Pyramiden i San Francisco

2 Betongelementboken Jordskjelv 2010 Ute på høring. Medfører omfattende avstivinger i forhold til vindlastene

3 Hvorfor Betongelementer? Byggetid Kort byggetid – minimal belastning på nærmiljøet. Tekniske installasjoner kan settes I gang etter kort tid. Betongens kapasitet utnyttes optimalt, slanke konstruksjoner – lite materialforbruk. Et minimum av areal er nødvendig for lagring/rigg før bygget monteres. Prefab

4 Rask og effektiv montasje av bygg Uke 13 Uke 19 Uke 26 Uke 36 Uke 46

5 Rask og effektiv montasje av bygg Uke 13 Uke 19 Uke 26 Uke 36 Uke 46

6 Rask og effektiv montasje av bygg Uke 13 Uke 19 Uke 26 Uke 36 Uke 46

7 Rask og effektiv montasje av bygg Uke 13 Uke 19 Uke 26 Uke 36 Uke 46

8 Rask og effektiv montasje av bygg Uke 13 Uke 19 Uke 26 Uke 36 Uke 46

9 Hvorfor velge betongelementer? Fleksibilitet – åpne arealer –Betongens egenskaper I kombinasjon med forspenningsteknikken tillater store spenn og få vertikale bæresystemer. –Dette gir slanke konstruksjoner med lav egenvekt og stor frihet I arealbruk –Bygget kan fylle mange funksjoner I sin levetid, avhengig av samfunnets behov.

10 BYGGESYSTEMER Valg av byggesystem: Byggets funksjon Laster Arkitektonisk utrykk Materialvalg Miljøkrav til materialer Tilgjengelighet av materialer Kostnader og fremdrift på byggeplassen.

11 Konstruksjonsprinsipp Konstruksjonen er en konsekvens av avstivningsprinsippet. Hovedprinsipper for avstivning: Innspenning og utkraging Skivevirkning Rammekonstruksjon

12 Utkragede søyler En etasjes industrihall –Bjelke/søyle konstruksjon med saltaksformede takplater (SDT) –Avstivet med utkragede søyler.

13 Skivebygg Bjelke/søyle konstruksjon med dekkeelementer. Sjakt og vegger benyttes som vertikal avstivning. Dekket virker som stiv skive horisontalt.

14 Eksempel skivebygg

15 Hulldekker på stål Søyler og bjelker i stål. Prefabrikerte betongdekker (hulldekker) Dekkeskiver og skivevegger/sjakter er typisk avstivende komponenter.

16 Kontorbygg Bæresystem med søyler, bjelker og hulldekker. Avstivet med skiver.

17 Boligbygg Bæresystem med vegger innvendig, søyler bjelker i stål på gavlvegger, hulldekker. Innvendige bærende vegger fungerer som stive skiver. Hulldekker virker som stiv skive.

18 ELEMENTTYPER Presentasjon av noen elementtyper: DEKKER BJELKER SØYLER VEGGER OG FASADER TRAPPER BALKONGER

19 Ved forspenning tilstrebes å gi elementet et spenningsbilde som så nær som mulig er motsatt av de spenninger som forårsakes av lastene

20 Hulldekker 3D modeller

21 Ribbeplater DT DT produseres med forspente lengdearmering i stegene samt bøylearmering i steg og slakkarmering i plate. Bredde på 2400 mm Høyder fra 200 mm til 900 mm. Platetykkelser mellom 50 – 80 mm

22 Saltaksformede ribbeplater SDT Søylefrie bygg

23 Forskalingsplater –Plattendekker –Forskalingsplater –Dekkeplater for dekkesystemer –Montasjedekker. Tynne plater med bredder 2400 mm, platetykkelser 40 til 70 mm og oppstikkende armering. Betong støpes på etter montasje til en monolittisk konstruksjon.

24 Rektangulære bjelker (RB) og hyllebjelker (LB/DLB)

25 Saltaksformet I bjelker SIB

26 Søyler Runde eller kantede søyler. Runde søyler støpes normalt stående og rektangulære søyler støpes liggende. Rektangulære søyler kan støpes over flere etasjer. Runde søyler skjøtes normalt for hver etasje pga produksjonsforhold (stående produksjon). Lengde avgjøres av produksjons, transport og montasjeforhold.

27 Søyler rektangulære

28 Isolerte vegger Sandwichelementer Benyttes som fasadeelement. Konstruksjonselement som består av to betongsjikt atskilt med isolasjon. Ett sjikt er bærende og det andre sjiktet har en tettefunksjon. Stående eller liggende.

29 Trapper

30 Samferdsel

31 Fordeler Fordeler ved betongelementer i veg og bane; Kort byggetid lite arbeidskrevende Gjennomprøvde, og kontinuerlig forbedrede løsninger. Minimale trafikale ulemper mens anlegget monteres Elementene er produsert under kontrollerte forhold og ikke utsatt for ugunstige klimatiske effekter. Betongelementindustrien tilbyr standardiserte løsninger der det er mulig, og stedlig tilpasning etter kundens ønske.

Snitt industrihall Fasade SDT-tak Hulldekk Ringmur Bjelke Isolasjon + tekking Avretting (påstøp) Søyle Søylefundament Markisolasjon samt gulv på grunn (ikke vist)

DT-SDT elementer Typisk tverrsnitt av DT - element Elementtype Vekt Maks. anbefalt spennvidde B / H / T kN/m2 m 2400/200/501, /300/50 2, /400/50 2, /500/50 3, /600/50 3, /700/50 3, /800/50 3, /900/50 4,1 24

DT-SDT elementer Beregninger Overdekningskrav for brannklasser (kravspesifikasjon) for ribbeplater Bæreevne: Bruks, brudd: Moment (ql 2 /8), skjær (ql/2) I tillegg må eventuell samvirke med påstøp beregnes Brann:Geometriske forutsetninger ( se definisjonsfigur ) hs 1 = dekketykkelse med påstøp B = ribbebredde A = armeringsdybde as = sidearmeringsdybde 1) Kreves ikke for tak Std. brannmotstand hsbaas REI REI REI REI Følgende beregninger må foretas: Bæreevne i bruks, brudd og brann Skivevirkning (dersom skivebygg) (vises senere)

Bjelker RB (FRB) LB (FLB) DLB (FDB) VDB med hylle 80 mm ( Finnes også med hylle 110 mm) Følgende beregninger må foretas: Bæreevne i bruks, brudd og brann Torsjon (ved eksentrisk belastning) Bæreevne: Bruks, brudd: Moment (ql 2 /8), skjær (ql/2) Fritt opplagt For lavflensbjelker er forutsetning kontinutet over minst 2 spenn Brann:Geometriske forutsetninger Torsjon:Aktuelt ved hyllebjelker Z-bjelke e e

Lavflensbjelke i kontorbygg Z-bjelker med inntrukne søyler i fasade Lavflensbjelke gir gode muligheter for føringer tekniske fag Armering i fuge for tverrkrefter Z-bjelke i bue medfører plasstøpt utstøping (torsjon)

Søyler Følgende beregninger må foretas: Kapasitet i bruks, brudd og brann Knekking Evt. Konsoller Innspenning Kapasitet: Bruks, brudd: Trykk/momentkapasitet Brann:Geometriske forutsetninger De to hovedformene er rektangulære og runde søyler Det kreves stor nøyaktighet ved støping av fundamenter Eksempel på konsoller søyle

38 Løsmassetuneller

Hulldekker – tverrsnitt

Hulldekk - kapasiteter Dimensjoneringsdiagram hulldekk Følgende beregninger må foretas: Bæreevne i bruks, brudd og brann Skivevirkning (dersom skivebygg) (vises senere) Bæreevne: Bruks, brudd: Moment (ql 2 /8), skjær (ql/2) NB! Skjærarmering ikke innlagt. Brann:Geometriske forutsetninger evt. beregninger

Tverrsnitt h ekv Antall spenntau i UK a m R60 R90 R /7 40 OK X Nei /7 60 OK OK OK /10 40 OK X X /10 60 OK OK OK /11 40/51 OK X(9) X /11 60/71 OK OK OK /14 40/53 OK X(14) X /14 60/73 OK OK OK /19 45/62 OK OK X/OK(15) /19 65/82 OK OK OK Alle hulldekk som produseres med am = 40 tilfredstiller R60. Dersom det er ønskelig med høyere brannklasse kan en enten se på utnyttelsen av elementene eller øke am til 60 mm. For HD 320/400/500 vil am øke til nødvendig høyde ved å legge inn armering i to lag Hulldekk - brannklasser

Hulldekk er grove elementer med store tillatte toleranser. Dette er et av de størte konfliktområdene mellom leverandør og entreprenør. For begge parter er del lov å bruke fornuft. Hulldekk - overflater

Fasader Følgende beregninger må foretas: Bæreevne i bruks, brudd og brann U-verdi samt evt. lydkrav Stabilitet (skivebygg) Sammenbinding mellom skikt Håndtering (utløfting, montasje)

Fasade – U verdi Sundolitt S80 (λ = 0,038 W/mK) Rockwool BEP (λ = 0,035 W/mK) ☀ Neopor 80 (λ = 0,031 W/mK) Areal med redusert isolasjonstykkelse [%] Isolasjonstykkelse i randsoner [mm] (boligfasade) 0,240,210,190,180,160,150,190,170,160,140,130, ,340,310,290,280,260,250,280,260,240,230,220, ,280,270,250,240,23 0,240,220,210,200, ,250,230,220,21 0,200,190, ,220,210,20 0,180, ,200,19 0,170, ,18 0, ,370,360,340,320,310,300,310,290,280,270,260, ,310,300,280,270,26 0,240,23 0, ,270,250,24 0,220,210, ,230,22 0,19 0, ,210,20 0, ,19 0, ,410,390,380,360,350,340,330,320,310,300,290, ,330,320,310,300,29 0,270,260,25 0, ,280,270,26 0,230,22 0, ,24 0,23 0,20 0, ,220,21 0, ,20 0, ,430,420,410,400,390,380,350,340,330,32 0, ,350,340,330,32 0,290,280,27 0, ,29 0,280,27 0,24 0, ,25 0,24 0,21 0, ,22 0, ,20 0,17 Verdiene i tabellen er U-verdi gitt i W/mK. Disse verdiene skal sammelignes med krav for yttervegg (TEK) som er 0,18. Det er imidlertid tillatt å "omfordele", men U-verdien må likevel være under grenseverdien på 0,22 (markert med fete typer i tabellen). Ytterskikt Isolasjon Innerskikt Randsone

Løft, montasje fasader Mothold til fasader (og søyler) er ofte et omstridt tema. Det sikreste er gjerne å støpe stagestriper og elementleverandør har ofte dette som en forutsetning i tilbud Det er viktig å finne tyngdepunkt i elementer for innstøping av løftepunkt Bolt mot ringmur

Stabilitet, skivebygg – horisontale skiver (dekker) Som for tradisjonelle bjelker er prinsippet at skiven har en trykksone og en strekksone. Armering i strekksone regnes ut fra moment/skjærkraftdiagram En skive kan betraktes som på samme måte som en bjelke. Indre momentarm (z)varierer noe etter forholdet mellom L og D og om skiven er utkraget/kontinuerlig Definisjoner: En skive er enten en dekke eller veggkonstruksjon som er påført krefter i sitt eget plan.

Montasje Orienterende oversikt over tidsforbruk: ElementtypeTidsforbtuk/stk/m2 Søyler8-15 Bjelker10-15 Fasader6-10 Trapper/repos6-8 DT/SDT12-20 Hulldekk20-40 Massive vegger6-8 Utstøping4-500 Regneeksempel: Bygg besår av 44 fasader 20 bjelker,12 søyler,75 hulldekk (1080m2), 4 innervegger samt 2trappeløp og et repos. Tisdforbruk blir da: 44/8+20/10+12/8+75/ /500+4/6+3/6 Samlet montasjetid 3 uker + flikk og fuging av vegger.