
Sigtbarhedsfaktor ks<br />
Faktoren tager højde for nedsat arbejdstempo. ks sættes til 0,8 når der er tale om sne, tåge<br />
eller skumring. Da arbejdet starter i august, sættes ks til 1.<br />
275
Bilag 11 Jordarbejde<br />
Koblingsfaktor kk<br />
Koblingsfaktoren tager højde for at flere maskiner arbejder sammen, f.eks. transportv<strong>og</strong>ne<br />
<strong>og</strong> gravemaskiner. kk sættes til 0,9.<br />
Arbejdets artfaktor ka<br />
ka afhænger af, hvordan forholdene er der hvor gravmaskinen arbejder, samt hvordan jorden<br />
er at arbejde med. For dette tilfælde sættes ka til 0,8.<br />
Maskinstopfaktor kms<br />
Da maskinstop, som varer over tre uger, er forholdsvis sjældne <strong>og</strong> erstatningsmaskiner hurtigt<br />
kan skaffes, sættes maskinstopfaktoren til 1,0.<br />
Læsseeffektivitetsfaktor kle<br />
Denne faktor afhænger af, hvordan gravemaskinen er placeret i forhold til køretøjerne. Da<br />
køretøjerne regnes at stå i samme niveau, kan kle sættes til 0,90.<br />
Med disse faktorer beregnes effektivitetsfaktoren ud fra formel (11.2) til:<br />
276<br />
C 0,831,201,000,900,801,000,90 0,65<br />
11.1.1 Gravemaskine<br />
Til udgravningsarbejdet skal der benyttes en gravmaskine, som kan grave ned til en dybde<br />
på mindst 4,7 m. Der regnes med en skovl med rumindhold på 1,5 m 3 . Der skal bruges en<br />
gravemaskine med en maksimal gravedybde på 6,7 m <strong>og</strong> kan monteres med en skovl med<br />
en kapacitet på 1,5 m 3 , <strong>og</strong> vha. figur 2.49 i [Olsen, et. al., 2001] aflæses den teoretiske ydeevne<br />
til 240 m 3 F /h, når der skal graves i sand <strong>og</strong> grus.<br />
Den praktiske kapacitet findes ved at korrigere med f0, som afhænger af gravedybden, <strong>og</strong><br />
er aflæst til 0,89. Der skal ligeledes korrigeres for gravemaskinens svingningsvinkel fs som<br />
aflæses til 1,0 da maskinen kun drejer 90˚, da lastbilen kan stå ved siden af gravemaskinen.<br />
Gravemaskinens praktiske produktivitet udregnes vha. formel (11.1).<br />
3 3<br />
mFmF h h<br />
P 240 0,890,65 139<br />
11.2 Transport<br />
Til at transportere jorden væk fra byggepladsen skal der benyttes entreprenørlastbiler med<br />
et rumindhold på 18 m 3 . En transportv<strong>og</strong>ns ydeevne udregnes ligeledes efter formel (11.1).<br />
Formlen modificeres til (11.3).
Bilag 11 Jordarbejde<br />
60<br />
PV C<br />
(11.3)<br />
T<br />
hvor<br />
T er v<strong>og</strong>nenes omløbstid [min]<br />
Den mængde jord som transporteres pr. gang findes vha. formel (11.4), hvor den mindste<br />
værdi benyttes:<br />
GT<br />
<br />
VTminL (11.4)<br />
<br />
V0fC<br />
hvor<br />
GT er det tilladelige læs [t]<br />
L er den løse jords densitet [t/m 3 ]<br />
V0 er det strøgne mål op til ladets sidekanter [m 3 ]<br />
fc er fyldningsfaktoren [-]<br />
Der vælges en lastbil med en nyttelast på 18.000 kg <strong>og</strong> rumindhold på 18 m 3 . Fyldningsfaktoren<br />
er 1,15-1,20 når der køres med top på lasten. Formel (11.4) giver da:<br />
18.000kg<br />
3<br />
11m<br />
kg<br />
V 1.600 3<br />
T minm<br />
<br />
18<br />
m 1, 2 21,<br />
6m<br />
3 3<br />
Derved kan der transporteres 11<br />
11.3 Omløbstid<br />
3<br />
mF pr. lad.<br />
Omløbstiden er den tid, det tager at læsse, køre <strong>og</strong> aflæsse en lastbil. Omløbstiden afhænger<br />
af gravemaskinetiden, transporttiden, aflæsningstiden <strong>og</strong> manøvretiden. Til beregning<br />
af omløbstiden uden ventetid benyttes formel (11.5).<br />
T tgtk ta tm<br />
(11.5)<br />
hvor<br />
tg er gravemaskinetiden [min]<br />
tk er kørselstiden [min]<br />
ta er aflæsningstiden [min]<br />
277
Bilag 11 Jordarbejde<br />
278<br />
tm er manøvretiden [min]<br />
11.3.1 Gravemaskinetiden<br />
Gravemaskinetiden beregnes ved formel (11.6):<br />
V<br />
t t t 60 t<br />
(11.6)<br />
g l k0 T<br />
PG<br />
ko<br />
hvor<br />
tl er læssetiden [min]<br />
tk0 kan sættes lig 0,2 min når ringkørsel er mulig <strong>og</strong> 1 min, når den skal bakke ind efter<br />
at den forrige er kørt [min]<br />
VT er det mulige læssevolumen for lastbilen [m 3 /lad]<br />
PG er gravemaskinens produktion [m 3 /h]<br />
11<br />
t <br />
3<br />
m<br />
g<br />
lad<br />
3<br />
m 1, 2 139<br />
h<br />
min 60 h 0,2min min 4,2 lad<br />
11.3.2 Kørselstid<br />
Den jord, som skal fjernes fra grunden, køres til Rørdal, som ligger ca. 6 km fra byggepladsen<br />
mod øst. Der regnes med en gennemsnits kørehastighed på 35 km/h. Lastbilens kørselstiden<br />
tk frem <strong>og</strong> tilbage bliver:<br />
min 60 h tk 26 km21min km 35<br />
h<br />
11.3.3 Aflæsningstid<br />
For last med bagudtømning med sand er aflæsningstiden ta aflæst til 0,6 min.<br />
11.3.4 Manøvretid<br />
Da det antages at v<strong>og</strong>nen kører under aflæsning bliver tm 0,8 min.<br />
11.3.5 Omløbstid<br />
Den samlede omløbstid bliver:
T 4, 2min 21min0,6min 0,8min 26,6min<br />
Ydeevnen beregnes efter formel (11.3) til:<br />
60<br />
P11m 0,65 16,1<br />
26,6min<br />
3<br />
min<br />
h<br />
3<br />
mF<br />
F h<br />
Bilag 11 Jordarbejde<br />
Det teoretiske antal lastbiler nt er defineret, der det ental lastbiler som skal til for at holde<br />
gravemaskinen beskæftiget hele tiden. nt er givet ved formel (11.7).<br />
T<br />
nt<br />
(11.7)<br />
t<br />
g<br />
Ved at indsætte i formel (11.7) fås<br />
27,6min<br />
nt<br />
5<br />
5, 2min<br />
Derved skal der benyttes fem lastbiler til at transportere jord væk fra byggepladsen.<br />
Den samlede produktion for gravemaskine <strong>og</strong> fem lastbiler pr. time Ptot beregnes efter formel<br />
(11.8).<br />
60 min V<br />
P h (11.8)<br />
t<br />
Ved indsættelse fås:<br />
11m<br />
P 60 127<br />
5, 2min<br />
g<br />
min<br />
3<br />
F<br />
3<br />
mF<br />
h h<br />
11.3.6 Genfyldning af byggegrube <strong>og</strong> sandpude<br />
I forbindelse med genfyldningen af byggegruben samt etableringen af sandpuden skal der<br />
anvendes en læssemaskine som kører på gummihjul. Det antages at gummihjulsmaskinens<br />
skovl har en skovl med størrelsen 2,5 m 3 .<br />
Maskinens arbejdsforløb består af gravning, manøvring <strong>og</strong> tømning. Til dette går ca. 0,5<br />
min, <strong>og</strong> da jorden skal placeres på aflæsningsstedet tillægges 0,2 min. Cyklustiden bliver<br />
således 0,7 min.<br />
279
Bilag 11 Jordarbejde<br />
Det antages at maskinen <strong>og</strong>så skal flytte jorden, derfor skal der tillægges en variabel omløbstid<br />
tv. Denne tid er givet ved formel (11.9)<br />
280<br />
t<br />
v<br />
60 L L <br />
<br />
1000 <br />
<br />
vf v <br />
t <br />
hvor<br />
L er strækningen som maskinen flytter jorden [m]<br />
vf er maskinens hastighed i læsset tilstand [km/h]<br />
vt er maskinens hastighed i tom tilstand [km/h]<br />
(11.9)<br />
Strækningen som maskinen skal flytte jorden sættes til at være 25 m. Hastighederne vf <strong>og</strong> vt<br />
er fundet til henholdsvis 7 km/h <strong>og</strong> 12 km/h. Den variable omløbstid bliver<br />
min 60 h 25m 25m<br />
<br />
tv 0,3min<br />
km km <br />
1000m 7 h 12 h <br />
Den samlede tid for 2,5 m 3 bliver således 1 min, hvilket er det samme som en produktion<br />
på 130 m 3 /h.<br />
11.4 Tid<br />
Ud fra de fundne jordmængder, er det muligt at beregne varigheden for de forskellige opgaver.<br />
Den tid, som skal benyttes til udgravningen af kælderen, beregnes til:<br />
3<br />
16.289m<br />
tkælder 128h<br />
3<br />
m<br />
127<br />
h<br />
Tid til udgravning til sandpuden beregnes til:<br />
3<br />
4741m<br />
tudgravning, sandpude 37h<br />
3<br />
m<br />
127<br />
h<br />
Den samlede tid til udgravning bliver således:
t 128h37h165h udgravning<br />
Bilag 11 Jordarbejde<br />
Da der er afsat 5 lastbilchaufføre <strong>og</strong> 1 gravmaskineføre, svarer dette til 768 mandetimer til<br />
udgravningen af kælderen <strong>og</strong> 222 mandetimer til sandpudeudgravningen.<br />
Arbejdet på jordarbejdet udgør omtrent 21 dage, hvoraf udgravningen til sandpudefunderingen<br />
udgør cirka 5 arbejdsdage <strong>og</strong> udgravning til kælderen cirka 16 arbejdsdage. Hvorledes<br />
arbejdet planlægges i henhold til det samlede arbejde beskrives i et senere kapitel,<br />
nærmere bestemt kapitlet omkring tids- <strong>og</strong> ressourcestyringen.<br />
281
Bilag 11 Jordarbejde<br />
282
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Dette afsnit omhandler konstruktion af kælderen under dagligvareforretningen i Kennedy<br />
Arkaden. Kælderen findes jf. figur 12-1 under den sydøstlige del af bygningen. Gennem<br />
dette afsnit bestemmes forbrug af materialer til bl.a. støbning af dæk <strong>og</strong> vægge <strong>og</strong> antal<br />
præfabrikerede betonelementer med henblik på udarbejdelse af tidsplan samt tilbudskalkulation<br />
på udførelse af støbe- <strong>og</strong> monteringsarbejde.<br />
Figur 12-1: Grundplan over Kennedy Arkaden, samt skitsering af søjler <strong>og</strong> vægge i kælderen.<br />
Afsnittet skal opfattes som et løsningsforslag til en fagentreprise omhandlende udførelsen<br />
af kælderen, hvor valg af udførelsesmetoder er lagt ud til entreprenøren. I udarbejdelsen af<br />
analysen forudsættes det at:<br />
Der er gravet ud til kælderen til kote DNN -0,2<br />
Der er en 320 tm kran eller flere mindre kraner til rådighed til montage af betonelementerne<br />
under hele opførelsesperioden<br />
Etablering af omfangsdræn er uden for entreprisen<br />
Efterfølgende jordarbejde er uden for entreprisen<br />
I forbindelse med støbearbejdet forudsættes det at:<br />
Færdigblandet beton leveres på pladsen, <strong>og</strong> udstøbes med bånd eller pumpe<br />
Betonens 28-døgns styrke er lig 40 MPa<br />
Støbearbejdet foregår i september/oktober, dvs. i en periode uden nattefrost<br />
Middeldøgntemperaturen antages i støbeperioden til 9 ºC<br />
N<br />
283
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Bestemmelse af tidsforbrug foretages på baggrund af Appendiks 2 i Anlægsteknik 2 - Styring<br />
af byggeprocessen, mens tilbudskalkulation foretages på baggrund af V&Sprisbøgerne.<br />
Tidsforbruget ved jordarbejdet i forbindelse med udgravning til fundamenter<br />
er d<strong>og</strong> skønnet, da der ikke haves information om dette.<br />
12.1 Beskrivelse af kælder<br />
Beskrivelsen af kælderen tager udgangspunkt i projektmaterialet, da den i projektet udførte<br />
skitseprojektering ikke omhandler denne del af Kennedy Arkaden. Længde <strong>og</strong> bredde af<br />
kælderen samt vægtykkelser er derfor bestemt af det udleverede projektmateriale, mens<br />
dæktykkelsen <strong>og</strong> højden af kælderen er skønnet. Det vælges ikke at udføre statiske beregninger,<br />
<strong>og</strong> derfor skønnes størrelser af fundamenter, gulvkonstruktion <strong>og</strong> bjælker, hvor der<br />
ikke haves tilstrækkelig information.<br />
På figur 12-2 ses grundplanen af kælderen, samt størstedelen af de i projektmaterialet beskrevne<br />
søjler. Der er foretaget visse småændringer i forhold til de originale tegninger. Der<br />
er ændret i den ydre geometri, samt fjernet enkelte mindre søjler, hvilket vurderes at være<br />
af mindre betydning. Det er således forholdene på figur 12-2 der er gældende.<br />
6,3 m<br />
284<br />
7,6 m<br />
4,5 m<br />
Elevator<br />
4,5 m<br />
Trappeskakt<br />
Figur 12-2: Grundplan over kælderen.<br />
58 m 3 m<br />
4,8 m<br />
Trappetårn<br />
A A<br />
Figur 12-2 viser kælderens længde <strong>og</strong> bredde lig hhv. 61 m <strong>og</strong> 39,3 m, hvilket giver et<br />
grundareal på ca. 2300 m 2 . Desuden er de tre adgangsveje til kælderen vist, hvilket antages<br />
at være de eneste. På figur 12-3 ses et lodret snit gennem kælderen. Bundkoten i udgravningen,<br />
terrænkoten <strong>og</strong> etagehøjden er skønnede størrelser, som herefter indgår i afsnittet.<br />
3,0 m<br />
6,3 m<br />
24,3 m 15 m<br />
N
180 mm armeret beton<br />
125 mm letklinker<br />
180 mm armeret beton<br />
Sand (300 mm)<br />
Figur 12-3: Snit A-A jf. figur 12-2.<br />
3,2 m<br />
1500<br />
3,27 m<br />
630<br />
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
DNN +0,3<br />
DNN +4,0<br />
Drænlag<br />
Vandtæt isolering<br />
Omfangsdræn<br />
DNN +1,2<br />
Drænrør pr. 2-3 m<br />
DNN -0,5<br />
Grundvandet står relativt højt i området, <strong>og</strong> derfor skal kælderen sikres mod fugt samt løftning.<br />
Af figur 12-3 fremgår det, at gulvkonstruktionen opbygges som en dobbeltkonstruktion,<br />
som nederst består af et 180 mm armeret betonlag, der udlægges på sandlaget. Derover<br />
etableres et permeabelt lag, hvorigennem indtrængende vand kan strømme imod et<br />
indlagt dræn <strong>og</strong> pumpes væk. Øverst støbes igen et 180 mm armeret betonlag. Den indlagte<br />
armering i gulvkonstruktionen består af rullenet, der forankres til armeringen fra fundamentet.<br />
Ydervæggen sikres mod vandindtrængning gennem en vandtæt isolering. Opbygningen<br />
af kælderen er en skønnet opbygning, for hvilken der ikke er udført statiske beregninger.<br />
12.2 Opbygning af kælderkonstruktion<br />
Det antages, at der i udbudsmaterialet er lagt op til, at entreprenøren kan vælge den udførelsesmetode,<br />
der er mest fordelagtig. Hermed menes, hvad der for entreprenøren er enten<br />
økonomisk eller konstruktionsmæssigt mest hensigtsmæssigt. Det vælges derfor at insitustøbe<br />
ydervæggene <strong>og</strong> gulvkonstruktionen i kælderen, mens søjler, bjælker <strong>og</strong> etageadskillelse<br />
mellem kælder <strong>og</strong> stueetage består af præfabrikerede elementer. Den mest hensigtsmæssige<br />
rækkefølge af arbejdet med at konstruere kælderen regnes at være:<br />
Støbning af stribefundamenter<br />
Støbning af punktfundamenter<br />
Støbning af dobbelt gulvkonstruktion<br />
Støbning af ydervægge<br />
Montage af søjler, bjælker <strong>og</strong> dæk<br />
I tabel 12-1 er både skønnede <strong>og</strong> reelle mål på kælderens bygningsdele angivet.<br />
285
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Tabel 12-1: Mål på bygningsdele. *= ydre mål jf. figur 12-3.<br />
Højde h [mm] Bredde [mm]<br />
Ydervægge 4080* 240<br />
Gulvdæk, beton 180 + 180 -<br />
Gulvdæk, drænlag 125 -<br />
Dækelementer 320 1200<br />
Søjler 3200 480 x 600<br />
Bjælker 800 480<br />
Punktfundamenter 630 1500 x 1500<br />
Den volumenmæssige mængde af armeringen skønnes til 0,8 vol.%, idet alle de insitustøbte<br />
bygningsdele regnes bøjningspåvirkede [Olsen, et. al., 2001].<br />
I gulvkonstruktionen benyttes armering i form af rullenet, der rulles ud ad to omgange. Til<br />
væggene <strong>og</strong> punktfundamenterne benyttes længde- <strong>og</strong> bøjlearmering bundet på pladsen.<br />
Til insitustøbning af fundamenter benyttes en mindre kassetteforskalling, mens væggene<br />
støbes i Stål-Framax kassetteforskalling af fabrikat VMC-Pitzner. Den valgte forskalling<br />
kan modstå et formtryk på 80 kN/m 2 [VMC-Pitzner, 2005]. Mulige størrelser af kassetterne<br />
fremgår af figur 12-4.<br />
Figur 12-4: Oversigt over størrelser af Stål-Framax kassetteforskalling [VMC-Pitzner, 2005].<br />
Væggene støbes i sektioner af 15 m, da det antages at være entreprenørens mest foretrukne<br />
støbelængde. Antal kassetter <strong>og</strong> opbygning af vægforskalling fremgår af skitsen på figur<br />
12-5.<br />
286
1,35 m<br />
2,70 m<br />
Vægsektion bestående af 22 kassetter<br />
1,35 m<br />
Figur 12-5: Opstalt af vægforskalling.<br />
14,85 m<br />
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Af figur 12-5 fremgår det, at der skal benyttes 44 kassetter i to forskellige størrelser til<br />
støbning af vægge i 15 m sektioner. I hjørnerne, hvor væggene mødes, skal der benyttes<br />
smallere kassetter iht. figur 12-4. Gulvet støbes i varierende støbningsbanebredde alt efter<br />
afstande mellem punktfundamenter. Metoderne er valgt, idet det forudsættes, at det beskrevne<br />
materiel er til rådighed hos entreprenøren. På baggrund af det foregående bestemmes<br />
i det følgende materialeforbrug til armering, insitustøbning af vægge <strong>og</strong> gulvdæk,<br />
samt forbrug af betonelementer.<br />
12.2.1 In-situ-støbning<br />
Yderomkredsen af kælderkonstruktionen, der tilnærmelsesvist er lig den indre omkreds,<br />
beregnes iht. figur 12-2 til:<br />
O 2 (58m3m24,3m15 m) 100,3m<br />
ydervægge<br />
Dertil lægges et tillæg hidrørende fra elevator- <strong>og</strong> trappeskakterne svarende til:<br />
O 4,5m4,5m4,8m4,8m6,3m6,3m3m34, 2m<br />
skakter<br />
Det hertil svarende overfladeareal beregnes overslagsmæssigt til følgende, idet højden af<br />
væggen iht. figur 12-3 er lig 4,08 m:<br />
A 2 (100,3m34,2) 4,08m1097,5m vægge<br />
Heraf opstilles 130 m 2 forskalling til stribefundamenterne.<br />
Punktfundamenterne antages at have dimensionen 1,5 m x 1,5 m x 0,63 m. Der er i alt 45<br />
ens punktfundamenter, hvilket giver et forskallingsbehov på:<br />
2<br />
4,05 m<br />
287
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
288<br />
A 4540,63m1,5m170,1m punkt<br />
2<br />
Der skal i alt opstilles 1097,5 m 2 vægforskalling, samt 170,1 m 2 punktfundamentsforskalling.<br />
Da væggene er 240 mm tykke skal der bruges 132 m 3 beton i teoretisk mængde til<br />
støbning af væggene, hvoraf 15,5 m 3 går til stribefundamenter, samt 64 m 3 til punktfundamenterne.<br />
Til gulvkonstruktionen, der udgør 2300 m 2 , skal der anvendes 830 m 3 beton, da gulvtykkelsen<br />
antages at være lig 2 gange 180 mm.<br />
Massen af den teoretiske armeringsmængde i væggene svarer iht. det antagede armeringsforhold<br />
til følgende, idet armeringsjernets densitet er anslået til 7850 kg/m 3 :<br />
3 3<br />
<br />
3<br />
marmering t<br />
arm vægge 3<br />
mbeton<br />
3<br />
marmering<br />
m , 0,008 132m 15,5m 7,85 7,3t<br />
Tilsvarende beregnes massen af armeringsjernet i hhv. fundamenterne <strong>og</strong> i gulvkonstruktionen<br />
til:<br />
3<br />
marmering 3<br />
t<br />
arm stribefundamenter 3<br />
m beton<br />
3<br />
m armering<br />
m , 0,008 15,5m 7,85 1t<br />
3<br />
marmering 3<br />
t<br />
arm punktfundamenter 3<br />
m beton<br />
3<br />
m armering<br />
m , 0,008 64m 7,85 4t<br />
3<br />
marmering 3<br />
t<br />
arm gulv 3<br />
m beton<br />
3<br />
m armering<br />
m , 0,008 830m 7,85 52t<br />
Formtryk på forskalling<br />
Det skal sikres, at den valgte forskalling kan modstå det formtryk, som den friske beton<br />
yder på forskallingen. Formtrykket kan regnes hydrostatisk fordelt, samtidigt med at der<br />
tages højde for støbehastigheden. Formtrykket Pmax beregnes vha. den empiriske formel<br />
(13.1) [Olsen, et. al., 2001], der bygger på forsøgsresultater.<br />
<br />
Pmax DC1 <br />
36 <br />
v C2 <br />
t16 <br />
H C1 <br />
v <br />
(13.1)<br />
hvor<br />
D er betonens specifikke tyngde lig 24 kN/m 3<br />
C1 er en formparameter, der for vægge kan sættes til 1,0<br />
C2 er en materialeparameter, der for Rapid-Cement beton kan sættes til 0,3<br />
v er vertikal støbehastighed<br />
t er betontemperaturen<br />
H er formhøjden
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Da det ønskes, at væggene kan støbes i hele højden ad én omgang, sættes H lig væggenes<br />
højde på 4,08 m, samtidig med at betonens udstøbningstemperatur antages til 12 ºC. Deraf<br />
beregnes den maksimale støbehastighed v, der sikrer, at formtrykket ikke overstiger 80<br />
kN/m 2 . Ved omskrivning af formel (13.1), hvor Pmax er sat lig 80 kN/m 2 beregnes v til 7,6<br />
m/h. Det skal altså sikres at støbehastigheden ikke overstiger 7,6 m/h. Ved en højere betontemperatur<br />
kan støbehastigheden øges iht. formel (13.1).<br />
Tidspunkt for afforskalling<br />
I det følgende beregnes et passende tidspunkt for afforskalling af ydervæggene. I henhold<br />
til Anlægsteknik 1 kan et passende afforskallingstidpunkt for ikke-bøjningspåvirkede konstruktioner<br />
sættes til 5 MPa, når ikke andet er givet i projektmaterialet. Modenheden M,<br />
der angiver betonens aktuelle alder i forhold til en alder ved 20 ºC hærdetemperatur, beregnes<br />
af formel (13.2) [Olsen, et. al., 2001]:<br />
M<br />
<br />
<br />
<br />
ln<br />
<br />
hvor<br />
er en karakteristisk tidskonstant, som sættes til 118 h<br />
er en krumningsparameter, der sættes til 0,40<br />
er den aktuelle trykstyrke<br />
er slutstyrken, der sættes til 67 MPa<br />
(13.2)<br />
, <strong>og</strong> er værdier, der kan fastsættes af tabelopslag i bl.a. Anlægsteknik 1. Den nødvendige<br />
modenhed af betonen, der skal til for at der opnås en trykstyrke på 5 MPa, beregnes af<br />
de givne oplysninger til:<br />
118h<br />
M 11h<br />
0,40<br />
5MPa<br />
ln 67MPa<br />
<br />
Da den gennemsnitlige døgntemperatur i støbeperioden antages til 9 ºC, bestemmes hastighedsfaktoren<br />
H ved kurveaflæsning til ca. 0,48 [Herholdt, et. al., 1985]. Hærdetiden ved 9<br />
ºC, der svarer til en modenhed på 11 timer, bestemmes herefter til:<br />
Hærdehastighed ved 20C 11h<br />
23h<br />
H<br />
0, 48<br />
Forskallingen kan altså fjernes efter ca. 23 h forudsat en gennemsnitlig døgntemperatur på<br />
9 ºC. Det forventes derfor, at den mængde forskalling, der er til rådighed hos entreprenø-<br />
289
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
ren, kan anvendes to gange i løbet af en uge. Det beregnede afforskallingstidspunkt regnes<br />
at være gældende for både støbning af vægge <strong>og</strong> fundamenter.<br />
12.2.2 Elementer<br />
I det følgende gives forslag til hhv. bjælke- <strong>og</strong> dækplan for etageadskillelsen mellem kælderen<br />
<strong>og</strong> stueetagen.<br />
Forslag til bjælkeplan<br />
Antal <strong>og</strong> type af konsolbjælker <strong>og</strong> dækelementer bestemmes på baggrund af nedenstående<br />
forslag til bjælke- <strong>og</strong> dækplaner. Information om materialeforbruget skal bruges til den senere<br />
udarbejdelse af tidsplan <strong>og</strong> prisoverslag. Først gives et forslag til arrangement af konsolbjælkerne.<br />
4,8 m<br />
7,4 m<br />
5,0 m<br />
4,6 m<br />
5,0 m<br />
5,9 m<br />
290<br />
KBE KB KB KB KB KBE<br />
4,8 m<br />
7,4 m<br />
5,0 m<br />
4,6 m<br />
5,0 m<br />
5,9 m<br />
4,5 m 7,4 m 5,0 m 4,6 m 5,0 m 7,4 m 4,8 m<br />
4,5 m 7,4 m 5,0 m 4,6 m 5,0 m 7,4 m 4,8 m<br />
Figur 12-6: Forslag til bjælkeplan. KB står for dobbeltsidet konsolbjælke, mens KBE står for enkelsidet<br />
bjælke.<br />
Af figur 12-6 fremgår de forskellige typer bjælker, der skal anvendes til at understøtte dækelementerne.<br />
Bjælkerne spænder fra søjle til søjle, hvorved oversidearmering i bjælkerne<br />
til optagelse af negativt moment undgås. Antal <strong>og</strong> længder er angivet i tabel 12-2.<br />
4,5 m 7,4 m 5,0 m 4,6 m 5,0 m 7,4 m 4,8 m<br />
4,8 m<br />
7,4 m<br />
5,0 m<br />
4,6 m<br />
5,0 m<br />
5,9 m
Tabel 12-2: Oversigt over bjælkeelementer.<br />
Dækelement Antal<br />
KBE 4,6 m 2<br />
KBE 4,8 m 2<br />
KBE 5,0 m 4<br />
KBE 5,9 m 2<br />
KBE 7,4 m 2<br />
KB 4,5 m 3<br />
KB 4,6 m 4<br />
KB 4,8 m 4<br />
KB 5,0 m 8<br />
KB 5,9 m 1<br />
KB 7,4 m 7<br />
Sum 39<br />
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Det fremgår af tabel 12-2, at der skal benyttes to typer bjælker i 11 forskellige længder. En<br />
del af bjælkerne varierer d<strong>og</strong> kun ganske lidt i længden i forhold til hinanden. Det skal understreges,<br />
at forslaget til bjælkeplanen er givet på baggrund af den i projektmaterialet givne<br />
placering af søjlerne, som er afhængig af de ovenstående etager. En optimering af bjælkeplanen<br />
kunne foregå ved, at søjlerne placeres med samme indbyrdes afstand både på<br />
tværs <strong>og</strong> langs af kælderkonstruktionen. Herved kan antallet af præfabrikerede bjælker <strong>og</strong><br />
dækelementer med forskellige længder reduceres til et minimum, <strong>og</strong> montagearbejdet optimeres.<br />
Dette kræver d<strong>og</strong>, at opbygningen af de ovenstående etager tillader at søjlerne<br />
flyttes. Dette problem er ikke nærmere omhandlet i afsnittet.<br />
Forslag til dækplan<br />
Længden på dækelementerne varierer, mens bredden som standard er 1,2 m. På figur 12-7<br />
er givet forslag til dækplan til etageadskillelsen.<br />
5,9 m 11,6 m 11,6 m 12,4 m 13,5 m<br />
C<br />
F F G H<br />
D A B<br />
E<br />
6,6 m 4,1 m 4,3 m 11,3 m<br />
Figur 12-7: Dækplan samt længder af dækelementer.<br />
0,3 m element<br />
291
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Længde <strong>og</strong> antal af dækelementerne, som fremgår af figur 12-7, er listet i tabel 12-3.<br />
Tabel 12-3: Oversigt over dækelementer. * bredde=30 cm.<br />
Dækelement Længde [m] Antal<br />
PX 32 / 4,1m (A) 4,1 4<br />
PX 32 / 4,3m (B) 4,3 4<br />
PX 32 / 5,9m (C) 5,9 27<br />
PX 32 / 5,9m (C*) 5,9 1<br />
PX 32 / 6,6m (D) 6,6 5<br />
PX 32 / 11,3m (E) 11,3 5<br />
PX 32 / 11,6m (F) 11,6 55<br />
PX 32 / 11,6m (F*) 11,6 2<br />
PX 32 / 12,4m (G) 12,4 32<br />
PX 32 / 12,4m (G*) 12,4 1<br />
PX 32 / 13,5m (H) 13,5 27<br />
PX 32 / 13,5m (H*) 13,5 1<br />
Sum 163<br />
Det fremgår af tabel 12-3, at det største dækelement er 13,5 m langt. Egenvægten af dækelementerne<br />
er lig 4,7 kN/m 2 [Spæncom, 2005], mens bredden er lig 1,2 m. Det største dækelement<br />
vejer således omkring 8 t. Til sammenligning vejer den længste bjælke, som er af<br />
typen KB 7,4 m, 6,6 t, mens søjlerne vejer 2,2 t pr. stk. Da det fjerneste element skal monteres<br />
omkring 40 m fra den sydligste kran, skal det sikres, at kranen har en kapacitet på<br />
mindst 320 tm. Er dette ikke tilfældet må det sikres, at der er en anden kran til rådighed<br />
inden for byggegrundens afgrænsning, der kan håndtere elementerne.<br />
Søjlerne, der understøtter konsolbjælkerne, er alle af samme type. De har målene 480 mm x<br />
600 mm x 3205 mm. Antallet er iht. figur 12-2 opgjort til 45 stk.<br />
Opgørelsen over elementforbrug viser at, der skal bruges 39 bjælker, 45 søjler <strong>og</strong> 163 dækelementer,<br />
hvilket der i det følgende bl.a. bestemmes udstøbnings- <strong>og</strong> montagetid for.<br />
12.3 Bestemmelse af tidsforbrug<br />
Til bestemmelse af tidsforbrug opstilles på baggrund af det foregående en procesmængdeliste,<br />
hvilken fremgår af tabel 12-4. Listen er opstillet i den rækkefølge, som arbejdet forventes<br />
udført. Klargøring <strong>og</strong> støbning af stribefundamenter <strong>og</strong> vægge er d<strong>og</strong> opført samlet<br />
under samme punkt.<br />
292
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Tabel 12-4: Procesmængdeliste.<br />
Beskrivelse Mængde<br />
Indledende arbejde:<br />
Afretning af byggegrube til kote -0,2 2300 m 2<br />
Stribefundamenter:<br />
Udgravning til stribefundamenter til kote -0,5 10 m 3 / 135 lbm<br />
Støbning af renselag stribefundamenter 33 m 2<br />
Opstilling/nedtagning af forskalling stribefundamenter 2 x 0,48m x 135 m 130 m 2<br />
Placering af armering i stribefundamenter 1 t<br />
Støbning af stribefundamenter 135 m x 0,48m x 0,24 m 15,5 m 3<br />
Punktfundamenter:<br />
Udgravning til punktfundamenter til kote -0,5, 1,5m x 1,5m x 0,3m 45 stk / 31 m 3<br />
Opstilling/nedtagning af forskalling punktfundamenter 1,5m x 1,5m x 0,63m 170,1 m 2<br />
Støbning af renselag til punktfundamenter 101 m 2<br />
Placering af armering i punktfundamenter 4 t<br />
Støbning af punktfundamenter 1,5m x 1,5m x 0,63m (inkl. udsparing) 64 m 3<br />
Gulvkonstruktion:<br />
Etablering af støbebaner -<br />
Støbning af renselag byggegrube 2300 m 2<br />
Placering af armering i armeret betonlag 52 t<br />
Støbning af armeret betonlag 414 m 3<br />
Udlægning af letklinker 288 m 3<br />
Støbning af øverste betonlag 414 m 3<br />
Vægge:<br />
Opstilling/nedtagning af forskalling vægge 2 x 3,6m x 135 m 972 m 2<br />
Placering af armering i vægge 7,3 t<br />
Støbning af vægge 0,24m x 4,08m x 135m 117 m 3<br />
Montagearbejde:<br />
Montage af bjælker 39 stk.<br />
Montage af søjler 45 stk.<br />
Montage af dækelementer 163 stk.<br />
Diverse arbejde:<br />
Rengøring af forskalling + påsmøring af formolie (løbende) 1272,1 m 2<br />
Klipning, bukning <strong>og</strong> binding af armering 64,3 t<br />
Isolering af kælder 4,08 m x 135 m 550 m 2<br />
Den opstillede procesmængdeliste bruges til bestemmelse af totaltiden for udførelse af<br />
kælderen udtrykt ved mandetimer mh. Totaltiden, som grafisk er vist i tabel 12-5, er defineret<br />
som den tid, som kan henføres til operationen af såvel produktiv som uproduktiv art,<br />
når byggepladsen er bemandet [Bejder, et. al., 2003]. Det er således på baggrund af denne<br />
tid, at tidsplanlægningen af byggeprocessen bestemmes, samt tilbudskalkulationen foretages.<br />
293
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Tabel 12-5: Definition på tider.<br />
Totaltid<br />
Metodetid<br />
Skabetid<br />
Driftstid<br />
Driftsteknisk tid Personlig tillægstid<br />
294<br />
Klimatillægstid Usikkerhedstid<br />
Driftstiden bestemmes af ydelsesdataene angivet i Appendiks 2 i Anlægsteknik 2. Ydelsesdataene<br />
er givet for en bestemt mængde arbejde, men kan korrigeres til den aktuelle arbejdsmængde<br />
vha. Wrights formel (13.3) [Bejder, et. al., 2003]:<br />
t T x <br />
k<br />
x 1 (13.3)<br />
hvor<br />
tx er den gennemsnitlige tid pr. enhed, når der er udført x enheder<br />
T1 er det teoretiske tal for styktiden for første enhed<br />
k er gentagelsesfaktoren<br />
Til bestemmelse af montagetiden for en søjle beregnes først T1 af formel (13.3). Følgende<br />
ydelsesdata er aflæst i Appendiks 2:<br />
tx = 0,9 mh/stk + 0,10 mh/stk = 1,0 mh/stk, svarende til montage <strong>og</strong> fugning.<br />
x = 150 stk<br />
Gentagelsesfaktoren k skønnes til 0,15, hvilket svarer til en relativ øvet udførelse af arbejdet<br />
[Bejder, et. al., 2003], <strong>og</strong> dermed kan T1 bestemmes til:<br />
tx<br />
T1<br />
k<br />
x<br />
mh 1, 0 stk T1 2,1mh<br />
0,15<br />
150stk<br />
Derefter beregnes tx for montage af 45 søjler:<br />
t mh stk <br />
0,15<br />
2,1 45 1,19 mh<br />
x stk<br />
Det tager altså iht. Wrights formel 1,19 mh at montere én sølje ved et samlet montagearbejde<br />
på i alt 45 søjler.<br />
Da det er omstændigt at anvende Wrights formel for alle ydelsesdata, skønnes ydelsesdataene<br />
ofte for en given aktivitet ved en given mængde arbejde, hvilket <strong>og</strong>så gøres i det efter-
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
følgende. Ydelsesdataen, som iht. tabel 12-4 er relevante for fastsættelse af driftstiden for<br />
udførelsen af kælderen, er angivet i tabel 12-6.<br />
Tabel 12-6: Fastsættelse af driftstid. 1 =Opsætning, nedtagning, rensning <strong>og</strong> smøring samt placering af armering<br />
i forskalling. 2 =Modtaget i kranspand, udjævnet <strong>og</strong> komprimeret. 3 =skønnet ydelses data.<br />
Arbejde Samlet mængde Ydelsesdata pr stk. Samlet tid [mh]<br />
Afretning af byggegrube 3<br />
2300 m 2 - 3<br />
Udgravning til stribefundamenter 3<br />
10 m 3 1,5 mh/m 3 15<br />
Stribefundamentsforskalling 130 m 2 0,26 mh/m 2 33,5<br />
Støbning af renselag 33 m 2 0,10 mh/m2 3,5<br />
Støbning af stribefundamenter 15,5 0,35 mh/m 3 5,5<br />
Klipning <strong>og</strong> bukning af armering, p.f. 1 t 16,5 mh/t 16,5<br />
Sammenbinding af armering, stribefun. 1 t 15 mh/t 15<br />
Udgravning til punktfundamenter 3<br />
31 m 3 1,5 mh/m 3 46,5<br />
Punktfundamentsforskalling 1<br />
170,1 m 2 0,4 mh/m 2 68<br />
Støbning af renselag 101 m 2 0,10 mh/m2 10<br />
Støbning af punktfundamenter 64 m 3 0,26 mh/m3 16,5<br />
Klipning <strong>og</strong> bukning af armering, p.f. 4 t 16,5 mh/t 66<br />
Sammenbinding af armering, p.f. 4 t 15 mh/t 60<br />
Etablering af støbebaner 3<br />
- - 20<br />
Støbning af renselag byggegrube 2300 m 2 0,1 mh/m 2 230<br />
Placering af armering 3<br />
52 t - 100<br />
Støbning af armeret beton lag 414 m 3 0,35 mh/m 3 145<br />
Udlægning af letklinker 2<br />
288 m 3 0,19 mh/m 3 55<br />
Støbning af betonlag 414 m 3 0,35 mh/m 3 145<br />
Sammenbinding af armering, dæk 52 t 16 mh/t 832<br />
972 m 2 0,26 mh/m 2 253<br />
Støbning af vægge 117 m 3 0,35 mh/m 3 41<br />
Klipning <strong>og</strong> bukning af armering, vægge 7,3 t 16,5 mh/t 120,5<br />
Sammenbinding af armering, vægge 7,3 t 15 mh/t 109,5<br />
Vægforskalling 1<br />
Montage, søjler 45 stk 1,19 mh/stk 54<br />
Montage, bjælker 39 stk 0,87 mh/stk 34<br />
Montage, dækelementer 163 stk 0,86 mh/stk 140<br />
Sum 2638<br />
Det er overslagsmæssigt beregnet, at der til den definerede arbejdsmængde skal bruges<br />
godt 2600 mh. I de følgende afsnit bestemmes tidsforbruget for de forskellige arbejder,<br />
hvilket d<strong>og</strong> ikke følger i kronol<strong>og</strong>isk orden.<br />
295
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
12.3.1 Bestemmelse af tid for støbning af vægge<br />
I det følgende gives et forslag til bemandingsplan for støbearbejdet af ydervæggene. Arbejdet<br />
regnes at finde sted efter at stribe- <strong>og</strong> punktfundamenterne er støbt. Det er tidligere<br />
blevet beregnet, at det er tilstrækkelig med en hærdetid på 23 h for at der kan opnås en<br />
trykstyrke i betonen på 5 MPa ved 9 ºC hærdetemperatur. Det regnes for værende uhensigtsmæssigt<br />
at betonen hærder for lang tid i forskallingen, idet der er risiko for at betonen<br />
brænder fast til forskallingen. Derfor planlægges støbearbejdet således, at der ikke støbes<br />
op til en weekend, samt at forskallingerne er rengjort før fyraften om fredagen. Arbejdet<br />
planlægges at kunne udføres i løbet af hverdagene, <strong>og</strong> derfor holdes der fri om lørdagen.<br />
Desuden anses det for hensigtsmæssigt, at arbejdet planlægges, så det falder ind i en ugerytme.<br />
Betonen leveres som tidligere omtalt færdigblandet på pladsen, <strong>og</strong> udstøbes med bånd eller<br />
pumpe. Betonbilernes kapacitet er på otte m 3 , mens båndets rækkevidde er 15 m [BBbeton,<br />
2005]. I de perioder, hvor de midterste gulvsektioner skal støbes, må betonen enten<br />
leveres i betonbil med betonpumpe, eller transporteres i betonspand vha. kranen. En betonpumpe<br />
har en rækkevidde op til 300 m [Olsen, et. al., 2001], hvilket er tilstrækkelige til at<br />
nå centrum af byggegruben. Det skal således sikres, at betonbilerne <strong>og</strong>så kan køre inden<br />
for selve byggegrunden.<br />
Af tabel 12-7 fremgår hvilke processer, der overordnet set indgår i støbearbejdet. Desuden<br />
er en skønnet bemanding til de forskellige arbejder angivet.<br />
Tabel 12-7: Overvejelser vedr. støbearbejdet.<br />
Arbejde Bemanding pr. sjak<br />
Opstilling af forskalling samt placering af armering 2 personer<br />
Støbning af vægge 2 personer<br />
Afforskalling <strong>og</strong> rengøring 2 personer<br />
Klipning, bukning <strong>og</strong> binding af armering 3 personer<br />
Et passende omfang af støbearbejdet skønnes at foregå i sektioner af 15 m. I henhold til<br />
ydelsesdataene givet i tabel 12-6 beregnes efterfølgende timeforbruget til de i tabel 12-7<br />
angivede arbejder.<br />
Mandtimeforbrug ved forskallingsarbejde<br />
Ydelsesdataene for forskallingsarbejdet er iht. tabel 12-6 lig 0,26 mh/m 2 , hvilket dækker<br />
over opstilling, nedtagning, rengøring, smøring med formolie <strong>og</strong> placering af armering. Det<br />
antages, at halvdelen af tiden går med opstilling, smøring med formolie <strong>og</strong> placering af<br />
armering i forskalling, <strong>og</strong> derfor beregnes tidsforbruget for to personer til opstillingsarbejdet<br />
til:<br />
296
mh 0, 26 2<br />
m<br />
215 m3,6m Mh 2<br />
forskalling 7h<br />
2 personer<br />
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Det tager altså to personer ca. én arbejdsdag på otte timer at klargøre 15 m løbende forskalling.<br />
Jævnfør ovennævnte antagelse er tiden den samme til nedtagning <strong>og</strong> rengøring af forskalling.<br />
Mandtimeforbrug ved støbearbejde<br />
Støbearbejdet tager, jf. tabel 12-6, 0,35 mh/m 3 . Det er antaget, at to personer er en passende<br />
bemanding til arbejdet, hvor den ene støber betonen, mens den anden vibrerer udstøbningen.<br />
Derfor skal der regnes med følgende timeforbrug til støbearbejdet:<br />
mh<br />
15m3,6m0,24m0,35 3<br />
m<br />
Mhstøbearbejde 2,3h<br />
2 personer<br />
Det tager altså to mand 2,3 h at støbe 15 m løbende ydervæg. I tidsforbruget er betonbilchaufføren<br />
ikke medregnet.<br />
Mandtimeforbrug ved armeringsarbejde<br />
Armeringsarbejdet dækker over klipning, bukning <strong>og</strong> binding af længdearmering. En passende<br />
bemanding til dette arbejde antages til tre personer. Til væggene benyttes i alt 7,3 t<br />
armering, svarende til 0,054 t pr. løbende meter væg. Ydelsesdataene fremgår af tabel<br />
12-6. Timeforbruget beregnes til:<br />
tarmering mh mh<br />
0,054 lbm væg 15 m(16,5t15<br />
t )<br />
Mharmeringsarbejde 8,5h<br />
3 personer<br />
Det tager iht. til beregningen tre personer knap 9 h at bearbejde armeringsjern til 15 m løbende<br />
væg. I løbet af en uge vil de tre personer altså kunne bearbejde armering til ca. 60 m<br />
væg.<br />
Bemandingsplan<br />
Da entreprenørfirmaet råder over fire sæt forskalling af 15 løbende m, gives følgende et<br />
forslag til udførelse af støbearbejdet, der gentages i perioder af én uge. Det antages at to<br />
støbesjak arbejder parallelt, men uafhængigt, af hinanden.<br />
297
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Tabel 12-8: Forslag til gentagelsesplan for støbearbejde. Tallet i de markerede felter angiver bemanding på<br />
de forskellige arbejder. F=formiddag, E=eftermiddag.<br />
Mandag Tirsdag Onsdag Torsdag Fredag<br />
Arbejde F E F E F E F E F E<br />
Forskalling op 2 2<br />
Støbning 2<br />
Hærdetid 0 0<br />
Afforskalling 2 2<br />
Støbesjak 1<br />
Støbesjak 2<br />
298<br />
Forskalling op 2 2<br />
Støbning 2<br />
Hærdetid 0 0<br />
Afforskalling 2 2<br />
Forskalling op 2 2<br />
Støbning 2<br />
Hærdetid 0 0<br />
Afforskalling 2 2<br />
Forskalling op 2 2<br />
Støbning 2<br />
Hærdetid 0 0<br />
Afforskalling 2 2<br />
Armeringsbearbejdning 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3<br />
Sum 7 7 7 7 7 7 7 7 7 7<br />
Af tabel 12-8 fremgår det, at der konstant er syv personer beskæftiget med udførelsen af<br />
kælderen. Det ses ligeledes, at bemandingsplanen er delt op i halve dage. Der er lagt ekstra<br />
tid ind til udførelsesarbejdet, hvilket antages at svare til klimatillægstid <strong>og</strong> usikkerhedstid,<br />
jf. tabel 12-5. Blandt andet er en hel formiddag sat af til støbearbejdet, hvilket iht. beregningen<br />
tager 2,3 h.<br />
Med den valgte bemanding støbes der 60 m løbende væg om ugen. Da der i alt skal etableres<br />
135 m væg, vil støbearbejdet tage ca. 2,5 uge.<br />
12.3.2 Bestemmelse af tid for støbning af fundamenter <strong>og</strong> gulv<br />
Tidsforbruget til støbning af hhv. punktfundamenterne, stribefundamenterne <strong>og</strong> gulvkonstruktionen<br />
beregnes overslagsmæssigt i det efterfølgende.
Støbning af punktfundamenter<br />
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
En passende bemanding til støbning af punktfundamenter skønnes til syv personer. Fire<br />
personer klargør forskalling, placerer armering, støber, afforskaller <strong>og</strong> rengør forskalling,<br />
mens to personer klipper, bukker <strong>og</strong> binder armeringen. Den sidste person graver ud til<br />
punktfundamenterne med minigraver. Det samlede tidsforbrug til støbearbejdet er, jf. tabel<br />
12-6, angivet i tabel 12-9.<br />
Tabel 12-9: Driftstid for støbning af punktfundamenter.<br />
Arbejde Samlet tid [mh]<br />
Udgravning 46,5<br />
Forskalling 68<br />
Renselag 10<br />
Støbning af fundamenter 16,5<br />
Armering, bearbejdning 126<br />
Sum 267<br />
Udførelsestiden beregnes til 267 mh. Deles dette med syv personer, fås en driftstid på 38 h,<br />
svarende til ca. 5 dage. Idet der regnes med et tillæg til hærdetid samt klimatillægstid <strong>og</strong><br />
usikkerhedstillæg, afsættes seks arbejdsdage til arbejdet.<br />
Støbning af stribefundamenter<br />
Støbe- <strong>og</strong> armeringsarbejdet ved støbning af stribefundamenterne antages at være mindre<br />
omfattende end ved punktfundamenterne, <strong>og</strong> derfor regnes der med en bemanding på fem<br />
personer. To personer arbejder med op- <strong>og</strong> nedtagning af forskalling m.m., to personer støber<br />
<strong>og</strong> placererer armering i fundamenterne, mens den sidste person graver ud til fundamenterne.<br />
Det samlede tidsforbrug til arbejdet er angivet i tabel 12-10.<br />
Tabel 12-10: Driftstid for støbning af stribefundamenter.<br />
Arbejde Samlet tid [mh]<br />
Udgravning 15<br />
Forskalling 33,5<br />
Renselag 3,5<br />
Støbning af fundamenter 5,5<br />
Armering, bearbejdning 31,5<br />
Sum 89<br />
Overslagsmæssigt regnes altså med en driftstid på 100 h. Ved en bemanding på fem personer,<br />
giver dette en udførelsestid på 20 h. Der afsættes derfor tre dage til arbejdet.<br />
299
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Støbning af gulvkonstruktion<br />
Konstruktion af kældergulvet er en mere omfattende proces, der foregår af flere omgange,<br />
<strong>og</strong> derfor skal dette overslag tages med visse forbehold. Det teoretiske tidsforbrug regnes<br />
iht. tabel 12-6 samlet til:<br />
Tabel 12-11: Driftstid ved støbning af gulvkonstruktion.<br />
Arbejde Samlet tid [mh]<br />
Etablering af støbebaner 20<br />
Renselag 230<br />
Armering, placering 100<br />
Støbning, 1. lag 145<br />
Letklinker 55<br />
Støbning, 2. lag 145<br />
Armering, bearbejdning 832<br />
Sum 1527<br />
Det fremgår af tabel 12-11, at driftstiden ved støbning af gulvkonstruktionen beløber sig til<br />
godt 1500 mh. Da byggegruben er stor, antages det, at arbejdet foregår i flere etaper. I tabel<br />
12-12 er de forskellige arbejder angivet, samt en skønnet passende bemanding.<br />
Tabel 12-12: Forventet bemanding til udførelse af gulvkonstruktion.<br />
Arbejde Bemanding [personer]<br />
Etablering af støbebaner 2<br />
Renselag, letklinker, støbning 4<br />
Armering, placering <strong>og</strong> bearbejdning 4<br />
Sum 10<br />
Jævnfør den skønnede bemanding, der forventes at udføre deres arbejde samtidig, resulterer<br />
i en samlet driftstid på ca. 153 h, svarende til ca. 4 uger. Det skal understreges, at dette<br />
er et forsigtigt skøn på driftstiden, hvortil en klimatillægstid <strong>og</strong> usikkerhedstid på tre dage<br />
tillægges. Der regnes altså med en totaltid på godt 4,5 uger.<br />
12.3.3 Bestemmelse af montagetid<br />
En passende bemanding til montage af bjælker, søjler <strong>og</strong> dæk skønnes foruden kranføreren<br />
til fem personer. De to af arbejderne bugserer elementerne på plads i samarbejde med kranføreren,<br />
mens de andre tre etablerer forskalling, placerer fuge- <strong>og</strong> forskydningsarmering <strong>og</strong><br />
udstøber støbeskelene. Ydelsesdataene givet i tabel 12-6 er inklusive montage, afstivning,<br />
justering, fugning <strong>og</strong> udstøbning af fuger, men eksklusiv kranførerens tid.<br />
Søjlemontage<br />
Tiden, der skal afsættes til montage af søjlerne beregnes til:<br />
300
mh<br />
45elementer 1,19<br />
element<br />
Mhsøjlemontage 11h<br />
5 personer<br />
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Der skal altså afsættes 11 h til montage af søjlerne i kælderen. Dette er d<strong>og</strong> forudsat at kranen<br />
kan følge med til arbejdet, samt at elementerne er leveret på pladsen. Der sættes to arbejdsdage<br />
af til arbejdet, hvilket regnes at være inklusiv klimatillægstid <strong>og</strong> usikkerhedstillæg.<br />
Bjælkemontage<br />
Efter samme princip bestemmes den tid, der skal afsættes til montage af bjælkerne:<br />
mh<br />
39elementer 0,87<br />
element<br />
Mhbjælkemontage 6,7h<br />
5 personer<br />
Da det iht. beregningen tager knap 7 h at montere bjælkerne, afsættes en arbejdsdag til arbejdet.<br />
Det er igen en forudsætning at kranen er til rådighed <strong>og</strong> har tilstrækkelig kapacitet.<br />
Dækmontage<br />
Endeligt bestemmes montagetiden for de 163 dækelementer. Ydelsesdataene fremgår igen<br />
af tabel 12-6.<br />
mh<br />
163elementer 0,86<br />
element<br />
Mhdækmontage 28h<br />
5 personer<br />
Det fremgår af beregningen, at det tager omkring 28 h at montere dækelementerne. Det<br />
skønnes, at en hel arbejdsuge er passende til montagen af dækelementerne, iberegnet klimatillægstid<br />
<strong>og</strong> usikkerhedstillæg.<br />
12.3.4 Montagearbejdets afkaldeplaner<br />
Der er ikke taget højde for eventuelle ventetider på leverancer på betonelementer. Det skal<br />
derfor sikres, at elementerne er til stede på pladsen ved montagearbejdets start. Arbejdet<br />
skal planlægges således, at elementerne kan anhugges direkte fra leverandørens lastv<strong>og</strong>ne<br />
eller blokv<strong>og</strong>ne. Elementleverandøren leverer elementerne i mængder af 20 t – 35 t [Spæncom,<br />
2005], <strong>og</strong> derfor bestemmes i tabel 12-13 de forskellige elementers egenvægt til planlægning<br />
af afkaldeplan <strong>og</strong> læsseplan.<br />
301
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Tabel 12-13: Oversigt over betonelementer.<br />
Element Antal [stk.] Tværsnitareal [m 2 ] Egenvægt [t]<br />
Søjler RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 45 0,29 2,2<br />
KBE 4,6 m 2 0,28 3,1<br />
KBE 4,8 m 2 0,28 3,2<br />
KBE 5,0 m 4 0,28 3,4<br />
KBE 5,9 m 2 0,28 4,0<br />
KBE 7,4 m 2 0,28 5,0<br />
KB 4,5 m 3 0,36 3,9<br />
KB 4,6 m 4 0,36 4,0<br />
KB 4,8 m 4 0,36 4,1<br />
KB 5,0 m 8 0,36 4,3<br />
KB 5,9 m 1 0,36 5,1<br />
KB 7,4 m 7 0,36 6,4<br />
PX 32 / 4,1m (A) 4 - 2,3<br />
PX 32 / 4,3m (B) 4 - 2,4<br />
PX 32 / 5,9m (C) 27 - 3,3<br />
PX 32 / 5,9m (C*) 1 - 0,8<br />
PX 32 / 6,6m (D) 5 - 3,7<br />
PX 32 / 11,3m (E) 5 - 6,4<br />
PX 32 / 11,6m (F) 55 - 6,5<br />
PX 32 / 11,6m (F*) 2 - 1,6<br />
PX 32 / 12,4m (G) 32 - 6,7<br />
PX 32 / 12,4m (G*) 1 - 1,7<br />
PX 32 / 13,5m (H) 27 - 7,6<br />
PX 32 / 13,5m (H*) 1 - 1,9<br />
Bjælker<br />
Dækelementer<br />
Montagearbejdet antages at forløbe således, at alle søjler monteres først, hvorefter montagen<br />
af bjælkerne følger. Slutteligt monteres dækelementerne.<br />
Afkald til søjlemontage<br />
I henhold til det beregnede tidsforbrug til søjlemontagen er der afsat to arbejdsdage til arbejdet.<br />
Søjlemontagen startes i det nordvestligste hjørne af kælderen, <strong>og</strong> følger derefter<br />
mod syd. Søjlernes samlede totalvægt er 99 t, <strong>og</strong> derfor vælges det at afkalde søjlerne ad<br />
fire omgange. Det betyder, at der dag 1 skal leveres hhv. 12 <strong>og</strong> 11 søjler ad to gange, mens<br />
der dag 2 leveres 11 søjler ad to omgange. I tabel 12-14 er opstillet en afkaldeplan for leverance<br />
af søjlerne.<br />
Tabel 12-14: Afkaldeplan for søjleleverance.<br />
Leverance Betegnelse Antal Leveringsdato Tidspunkt Last [t]<br />
Læs 1 RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 12 Dag 1 Kl. 7.00 26,4<br />
Læs 2 RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 11 Dag 1 Kl. 12.30 24,2<br />
Læs 3 RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 11 Dag 2 Kl. 7.00 24,2<br />
Læs 4 RS 0,48 m x 0,6 m / 3,2 m 11 Dag 2 Kl. 12.30 24,2<br />
302
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Der skal regnes med en merudgift til leverance af søjlerne, da der i leverancen er indeholdt<br />
en maksimal aflæsningstid på 1 h [Spæncom, 2005]. Det vurderes d<strong>og</strong> mere hensigtsmæssig<br />
at betale merudgiften til leje af blokv<strong>og</strong>nen, end at aflæsse søjlerne til lagerplads.<br />
Afkald til bjælkemontage<br />
Det vurderes mest hensigtsmæssigt at montere bjælkerne rækkevis. Herved undgås at støbesjakket<br />
i byggegruben skal flytte deres grej længere end højst nødvendigt. Alternativt<br />
kan det vælges at få elementerne leveret efter længde, således at så mange læs som muligt<br />
leveres med ens elementer.<br />
Montagearbejdet startes, som ved søjlemontagen, i det nordvestlige hjørne, hvorefter alle<br />
bjælker i den pågældende bjælkerække monteres.<br />
Montagestart<br />
Række 1 Række 2 Række 3 Række 4 Række 5 Række 6<br />
Figur 12-8: Montagerækkefølge for bjælker.<br />
I tabel 12-15 er lasten af bjælkerne i en hel række angivet.<br />
Tabel 12-15: Last af bjælker i række.<br />
Række Samlet last af bjælker i række [t]<br />
1 22,1<br />
2 28,2<br />
3 33,4<br />
4 33,4<br />
5 33,4<br />
6 22,1<br />
303
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Det vælges at få bjælkerne leveret rækkevis, idet det iht. tabel 12-15 fremgår, at lasten af<br />
bjælkerne opfylder leverancekravene.<br />
Der er iht. beregning af tidsforbruget afsat én dag til montagearbejdet. Derfor opstilles følgende<br />
en afkaldeplan i tabel 12-16.<br />
Tabel 12-16: Afkaldeplan for bjælkeleverance.<br />
Leverance Betegnelse Antal Leveringsdato Tidspunkt Last [t]<br />
Læs 1<br />
Læs 2<br />
Læs 3<br />
Læs 4<br />
Læs 5<br />
Læs 6<br />
304<br />
KBE 4,8 m<br />
KBE 7,4 m<br />
KBE 5,0 m<br />
KBE 4,6 m<br />
KBE 5,9 m<br />
KB 4,8 m<br />
KB 7,4 m<br />
KB 5,0 m<br />
KB 4,6 m<br />
KB 5,9 m<br />
KB 4,8 m<br />
KB 7,4 m<br />
KB 5,0 m<br />
KB 4,6 m<br />
KB 5,9 m<br />
KB 4,5 m<br />
KB 4,8 m<br />
KB 7,4 m<br />
KB 5,0 m<br />
KB 4,6 m<br />
KB 5,9 m<br />
KB 4,5 m<br />
KB 4,8 m<br />
KB 7,4 m<br />
KB 5,0 m<br />
KB 4,6 m<br />
KB 5,9 m<br />
KB 4,5 m<br />
KBE 4,8 m<br />
KBE 7,4 m<br />
KBE 5,0 m<br />
KBE 4,6 m<br />
KBE 5,9 m<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
2<br />
1<br />
1<br />
Dag 3 Kl. 7.00 22,1<br />
Dag 3 Kl. 8.15 28,2<br />
Dag 3 Kl. 9.45 33,4<br />
Dag 3 Kl. 11.00 33,4<br />
Dag 3 Kl. 12.45 33,4<br />
Dag 3 Kl. 14.30 22,1<br />
Der afsættes fem kvarter til montage af hvert læs. Desuden afsættes tid til et kvarters formiddags-<br />
<strong>og</strong> eftermiddagspause, samt en halv times middagspause. Den daglige arbejdstid<br />
sættes fra kl. 7.00 til 16.00 hver dag, hvilket giver tre ugentlige overarbejdstimer.
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Det pågældende montagearbejde er stærkt afhængigt af et godt samarbejde på arbejdspladsen.<br />
Derfor vurderes det vigtigt, at der hyres et erfarent montagesjak, der er bekendt med<br />
hinanden. Desuden afhænger montagetiden af den eller de tilknyttede kraner, <strong>og</strong> derfor bør<br />
derfor evt. afsættes ekstra usikkerhedstid til eventuelle driftsstop. Dette gælder naturligvis<br />
ved alle montagearbejderne.<br />
Afkald til dækmontage<br />
Det vælges at montere dækelementerne fra samme ende af byggegruben som både søjlerne<br />
<strong>og</strong> bjælkerne, d<strong>og</strong> mod nord i stedet for mod syd. Begrundelsen er, at det vurderes hensigtsmæssigt<br />
at montere de smalle elementer til sidst.<br />
Idet der henvises til dækplanen, som er givet tidligere, vises denne igen på figur 12-9.<br />
5,9 m 11,6 m 11,6 m 12,4 m 13,5 m<br />
C<br />
D<br />
Figur 12-9: Dækplan.<br />
F F G H<br />
A B<br />
6,6 m 4,1 m 4,3 m 11,3 m<br />
E<br />
0,3 m element<br />
Der er afsat fem arbejdsdage til montagearbejdet, <strong>og</strong> derfor udarbejdes efterfølgende en<br />
afkaldeplan til dækmontagen. Afkaldeplanen, som fremgår af tabel 12-17, er udarbejdet<br />
efter samme princip som for bjælkemontagen.<br />
305
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Tabel 12-17: Afkaldeplan for dækleverance. *= 0,3 m bredt element.<br />
Leverance Betegnelse Antal Leveringsdato Tidspunkt Last [t]<br />
Læs 1 PX 32 / 5,9 m (C) 10 Dag 4 Kl. 7.00 33<br />
Læs 2 PX 32 / 5,9 m (C) 10 Dag 4 Kl. 9.00 33<br />
Læs 3 PX 32 / 5,9 m (C) 7 Dag 4 Kl. 11.00 23,9<br />
PX 32 / 5,9 m (C*) 1<br />
Læs 4 PX 32 / 6,6 m (D) 5 Dag 4 Kl. 13.00 31,5<br />
PX 32 / 11,6 m (F) 2<br />
Læs 5 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 4 Kl. 14.30 32,5<br />
Læs 6 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 7.00 32,5<br />
Læs 7 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 8.00 32,5<br />
Læs 8 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 9.30 32,5<br />
Læs 9 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 10.30 34,1<br />
PX 32 / 11,6 m (F*) 1<br />
Læs 10 PX 32 / 4,1 m (A)<br />
PX 32 / 4,3 m (B)<br />
PX 32 / 11,6 m (F)<br />
306<br />
4<br />
4<br />
2<br />
Dag 5 Kl. 12.30 31,8<br />
Læs 11 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 5 Kl. 14.30 32,5<br />
Læs 12 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 6 Kl.7.00 32,5<br />
Læs 13 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 6 Kl. 8.00 32,5<br />
Læs 14 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 6 Kl. 9.30 32,5<br />
Læs 15 PX 32 / 11,6 m (F) 5 Dag 6 Kl. 10.30 32,5<br />
Læs 16 PX 32 / 11,6 m (F)<br />
PX 32 / 11,6 m (F*)<br />
PX 32 / 12,4 m (G)<br />
1<br />
1<br />
4<br />
Dag 6 Kl. 12.30 34,9<br />
Læs 17 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 6 Kl. 13.30 33,5<br />
Læs 18 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 6 Kl. 14.30 33,5<br />
Læs 19 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 7 Kl. 7.00 33,5<br />
Læs 20 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 7 Kl. 8.00 33,5<br />
Læs 21 PX 32 / 12,4 m (G) 5 Dag 7 Kl. 9.30 33,5<br />
Læs 22 PX 32 / 12,4 m (G)<br />
PX 32 / 12,4 m (G*)<br />
PX 32 / 11,3 m (E)<br />
Læs 23 PX 32 / 11,3 m (E)<br />
PX 32 / 13,5 m (H)<br />
3<br />
1<br />
1<br />
4<br />
1<br />
Dag 7 Kl. 10.30 28,2<br />
Dag 7 Kl. 12.30 33,2<br />
Læs 24 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 7 Kl. 13.30 30,4<br />
Læs 25 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 7 Kl. 14.30 30,4<br />
Læs 26 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 8 Kl. 7.00 30,4<br />
Læs 27 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 8 Kl. 8.00 30,4<br />
Læs 28 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 8 Kl. 9.30 30,4<br />
Læs 29 PX 32 / 13,5 m (H) 4 Dag 8 Kl. 10.30 30,4<br />
Læs 30 PX 32 / 13,5 m (H)<br />
PX 32 / 13,5 m (H*)<br />
2<br />
1<br />
Dag 8 Kl. 12.30 17,1<br />
Afkaldeplanen er udarbejdet med en vis usikkerhed, idet der skal tages højde for en lang<br />
række ting. Blandt andet spiller et emne som driftsstop en vigtig rolle for montagearbejdet.<br />
En anden ting er d<strong>og</strong> <strong>og</strong>så, at der ikke er taget hensyn til, over hvor lange afstande elementerne<br />
skal løftes. Der bør evt. <strong>og</strong>så her indlægges ekstra usikkerhedstid.
12.4 Opsamling<br />
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
Samlet set beløber det definerede arbejde sig til godt 10 uger. I samtlige tidsberegninger <strong>og</strong><br />
vurderinger er det forudsat, at de syv strømme iht. trimmet byggeri er opfyldt. Det skal derfor<br />
i planlægningen sikres at:<br />
Der er nødvendig plads til at arbejdet kan udføres<br />
Foregående arbejder er afsluttet<br />
Materiellet, materialerne <strong>og</strong> mandskabet er til stede ved arbejdets start<br />
Tegninger <strong>og</strong> arbejdsbeskrivelser er til stede ved arbejdets start<br />
De eksterne forhold er afklaret<br />
De bestemte totaltider er bestemt til udvikling af en periodeplan, der, med en tidshorisont<br />
på tre-otte uger, er en rullende tidsplan for udførelsesarbejdet [Bejder, et. al., 2003]. Det er<br />
hermed meningen, at tidsplanen løbende opdateres som arbejdet skrider frem. Iht. Last<br />
Planner System udarbejdes <strong>og</strong>så en arbejdsplan, der dækker over en uge ad gange.<br />
De anvendte ydelsesdata samt skønnede værdier er årsag til en vis usikkerhed i beregning<br />
af tidsforbruget. Udarbejdelse af en god <strong>og</strong> realistisk tidsplan afhænger ofte af både pålidelige<br />
<strong>og</strong> vedligeholdte ydelsesdata, samt en mængde erfaring med praktisk anlægsteknik.<br />
Ofte varierer de ydelsesdata, der anvendes til tidsfastsættelse, fra virksomhed til virksomhed.<br />
Det er derfor med en vis forsigtighed, at dette forslag til en tidsplan gives.<br />
307
Bilag 12 Udførelse af kælderkonstruktion<br />
308
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
Dette kapitel omhandler tids- <strong>og</strong> ressourcestyringen for arbejdet omkring Kennedy Byggeriet.<br />
Tidsstyringsdelen udmønter sig i en tidsplan for indretningen af byggepladsen, jordarbejdet<br />
<strong>og</strong> opførelsen af kældersektionen, medens ressourcestyringsdelen vil udmønte sig i<br />
en tilbudskalkulation på opførelsen af kælderen.<br />
De forudbestemte ydelsesdata fra de foregående kapitler, henholdsvis kapitel 11 <strong>og</strong> kapitel<br />
12, danner grundlaget for dette afsnit, hvorved der henvises til disse. Planlægningspr<strong>og</strong>rammet<br />
MS Project 2003 anvendes til udarbejdelse af tidsstyringen.<br />
13.1 Tidsplanlægning<br />
Tidsplanlægningen er et nyttigt redskab til at koordinere arbejdet på byggepladsen, således<br />
at det foregår på en hensigtsmæssig måde mht. udnyttelse af bemanding <strong>og</strong> ressourcer. Til<br />
dette formål er der udarbejdet et Gantt-kort, som er vedlagt tegningsmappen, der angiver<br />
hvilke arbejdsprocesser, der skal udføres indenfor bestemte tidspunkter, samt hvor mange<br />
ressourcer, der bør indsættes.<br />
Følgende forudsætninger tages i forbindelse med udarbejdelsen af tidsstyringen:<br />
En arbejdsuge strækker fra mandag til fredag<br />
Arbejdsdagen starter kl. 7.00 <strong>og</strong> slutter 16.00 hver dag<br />
En arbejdsdag udgør 8 effektive arbejdstimer pr. dag.<br />
Der vil ikke være n<strong>og</strong>en feriedage, helligdage<br />
3 timers overarbejde hver uge, intet weekend arbejde<br />
Start på byggeperiode er 1. august 2002<br />
De nævnte forudsætninger indsættes som inputs i pr<strong>og</strong>rammet, hvorefter pr<strong>og</strong>rammet kan<br />
generere outputs i form af tidsskemaer <strong>og</strong> bemandingsplaner.<br />
I det følgende vil der komme en kort beskrivelse af de inputs <strong>og</strong> outputs, samt de overvejelser<br />
der har ligget bag udarbejdelsen af tidsplanlægningen.<br />
13.1.1 Beskrivelse af tidsplan<br />
Fra byggeriets første fase til færdiggørelsen af kældersektionen oprettes der 41 aktiviteter.<br />
Varigheden <strong>og</strong> bemandingen af de enkelte aktiviteter er bestemt i de forudgående kapitler,<br />
se kapitel 10, kapitel 11 <strong>og</strong> kapitel 12. Varigheden af aktiviteten markeres i et stavdiagram,<br />
<strong>og</strong> på selve stavdiagrammet er det muligt at aflæse hvilken bemanding, der afsættes til op-<br />
309
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
gaven, se tegning A2. Figur 13-1 viser de overordnede arbejdsopgaver <strong>og</strong> tilhørende hovedaktivitet.<br />
Bemærk, at de enkelte aktiviteter ligger under hovedaktiviteter. Tidsskemaet<br />
er stadig den samme som den, der er vedlagt i tegningsmappen.<br />
Figur 13-1: Angiver hovedaktivitet for de specifikke arbejdsopgaver.<br />
Arbejdsprocesserne i tidsplanlægningen er placeret således, at arbejdet foregår så hurtigt<br />
som muligt. Milepælene for de enkelte arbejdsopgaver overlapper hinanden <strong>og</strong> i det følgende<br />
vil der komme en forklaring til milepælene, samt de overvejelser der har ligget bag.<br />
Milepæl 1 (fra oven på figur 13-1) angiver det samlede arbejde, hvilket vil sige indretning<br />
af byggepladsen, jordarbejdet <strong>og</strong> opførelse af kælder, <strong>og</strong> dette strækker sig<br />
over en periode fra 1. august 2002 (uge 32) til 1. oktober 2002 (uge 45), omtrent 67<br />
arbejdsdage.<br />
Milepæl 2 markerer indretning af byggepladsen, <strong>og</strong> dette strækker sig fra d. 1. august<br />
til d. 23. oktober. Grunden til, at denne arbejdsopgave strækker sig over en forholdsvis<br />
lang periode skyldes, at opførelsen af kranen ligger sent henne i byggeforløbet, da<br />
der ikke er behov for den tidligere. Herved opnås en formindskelse af lejeudgiften på<br />
kranen. Dette bevirker, at indretning af byggeplads er en arbejdsproces der formentlig<br />
varer byggeperioden ud, da der hele tiden vil være ”småopgaver” der skal ordnes.<br />
Dette skal oplyses til den fagentreprise, der skal udføre byggepladsindretningen.<br />
Milepæl 3 angiver jordarbejdet på byggepladsen, <strong>og</strong> dette strækker sig fra d. 21 august<br />
<strong>og</strong> slutter torsdag d. 18 september. Der er mulighed for at forcere tidsplanen således,<br />
at denne arbejdsopgave forkortes. Bygherren har som regel stor interesse i, at<br />
udføre byggeriet så hurtigt som muligt. Da der ikke er fastlagt en endelig deadline for<br />
arbejdet, har behovet for forcering ikke været til stede. En oplagt mulighed for at forcere<br />
kan være ved jordarbejdet til kælderen (aktivitet 19 <strong>og</strong> 20). Grunden til, at denne<br />
periode strækker sig så langt skyldes, at der kun er sat en gravemaskine til at udføre<br />
arbejdet. Ekstra bemanding <strong>og</strong> materielt kan forkorte den specifikke arbejdsproces,<br />
men tilsvarende <strong>og</strong>så fordyre arbejdsprocessen. Det skal være op til bygherren at<br />
vurdere, om vedkommende er klar til at betale de omkostninger en forcering medfører.<br />
Milepæl 4 er selve opførelsen af kælderen, som strækker sig fra 16. august til d. 1.<br />
oktober. Arbejdet på opførelsen af kælderen starter med at klargøre armering, <strong>og</strong> dette<br />
starter lige efter at jernpladsen er oprettet.<br />
310
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
Der henvises til tidsplanen i tegningsmappen for yderligere udspecificering af de enkelte<br />
aktiviteter.<br />
Der skal ansættes bemanding der besidder de nødvendige kvalifikationer til at udføre de<br />
enkelte arbejdsopgaver. Tabel 13-1 angiver hvilken typen, samt antallet af bemandingen,<br />
der skal ansættes til at udføre det tidligere beskrevne arbejde. D<strong>og</strong> skal det påpeges, at der<br />
ikke er afsat bemanding af tilsynsførende såsom formænd, projekterende mv.<br />
Tabel 13-1: Angiver typen <strong>og</strong> antallet af bemanding til Kennedy byggeriet.<br />
Antal Milepæl Aktivitet<br />
Arbejdsmænd 6 2 3 (Indhegning)<br />
4 (Plankeværk)<br />
6 (Skiltning af byggepladsvej)<br />
7 (Opmærkning af byggepladsvej)<br />
Jord- <strong>og</strong> betonarbejdere, anlæg 13 1 <strong>og</strong> 2 5 (Byggepladsunderlag)<br />
19 (Udgravning af kælder)<br />
20 (Udgravning af sandpude)<br />
Jord- <strong>og</strong> betonarbejdere, bygning 18 3 22-43 (Opførelse af kælder)<br />
Elarbejdere 2 1 15 (Elforsyning)<br />
Lastbilchauffør 5 1 <strong>og</strong> 2 8 (Skurby)<br />
Truckfører 3 1 9 (Armeringsplads)<br />
10 (Forskallingsplads)<br />
11 (Jorddepot)<br />
12 (Mørtelblandeanlæg)<br />
Kranhold 5 1 13 (Semimobil kran)<br />
14 (Tårndrejekran)<br />
Installatør 2 1 16 (Belysning)<br />
Rørlægger 3 1 17 (Vandforsyning)<br />
Møntør 5 3 43 (Søjlemontage)<br />
44 (Bjælkemontage)<br />
45 (Dækmontage)<br />
Totalt 62<br />
I appendiks 2 forefindes et dokument fra MS Project, der angiver typen <strong>og</strong> antallet af bemandingen,<br />
der tilknyttes de enkelte arbejdsprocesser. I dokumentet er det muligt at se,<br />
hvilken bemandingstype der påsættes de enkelte arbejdsopgaver, samt hvornår et arbejde<br />
påbegyndes, samt hvornår det skal afsluttes. Det forudsættes, at den påkrævede bemanding<br />
er til stede når der er behov for dem. En grafisk illustration af bemandingsplanen forefindes<br />
på figur 13-2.<br />
311
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
Bemanding<br />
312<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
Bemandingsplan<br />
0<br />
32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45<br />
Uge<br />
Figur 13-2: Angiver bemandingsplan for Kennedy Arkaden.<br />
Det høje bemandingstal ved uge 38 <strong>og</strong> 39 skyldes, at arbejdet på opførelsen af kælderen<br />
påbegyndes samtidig med, at jordarbejdet med udgravning af sandpuden er i gang. Stigningen<br />
ved uge 43 <strong>og</strong> 44 på fem mand skyldes bemandingen, der arbejder på at opsætte<br />
kranerne.<br />
13.2 Tilbudskalkulation<br />
I forlængelse af tidsplanlægningen foretages der i det følgende en økonomisk kalkulation.<br />
Til forskel fra tidsplanen, der omhandlede byggeriets første fase til færdiggørelsen af kældersektionen,<br />
foretages der kun en tilbudskalkulation på opførelsen af kælderen. Beregningerne<br />
foretages på de omkostninger, der knytter sig til de enkelte processer. Forudsætningerne<br />
<strong>og</strong> mængderne er bestemt i de forudgående afsnit, hvorved der henvises til disse.<br />
Der fokuseres primært på etableringsudgifter, <strong>og</strong> forudsætninger for udarbejdelsen af ressourcestyringen<br />
bygger på følgende forudsætninger:<br />
De indhentede priser opgives netto fra [V&S Husbygning, 2000] [V&S Anlæg,<br />
2000]<br />
Alt materielt lejes hos eksterne firmaer<br />
Tilbudskalkulationen omfatter udelukkende opførelsen af kældersektionen<br />
Interpolation benyttes, hvor dimensionerne ikke kan fastsættes ved aflæsning
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
På projektgruppens hjemmeside [http://www.civil.auc.dk/~bjerg03/] foreligger et Excelregneark,<br />
hvor hele tilbudskalkulationen er stillet op, medens det i det følgende kun er<br />
bruttoresultatet, der vises.<br />
I forbindelse med bestemmelse af tilbudsprisen er følgende forbehold taget i betragtning.<br />
Udførelsesmetoder <strong>og</strong> ydelsesdata fra de forudgående afsnit i anlægsteknik danner grundlag<br />
for tilbudskalkulationen. Udgifter til køb af materielt, leje af maskiner <strong>og</strong> lønomkostninger<br />
til de enkelte arbejdsopgaver holdes adskilte, således at overblikket stadig bevares i<br />
tilfælde af ændringer i regnskabet. Til lønomkostninger tillægges et bidrag på 35,25 % som<br />
følge af sociale ydelser. Denne dækker over feriepenge, ATP, dagpengegodtgørelse osv. I<br />
praksis vil det ikke være hensigtsmæssig at angive dette beløb, da udefrakommende derved<br />
har mulighed for at bestemme lønomkostningerne på arbejdet.<br />
Deloverslag for byggepladsens drift er skønnede <strong>og</strong> fastsættes til følgende:<br />
Håndværktøj (3%)<br />
Beklædning (2%)<br />
Formand (7%)<br />
Byggepladsledelse (6%)<br />
Kontorhold, leje af mandskabsskure (5%)<br />
Telefon (1%)<br />
Rejse- <strong>og</strong> opholdsudgifter (6%)<br />
Adderes de nævnte punkter med udgifterne til materiel, løn <strong>og</strong> materialer, svarer det til entreprenørens<br />
samlede udgifter. På det beløb påsætter entreprenøren et risikotillæg (3%)<br />
samt en fortjeneste (10%) på projektet. Der er set bort fra forhold som ge<strong>og</strong>rafiske prisvariationer<br />
<strong>og</strong> rabatter, da det bygger på erfaringstal i det praktiske. Eftersom der ikke udføres<br />
arbejde af andre entreprenører på den pågældende entreprise, er dette ikke medregnet.<br />
Udgifter til byggepladsindretning samt byggepladsens drift betales som udgangspunkt ikke<br />
af bygherren, hvorved disse udgifter skal udjævnes i de øvrige udgifter. Dette opnås ved at<br />
gøre brug af en omkostningsfaktor, der er den beregnede tilbudssum divideret med omkostninger<br />
til materialer, arbejdskraft <strong>og</strong> materiel samt byggepladsindretning. Omkostningsfaktoren<br />
udregnes i denne tilbudskalkulation til 1,47 (afrundet), <strong>og</strong> multipliceret på<br />
nettoudgifterne fra materialer, arbejdskraft <strong>og</strong> materiel fås bruttopriserne, der vil være det<br />
beløb der præsenteres til bygherren.<br />
Tabel 13-2 angiver de enhedspriser bygherren præsenteres for, <strong>og</strong> af tabellen fremgår det,<br />
at opførelse af kælderen koster ca. 7,9 millioner kr.<br />
313
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
Tabel 13-2: Tilbudsliste for opførelse af kælderprojekt.<br />
Betegnelse Mængde Enhedspris I alt kr.<br />
Forarbejde:<br />
Afretning af byggegrube 2300 m 2 6 13.800<br />
Stribefundament:<br />
Udgravning til stribefundamenter 10 m 3 389 kr/m 3 3.890<br />
Stribefundamentsforskalling 190 m 62 kr/m 11.780<br />
Støbning af renselag 2 m 3<br />
1.407 kr/m 3<br />
2.814<br />
Støbning af stribefundamenter 15,5 m 3<br />
1.979 kr/m 3<br />
30.675<br />
Armering 1 t 15.000 kr/t 15.000<br />
Punktfundament:<br />
Udgravning til punktfundamenter 31 m 3<br />
389 kr/m 3<br />
12.059<br />
Punktfundamentsforskalling 170 m 2<br />
160 kr/m 2<br />
27.200<br />
Støbning af renselag 5 m 3<br />
1.465 kr/m 2<br />
7.325<br />
Støbning af punktfundamenter 64 m 3<br />
1.875 kr/m 3<br />
120.000<br />
Armering 4 t 15.000 kr/t 60.000<br />
Gulv:<br />
Etablering af støbebaner - - 4.639<br />
Støbning af renselag byggegrube 115 m 3<br />
1.465 kr/m 3<br />
168.475<br />
Støbning af armeret beton lag 828 m 3<br />
1.978 kr/m 3<br />
1.637.780<br />
Udlægning af letklinker 288 m 3<br />
547 kr/m 3<br />
157.536<br />
Armering 52 t 42.000 kr/t 2.184.000<br />
Vægkonstruktion:<br />
Vægforskalling 972 m 2<br />
177 kr/m 2<br />
172.044<br />
Støbning af vægge 117 m 3<br />
1.897 kr/m 3<br />
221.949<br />
Armering 7,3 t 16.000 kr/t 109.500<br />
Elementmontage:<br />
Montage, søjler 45 stk 6.996 kr/stk 314.820<br />
Montage, bjælker 214 m 1035 kr/m 222.525<br />
Montage, dækelementer 2084 m 2<br />
724 kr/stk 1.508.820<br />
Sociale ydelser 35,25 % 827.630 827.630<br />
Part af byggepladsindretning 29.400 29.400<br />
Tilbudssum 7.859.994<br />
For dokumentationens skyld, gengives hovedtrækkene fra regnearket på tabel 13-3.<br />
314
Tabel 13-3: Angiver hovedtrækkene fra regnearket.<br />
I alt kr.<br />
Materiel, materialer, løn 4.763.921<br />
Sociale ydelser (35,25%) 563.014<br />
Drift 1.598.080<br />
Byggepladsindretning 20.000<br />
Entreprenørens omkostninger 6.945.020<br />
Risiko (3%) 208.350<br />
Fortjeneste (10%) 694.502<br />
Tilbudssum 7.847.870<br />
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
Delkonklussion<br />
Den endelig tilbudssum på opførelsen af kælderen er bestemt ud fra teoretiske mængder <strong>og</strong><br />
opslag i diverse opslagsbøger. D<strong>og</strong> vurderes det, at i henhold til de forudbestemte forudsætninger,<br />
giver den endelig tilbudssum et meget realistisk billede af projektet, i tilfælde af<br />
at det skulle udføres i praksis.<br />
Kælderen for Kennedy-byggeriet dækker over et areal på 2340 m 2 , hvorved der fås en kvadratmeterpris<br />
på 3376 kr/m 2 . Dette vurderes til at være lavt sat, da der i den kalkulerede<br />
tilbudssum ikke er medregnet jordarbejdet for kælderen, herunder bortgravning af jord,<br />
nedramning af spunsvægge, grundvandssænkning mv.<br />
315
Bilag 13 Tids- <strong>og</strong> ressourcestyring<br />
316
Appendiks
Indhold<br />
APPENDIKS 1 GEOTEKNISK RAPPORT 321<br />
APPENDIKS 2 ARBEJDSPLAN FRA MS-PROJECT 361<br />
319
Indhold<br />
320
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
321
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
322
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
323
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
324
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
325
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
326
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
327
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
328
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
329
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
330
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
331
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
332
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
333
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
334
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
335
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
336
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
337
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
338
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
339
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
340
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
341
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
342
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
343
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
344
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
345
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
346
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
347
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
348
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
349
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
350
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
351
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
352
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
353
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
354
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
355
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
356
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
357
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
358
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
359
Appendiks 1 Geoteknisk rapport<br />
360
Appendiks 2 Arbejdsplan fra MS-project<br />
Appendiks 2 Arbejdsplan fra MS-project<br />
361
Appendiks 2 Arbejdsplan fra MS-project<br />
362