17.07.2013 Views

Thesis - Rikke og Jakob Hausgaard Lyngs

Thesis - Rikke og Jakob Hausgaard Lyngs

Thesis - Rikke og Jakob Hausgaard Lyngs

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Titel: Ny ovnhal ved I/S Reno-Nord<br />

Tema: Modellernes virkelighed<br />

Projektperiode: 2. februar – 1. juni 2004<br />

Projektgruppe: BA / B121<br />

Deltagere:<br />

Allan Filskov Jørgensen<br />

<strong>Jakob</strong> <strong>Lyngs</strong><br />

Jens Kresten Nørgaard Madsen<br />

Kenneth Daugård Terkelsen<br />

Martin Møller<br />

Per Kjærsgaard Andersen<br />

Rune Christensen<br />

Vejledere:<br />

Peter Ellegaard<br />

Pia Bøgelund<br />

Oplagstal: 15<br />

Sideantal: 98<br />

Bilagsantal <strong>og</strong> -art: 1 tegningsmappe<br />

Afsluttet den: 31. maj 2004<br />

Synopsis<br />

Det Teknisk-Naturvidenskabelige Basisår<br />

Byggeri <strong>og</strong> Anlæg<br />

Strandvejen 12-14<br />

9000 Aalborg<br />

Tlf. 96 35 97 33<br />

Fax 98 13 63 93<br />

www.but.auc.dk<br />

Denne rapport omhandler opførelsen af den<br />

nye 4. ovnlinie ved I/S Reno-Nord i Aalborg<br />

Øst.<br />

Beslutnings-, pr<strong>og</strong>rammerings- <strong>og</strong> projekteringsfasen<br />

for dette byggeri bliver behandlet<br />

særskilt. Der redegøres i de to første faser<br />

for motivationen for opførelsen af den nye<br />

ovnlinie, de økonomiske aspekter, samt de<br />

løsninger som har været overvejet.<br />

I projekteringsafsnittet udformes <strong>og</strong> dimensioneres<br />

ovnhallen, som rummer den nye<br />

ovnlinie.<br />

Der beregnes spændinger i enkelte profiler<br />

ud fra to udvalgte lastkombinationer, hvilket<br />

danner grundlag for dimensioneringen.<br />

Herved er den maksimale spænding ved<br />

anvendelse af HEA600 profiler beregnet til<br />

116 MPa. Dette muliggør, i kraft af den regningsmæssige<br />

flydespænding for stål på 182<br />

MPa, en neddimensionering til HEA400 profiler,<br />

som giver en maksimal spænding på<br />

174 MPa.<br />

Endelig opstilles en tilsvarende konstruktion<br />

uden charniere i samlinger. Dette gøres<br />

med henblik på en sammenligning af spændingerne<br />

i ét udvalgt element for de to konstruktioner.<br />

I dette element er den maksimale<br />

spændingen, med anvendelse af<br />

HEA600 profilet, beregnet til over 250 MPa,<br />

hvilket overstiger grænsen for ståls flydespænding.


Forord<br />

2<br />

Forord<br />

Denne rapport er udarbejdet af gruppe B121 på Byggeri <strong>og</strong> Anlægs 2. semester,<br />

Aalborg Universitet, i perioden fra d. 2/2 2004 til d. 1/6 2004. Rapporten henvender<br />

sig til studerende på Aalborg Universitets Teknisk-Naturvidenskabelige Basisår.<br />

Det overordnede tema for projektperioden er ”Modellernes virkelighed”, <strong>og</strong><br />

denne rapport omhandler opførelsen af en ny ovnhal ved I/S Reno-Nord. Rapporten<br />

er opbygget efter gangen i et byggeprojekt, d<strong>og</strong> kun de tre første faser: beslutnings-,<br />

pr<strong>og</strong>rammerings- <strong>og</strong> projekteringsfasen.<br />

Til litteraturhenvisningerne er benyttet Harvard-metoden med enkelte modifikationer,<br />

idet udgivelsesstedet ikke er angivet i kildehenvisningen, da dette er<br />

skønnet unødvendigt (Curtin University, 2004).<br />

Vedlagt rapporten er en tegningsmappe, der indeholder tegninger af den af gruppen<br />

skitseprojekterede ovnhal fra forskellige vinkler, samt tegninger af, hvordan<br />

en ramme <strong>og</strong> gavlramme er opbygget. Der henvises til tegningerne i tegningsmappen<br />

som Tx, hvor x er tegningens nummer.<br />

Input-filer til beregninger udført i TrussLab er vedlagt på en CD-ROM. Her kan<br />

<strong>og</strong>så findes gruppens eget pr<strong>og</strong>ram til at beregne reaktioner <strong>og</strong> snitkræfter i gitterrammen.<br />

Gennem projektperioden har der været taget kontakt til ingeniører fra Rambøll,<br />

<strong>og</strong> til ledelsen på I/S Reno-Nord. I den forbindelse vil gruppen gerne takke ingeniør<br />

Kristian Birch Sørensen fra Rambøll <strong>og</strong> driftsleder Henrik Skov fra I/S Reno-Nord<br />

for rundvisninger på I/S Reno-Nord, samt for materiale, som gruppen<br />

har modtaget til projektet.<br />

B121


Indholdsfortegnelse<br />

Indholdsfortegnelse<br />

INDLEDNING ...............................................................................................................................................................5<br />

BESKRIVELSE OG VURDERING AF ANVENDTE METODER.....................................................................................................7<br />

KAPITEL 1. BESLUTNINGSFASEN............................................................................................................................7<br />

1.1 Teoretisk baggrund for beslutningsfasen.............................................................................................. 9<br />

1.2 Aktører omkring I/S Reno-Nord............................................................................................................10<br />

1.3 Forundersøgelser ....................................................................................................................................13<br />

1.3.1 Udvikling i kapacitetsbehov .............................................................................................................13<br />

1.3.2 Økonomisk motivation......................................................................................................................15<br />

1.3.3 Nu- <strong>og</strong> fremtidige miljøkrav..............................................................................................................17<br />

1.3.4 Opsummering.....................................................................................................................................18<br />

1.4 Løsningsmuligheder ...............................................................................................................................18<br />

1.4.1 Nul-alternativet...................................................................................................................................19<br />

1.4.2 Videreførelse af det eksisterende anlægskoncept.......................................................................19<br />

1.4.3 Referencealternativet: Renovering af ovn 1 <strong>og</strong> 2.........................................................................20<br />

1.4.4 Andre placeringer af anlægget........................................................................................................21<br />

1.4.5 Ny ovnlinie i eksisterende bygninger ..............................................................................................22<br />

1.4.6 Ny ovnlinie i ny bygning ....................................................................................................................22<br />

1.5 Løsningsvalg ............................................................................................................................................23<br />

KAPITEL 2. PROGRAMMERING............................................................................................................................ 15<br />

2.1 Teoretisk baggrund for pr<strong>og</strong>rammering ..............................................................................................27<br />

2.2 I/S Reno-Nords pr<strong>og</strong>rammering ...........................................................................................................28<br />

2.3 Sammenfatning <strong>og</strong> valg af fokus .........................................................................................................32<br />

KAPITEL 3. PROJEKTERING ................................................................................................................................35<br />

3.1 Teoretisk baggrund for projektering ....................................................................................................35<br />

3.2 Introduktion af ovnhallen ......................................................................................................................36<br />

3.2.1 Det virkelige projekt ..........................................................................................................................36<br />

3.2.2 Gruppens forslag til ovnhal ..............................................................................................................37<br />

3.3 Optagelse af laster .................................................................................................................................39<br />

3.3.1 Vindlast................................................................................................................................................39<br />

3.3.2 Snelast.................................................................................................................................................42<br />

3.4 Beregning af laster .................................................................................................................................42<br />

B121 3


4<br />

Indholdsfortegnelse<br />

3.4.1 Egenlast...............................................................................................................................................42<br />

3.4.2 Vindlast................................................................................................................................................46<br />

3.4.3 Snelast.................................................................................................................................................53<br />

3.4.4 Kranlast...............................................................................................................................................55<br />

3.5 Lastkombinationer .................................................................................................................................57<br />

3.5.1 Lastkombination 1: anvendelsesgrænsetilstand .........................................................................58<br />

3.5.2 Lastkombination 2.1, brudgrænsetilstand....................................................................................60<br />

3.6 Beregningsmetoder for snitkræfter.....................................................................................................64<br />

3.6.1 Forudsætninger..................................................................................................................................65<br />

3.6.2 Håndberegninger ...............................................................................................................................66<br />

3.6.3 TrussLab..............................................................................................................................................67<br />

3.6.4 B121gittersnit ....................................................................................................................................68<br />

3.7 Dimensionering af enkeltdele ..............................................................................................................72<br />

3.7.1 Ståls egenskaber ...............................................................................................................................72<br />

3.7.2 Dimensionering..................................................................................................................................74<br />

3.8 Løsningsevaluering.................................................................................................................................77<br />

3.9 Momentstiv konstruktion ......................................................................................................................79<br />

KAPITEL 4. KONKLUSION ................................................................................................................................... 85<br />

KILDELISTE.............................................................................................................................................................. 85<br />

KILDEKRITIK ............................................................................................................................................................ 91<br />

APPENDIKS A VVM.......................................................................................................................................... 93<br />

A.1 Luft <strong>og</strong> støv ..............................................................................................................................................93<br />

A.2 Lugt ...........................................................................................................................................................93<br />

A.3 Støj ............................................................................................................................................................93<br />

A.4 Affald <strong>og</strong> restprodukter..........................................................................................................................94<br />

A.5 Samlede restproduktmængde..............................................................................................................94<br />

A.6 Trafik.........................................................................................................................................................95<br />

A.7 Landskabet ..............................................................................................................................................95<br />

APPENDIKS B B121GITTERSNIT ........................................................................................................................ 96<br />

B121


Indledning<br />

Indledning<br />

I/S Reno-Nord er et fælleskommunalt affaldsselskab, der ejes af 7 kommuner.<br />

Disse interessentkommuner er: Arden, Dronninglund, Hals, Sejlflod, Skørping,<br />

Aabybro <strong>og</strong> Aalborg. I/S Reno-Nords formål er at varetage interessentkommunernes<br />

forpligtelser <strong>og</strong> opgaver<br />

indenfor affaldsbehandling. Foruden<br />

dagrenovation fra de 7<br />

kommuner, modtages der industriaffald<br />

samt affald fra andre<br />

kommuner.<br />

Anlægget er beliggende i Aalborg<br />

Øst, som det er vist på figur 1,<br />

hvor der er gode tilkørselsmuligheder<br />

fra alle interessentkommunerne<br />

via motorvej E45.<br />

Aalborg<br />

Figur 1: Beliggenhed af I/S Reno-Nords anlæg<br />

I/S Reno-Nord beskæftiger sig med flere former for affaldsbehandling, eksempelvis<br />

deponering, betonknusning <strong>og</strong> behandling af elektronikskrot, men den primære<br />

beskæftigelse består i affaldsforbrænding, hvilket der vil blive fokuseret på<br />

i denne rapport. Dette skyldes,<br />

at stigningen i mængden<br />

af forbrændingsaffald har<br />

skabt et behov for en ny ovnhal<br />

(Rambøll, 1998). Samtidig<br />

er der udsigt til en skærpelse<br />

af miljøkravene, <strong>og</strong> regeringen<br />

har desuden et ønske<br />

om, at der skal udvindes<br />

så meget energi som muligt<br />

ved affaldsforbrænding.<br />

Figur 2: Anlægget med placering af den nye ovnlinie.<br />

B121 5


6<br />

Indledning<br />

På nuværende tidspunkt består forbrændingsanlægget på I/S Reno-Nord af tre<br />

ovnlinier. Placeringen af disse er skitseret på figur 2, hvor <strong>og</strong>så placeringen af<br />

den nye ovnlinie er indtegnet. Ovnlinie 1 <strong>og</strong> 2 er opført i 1981 <strong>og</strong> har en forbrændingskapacitet<br />

på 8 ton/time. Disse ovnlinier er kun i stand til at producere varme<br />

<strong>og</strong> hver linie kan producere 84 GJ/time. Ovnlinie 3 er opført i 1991 <strong>og</strong> har en<br />

forbrændingskapacitet på 11 ton/time. Denne ovnlinie producerer både varme <strong>og</strong><br />

elektricitet, <strong>og</strong> kan producere 115,5 GJ/time.<br />

Forundersøgelser foretaget for I/S Reno-Nord viser, at det er nødvendigt at udføre<br />

en forbedring af forbrændingsanlægget, så virksomheden kan opfylde de skærpede<br />

miljøkrav, samt forbrænde den stadig stigende affaldsmængde med størst<br />

muligt energiudbytte til følge.<br />

I/S Reno-Nord har i samarbejde med det rådgivende ingeniørfirma Rambøll vurderet,<br />

at den bedste løsning på problemet er at opføre en ny ovnlinie, således at<br />

virksomheden er i stand til at opfylde de ovenstående kriterier.<br />

Denne rapport har på baggrund heraf følgende initierende problem:<br />

Hvilke beslutningsgrundlag, argumenter <strong>og</strong> interesser ligger bag byggeriet af den<br />

nye ovnhal ved I/S Reno-Nord, <strong>og</strong> hvordan kan denne udformes <strong>og</strong> dimensione-<br />

res?<br />

Rapporten vil omhandle den valgte løsning, hvor der opføres en ny ovnlinie. Der<br />

vil indledningsvis være en beskrivelse af grundlaget for valget af løsningen, <strong>og</strong><br />

problemstillingen vil således blive klargjort. Herefter opstilles de forskellige løsningsmuligheder,<br />

<strong>og</strong> deres fordele <strong>og</strong> ulemper vurderes, hvilket resulterer i valget<br />

af den nye ovnlinie.<br />

B121


Beskrivelse <strong>og</strong> vurdering af anvendte metoder<br />

Beskrivelse <strong>og</strong> vurdering af anvendte metoder<br />

Denne rapports opbygning følger den fasedelte struktur af et byggeprojekt. I beslutningsfasen<br />

analyseres behovet for et byggeri, <strong>og</strong> en eventuel beslutning om at<br />

igangsætte byggepr<strong>og</strong>rammering træffes. Dette vil i denne rapport fungere som<br />

det, der i gængs AAU-terminol<strong>og</strong>i kaldes problemanalyse.<br />

I pr<strong>og</strong>rammeringsfasen fastlægges krav til bygningen ud fra virksomhedens visioner<br />

<strong>og</strong> udefra kommende krav <strong>og</strong> ønsker. I rapporten findes dette som problemformulering<br />

<strong>og</strong> projektafgrænsning.<br />

I projekteringsfasen foretages de endelige valg med hensyn til bygningens udformning,<br />

<strong>og</strong> dimensionering udføres. Denne rapports projekteringsafsnit beskæftiger<br />

sig netop hermed. Det er valgt at arbejde med en anden udformning end det<br />

virkelige byggeri.<br />

Efter projekteringsfasen følger en opførelsesfase, en driftsfase <strong>og</strong> endelig en nedrivningsfase.<br />

Disse 3 faser vil ikke blive behandlet i rapporten. Valget af denne<br />

opbygning er sket på grundlag af ønsket om en l<strong>og</strong>isk <strong>og</strong> relevant tilgang til teorien<br />

bag et byggeprojekt. Ved at implementere et byggeprojekts faser i de sædvanlige<br />

rapportafsnit: Problemanalyse, problemformulering <strong>og</strong> projektafgrænsning,<br />

tilstræbes, at læseren ikke mister overblikket over, hvilken del af teorien,<br />

der behandles, da rækkefølgen er identisk med kronol<strong>og</strong>ien i et typisk byggeprojekt.<br />

Som grundlag for dimensioneringen er der i denne rapport anvendt de danske<br />

standarder, som de er formuleret i DS-systemet. Enkelte steder d<strong>og</strong> forsimplet,<br />

grundet gruppens nuværende faglige stadie. I den sidste del af rapporten er der<br />

anvendt metoder, som ligger ud over undervisningens nuværende faglige niveau,<br />

da der bliver regnet på en momentstiv konstruktion ved hjælp af formler <strong>og</strong> hypoteser,<br />

som ikke er pensum på 2. semester.<br />

B121 7


8<br />

Beskrivelse <strong>og</strong> vurdering af anvendte metoder<br />

Udover at sikre fagligheden i projektet ved brugen af DS’s forskrifter for beregningerne,<br />

medfører metoden, at gruppen stifter bekendtskab med et hyppigt anvendt<br />

værktøj i ingeniørbranchen. Hvis der i stedet var blevet anvendt læreb<strong>og</strong>smateriale<br />

baseret på DS, ville gruppen endnu ikke have prøvet at anvende<br />

de kompakte anvisninger i DS. Ulempen kan være, at overblikket over, hvad der<br />

bør medtages af beregninger, kan være svært at holde, idet DS henvender sig til<br />

erfarne fagkyndige, <strong>og</strong> forklarer således ikke altid direkte, hvad der kan udelukkes,<br />

<strong>og</strong> hvad der er essentielt.<br />

Afsnittet med beregninger på en momentstiv konstruktion, tjener til at perspektivere<br />

konsekvensen af valget af den konstruktion, som projektet hovedsageligt<br />

beskæftiger sig med. Denne er udført med charniere i alle knudepunkter. Dette<br />

gør, at teorien fra SE-kurset grundlæggende statik <strong>og</strong> styrkelære kan anvendes,<br />

da konstruktionen således er både ind- <strong>og</strong> udvendig statisk bestemt. Det virkelige<br />

projekt minder mere om den opstillede momentstive konstruktion, <strong>og</strong> således<br />

opnås, ved en sammenligning af resultaterne for de to konstruktioner, implicit en<br />

kvalitetsvurdering af forsimplingerne.<br />

Den nødvendige viden til dette projekt er primært hentet fra de kurser, som<br />

gruppen har deltaget i, samt fra faglitteratur. Dele af denne litteratur er hentet<br />

via Internettet. Yderligere har gruppen fået adgang til interne rapporter fra<br />

Rambøll. De menneskelige ressourcer, som gruppen har gjort brug af i relation til<br />

dette projekt, er kontakter på I/S Reno-Nord, Rambøll, forelæsere på PE-kurser,<br />

samt hoved- <strong>og</strong> bivejleder. Kontakten med Rambøll <strong>og</strong> I/S Reno-Nord har givet<br />

mulighed for to besøg på I/S Reno-Nords anlæg, samt interview med driftsleder<br />

Henrik Skov <strong>og</strong> ingeniør Kristian Birch Sørensen.<br />

Kontakten til involverede parter i byggeriet ved I/S Reno-Nord har givet gruppen<br />

adgang til materiale, som ellers ikke ville være tilgængeligt, da det er udgivet<br />

internt. På denne måde har gruppen kunnet tilegne sig viden om byggesagens<br />

forløb ud fra primærmateriale vedrørende det konkrete byggeprojekt, frem for at<br />

overføre generelle teorier på projektet. Ligeledes har interviewet med driftslederen<br />

på I/S Reno-Nord været en interessant kilde, da han har været direkte involveret<br />

i sagen, både før <strong>og</strong> ikke mindst efter afslutningen af projekteringsfasen.<br />

Ulempen ved interviews kan være, at ikke hele sagens bredde dækkes, da kun få<br />

repræsentanter har ageret primærkilder. D<strong>og</strong> er valget af denne metode til tilegnelse<br />

af viden garant for, at informationerne rapporten er baseret på, er opdaterede.<br />

B121


Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

1.1 Teoretisk baggrund for beslutningsfasen<br />

Den første fase i et byggeri kaldes beslutningsfasen. Denne beskrives i det følgende<br />

først teoretisk, hvorefter der vil blive set nærmere på, hvilke beslutninger<br />

der har dannet grundlag for forløbet på I/S Reno-Nord. De vigtigste kilder til dette<br />

afsnit er (Jensen, 2002), (DTU, 1999) <strong>og</strong> (EBST, 2003).<br />

Beslutningsfasen, der <strong>og</strong>så kaldes initiativfasen, er principielt den fase, der afsluttes<br />

med beslutningen om at igangsætte planlægningen af et byggeri. Fasen<br />

består af en række forundersøgelser, der finder sted på før-projektstadiet. Disse<br />

beskrives nærmere i det følgende afsnit. Undersøgelser igangsættes, når en virksomheds<br />

ledelse fornemmer, at den aktuelle ejendomssituation ikke svarer til<br />

behovet, eller hvis virksomheden udefra bliver pålagt krav, der ikke kan opfyldes<br />

indenfor de aktuelle fysiske rammer. Dette behov analyseres, <strong>og</strong> forskellige muligheder<br />

<strong>og</strong> ideer gennemgår en første afklaring, herunder de økonomiske <strong>og</strong> evt.<br />

politiske aspekter. Disse forundersøgelser standses d<strong>og</strong> ofte, når der foreligger et<br />

skøn over udgifterne til et eventuelt projekt.<br />

Forundersøgelser<br />

En grundlæggende forundersøgelse er en behovs- <strong>og</strong> funktionsundersøgelse, der<br />

forsøger at klarlægge <strong>og</strong> formulere, hvad der ønskes opfyldt. Sammen med dette<br />

følger en rangordning af ønskerne således, at de der skal opfyldes, betragtes som<br />

ufravigelige. Af hensyn til fleksibilitet i planlægningen er det vigtigt, at kun behov,<br />

der er absolut nødvendige at få opfyldt, betegnes som ufravigelige. Behovs<strong>og</strong><br />

funktionsundersøgelsen bør i første omgang ikke tage hensyn til de økonomiske<br />

muligheder. Dette følger senere i en totalvurdering af forskellige grader af<br />

behovsopfyldelse.<br />

Det skal undersøges, om en rationalisering af arbejdsgange kan mindske behovet<br />

for et byggeri, eller om behovet generelt kan løses på anden måde, samt om et<br />

B121 9


10<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

eventuelt byggeri med fordel kan etapeopdeles, så udgifter fordeles over en årrække.<br />

Det undersøges <strong>og</strong>så, hvilke lokaliseringsmuligheder der findes for et byggeri.<br />

Der kan være specielle forhold, der gør sig gældende, eksempelvis tilslutningsmuligheder<br />

til infrastruktur i bred forstand, eller en støjende produktion, der<br />

ikke må genere naboer. Når en egnet byggegrund findes, vil det ved nybyggeri<br />

typisk være nødvendigt med geotekniske undersøgelser, for at vurdere jordens<br />

bæreevne.<br />

Som konklusion på forundersøgelserne udarbejdes et overslag på de økonomiske<br />

konsekvenser ved et byggeri ved forskellige løsningsmuligheder.<br />

Scenarioplanlægning<br />

Et ofte anvendt værktøj i forbindelse med forundersøgelserne er scenarioplanlægning,<br />

der er en metode til at klarlægge konsekvenserne af forskellige udviklingsstrategier<br />

for en virksomhed.<br />

Ved udviklingen af scenarierne samarbejder nøglepersoner i virksomheden, med<br />

eksterne proceskonsulenter. Der udvikles i fællesskab typisk 2-4 forskellige scenarier<br />

for virksomhedens udvikling. Disse kan hjælpe virksomhedens ledelse<br />

med at fastlægge en langsigtet strategi, hvori byggeri kan være et vigtigt led.<br />

(Jensen, 2002, pp.58-60)<br />

Hvis topledelsen i virksomheden vælger at gå videre med undersøgelserne efter<br />

første overslag, udarbejdes et beslutningsgrundlag. Dette vil, som et minimum,<br />

beskrive konsekvenserne af to forskellige scenarier – dels at gennemføre en given<br />

ændring i ejendomssituationen, dels at undlade at gøre n<strong>og</strong>et (Jensen, 2002,<br />

p.49).<br />

1.2 Aktører omkring I/S Reno-Nord<br />

Før det konkret beskrives, hvilke beslutninger der ligger bag opførelsen af en ny<br />

ovnlinie, vil der i det følgende først være en redegørelse for, hvem der har interesse<br />

i I/S Reno-Nord, <strong>og</strong> hvilke aktører der har indflydelse på processen omkring<br />

affaldsforbrænding.<br />

B121


Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

De på figur 3 opstillede aktører vil i det følgende kort blive gennemgået. Der tages<br />

ikke højde for, hvorledes disse påvirker hinanden, men dette afsnit er blot en<br />

redegørelse for, hvilke grupper der kan påvirke, <strong>og</strong> have interesse i, driften af I/S<br />

Reno-Nord.<br />

Figur 3: Aktørerne omkring I/S Reno-Nord.<br />

Bestyrelse<br />

Som tidligere nævnt er I/S Reno-Nord et interessentskab. Bestyrelsen i I/S Reno-<br />

Nord er sammensat af medlemmer fra de 7 interessentkommuners kommunalbestyrelser.<br />

Der udpeges et bestyrelsesmedlem pr. påbegyndt 25.000 indbyggere i<br />

hver enkelt kommune. Dette betyder, at der pt. i bestyrelsen sidder 7 medlemmer<br />

fra Aalborg Kommune, <strong>og</strong> ét medlem fra hver af de andre 6 kommuner. Udover<br />

denne fordeling af bestyrelsesmedlemmerne er det fastsat, at bestyrelsesformanden<br />

skal findes <strong>og</strong> udpeges blandt medlemmerne fra Aalborg Kommune, mens<br />

næstformanden vælges blandt de andre kommuners medlemmer.<br />

Interessentkommunerne har ifølge Affaldsbekendtgørelsen pligt til at anvise<br />

bortskaffelsesmuligheder for den mængde affald, der produceres i den pågældende<br />

kommune (NJA, 2003). Kommunerne har på denne måde indflydelse på, hvor<br />

meget affald der bliver leveret til I/S Reno-Nord. Idet I/S Reno-Nord er beliggende<br />

i Aalborg Kommune, har Aalborg Kommune pligt til at føre tilsyn med virksomheden,<br />

for at kontrollere om denne overholder de kommunale krav mht. miljøforhold.<br />

Administrative aktører<br />

Af administrative aktører indgår hovedsagelig EU, regeringen, Nordjyllands<br />

Amt, interessentkommunerne samt brancheforeningen Affald Danmark. Som<br />

medlemsland af EU forpligter Danmark sig til at følge de direktiver, der udstedes<br />

herfra. Direktiverne behandles af ministerierne, <strong>og</strong> ratificeres i praksis af regeringen,<br />

som dermed fastsætter rammerne for de kommunale affaldsplaner. Helt<br />

konkret er det d<strong>og</strong> Miljø- <strong>og</strong> Energiministeriet, der i samarbejde med Energisty-<br />

B121 11


12<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

relsen, fastlægger den overordnede strategi for bortskaffelse af affald. Affaldsstrategien<br />

praktiseres af de enkelte kommuner, som indenfor de fastsatte rammer<br />

vedtager specifikke ordninger for affaldshåndteringen i de kommunale regulativer.<br />

Som et led mellem kommunerne <strong>og</strong> regeringen sidder amtsrådet. Amtets<br />

opgave er at udarbejde retningslinier for beliggenheden <strong>og</strong> udformningen af affaldsbehandlingsanlæggene.<br />

I Regionplan 2001 gøres det klart, at Nordjyllands<br />

Amt ønsker at planlægge kapaciteten af affaldsbehandlingsanlæggene efter produktionen<br />

af affald inden for amtet. Desuden er det fra amtets side ikke ønskeligt<br />

at modtage affald til forbrænding fra andre lande eller landsdele, så Nordjyllands<br />

Amt på denne måde vil blive endestation for affald, der ikke er produceret i<br />

amtet (NJA 2003, p.13).<br />

Mellem de lovgivende myndigheder <strong>og</strong> I/S Reno-Nord opererer brancheforeningen<br />

Affald Danmark, der består af private, kommunale <strong>og</strong> fælleskommunale affaldsselskaber.<br />

Affald Danmark har til formål at varetage affaldsselskabernes interesser<br />

overfor myndigheder, <strong>og</strong> andre organisationer <strong>og</strong> foreninger. Herudover<br />

har Affald Danmark <strong>og</strong>så til formål at fremme samarbejdet, herunder udvekslingen<br />

af viden, mellem medlemmerne (Affald Danmark, 2004).<br />

Leverandører<br />

Da forbrændingen på I/S Reno-Nord udelukkende baseres på affald, har leverandørerne<br />

heraf naturligvis en betydning for virksomheden. Leverandørerne udgøres<br />

af virksomheder <strong>og</strong> private i de 7 interessentkommuner. Den producerede<br />

affaldsmængde har betydning for, hvor meget el <strong>og</strong> varme, der produceres på I/S<br />

Reno-Nord. Hver dansker producerer pt. ca. 7 kg affald hver dag (I/S Reno-Nord,<br />

2004a).<br />

Aftagere<br />

I/S Reno-Nord producerer både el <strong>og</strong> varme ved forbrænding af affald, som bliver<br />

solgt til hhv. Aalborg Kommunale Elforsyning <strong>og</strong> Fjernvarmeforsyning, der videresælger<br />

energien til forbrugerne.<br />

Medarbejdere <strong>og</strong> direktion<br />

De ansatte på I/S Reno-Nord har indflydelse på virksomhedens daglige drift <strong>og</strong><br />

har derved <strong>og</strong>så haft indflydelse på udformningen af den nye ovnhal. For at sikre<br />

de bedst mulige arbejdsvilkår for de ansatte, har direktionen på I/S Reno-Nord<br />

konsulteret medarbejderne: ”Det er jo dem der ved, hvordan arbejdet kan gøres<br />

nemmere” (I/S Reno-Nord, 2004a).<br />

B121


1.3 Forundersøgelser<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

Baggrunden for beslutningen om at opføre en ny ovnlinie med dertilhørende ovnhal<br />

udmunder sig i tre forundersøgelser:<br />

• Udvikling i kapacitetsbehov<br />

• Fremtidig økonomi<br />

• Nu- <strong>og</strong> fremtidige miljøkrav<br />

I det følgende vil essensen <strong>og</strong> konsekvenserne af de tre forundersøgelser blive<br />

beskrevet.<br />

1.3.1 Udvikling i kapacitetsbehov<br />

Som et led i undersøgelsen af, om der er behov for en renovering af I/S Reno-<br />

Nords forbrændingsanlæg, sammenholdes kapaciteten med den forventede ændring<br />

i fremtidig affaldsmængde.<br />

Den nationale udvikling<br />

Der er i Danmark sket en stigning i landets samlede affaldsproduktion fra 1995-<br />

2000 på 14 %. Denne tendens ser ud til at fortsætte, da der ud fra fremskrivningsmodeller<br />

forudses, at den samlede produktion i perioden 2000-2020 vil stige<br />

med 27 %, svarende til en stigning fra 13 mio. ton i 2000 til 16,5 mio. ton i år<br />

2020 (Miljøstyrelsen, 2003). Dette er sket på trods af regeringens mål om at nedsætte<br />

mængden af affald, beskrevet i affaldsplanen Affald 21 (NJA, 2001).<br />

Regeringen vedt<strong>og</strong> i 1997 et forbud mod at deponere brændbart affald. Det vil<br />

sige, at en del af den mængde affald, der førhen blev deponeret, nu brændes. Miljøstyrelsen<br />

forudser tillige en større stigning i mængden af brændbart <strong>og</strong> ikke<br />

brændbart affald, end i mængden af genanvendeligt affald. Mængden af det<br />

brændbare affald forventes således at stige fra at udgøre 24 % af den samlede<br />

mængde affald i 2000, til at udgøre 26,4 % i år 2020 (Miljøstyrelsen, 2003).<br />

Den største stigning vurderes altså til at ske i brændbart affald, hvilket kræver<br />

en tilsvarende stigning i kapaciteten på landets forbrændingsanlæg. Da stigningen<br />

er forløbet jævnt over de seneste år, er kapacitetsbehov løbende blevet imødekommet<br />

af kapacitetsforøgelser. På landsplan har dette resulteret i en kapacitetsforøgelse<br />

for forbrændingsanlæggene på 10 %, hvilket svarer til 253.000<br />

ton/år fra 1996 til 1999, fordelt på 31 anlæg (Miljøstyrelsen, 2003, p.59). Der er<br />

d<strong>og</strong> stadig brug for yderligere forøgelser, hvis anlæggene skal kunne følge med<br />

udviklingen i affaldsmængden.<br />

B121 13


Brændværdi<br />

14<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

Sammen med stigningen i affaldsproduktionen forventes der en stigning i<br />

brændværdien fra ca. 10 GJ/ton til 12 GJ/ton, da der forventes en øget udsortering<br />

af organisk husholdningsaffald, der har en lav brændværdi. Derfor tager det<br />

længere tid at forbrænde et ton affald, <strong>og</strong> dermed stilles der yderligere krav til<br />

forbrændingsanlæggenes kapacitet (Rambøll, 2001).<br />

Udbygning eller flere anlæg?<br />

På trods af behovet for kapacitetsforøgelser anses det af amtsrådet ikke for en<br />

nødvendighed, at opføre nye affaldsbehandlingsanlæg i Nordjylland de næste 12<br />

år. Det er kun nødvendigt at udbygge de eksisterende anlæg, heriblandt I/S Reno-Nord.<br />

Denne beslutning er taget på baggrund af Nordjyllands Amts holdning<br />

om, at kapaciteten skal tilpasses den samlede mængde affald, der produceres i<br />

Nordjylland, som tidligere nævnt på side 12 (NJA, 2001, retningslinie 3.7.15 <strong>og</strong><br />

3.7.16).<br />

Desuden ønsker amtet <strong>og</strong>så, at energien, der fremkommer ved forbrænding af<br />

affald, udnyttes bedst muligt. Dette kan d<strong>og</strong> modarbejde et andet ønske fra amtets<br />

side, nemlig at det tilstræbes, at transportafstanden til de forskellige affaldsbehandlingsanlæg<br />

minimeres. Dette problematiserer en centralisering af<br />

anlæggene, som, pga. deres størrelse, må forventes, at kunne udnytte energien<br />

bedre end små, decentraliserede enheder.<br />

Den aktuelle situation<br />

På I/S Reno-Nord blev der i 2002 indvejet 137.254 ton affald til forbrænding. Det<br />

brændbare affald er kategoriseret som dagrenovation, industriaffald <strong>og</strong> storskrald.<br />

Af denne mængde stammer ca. 127.000 ton fra de 7 interessentkommuner,<br />

<strong>og</strong> resten fra andre kommuner i Nordjyllands Amt. I/S Reno-Nord har pt. en<br />

nominel forbrændingskapacitet på 125.000 ton/år, men grundet en aktuel lav<br />

brændværdi, er det muligt at forbrænde op til 139.000 ton/år (NJA, 2003). Der er<br />

fra 1995 til 1999 sket en stigning i den tilførte affaldsmængde til forbrænding,<br />

fra 110.000 ton/år til 135.000 ton/år. Årene efter var der et lille fald i affaldsmængden;<br />

”Dette kan skyldes den lavkonjunktur, vi har oplevet de sidste par år”<br />

(I/S Reno-Nord, 2004a). Fra 2001 til 2002 skete der igen en forøgelse i affaldsmængden<br />

til forbrænding med ca. 2 % (I/S Reno-Nord, 2003). Denne udvikling er<br />

illustreret på figur 4.<br />

B121


Scenarioplanlægning på I/S Reno-Nord<br />

På I/S Reno-Nord har<br />

man forholdt sig til det<br />

ovennævnte <strong>og</strong> derefter<br />

brugt scenarioplanlægning<br />

til at vurdere, hvordan<br />

udviklingen i affaldsmængden<br />

vil forløbe<br />

over en årrække for anlægget.<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

I/S Reno-Nord tager ud- Figur 4. Udvikling i affaldsmængden til I/S Reno-Nord fra de 7<br />

gangspunkt i et pessimi- interessentkommuner (Rambøll, 2001), (NJA, 2003), (I/S Reno-<br />

Nord, 2003)<br />

stisk <strong>og</strong> et optimistisk<br />

scenario, der består af scenarierne i hhv. Miljøstyrelsens Miljøprojekt 469: En<br />

scenariemodel for produktionen af affald <strong>og</strong> regeringens affaldsplan: Affald 21.<br />

Der er et stort spænd mellem disse to scenariers udvikling, idet Miljøprojekt 469<br />

følger den økonomiske udvikling, <strong>og</strong> dermed forventer en stigning i affaldsmængden<br />

i hele planperioden, 2001-2012. Dette resulterer i en affaldsmængde på<br />

170.000 ton/år i 2012. I modsætning hertil regnes der i Affald 21 med, at udviklingen<br />

i affaldsmængden kan gøres uafhængig af den økonomiske udvikling ved<br />

en række initiativer, f.eks. øget kildesortering. Der forventes som konsekvens<br />

heraf en stigning i affaldsmængden frem til 2004, hvorefter der vil ske et fald, <strong>og</strong><br />

mængden vil stagnere omkring 135.000 ton/år. Som udgangspunkt regner I/S<br />

Reno-Nord med, at den faktiske udvikling vil komme til at ligge mellem de to<br />

scenarier, ca. 160.000 ton/år (Rambøll, 2001, bilag 5).<br />

1.3.2 Økonomisk motivation<br />

affaldsmængde (1000 ton)<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

0<br />

1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002<br />

år<br />

Som en del af overvejelserne i forbindelse med eventuel opførelse af en fjerde ovnlinie,<br />

er det nødvendigt at lave en oversigt over omkostningerne ved byggeriet, <strong>og</strong><br />

ikke mindst hvilke økonomiske konsekvenser, en ny ovn vil medføre. Årsregnskabet<br />

for I/S Reno-Nord har til formål at gå i nul, <strong>og</strong> det vil derfor være nødvendigt<br />

at forøge indtægterne, eller spare flere steder på årsbasis, for at kunne tilbagebetale<br />

investeringen på ca. 670 mio. kr., som er nødvendig for at opføre ovnlinie<br />

4 (Aalborg Byråd, 2001, p.25). En ny ovnlinie vil kunne forøge forbrændingskapaciteten<br />

<strong>og</strong> derved øge indtjeningen.<br />

B121 15


16<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

Den forøgede kapacitet vil give mulighed for at betjene flere affaldsproducenter,<br />

hvorfor I/S Reno-Nord har en målsætning om, at man i fremtiden skal kunne afbrænde<br />

eksempelvis sygehusaffald, som stiller en række skærpede krav til forbrændingsanlægget<br />

(I/S Reno-Nord, 2004a). Den forventede årlige forbrænding af<br />

hospitalsaffald skønnes at blive ca. 1000 ton, så der er her gode muligheder for at<br />

øge omsætningen (Aalborg Kommune, 2000).<br />

Af I/S Reno-Nords budget fremgår, at der i 2004 forventes en indtægt på ca. 18,5<br />

mio. kr. på salg af fjernvarme <strong>og</strong> ca. 12 mio. kr. på salg af el. Disse tal er beregnet<br />

ud fra, at salgsprisen på fjernvarme er 22,5 kr./GJ <strong>og</strong> salgsprisen på el er 350<br />

kr./MWh inkl. CO2-tillæg (I/S Reno-Nord, 2004b). Når den nye ovnlinie sættes i<br />

drift, vil der være større mulighed for at regulere produktionen mellem el <strong>og</strong><br />

fjernvarme, hvilket vil medføre større indtjening i kraft af, at indtægten for elektricitet<br />

er større end for fjernvarme. Som det ses i tabel 1 forventes en indtægtsforøgelse<br />

på el på ca. 12 mio. kr. på årsbasis, mod et fald på ca. 1 mio. kr. i salg af<br />

fjernvarme.<br />

Tabel 1: Overslag over økonomiske konsekvenser ved opførelse af ovnlinie 4. Referencen er beskrevet<br />

i afsnit 1.4.3 side 20 (Rambøll, 2001).<br />

Selskabsøkonomi. Inkl. CO2-tilskud Reference Ny ovnlinie<br />

Årligt driftsbudget (Gennemsnit, faste priser) mio. kr. mio. kr.<br />

Drift- <strong>og</strong> vedligeholdelsesomkostninger<br />

-47,9<br />

-39,3<br />

Kapitalomkostninger<br />

-31,2<br />

-37,7<br />

Varmeindtægt<br />

25,6<br />

27,2<br />

Elindtægt<br />

23,4<br />

35,4<br />

CO2-tilskud<br />

5,0<br />

7,8<br />

Gennemsnitlig behandlingspris (kr./ton) 219 127<br />

Ud fra tabel 1 ses bl.a., at der på årsbasis forventes en besparelse på drift <strong>og</strong> vedligeholdelse<br />

på 8,6 mio. kr., hvilket er et resultat af, at man investerer i nyere<br />

teknik, <strong>og</strong> at man slipper for yderligere at reparere på ovn 1 <strong>og</strong> 2. Samlet anslås,<br />

at der gennemsnitligt kan spares 92 kr./ton på det affald, der indgår til forbrænding.<br />

Posterne i overslaget påvirkes af el- <strong>og</strong> varmeprisen, renten, samt af affaldsmængden.<br />

For at sikre, at svingninger i disse faktorer ikke ufordelagtiggør investeringen<br />

ved en ny ovnhal, har I/S Reno-Nord fået foretaget undersøgelser omkring<br />

følsomheden overfor faktorerne. Disse undersøgelser konkluderer, at uanset<br />

hvilke svingninger der sker, vil behandlingsprisen for det nye anlæg være<br />

meget lavere, end for referenceanlægget (Rambøll, 2001, pp.25-27).<br />

B121


1.3.3 Nu- <strong>og</strong> fremtidige miljøkrav<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

Gennem de seneste år er EU’s miljø- <strong>og</strong> naturbeskyttelsespolitik blevet strammet<br />

væsentligt op. Den mere bevidste holdning, der i dag præger EU-landene omkring<br />

hverdagens virkninger på miljøet, har resulteret i flere miljøaftaler indenfor<br />

EU. Her kan nævnes Amsterdam-traktaten, EU’s grundlov fra 1997, der bl.a.<br />

indeholder hensigtserklæringer omkring bæredygtig udvikling. Herudover findes<br />

<strong>og</strong>så Kyoto-aftalen, som blev vedtaget af FN’s klimakonference i 1997, <strong>og</strong> underskrevet<br />

af Danmark året efter, der hermed forpligtede sig til at nedsætte det<br />

samlede CO2-udslip med 21% fra 2008 til 2012 i forhold til 1990-niveauet (Energistyrelsen,<br />

2002).<br />

Disse aftaler er kun en del af de mange tiltag i EU indenfor miljøforbedring, hvor<br />

specielt forebyggelse er kommet på dagsordenen (Revsbech, 2002). De mange<br />

stramninger påvirker <strong>og</strong>så områder indenfor afbrænding <strong>og</strong> ikke mindst genbrug<br />

af affald. Der forskes intenst indenfor dette område, hvor f.eks. spørgsmålet om,<br />

hvorvidt genbrug skal prioriteres, frem for at afbrænde affaldet for at producere<br />

el <strong>og</strong> fjernvarme, diskuteres. I fremtiden vil der blive stillet større krav til affaldsforbrændingsanlæg,<br />

i form af krav til reduktion af emissioner, samt krav til<br />

udnyttelse af den energi, der er i det affald, der sendes til forbrænding.<br />

I dag stilles der ikke direkte krav om, hvorvidt et forbrændingsanlæg både skal<br />

kunne producere varme <strong>og</strong> elektricitet af alt det affald, der køres til forbrænding.<br />

En opgørelse fra 1999 viser, at 64 % af den forbrændte mængde affald blev forbrændt<br />

på kraftvarmeproducerende anlæg, <strong>og</strong> 36 % på varmtvandsproducerende<br />

anlæg. Som led i regeringens energipolitiske målsætning skal den samlede<br />

mængde affald, der i dag sendes til forbrænding, reguleres således, at alt affald<br />

fremover vil blive behandlet på kraftvarmeproducerende anlæg frem for anlæg,<br />

der kun er varmtvandsproducerende (Regeringen, 2003, p.132).<br />

Netop forventningen om, at forbrændingsanlæg skal være både el- <strong>og</strong> varmeproducerende,<br />

rammer I/S Reno-Nord. Det skyldes, som nævnt i indledningen, at<br />

kun ovnlinie 3 er i stand til at producere begge dele. Det er således ikke fra politisk<br />

side ønskeligt at fortsætte drifter af ovnlinie 1 <strong>og</strong> 2. Alene af denne grund vil<br />

I/S Reno-Nord blive nødt til at foretage renovering eller udskiftning af ovn 1 <strong>og</strong> 2.<br />

Ydermere vil enkelte af de nye, skærpede EU-krav til emissionskoncentrationen i<br />

røggassen ikke kunne overholdes af ovn 1, 2 <strong>og</strong> 3. Her kan nævnes en tidligere<br />

grænseværdi for hydr<strong>og</strong>enklorid på 65 mg/Nm 3 (milligram pr. kubikmeter røggas<br />

B121 17


18<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

ved normalt tryk), som efter de skærpede krav vil blive sat ned til 10 mg/Nm 3 . Da<br />

ovn 1 <strong>og</strong> 2 overholder en værdi på 30 mg/Nm 3 <strong>og</strong> ovn 3 en værdi på 20 mg/Nm 3 , vil<br />

det, hvis disse krav vedtages, <strong>og</strong>så være nødvendigt at foretage mindre renoveringer<br />

på ovn 3 (NJA, 2003, p.40).<br />

1.3.4 Opsummering<br />

Som det fremgår af det ovenstående, er der pt. en række motiverende faktorer<br />

for, at I/S Reno-Nord skal forbedre det nuværende forbrændingsanlæg. Denne<br />

motivation bliver yderligere forstærket af de fremtidige miljøkrav, der vil blive<br />

stillet af EU <strong>og</strong> regeringen. Kravene omfatter reducering af CO2 -udslippet <strong>og</strong> at<br />

alt forbrændingsaffald skal føres til kraftvarmeproducerende anlæg. Desuden<br />

ønskes <strong>og</strong>så, at der udvindes mere energi ved forbrændingen. Der er således behov<br />

for enten at renovere ovnlinie 1 <strong>og</strong> 2, så disse <strong>og</strong>så kan producere elektricitet,<br />

eller opføre en ny ovnlinie, som er kraftvarmeproducerende.<br />

En yderligere motiverende faktor for at forbedre anlægget er det kapacitetsproblem,<br />

som I/S Reno-Nord vil opleve. Problemet er allerede begyndt at vise sig,<br />

idet anlægget på nuværende tidspunkt har svært ved at følge med de stigende<br />

affaldsmængder. Ifølge fremskrivningsmodeller forventes denne stigning at fortsætte<br />

i fremtiden.<br />

Foruden lovmæssige krav <strong>og</strong> stigende affaldsmængder er der <strong>og</strong>så en økonomisk<br />

motivation for at forbedre I/S Reno-Nord. Der kan i kraft af en større kapacitet<br />

modtages mere affald, samt andre typer affald, som f.eks. hospitalsaffald, hvilket<br />

medfører en større omsætning. Samtidigt kan der <strong>og</strong>så leveres mere energi til el<strong>og</strong><br />

varmeforsyningen i Aalborg Kommune, hvilket vil øge virksomhedens omsætning.<br />

1.4 Løsningsmuligheder<br />

På nuværende tidspunkt er det på I/S Reno-Nord kun muligt at have to ovnlinier<br />

i drift samtidig. Dette skyldes, at ovnlinie 1 <strong>og</strong> 2 deler et røggasrensningsanlæg,<br />

<strong>og</strong> at dette ikke er designet til, at begge linier anvender anlægget samtidig. Hvis<br />

begge linier skal være i drift samtidig, skal en af linierne kobles på ovnlinie 3’s<br />

røggasrensningsanlæg. Da der <strong>og</strong>så kun kan være én ovnlinie tilsluttet dette ad<br />

gangen, <strong>og</strong> da det er påkrævet, at røgen renses, vil ovnlinie 3 dermed blive sat ud<br />

af drift. Dette er ikke ønskeligt, da den i forvejen trængte kapacitet således ikke<br />

B121


Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

udnyttes optimalt. Der er yderligere bedre økonomi i at ovn 3 er tilsluttet, da<br />

denne er kraftvarmeproducerende.<br />

I det følgende vil der blive beskrevet forskellige løsningsmuligheder for de nødvendige<br />

forbedringer på I/S Reno-Nord, <strong>og</strong> der vil blive beskrevet fordele <strong>og</strong><br />

ulemper ved hver løsning. Den væsentligste kilde til dette afsnit er beslutningsoplægget<br />

fra Rambøll, (Rambøll, 1998). De beskrevne løsningsmodeller er:<br />

• Nul-alternativet<br />

• Videreførelse af det eksisterende anlægskoncept<br />

• Referencealternativet: Renovering af ovn 1 <strong>og</strong> 2<br />

• Andre placeringer af anlægget<br />

• Ny ovnlinie i eksisterende bygninger<br />

• Ny ovnlinie i ny bygning<br />

1.4.1 Nul-alternativet<br />

En uændret produktionsform på I/S Reno-Nord er vurderet som udelukket, idet<br />

pr<strong>og</strong>noser peger på, at anlægget herved ikke vil kunne opfylde de kommende leverancer<br />

af affald fra interessentkommunerne, samt politiske krav, jf. afsnit 1.3.1<br />

side 13 (NJA, 2003 p.52).<br />

1.4.2 Videreførelse af det eksisterende anlægskoncept<br />

Denne mulighed indebærer, at ovnlinie 2 renoveres, mens ovnlinie 1 blot anvendes<br />

som backup. Under de givne forudsætninger vil dette kun give mulighed for<br />

behandling af ca. 120.000 ton affald pr. år i fremtiden, <strong>og</strong> da I/S Reno-Nord forventer<br />

en fremtidig affaldsmængde på 160.000 ton pr. år, må der regnes med<br />

eksport af ca. 40.000 ton pr. år. Yderligere må der kalkuleres med en investering<br />

i det eksisterende røggasrensningsanlæg for at kunne overholde de kommende<br />

EU-krav.<br />

Da ovnlinie 2 på beslutningstidspunktet har en alder på 22 år, skønnes den efter<br />

renoveringen at have en restlevetid på 8 år. Herefter anses ovnen for at være<br />

nedslidt, <strong>og</strong> investering i en ny ovn vil blive en nødvendighed. Ovnlinie 3 tænkes<br />

at skulle gennemgå en omfattende renovering efter 15 års levetid. På grund af<br />

ovnliniernes alder forventes en årlig stigning i vedligeholdelsesudgifter på 4 %.<br />

Samlet set medfører dette økonomiske ulemper, idet behandlingsprisen vil stige<br />

betydeligt. Derved kan omkostningerne forbundet med en sådan renovering kun<br />

B121 19


20<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

tilbagebetales inden for restlevetiden, såfremt salgspriserne for værkets elektricitet<br />

<strong>og</strong> fjernvarme hæves betydeligt. Dette gør på lang sigt, <strong>og</strong> i samspil med den<br />

uønskede, men nødvendige, eksport af affald, denne mulighed til en uhensigtsmæssig<br />

løsning for I/S Reno-Nord .<br />

1.4.3 Referencealternativet: Renovering af ovn 1 <strong>og</strong> 2<br />

Det har været overvejet, om en løsning kunne være at renovere de eksisterende<br />

ovne 1 <strong>og</strong> 2, <strong>og</strong> lade dem være i drift samtidigt i deres restlevetid. På denne måde<br />

opnås en forøget kapacitet, uden at I/S Reno-Nord skal investere i en ny ovn.<br />

Forslaget forudsætter, at ovn 3 ligeledes indgår fast i produktionen. Denne løsning<br />

estimeres til at kunne fungere i ca. 8 år fra 2003, hvilket som nævnt, er den<br />

beregnede restlevetid for ovnene 1 <strong>og</strong> 2. Løsningsmodellen forudsætter desuden,<br />

at der etableres et nyt, selvstændigt røggasrensningsanlæg, så alle tre ovnlinier<br />

har deres eget rensningssystem, <strong>og</strong> at de eksisterende anlæg renoveres. Dette<br />

kræver en investering på ca. 160 mio. kr.<br />

Når ovn 1 <strong>og</strong> 2 ikke længere kan indgå i driften om ca. 8 år, skal der etableres en<br />

ny ovnlinie til erstatning for disse. Denne vil, med en forbrændingskapacitet på<br />

13 ton/time, kunne opfylde I/S Reno-Nords fremtidige forbrændingsbehov i samspil<br />

med ovn 3. Dette kræver en yderligere investering på ca. 360 mio. kr.<br />

Der er flere aspekter, der taler mod denne løsning:<br />

• Behandlingsprisen for affaldet vil være væsentlig højere ved renovering af<br />

de eksisterende ovne, end ved opførelse af en ny ovnlinie (215 kr./ton kontra<br />

118 kr./ton).<br />

• I/S Reno-Nord vil ikke kunne omstille forbrændingen til at producere både<br />

fjernvarme <strong>og</strong> elektricitet på hele anlægget før om 8 år, hvilket strider mod<br />

regeringens energipolitiske målsætning.<br />

• De eksisterende ovnlinier kan ikke producere energi af så høj værdi, som<br />

en ny kraftvarmeproducerende ovnlinie. Dette skyldes, at el har en højere<br />

markedspris end varme.<br />

• De variable driftsomkostninger, der omfatter udgifter til kemikalier, deponering<br />

af restprodukter samt el, ventes højere ved renovering af de eksisterende<br />

ovnlinier, end ved f.eks. en ny ovnlinie. De variable driftsomkostninger<br />

forventes således at være ca. 100 kr./ton for de eksisterende ovnlinier,<br />

mens de vil være ca. 90 kr./ton for en ny ovnlinie (Rambøll, 2001).<br />

B121


Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

Hvis denne løsning virkeliggøres, vil der desuden kunne opstå problemer med<br />

tilstrækkelig forbrændingskapacitet i de perioder, hvor ovnlinierne renoveres.<br />

Dette vil således <strong>og</strong>så medføre en yderligere økonomisk omkostning.<br />

1.4.4 Andre placeringer af anlægget<br />

Det har været overvejet, hvorvidt en flytning af I/S Reno-Nord i forbindelse med<br />

værkets fornyelse, vil være hensigtsmæssig. Grundlæggende er der knyttet en<br />

række krav til værkets placering:<br />

Værket bør ligge centralt i det område, fra hvilket I/S Reno-Nord modtager affald<br />

til forbrænding, hvilket sikrer en minimering af transport. Dette har især haft<br />

indflydelse i forbindelse med overvejelser omkring placering ved Nordjyllandsværket<br />

i Stae ved Nørresundby. En sådan placering vil medføre yderligere belastning<br />

på limfjordsforbindelserne. En beregning, som I/S Reno-Nord har foretaget,<br />

viser, at en placering ved Nordjyllandsværket vil medføre et øget transportbehov<br />

i størrelsesordenen 1 mio. km/år.<br />

En fordel ved placering ved Nordjyllandsværket kunne være, at man herved samler<br />

elproduktionen for hele Aalborg-Nørresundbyområdet. Herudover er området<br />

i forvejen præget af dominerende bebyggelser, hvorfor en flytning af I/S Reno-<br />

Nord ikke vil medføre væsentlig gene for området.<br />

Værkets produktion af fjernvarme som produkt af affaldsforbrændingen fordrer,<br />

at værket ligger placeret så tæt på fjernvarmeforbrugerne som muligt. Herved<br />

sikres, at energiforbruget til pumpning af fjernvarme i nettet mindskes, sammen<br />

med energitabet under transporten til forbrugerne. Hvis I/S Reno-Nord blev flyttet,<br />

ville det være nødvendigt at forstærke varmecentralerne i Aalborg Øst, <strong>og</strong> da<br />

en alternativ placering ved Nordjyllandsværket ikke skønnes at medføre bedre<br />

energiudbytte, kan udgifterne til sådanne forstærkninger ikke retfærdiggøres.<br />

Det vurderes i øvrigt, at en opdeling af anlægget på to forskellige adresser vil være<br />

en klart uhensigtsmæssig løsning (NJA, 2003).<br />

Endelig er det naturligvis et krav, at et anlæg af en sådan størrelse <strong>og</strong> med tilkørsel<br />

af tunge køretøjer, skal ligge i et infrastrukturelt stærkt område. Dette er<br />

opfyldt for både den nuværende placering <strong>og</strong> den tænkte ved Nordjyllandsværket.<br />

B121 21


22<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

Samlet er det vurderet, at den bedste løsning opnås ved en bibeholdelse af den<br />

nuværende placering i Aalborg Øst.<br />

1.4.5 Ny ovnlinie i eksisterende bygninger<br />

Et alternativ kunne <strong>og</strong>så være en ny ovnlinie på 13 ton/time, anbragt i de eksisterende<br />

bygninger, som erstatning for ovnlinie 1 <strong>og</strong> 2. Til den nye ovnlinie vil<br />

høre et turbine- <strong>og</strong> generatoranlæg samt et røggasrensningsanlæg, der kan overholde<br />

de kommende EU-krav for røggasemissioner. Ovnlinien tænkes anbragt,<br />

hvor ovnlinie 1 er placeret, som vist på figur 2 side 5, mens ovnlinie 2 bibeholdes<br />

som backup, indtil det nye anlæg tages i drift.<br />

Da denne nye ovnlinie ikke har tilstrækkelig kapacitet til at kunne behandle den<br />

formodede affaldsmængde på 160.000 ton/år, skal ovnlinie 3 være i drift samtidig.<br />

Alternativet hertil kunne være en 20 ton/time ovnlinie, men dette er ikke<br />

muligt i de eksisterende bygninger. Da ovnlinie 3 skal køre samtidig med den nye<br />

13 ton/time ovnlinie, vil den samlede behandlingspris blive højere, end hvis der<br />

kunne anvendes en 20 ton/time ovnlinie i de eksisterende bygninger. Behandlingsprisen<br />

vil blive 153 kr./ton med en forventet anlægsinvestering på 390 mio.<br />

kr.<br />

1.4.6 Ny ovnlinie i ny bygning<br />

En løsning kunne være, at opføre en ny ovnlinie i en ny bygning, som erstatning<br />

for de eksisterende. Der er blevet udarbejdet tre forskellige løsninger for en sådan<br />

ny ovnlinie. Ved samtlige løsninger påregnes det, at ovnlinie 3 bevares. De<br />

tre løsningsforslag er som følger:<br />

• 13 ton/time ovnlinie med ovn 3 i drift.<br />

• 20 ton/time ovnlinie med ovn 3 som backup<br />

• 20 ton/time ovnlinie med affaldsimport <strong>og</strong> ovn 3 i drift.<br />

Opførelse af en 13 ton/time ovnlinie vil kræve en investering på ca. 380 mio. kr.,<br />

<strong>og</strong> medføre en behandlingspris på 147 kr./ton. Hvis der derimod opføres en 20<br />

ton/time ovnlinie kræver dette en investering på ca. 480 mio. kr., men behandlingsprisen<br />

vil falde til 118 kr./ton. Hvis det sidste løsningsforslag praktiseres, er<br />

det muligt at nedbringe behandlingsprisen til 87 kr./ton, ved at importere ca.<br />

50.000 ton affald fra andre kommuner, <strong>og</strong> forbrænde dette på ovnlinie 3.<br />

B121


Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

Opførelse af en 20 ton/time ovnlinie er den bedste tekniske <strong>og</strong> selskabsøkonomiske<br />

løsning. Det skyldes, at denne model overholder miljøkravene <strong>og</strong> er en langsigtet<br />

løsning, som ikke vil kræve yderligere investeringer indenfor planperioden.<br />

Denne løsning vil kunne producere 336 (435) GWh varme pr. år, <strong>og</strong> 118 (152)<br />

GWh el pr. år; tallene i parentes er for, hvis der importeres 50.000 ton affald til<br />

ovnlinie 3. Til sammenligning kan ovnlinien på 13 ton/time i sammenspil med<br />

den eksisterende ovnlinie 3 kun producere 329 GWh varme pr. år, <strong>og</strong> 115 GWh el<br />

pr. år.<br />

Af de nævnte muligheder, er det den sidste løsning med en 20 ton/time ovnlinie<br />

med mulighed for import af affald, som økonomisk vil egne sig bedst for I/S Reno-<br />

Nord. Ovnlinien, med en kapacitet på 13 ton/time, vil være uhensigtsmæssig, da<br />

dette ikke er tilstrækkeligt til at behandle den krævede affaldsmængde, <strong>og</strong> nødvendiggør<br />

således, at ovnlinie 3 er i drift sideløbende. Dette er uhensigtsmæssigt,<br />

da drifts- <strong>og</strong> personaleudgifter er større, hvis der er flere ovne i drift.<br />

Problemet med en 20 ton/time ovnlinie med import er, som nævnt på side 12, at<br />

denne modstrider det politiske ønske om at begrænse import af affald, da der vil<br />

opstå en unødvendig miljøpåvirkning i kraft af, at affaldet skal transporteres<br />

længere for at blive forbrændt. Derfor vil den bedste løsning af de ovenstående<br />

være, at opføre en ny ovnlinie i nye bygninger med en kapacitet på 20 ton/time,<br />

<strong>og</strong> hvor den eksisterende ovnlinie 3 anvendes som backup <strong>og</strong> støtte under perioder<br />

med store affaldsmængder.<br />

1.5 Løsningsvalg<br />

Det projektforslag, der er blevet valgt som fremtidig løsning for I/S Reno-Nord, er<br />

den 2. mulighed beskrevet i afsnit 1.4.6: En ny ovnlinie i en ny bygning. Denne er<br />

tiltænkt at kunne håndtere hele den forventede fremtidige affaldsmængde på<br />

160.000 ton/år. Da de rent varmtvandsproducerende ovne 1 <strong>og</strong> 2 lukkes ned ved<br />

den valgte løsning, vil I/S Reno-Nord i fremtiden udelukkende råde over kraftvarmeproducerende<br />

ovne.<br />

Tekniske specifikationer<br />

Den nye ovnlinie designes for en kapacitet på 20 ton affald i timen ved en brændværdi<br />

for affaldet på 12 MJ/kg. Sammenlignet med de nuværende ovne er dette<br />

en kapacitetsforøgelse, idet ovn 1 <strong>og</strong> 2, som ikke er i drift samtidig, har en kapacitet<br />

på 8 ton/time ved en brændværdi på 10,5 MJ/kg. Ovn 3 kan forbrænde<br />

B121 23


24<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

11 ton/time, ligeledes ved en brændværdi på 10,5 MJ/kg. Ovn 4 vil blive udstyret<br />

med en røggaskondensator, som kondenserer røggassens indhold af damp <strong>og</strong><br />

overfører kondensationsenergien til fjernvarmevandet (I/S Reno-Nord, 2004a).<br />

I hovedparten af tiden, hvor ovn 4 vil være i drift alene, vil varmeproduktionen<br />

ligge på ca. 47 MJ/s. Den nuværende varmeproduktion er ca. 38 MJ/s. I de særtilfælde,<br />

hvor både ovn 3 <strong>og</strong> 4 er i drift, vil værket kunne levere en varmeproduktion<br />

på ca. 60 MJ/s. Den årligt producerede varmemængde vil, som følge af de stigende<br />

affaldsmængder, vokse fra ca. 980 TJ/år til ca. 1300 TJ/år. Den nye ovn<br />

planlægges at skulle være i drift 8000 timer om året, <strong>og</strong> vil således kun være ude<br />

af drift i sammenlagt 4,5 uger om året (Rambøll, 2001, p.11).<br />

El-effekten er, som det fremgår af tabel 2, væsentligt højere ved det nye anlæg<br />

end for det eksisterende anlæg. Dette skyldes til dels, at alt affaldet i fremtiden<br />

vil blive forbrændt med kraftvarmeproducerende ovne.<br />

Tabel 2. Tekniske specifikationer (Rambøll, 2001 pp.6-14).<br />

Emne Enhed<br />

Anlæg efter<br />

Etablering af ovn 4 Referenceanlæg<br />

Kapacitet Ton affald /time 20 2 x 8 + 11<br />

Brændværdi MJ/kg 12 10,5<br />

Antal nominelle<br />

driftstimer pr. år<br />

Timer 8000 7500<br />

Energivirkningsgrad % 85 76-80<br />

Andel af el- i forhold til<br />

varmeproduktion<br />

El-effekt ved nominel<br />

drift<br />

- 0,39 0,36 (2)<br />

MW 15,9 6,8 (2)<br />

Årlig elproduktion GWh/år 127 51 (1)<br />

Varmeeffekt ved<br />

nominel drift<br />

MJ/s 42 54 (2)<br />

Årlig varmeproduktion TJ/s 1300 1400 (2)<br />

1. Kun ovn 3 er kraftvarmeproducerende.<br />

2. Varmeffekten er beregnet ved samtidig drift af alle 3 ovne.<br />

Som det er tilfældet med det nuværende system, vil I/S Reno-Nord <strong>og</strong>så i fremtiden<br />

kun i ringe grad være i stand til at planlægge energiproduktionen, eftersom<br />

det indkommende affald ønskes forbrændt hurtigst muligt efter ankomst. Det<br />

B121


Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

ville ellers være hensigtsmæssigt, hvis værket kunne bistå fjernvarmeefterspørgslen<br />

i vinterperioden i højere grad, mod en reduktion i sommerperioden.<br />

D<strong>og</strong> vil I/S Reno-Nord tilstræbe, at en samtidig drift af ovn 3 <strong>og</strong> 4 vil ske i perioder<br />

med et stort varmebehov, så andre producenter af overskudsvarme ikke får<br />

problemer med at afsætte fjernvarmen. Dette kan i praksis tænkes imødekommet<br />

ved f.eks. at planlægge tidspunkterne for modtagelse af eksternt affald fra andre<br />

affaldsforbrændingsværker, f.eks. i forbindelse med vedligeholdelse <strong>og</strong> reparation<br />

på disse.<br />

Tilknyttede projekter<br />

Den eksisterende affaldssilo, der fungerer som opbevaringssted, inden affaldet<br />

føres mod ovnlinierne, udvides. Dette sker som en konsekvens af de stigende affaldsmængder.<br />

Siloens placering bibeholdes, <strong>og</strong> det er således muligt at bevare<br />

tilgangsforholdene.<br />

Anlægget bliver udstyret med en såkaldt støttefyring, som skal sikre, at temperaturen<br />

under forbrændingen altid er så høj, at alle skadelige partikler forbrændes<br />

komplet. Anlægget er d<strong>og</strong> konstrueret, så det i sig selv vil kunne opretholde<br />

en sådan temperatur. Støttefyringen, som er oliedrevet, fungerer således kun<br />

som nødløsning, <strong>og</strong> til opstart (I/S Reno-Nord, 2004a).<br />

B121 25


26<br />

Kapitel 1. Beslutningsfasen<br />

B121


Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

Efter beslutningen er taget om at igangsætte et byggeprojekt, starter pr<strong>og</strong>rammeringsfasen.<br />

Denne er den mest afgørende fase i planlægningen af et byggeri,<br />

idet mange muligheder står åbne, <strong>og</strong> det er pr<strong>og</strong>rammeringens opgave at afgøre<br />

hvilke, der skal satses på. Navnet ’pr<strong>og</strong>rammering’ må ikke forveksles med pr<strong>og</strong>rammering<br />

indenfor edb. Essensen i denne pr<strong>og</strong>rammering er, at definere hvilke<br />

behov det nye byggeri skal opfylde (Jensen, 2002, p.40).<br />

I dette kapitel vil teorien bag pr<strong>og</strong>rammering først blive gennemgået, hvorefter<br />

der redegøres for I/S Reno-Nords byggepr<strong>og</strong>rammering. Til sidst ’pr<strong>og</strong>rammeres’<br />

denne rapport, dvs. det videre forløb i rapporten formuleres <strong>og</strong> afgrænses.<br />

2.1 Teoretisk baggrund for pr<strong>og</strong>rammering<br />

Pr<strong>og</strong>rammeringen forestås af bygherren. Til at bistå bygherren er der brug for<br />

visionære personer med et indgående kendskab til virksomheden, samt erfarne<br />

professionelle rådgivere. Hele processen har til opgave, at hjælpe bygherren med<br />

at finde ud af, hvad det helt præcist er, han ønsker (Jensen, 2002, p.40). En vigtig<br />

del af den indledende pr<strong>og</strong>rammering vil <strong>og</strong>så være, at bygherren tager kontakt<br />

til pengeinstitutter, moderselskaber, eller i I/S Reno-Nords tilfælde det kommunale<br />

bagland, for at muliggøre finansiering af byggeriet (Fonseca et al., 1995).<br />

Traditionel byggepr<strong>og</strong>rammering baseres på, at det der kræves af nybyggeriet<br />

kan defineres ud fra iagttagelser af de eksisterende arbejdsgange i virksomheden,<br />

samt samtaler med ansatte <strong>og</strong> ledere. På grund af fasens store vigtighed<br />

indledes stadig flere projekter med en såkaldt strategisk pr<strong>og</strong>rammering. Denne<br />

går ud på at definere virksomhedens visioner <strong>og</strong> overordnede intentioner med<br />

byggeriet. Den strategiske pr<strong>og</strong>rammering forsøger at fremtidssikre bygninger,<br />

der projekteres til at kunne stå i 50-100 år. Ved traditionel pr<strong>og</strong>rammering risikeres,<br />

at en bygning er forældet den dag, den står færdig, da pr<strong>og</strong>rammeringen<br />

kun tager højde for virksomhedens behov på planlægningstidspunktet (Jensen,<br />

2002, p.65).<br />

B121 27


Byggepr<strong>og</strong>ram<br />

28<br />

Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

Produktet af pr<strong>og</strong>rammeringen er et byggepr<strong>og</strong>ram, der detaljeret beskriver de<br />

krav <strong>og</strong> ønsker, der findes til byggeriet, herunder:<br />

• Byggeriets organisation<br />

• Forudsætninger<br />

• Krav <strong>og</strong> ønsker til funktion, arkitektur, drift <strong>og</strong> vedligeholdelse<br />

• Kvalitet <strong>og</strong> miljø<br />

• Økonomiske forudsætninger<br />

• Tid<br />

Disse behandles således, at de ikke modstrider hinanden, gældende love eller fysiske<br />

forhold. Byggepr<strong>og</strong>rammet er et vitalt grundlag for projektering <strong>og</strong> udbud<br />

(EBST, 2003, p.91), (DTU, 1999).<br />

Byggepr<strong>og</strong>rammets formål er ikke at beskrive specifikke byggetekniske løsninger,<br />

men at levere en fuldt dækkende kravsspecifikation for hele byggeriet. Som i<br />

beslutningsfasen prioriteres de forskellige krav til bygningen efter hvilke, der<br />

skal overholdes, <strong>og</strong> hvilke det er ønskeligt <strong>og</strong>så at tilgodese (EBST, 2003, p.93),<br />

(HFB 24, 1984, p.867).<br />

2.2 I/S Reno-Nords pr<strong>og</strong>rammering<br />

I forbindelse med byggeriet af ovnlinie 4 på I/S Reno-Nord, er der udarbejdet et<br />

byggepr<strong>og</strong>ram, der ligger til grund for projektforslaget, (Rambøll, 2001), for hvilket<br />

der vil blive redegjort i det følgende. Den metodiske gennemgang følger punkterne<br />

fra det foregående afsnit <strong>og</strong> uddyber de forskellige aspekter, der er taget<br />

højde for, inden projekteringsfasens igangsættelse. Herved søges at introducere<br />

det overordnede formål, <strong>og</strong> de krav der er til det nye byggeri.<br />

Byggesagens organisation<br />

Bygherren for den nye ovnlinie er I/S Reno-Nord, der som hovedrådgiver har<br />

valgt ingeniørfirmaet Rambøll. C. F. Møllers tegnestue er arkitekt, ovnlinien leveres<br />

af det danske firma Babcock & Wilcox Vølund ApS <strong>og</strong> det franske firma<br />

LAB S.A., mens det tyske firma B+V Industritechnik GmbH leverer turbineanlægget<br />

(I/S Reno-Nord, 2002). Det er ligeledes Vølund, der er ansvarlig for ståldimensioneringen,<br />

mens Rambøll står for betonfundamentet (Rambøll, 2004).<br />

B121


Forudsætninger<br />

I/S Reno-Nords eksisterende anlæg<br />

ligger ved industriområdet i Aalborg<br />

Øst, <strong>og</strong> arealet er afgrænset af<br />

Humlebakken mod syd, Troensevej<br />

mod vest <strong>og</strong> jernbanelinien ud til<br />

Grønlandshaven mod øst. Der er<br />

store boligområder ved henholdsvis<br />

Hvidkildevej <strong>og</strong> Fyrkildevej, beliggende<br />

ca. 500 m fra anlægget. Området,<br />

hvori anlægget bliver etableret,<br />

er beliggende i byzone, <strong>og</strong> er<br />

vist på figur 5:<br />

Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

Det er kommunernes pligt at udarbejde<br />

en lokalplan, når der skal<br />

gennemføres større bygge- <strong>og</strong> anlægsarbejder,<br />

som etableringen af<br />

ovnlinie 4 må betegnes at være.<br />

Der var for området i forvejen en gældende lokalplan, lokalplan 08-030, bekendtgjort<br />

den 29.04.89. Denne er nu ophævet i sin helhed ved bekendtgørelse den<br />

19.03.03 af lokalplan 08-053, hvis gyldighedsområde er vist på figur 5. Som det<br />

ses, er området splittet op i to dele. Et område A, som er det område, hvor I/S<br />

Reno-Nord har tilladelse til at udvide, <strong>og</strong> et område B, der er afsat til rekreativt<br />

område. Det øvrige, omkringliggende område er byzone udlagt til erhvervsområde.<br />

En væsentlig ændring i den nye lokalplan er, at der gives tilladelse til højere<br />

byggeri. Den nye ovn kræver en bygning, der er 45-50 m høj, hvilket er 20 m højere<br />

end det eksisterende anlæg <strong>og</strong> højere end det tidligere tilladte på 30 m.<br />

Figur 5: Anlæggets beliggenhed. Den prikkede linie<br />

viser lokalplan 08-053’s gyldighedsområde (Aalborg<br />

Kommune, 2003b).<br />

I bestemmelsesdelen af lokalplanen fremlægges planens formål, som er:<br />

• at I/S Reno-Nord får mulighed for at udvide.<br />

• at anlægget afskærmes mod omgivelserne med voldanlæg <strong>og</strong> beplantningsbælter.<br />

• at området nord for I/S Reno-Nord fastlægges til grønt område, hvor der<br />

kan foregå rekreative aktiviteter, der ikke er forureningsfølsomme.<br />

(Aalborg Kommune, 2003b, pp.16)<br />

B121 29


30<br />

Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

For at overholde rammeprincippet har det været nødvendigt for Aalborg Kommune<br />

at udfærdige et kommuneplantillæg. I rammerne for den gamle kommuneplan<br />

var der, ligesom i lokalplanen, kun tilladelse til byggeri op til 30 meters højde.<br />

Dette er i kommuneplantillæg 5.28 ændret til 50 m (Aalborg Kommune,<br />

2003a). Der har i offentlighedsperioden op til vedtagelsen af denne <strong>og</strong> lokalplanen<br />

ikke været n<strong>og</strong>en indsigelser fra private, men kun fra Enhedslisten, der kom<br />

med forslag til den fremtidige affaldsbehandling, <strong>og</strong> Forsyningsvirksomhederne,<br />

der satte krav til det nye anlægs afledning af spildevand samt kloakering (Aalborg<br />

Byråd, 2003).<br />

Da hele formålet med den nye ovnlinie er at producere fjernvarme <strong>og</strong> elektricitet,<br />

er der taget kontakt til Forsyningsvirksomhederne for at sikre, at tilslutningsmulighederne<br />

til el- <strong>og</strong> fjernvarmenettet vil være tilstrækkelige ved driftsstart.<br />

Da den nye ovnlinie tænktes udstyret med støttebrændere, drevet af naturgas,<br />

blev der ligeledes taget kontakt til Naturgas Midt-Nord for etablering af gasledning<br />

(Rambøll, 2001, pp.4-8). Tilslutningen til naturgasnettet er d<strong>og</strong> ikke blevet<br />

realiseret, idet I/S Reno-Nord ville blive anbragt i kundegruppen ’afbrydelige<br />

kunder’, hvilket ikke var acceptabelt. I stedet vil støttebrænderne blive oliedrevne<br />

(I/S Reno-Nord, 2004a).<br />

Ved etableringen af det eksisterende anlæg blev der af Geodan A/S i 1978 udarbejdet<br />

en geoteknisk rapport, der beskriver jordens bæreevne på byggegrunden.<br />

Da jordbundsforhold normalt ikke ændrer sig nævneværdigt i det forløbne tidsrum,<br />

vil denne rapport blive brugt ved projekteringen af ovnlinie 4 (Rambøll,<br />

2001, p.8). Der er d<strong>og</strong> lavet yderlige boringer for at supplere den gamle rapport<br />

(Rambøll, 2004).<br />

Krav <strong>og</strong> ønsker til funktion, arkitektur, drift <strong>og</strong> vedligeholdelse<br />

Den nye ovnlinie etableres som en ny bygning, men bliver bygget sammen med<br />

det eksisterende anlæg, som det ses på figur 2 på side 5. Den nye bygning bliver<br />

ca. 94 m lang, 25 m bred <strong>og</strong> 43 m høj. Det er ca. 15 m højere end den eksisterende<br />

bygning, hvilket skyldes, at tekniske analyser har vist, at det er fordelagtigt med<br />

en høj ovn, da dette sikrer en optimal forbrænding af skadelige stoffer, samt en<br />

højere energiudnyttelse. Længden af bygningen bestemmes tillige af de øvrige<br />

installationer, herunder anlæg til rensning af røggasser <strong>og</strong> spildevand (Rambøll,<br />

1998).<br />

B121


Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

Foruden den nye bygning vil der ske ændringer omkring anlægget. For at få<br />

plads til det nye anlæg, vil det nuværende slaggeanlæg blive flyttet. Der etableres<br />

en ny 75 m høj skorsten, <strong>og</strong> den nuværende skorsten på 100 m, vil blive fjernet,<br />

når ovn 1-2 bliver nedlagt (NJA, 2001, p.25). Den eksisterende silo udvides,<br />

som tidligere nævnt, mod øst, således at den eksisterende aflæssehal bevares.<br />

Der skal altså ikke etableres nye tilkørselsveje.<br />

Den nye bygning vil fremstå som et meget markant<br />

landskabselement i det flade landskab omkring<br />

Humlebakken, som vist på figur 6. På baggrund<br />

af dette udskrev I/S Reno-Nord, som nævnt<br />

i Appendiks A, en arkitektkonkurrence for at opnå<br />

en optimal arkitektonisk løsning. Vinder af<br />

konkurrencen blev, som ovenfor nævnt, C. F. Møllers<br />

tegnestue.<br />

Kvalitet <strong>og</strong> miljø<br />

Den nye ovnlinie skal produceres i en kvalitet, der muliggør en oppetid af anlægget<br />

på omkring 8000 timer/år. Ved driftstop grundet tekniske problemer eller<br />

planlagt revision af ovnlinien, omlægges driften til ovn 3. Da denne ikke har<br />

samme kapacitet som ovn 4, vil specielt I/S Nordjyllandsværket <strong>og</strong> Aalborg Portland<br />

kunne kompensere herfor, da disse er de største fjernvarmeproducenter.<br />

Således vil forbrugerne ikke blive generet af forsyningsproblemer (Rambøll, 2001,<br />

p.19).<br />

Da den nye ovnlinie, jf. Miljøministeriets bekendtgørelse nr. 807 af 25. oktober<br />

1999, er omfattet af Miljøbeskyttelseslovens liste over særligt forurenende virksomheder,<br />

er der søgt om miljøgodkendelse, samt godkendelse af støjniveau.<br />

Yderligere er Nordjyllands Amt blevet kontaktet angående udarbejdelse af regionplantillæg<br />

med tilhørende VVM-redegørelse, i henhold til samlebekendtgørelsens<br />

kapitel 2, §3 (Miljø- <strong>og</strong> Energiministeriet, 1999). Som resultat af dette, har<br />

Nordjyllands Amt udarbejdet <strong>og</strong> godkendt Regionplantillæg nr. 75. Nærmere beskrivelse<br />

af dette findes i Appendiks A.<br />

Økonomiske forudsætninger<br />

Figur 6: Den nye ovnhal på I/S Reno-Nord<br />

set fra vest, med Humlebakken<br />

i forgrunden.<br />

Ved projektets start var I/S Reno-Nord gældfri, idet et lån optaget i 1989 til etablering<br />

af ovnlinie 3 var betalt ud. Den samlede investering for ovnlinie 4 er 668<br />

B121 31


32<br />

Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

mio. kr., hvor 38 mio. kr. dækkes af I/S Reno-Nord umiddelbart, mens resten<br />

dækkes vha. lånoptagning (Aalborg Byråd, 2001).<br />

Tid<br />

Byggeriet af den nye ovnlinie påbegyndtes foråret 2003 <strong>og</strong> skal efter planen stå<br />

færdig til ibrugtagning ultimo 2005. Status pt. er, at tidsplanen holder (Rambøll,<br />

2004).<br />

2.3 Sammenfatning <strong>og</strong> valg af fokus<br />

Med udgangspunkt i pr<strong>og</strong>rammeringsfasen<br />

<strong>og</strong> det øvrige analysearbejde kan<br />

projektering af bygningsværket igangsættes,<br />

som det ses af figur 7, der viser,<br />

hvilke aspekter denne rapport<br />

omhandler.<br />

I beslutningsfasen blev behovet for<br />

forbedring af ovnlinierne på I/S Reno-<br />

Nord undersøgt, herunder fremtidige<br />

miljøkrav, udvikling i kapacitetsbe-<br />

Figur 7: Byggeriets igangsættende faser.<br />

hov, samt en potentiel økonomisk gevinst.<br />

Det blev konkluderet, at en proces<br />

skulle igangsættes for at imødekomme udviklingen. Forskellige løsningsmodeller<br />

blev overvejet, <strong>og</strong> det blev valgt at nedlægge ovn 1 <strong>og</strong> 2, for i stedet at opføre<br />

en ny ovnlinie 4, med ovn 3 som reserve.<br />

I pr<strong>og</strong>rammeringsfasen blev specifikke krav <strong>og</strong> ønsker til bygningen formuleret,<br />

offentligheden informeret, tilladelse fra kommune <strong>og</strong> amt indhentet, <strong>og</strong> projektets<br />

tidsmæssige <strong>og</strong> økonomiske rammer formuleret. Dette blev, med mere, samlet<br />

til et byggepr<strong>og</strong>ram, der ligger til grund for projekteringen.<br />

I projekteringsfasen, som kapitel 3 omhandler, vil de fysiske rammer for projektet<br />

blive endeligt fastlagt. Fasen ligger umiddelbart før opførelsen, <strong>og</strong> produktet<br />

er derfor færdige tekniske tegninger, som der kan bygges efter.<br />

B121


Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

Denne rapport vil videre omhandle selve bygningen, herunder beregning af laster<br />

<strong>og</strong> dimensionering af selve den nye ovnhal, <strong>og</strong> fokus vil således ikke ligge på hallens<br />

installationer.<br />

Det der projekteres, er ikke det virkelige projekt, men derimod gruppens eget<br />

forslag. Dette skyldes, at gruppen derved har større mulighed for egenhændigt at<br />

træffe valg, <strong>og</strong> således ikke kopiere et eksisterende projekt. Desuden er det med<br />

den tilegnede viden fra kurset Grundlæggende statik <strong>og</strong> styrkelære ikke muligt<br />

at regne på den aktuelle løsning. Der er således valgt en forsimpling af denne<br />

løsning, hvor bygningen betragtes som kasseformet, med lige store rammer gennem<br />

hele bygningen. Rammerne, der udgør skelettet af bygningen, vælges til at<br />

være gitterrammer, med charniere i alle knudepunkter. Desuden regnes der med,<br />

at de forskellige typer af laster kun angriber i knudepunkterne. Ud fra disse forsimplinger<br />

beregnes snitkræfterne efter metoden løsskæring af knuder.<br />

Det vil blive undersøgt, hvordan de forskellige kræfter, der påvirker konstruktionen,<br />

bevæger sig igennem denne.<br />

Beregningerne af lasternes størrelse, vil først blive gennemgået for hele bygningen.<br />

Der fokuseres på naturlasterne fra vind <strong>og</strong> sne, egenlasten, samt nyttelasten<br />

fra den kran, der opererer inde i bygningen. Netop disse laster er valgt, da de<br />

vurderes til at have den største indflydelse på den samlede last på konstruktionen.<br />

Der ses således bort fra indvendig vindlast <strong>og</strong> diverse typer af ulykkeslast.<br />

Vind- <strong>og</strong> snelast beregnes ud fra DS 410. Kranlasten beskrives ud fra et afgangsprojekt<br />

(Poulsen et al., 2004), som omhandler opførelsen af den nye ovnhal ved<br />

I/S Reno-Nord. Ved beregning af egenlast ses der bort fra vægten af skruer, beslag<br />

mm.<br />

Efter de forskellige laster er udregnet, vil der blive opstillet en række scenarier,<br />

hvor de forskellige laster bliver kombineret, for på denne måde at finde de scenarier,<br />

der har den største lastpåvirkning på bygningen. Der vil både blive undersøgt<br />

for anvendelsesgrænsetilstand <strong>og</strong> brudgrænsetilstand. Ud fra disse kan bygningen<br />

dimensioneres. I denne rapport vil hele bygningen ikke blive dimensioneret,<br />

men kun en enkelt ramme.<br />

Det vil blive vist, hvorledes det er muligt, at beregne snitkræfter i hånden, men<br />

for nemmere at kunne variere på lasterne, vil computerpr<strong>og</strong>rammet TrussLab<br />

blive anvendt til beregningerne. Ydermere vil der blive gennemgået et computerpr<strong>og</strong>ram,<br />

gruppen selv har pr<strong>og</strong>rammeret, der ligeledes kan bestemme normal-<br />

B121 33


34<br />

Kapitel 2. Pr<strong>og</strong>rammering<br />

kræfterne i statisk bestemte konstruktioner. Desuden er det muligt vha. TrussLab<br />

at bestemme snitkræfterne for konstruktionen, hvis den er statisk ubestemt.<br />

Dette er en mere sandsynlig måde at opføre bygningen på, da der således<br />

ikke er charniere i alle knudepunkter. Disse beregningsresultater vil derfor <strong>og</strong>så<br />

blive fremlagt <strong>og</strong> sammenlignet med resultaterne for den statisk bestemte ramme.<br />

Rapporten omhandler således følgende:<br />

• Beskrivelse af bygningen<br />

• Kræfternes bevægelse igennem konstruktionen<br />

• Beregning af laster for konstruktionen<br />

• Opstilling af lastkombinationer<br />

• Beregning af laster for en enkelt, statisk bestemt ramme<br />

• Beregning af snitkræfter i rammen<br />

• Dimensionering af rammen<br />

• Vurdering af den valgte dimensionering<br />

• Beregninger af snitkræfter i en momentstiv, statisk ubestemt ramme<br />

• Dimensionering af den statisk ubestemte ramme<br />

• Sammenligning af de to løsninger<br />

B121


Kapitel 3. Projektering<br />

3.1 Teoretisk baggrund for projektering<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Når beslutningsfasen <strong>og</strong> pr<strong>og</strong>rammeringsfasen er overstået, dvs. når bygherren<br />

har fået klarhed over byggeriets omfang <strong>og</strong> indhold, fortsættes, som tidligere<br />

nævnt, til projekteringsfasen. I denne fase klarlægges så mange detaljer omkring<br />

byggeriet, at det kan indstilles til myndighedsbehandling <strong>og</strong> udbydes til entreprenører.<br />

Den primære kilde til dette afsnit er (Fonseca et al., 1995).<br />

Projekteringsfasen opdeles i to underfaser, hhv. forprojektet <strong>og</strong> hovedprojektet.<br />

Forprojektets er en skitseprojektering af bygningen, <strong>og</strong> består både af et grafisk<br />

materiale <strong>og</strong> en kvalitativ, evt. <strong>og</strong>så kvantitativ beskrivelse. Det grafiske materiale<br />

i forprojektet består af:<br />

• Tegninger af plan, snit, facader <strong>og</strong> beliggenhed, som opfylder myndighedernes<br />

krav til ansøgning om byggetilladelse.<br />

• En beskrivelse af bygningsdele, således at der opnås overblik over materialevalget<br />

til bygningen.<br />

• En ajourført tidsplan for både projektering <strong>og</strong> byggeri.<br />

Forprojektet udføres først <strong>og</strong> fremmest med henblik på myndighedernes behandling,<br />

således at krav fra disse sikres opfyldt. Forprojektet udgør grundlaget for<br />

den følgende hovedprojektfase.<br />

Hovedprojektet skal have et så detaljeret <strong>og</strong> endeligt indhold, at det kan tjene<br />

som grundlag for afgivelse af tilbud. Desuden tjener hovedprojektet som en del af<br />

kontraktmaterialet <strong>og</strong> er grundlag for hele opførelsen af byggeriet. Grundlaget<br />

for hovedprojektet er således lastbestemmelse <strong>og</strong> efterfølgende detaildimensionering<br />

af alle dele i bygningen.<br />

B121 35


36<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Hovedprojektet består normalt af følgende:<br />

• Oversigtstegninger, som redegør for bygningsdelenes placering<br />

• Bygningsdelstegninger<br />

• De nødvendige detailtegninger<br />

• Tegninger af de enkelte rum, der viser inventar <strong>og</strong> installationsplaceringer<br />

samt materialevalg<br />

Hovedprojektet kan <strong>og</strong>så indeholde en mængdebeskrivelse, en såkaldt kvantitativ<br />

beskrivelse, så entreprenøren ikke skal bruge tid på at opmåle de nødvendige<br />

mængder i forbindelse med tilbudsgivning.<br />

3.2 Introduktion af ovnhallen<br />

Før en bygning dimensioneres er det nødvendigt at skitseprojektere denne ud fra<br />

ønsker <strong>og</strong> krav formuleret i pr<strong>og</strong>rammeringsfasen. I I/S Reno-Nords tilfælde er<br />

der krav til de indre dimensioner, da bygningen skal indeholde ovnlinie 4. Skitseprojekteringen<br />

danner et samlet overblik over konstruktionen. Dette gør det<br />

bl.a. muligt at anslå, hvilke profiler der kan benyttes i de enkelte dele af konstruktionen.<br />

3.2.1 Det virkelige projekt<br />

I dette afsnit vil der kort blive beskrevet, hvordan det igangværende byggeri er<br />

projekteret. C. F. Møllers tegnestue har tegnet bygningen med ’vinger’, som det<br />

ses på figur 9. Disse vinger gør, at konstruktionens rammer ikke har ens bredde<br />

gennem hele bygningen. Vingerne strækker sig op til 2,9 m ud fra bygningen, <strong>og</strong><br />

vil indeholde forskellige installationer, f.eks. ventilation <strong>og</strong> trapper.<br />

Det igangværende byggeri<br />

bliver, hvis der ses bort<br />

fra vingerne, ca. 25x94 m<br />

<strong>og</strong> får en højde på 43 m.<br />

Enkelte steder er bygningen<br />

d<strong>og</strong> helt op til 50 m<br />

høj, eksempelvis ved et<br />

elevatortårn.<br />

Figur 9: Til venstre ovnhal 4 skitseret i forhold til det eksisterende<br />

byggeri, <strong>og</strong> til højre skitse af gitterkonstruktionen (Poulsen<br />

et al., 2004).<br />

B121


3.2.2 Gruppens forslag til ovnhal<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Som nævnt i afsnit 2.3 beskæftiger denne rapport sig ikke yderligere med det<br />

virkelige projekt, men derimod med gruppens eget forslag. Projektforslaget er<br />

bygget op omkring en gitterramme, som benyttes hele vejen gennem konstruktionen.<br />

Rammen er bygget op efter råd fra vejleder samt ud fra studier af faglitteratur,<br />

(Thomsen, 1971). De indre dimensioner er tilnærmet det virkelige projekt,<br />

hvilket gør, at hallen kan rumme ovnen samt de tilhørende installationer.<br />

Rammen:<br />

De 19 rammer som udgør ovnhallen, er opbygget<br />

ud fra en forudsætning om, at der er<br />

charniere i alle samlinger. Herved vil rammen,<br />

som ses på figur 10, være indvendig statisk<br />

bestemt, <strong>og</strong> dermed vil håndberegninger<br />

på rammen kunne udføres. Rammen er en<br />

såkaldt tre-charnieres ramme, <strong>og</strong> er dermed<br />

<strong>og</strong>så udvendig statisk bestemt. Rammens<br />

overligger er lavet med en hældning på 2º,<br />

således at regnvand vil kunne løbe af. Et plot<br />

af rammen findes som tegning T1 i tegningsmappen.<br />

Bygningen set oppefra<br />

Figur 10: Skitse af gruppens<br />

ramme.<br />

Bygningen er 90,3 m lang, <strong>og</strong> har en bredde på 25,36 m. Figur 11 viser bygningen<br />

set oppefra. Som det ses, er der vindkryds i begge ender samt i midten af bygningen.<br />

Figuren findes yderligere som tegning T4 i tegningsmappen.<br />

Figur 11: Bygningen set oppefra med langsgående profiler, rammer <strong>og</strong> vindkryds.<br />

B121 37


38<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Figur 12: Skitse over placering af langsgående profiler, rigler <strong>og</strong> åse.<br />

Åsene, som er placeret for hver meter på den øverste del af rammen, holder tagbeklædningen.<br />

For at sikre bygningen mod kollaps <strong>og</strong> udbøjninger i længderetningen,<br />

er der imellem rammerne placeret tværgående profiler. Figur 12 viser,<br />

hvorledes disse profiler er placeret i rammerne.<br />

Bygningen set fra siden<br />

Grundlæggende er bygningens sider opbygget efter samme princip som taget. For<br />

at vindkrydsene i taget skal have en effekt, videreføres disse ned i facaden. De<br />

langsgående profiler i taget findes ligeledes i facaden, for at sikre stabilitet i<br />

længderetning, som det er vist på figur 12 <strong>og</strong> figur 13. Disses præcise placering er<br />

markeret på tegning T1 som cirkler i knudepunkterne. Til at bære facadebe-<br />

Figur 13: Bygningen set fra siden, med vindkryds, rammer <strong>og</strong> langsgående profiler.<br />

klædningen, er der på facaden monteret rigler, som vist på figur 12. Figur 13<br />

findes som tegning T4 i tegningsmappen.<br />

B121


3.3 Optagelse af laster<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

En bygning vil løbende blive udsat for en række lastpåvirkninger. Dette afsnit<br />

omhandler vind- <strong>og</strong> snelast <strong>og</strong> beskriver, hvorledes disse optages igennem konstruktionen.<br />

På skitserne i afsnittet er der ikke indtegnet charniere i knudepunkterne,<br />

for billedligt at simplificere kraftfordelingen.<br />

3.3.1 Vindlast<br />

Vinden angriber ovnhallens gavle, facader <strong>og</strong> tag. På skitserne er vindlasten indtegnet<br />

vinkelret på disse flader, men den angriber oftest flere flader ad gangen.<br />

For ikke at miste overblikket over kræfternes vej gennem bygningen, beskrives<br />

vindlast på gavl <strong>og</strong> facade hver for sig. Når vinden angriber gavl <strong>og</strong> facade, vil<br />

der oftest ske et sug på taget. Dette virker modsat en snelast, der beskrives i afsnit<br />

3.3.2, <strong>og</strong> vil derfor ikke yderligere blive behandlet.<br />

For god ordens skyld skal her nævnes, at der visse steder på taget kan opstå<br />

tryk. Ligeså vil der ske et sug på den modsatte gavl <strong>og</strong> facade, som virker modsat<br />

vindtrykket på de førstnævnte flader. Dette vil blive gennemgået i afsnit 3.4.2 på<br />

side 46<br />

Vindlast på gavl<br />

Når vinden blæser ind<br />

på ovnhallens gavl, som<br />

figur 14 viser, sker der<br />

et tryk på hele gavlfladen<br />

grundet rammens<br />

udvendige beklædning.<br />

Via beklædningen føres<br />

trykket fra vindlasten<br />

til gavlsøjlerne <strong>og</strong> gavlrammerne,<br />

som vist på<br />

figur 15.<br />

Figur 14: Vindlast på ovnhallens<br />

gavl (beklædningen).<br />

Figur 15: Vindlast på ovnhallens<br />

gavl. Last føres til<br />

gavlsøjler <strong>og</strong> gavlrammen.<br />

Pga. lasten vil søjlerne bøje ud, <strong>og</strong> kræfterne føres til top <strong>og</strong> bund af gavlsøjlerne,<br />

som vist i figur 17. De kræfter der føres til bunden, optages i fundamentet, mens<br />

kræfterne i rammens top føres til vindkrydsene i taget. Lasterne på gavlrammens<br />

sider føres til facadevindkrydsene.<br />

B121 39


40<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Dette resulterer i tryk <strong>og</strong> træk i tag- <strong>og</strong> facadevindkrydsene,<br />

så kræfterne<br />

føres ned til fundamentet,<br />

hvilket ses på figur 16.<br />

Som det fremgår af figur<br />

18, sker der i vindkrydsene<br />

tryk i øverste stang, hvilket<br />

vil gøre den diagonale<br />

stang længere, dvs. den<br />

undergår træk. Således<br />

deformerer vindkrydsene<br />

<strong>og</strong> fører kræfterne ned i<br />

fundamentet.<br />

Vindlast på facade<br />

Når vinden blæser på<br />

ovnhallens facade, som<br />

figur 19 viser, sker der<br />

et tryk på hele facaden<br />

grundet den udvendige<br />

beklædning.<br />

Figur 17: Vindlast på ovnhallens<br />

gavl. Last føres til<br />

bunden <strong>og</strong> toppen af gavlsøjlerne<br />

<strong>og</strong> – rammerne.<br />

Figur 18: Deformation af<br />

vindkryds ved vindlast på<br />

gavl.<br />

Via beklædningen <strong>og</strong> profilerne på langs af ovnhallen<br />

føres trykket fra vindlasten til rammerne, som vist på<br />

figur 20.<br />

Når vinden blæser på ovnhallens facade, vil rammen bøje indad, hvorved lasten<br />

fordeler sig både op <strong>og</strong> ned i rammerne. En del af kræfterne føres direkte ned i<br />

fundamentet af den ramme,<br />

hvorpå vinden angriber,<br />

mens en anden del føres<br />

op i rammen <strong>og</strong> videre<br />

over i modsatte rammesøjle,<br />

for at blive optaget i<br />

dennes fundament.<br />

Figur 19: Vindlast på ovnhallens<br />

facade (beklædningen).<br />

B121<br />

Figur 16: Vindlast på ovnhallens<br />

gavl. Last føres gennem<br />

vindkrydsene <strong>og</strong> ned i fundamentet.<br />

Pilene i figurens<br />

bund er reaktionerne i fundamentet.<br />

Figur 20: Vindlast på<br />

ovnhallens facade. Last<br />

føres til rammerne.


Kraftfordelingen er skitseret på<br />

figur 21, der baserer sig på beregninger<br />

foretaget i Trusslab (se afsnit<br />

3.6.3 side 67). Som det ses,<br />

sker der tryk i venstre yderflange<br />

<strong>og</strong> træk i inderflangen, hvilket<br />

forårsager en udbøjning af rammen<br />

mod højre. Hele rammen vil<br />

deformere mod højre, <strong>og</strong> der vil<br />

således pga. de momentstive<br />

rammehjørner ske hhv. tryk <strong>og</strong><br />

træk i overliggerens øvre <strong>og</strong> nedre<br />

flange til venstre for charnieret.<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Grundet charnieret <strong>og</strong> momentstivhed i højre rammehjørne<br />

vender kraftfordelingen til højre for charnieret.<br />

Således sker der hhv. tryk <strong>og</strong> træk i inder– <strong>og</strong> yderflangen<br />

af højre søjle (på nær i yderflangens nederste<br />

stang), hvorved kræfterne føres ned i fundamentet.<br />

Idet venstre rammesøjle på figur 21 bøjer ind i ovnhallen,<br />

vil kræfterne som førnævnt fordele sig både op <strong>og</strong><br />

ned i rammesøjlen. Det ses, da tryk– <strong>og</strong> trækfordelingen<br />

i gitterstængerne mellem inder– <strong>og</strong> yderflangerne<br />

vender omkring knudepunkt 16, som vist på figur 22.<br />

Således fordeler kræfterne sig ned i fundamentet samt<br />

videre op i rammen <strong>og</strong> over i modsatte fundament.<br />

Figur 23 illustrerer reaktionerne i de to fundamenter.<br />

På angrebsfladen vil rammen forsøge at løsrive sig fra<br />

fundamentet, <strong>og</strong> der vil derfor være en reaktion ned i<br />

fundamentet, samt modsatrettet vindretningen. I<br />

modsatte side trykkes rammen ned i fundamentet, så<br />

reaktionen bliver op mod rammen <strong>og</strong> modsat vindretningen.<br />

Figur 21: Kraftfordeling i ovnhallens rammeflanger<br />

ved vindlast på facaden.<br />

Figur 22: Udsnittet er<br />

markeret på figur 21.<br />

Kraftfordeling i et udvalgt<br />

stykke af venstre<br />

rammesøjle ved vindlast<br />

på facaden.<br />

Figur 23: Reaktioner i venstre<br />

<strong>og</strong> højre rammesøjle<br />

ved vindlast på facaden.<br />

B121 41


3.3.2 Snelast<br />

Snelasten angriber kun ovnhallens<br />

tag. Som figur 25 viser, vil<br />

taget bøje nedad. Eftersom rammehjørnerne<br />

er momentstive, vil<br />

der ske en udbøjning af rammesøjlerne.<br />

På figur 24 ses, at der sker<br />

hhv. træk <strong>og</strong> tryk i rammesøjlernes<br />

yder– <strong>og</strong> inderflanger,<br />

hvilket stemmer overens med<br />

deformationen i figur 25 (på<br />

nær yderflangens to nederste<br />

stænger).<br />

42<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Kraftfordelingen sker ved, at<br />

lasten forplanter sig ud til de<br />

to rammesøjler via træk <strong>og</strong> tryk i gitterstængerne. Herfra føres kræfterne ned<br />

gennem de to rammer <strong>og</strong> i fundamentet, hvori de optages. Reaktionerne ses på<br />

figur 26.<br />

3.4 Beregning af laster<br />

For at sikre bygningen mod de lastpåvirkninger, hvis vej gennem konstruktionen<br />

er blevet gennemgået ovenfor, er det nødvendigt at udregne størrelsen af disse,<br />

for herved at kunne dimensionere bygningen. Der vil i det følgende blive udregnet<br />

egenlast, nyttelast fra den kran, der opererer gennem hele bygningen <strong>og</strong> naturlaster<br />

fra vind <strong>og</strong> sne.<br />

3.4.1 Egenlast<br />

Figur 25: Deformation<br />

ved snelast.<br />

Figur 26: Reaktioner i venstre<br />

<strong>og</strong> højre rammesøjle<br />

ved snelast på taget.<br />

Der vil i det følgende afsnit blive beregnet, hvor stor egenlasten for én ramme er.<br />

Der medtages vægten af beklædningen <strong>og</strong> vægten af selve gitterrammen. Der<br />

regnes ikke på vægten af hver enkelt bolt <strong>og</strong> møtrik, men kun på vægten af de<br />

store elementer. Valget af beklædning er foretaget ud fra et skøn.<br />

B121<br />

Figur 24: Kraftfordeling i<br />

ovnhallens rammeflanger<br />

ved snelast på taget.


Egenvægt af bygningens beklædning<br />

I det nedenstående følger en beskrivelse<br />

af, hvordan beklædningen på bygningen<br />

er opbygget. Der anvendes forskellig type<br />

beklædning på facaden <strong>og</strong> taget. For facadebeklædningen<br />

vil der, for at lette<br />

håndberegningerne, blive beregnet, hvor<br />

stor en kraft beklædningen påfører hvert<br />

af de ydre knudepunkter i gitterkonstruktionen.<br />

Lasten for tagbeklædningen<br />

udregnes pr. meter ramme, for senere i<br />

rapporten at kunne adderes til snelasten<br />

i beregningspr<strong>og</strong>rammet TrussLab.<br />

Facadebeklædning<br />

Facadebeklædningen er monteret på den<br />

yderste flange. I tabel 3 ses, hvilke materialer<br />

der er brugt <strong>og</strong> egenvægten af disse.<br />

På figur 27 ses opbygningen af<br />

facadebeklædningen. Dampspærren<br />

er en 0,15 mm plasticdug.<br />

Vægten af denne er ubetydelig<br />

<strong>og</strong> derfor ikke medtaget i<br />

beregningerne. Udenpå isoleringen<br />

er 2 lag vindpap. Yderst<br />

er der valgt trapezplader af stål<br />

som klimaskærm.<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Ud fra denne opbygning kan facadebeklædningens egenvægt pr. m2 udregnes.<br />

Indledningsvis ses der bort fra rigler <strong>og</strong> langsgående stålprofiler. Denne korrigerede<br />

egenvægt pr. m2 kan således beregnes ved at addere egenvægten af de enkelte<br />

materialer:<br />

δ + δ + 2⋅ δ + δ = δ '<br />

(3.1)<br />

inderplade isolering vindpap yderplade facade<br />

5,9 + 6,0 + 2⋅ 0,65 + 6,0 = 19,2<br />

(3.2)<br />

kg kg kg kg kg<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

Rigler<br />

Indvendig beklædning<br />

Dampspærre<br />

Isolering<br />

Vindtæt lag<br />

Udvendig beklædning<br />

Rigler<br />

Figur 27: Facadebeklædningens opbygning.<br />

Tabel 3: Egenvægten for materialerne til facaden.<br />

kg<br />

Materiale Egenvægt 2<br />

m<br />

5 mm, perforeret stålplade 5,9<br />

200 mm Rockwool Flexi A-Batt 6,0<br />

Vindpap 0,65<br />

0,6 mm trapezplader 6,0<br />

B121 43


44<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

For at finde belastningen i ét knudepunkt bestemmes, hvor mange kvadratmeter<br />

beklædning der belaster hvert knudepunkt. Da rammerne står med 5 m mellemrum,<br />

<strong>og</strong> der er 3,97 m mellem hvert knudepunkt på den yderste flange, er det<br />

samlede antal m2 , der angriber hvert knudepunkt, 19,85 m2 .<br />

Som det ses på tegning T1 er der i alt 10 langsgående profiler i et rammeben. For<br />

at simplificere de videre beregninger sættes vægten af profilerne til at virke i<br />

knuderne i yderflangen, hvilket svarer til et profil pr. knude. Riglerne går på<br />

langs ad bygningen, <strong>og</strong> der er tre mellem hvert ydre knudepunkt. Vægten af de<br />

langsgående profiler <strong>og</strong> rigler ses i tabel 4.<br />

Tabel 4: Egenvægten for langsgående profiler <strong>og</strong> rigler.<br />

Materiale Egenvægt<br />

Langsgående profiler - 139,7 mm cirkulære stålrør 13,0<br />

Rigler - 100 x 200 mm træ 12,0<br />

Den samlede kraft i hvert knudepunkt, som følge af facadebeklædningen, hvor<br />

der tages hensyn til lægter <strong>og</strong> rigler, er således:<br />

2<br />

kg kg<br />

( δ'facade 19,85m 3 ( δrigler m 5m) ( δlangsgående<br />

profil m 5m)) g F/knudepunkt<br />

Tagbeklædning<br />

⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅ = (3.3)<br />

(19, 2 ⋅ 19,85m + 3 ⋅(12,0 ⋅ 5m) + (13 ⋅5m)) ⋅ 9,82 = 6,1<br />

(3.4)<br />

kg 2 kg kg<br />

m kN<br />

2 2<br />

m m m<br />

s<br />

knudepunkt<br />

Tagbeklædningen sidder ovenpå de øverste profiler af rammerne <strong>og</strong> minder meget<br />

om facadebeklædningen. Materialerne til tagbeklædningen <strong>og</strong> deres egenvægt<br />

er angivet i tabel 5, <strong>og</strong> opbygningen er skitseret på figur 28.<br />

Tabel 5: Materialer til tagbeklædning <strong>og</strong> disses egenvægt.<br />

Materialer Egenvægt<br />

kg<br />

2<br />

m<br />

Som facadens rigler, går tagåsene<br />

på langs af bygningen,<br />

4 mm masonitplade 4,1<br />

men er på taget placeret med<br />

200 mm Rockwool Flexi A-Batt 6,0 kun én meters mellemrum.<br />

0,6 mm trapezplader 6,0<br />

Dimensionerne af åsene <strong>og</strong> rigler<br />

er ens, <strong>og</strong> data findes i tabel<br />

4. Der er valgt masonitplader som undertag, da dette som sagt er placeret ovenpå<br />

rammerne <strong>og</strong> derfor ikke vil få den store æstetiske betydning, i modsætning til<br />

facaden, hvor der er valgt pænere, perforerede stålplader.<br />

B121<br />

kg<br />

m


Kapitel 3. Projektering<br />

Tagbeklædningens egenvægt <strong>og</strong><br />

last beregnes som facadebeklædningen.<br />

Vægten af dampspærren<br />

medtages ikke i beregningerne. I<br />

tagkonstruktionen er der, som i<br />

facaden, langsgående profiler,<br />

der går igennem knuderne. Disse<br />

indgår <strong>og</strong>så i beregningen af Figur 28: Skitse over tagbeklædning.<br />

vægten af tagbeklædningen. Der er i alt 9 af disse profiler i tagkonstruktionen,<br />

<strong>og</strong> der regnes med, at de ligger jævnt fordelt. Den præcise placering kan ses på<br />

tegning T3.<br />

Da lasten udregnes som en linielast, vil egenlasten af tagbeklædningen her blive<br />

beregnet som last pr. m ramme. Først beregnes egenvægten pr. m2 :<br />

δundertag + δtagåse + δisolering + δlangsgående profiler + δovertag = δtagbeklædning<br />

(3.5)<br />

4,1 + 12,0 + 6,0 + 13 ⋅ (9 / 25,36m) + 6,0 = 32,71 (3.6)<br />

kg kg kg kg kg kg<br />

2<br />

m m 2<br />

m m<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

Ud fra dette kan tagbeklædningens egenlast pr. meter ramme beregnes til:<br />

Egenvægt af en ramme<br />

δtagbeklædning ⋅5m ⋅ g = F /m<br />

(3.7)<br />

32,71 ⋅5m⋅ 9,82 = 1,61<br />

(3.8)<br />

kg m<br />

kN<br />

2<br />

m<br />

2<br />

s<br />

m<br />

Gitterrammen består, som det er angivet på tegning T1, af flanger af HEA600<br />

profiler, mens kroppen imellem disse udgøres af 100x100 mm kvadratiske rør.<br />

Egenvægten af en ramme kan beregnes således:<br />

δ ⋅ ∑ + δ ⋅∑ = (3.9)<br />

HEA600 længde stænger længde Egenvægt<br />

De kvadratiske rør har ens længde i facaden, men varierer i længde i taget. I<br />

hvert rammeben er der 19 stænger, som alle er 2,44 m. På taget er der 24 stænger<br />

af varierende længde fra 1,91 m til 2,81 m. Den samlede længde af rørene er<br />

143,4 m. Der er ligeledes i alt 198 m HEA600 profil i en ramme. Herved kan<br />

egenvægten af en ramme bestemmes:<br />

178 ⋅ 198m + 22,6 ⋅ 143, 4m = 38.485 kg<br />

(3.10)<br />

kg kg<br />

m m<br />

B121 45


Egenvægt af en ramme med beklædning<br />

46<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Den samlede egenvægt af en ramme med beklædning bliver derfor:<br />

kg kg<br />

ydre knudepunkt ydre knudepunkter<br />

2<br />

m<br />

m facade + mtag + mramme = egenvægt<br />

(3.11)<br />

( )<br />

620,94 ⋅ 10 + 32,71 ⋅ 5m⋅ 25,36m + 38.485 kg = 48.842 kg (3.12)<br />

En ramme inkl. beklædning vejer således ca. 48,8 ton.<br />

3.4.2 Vindlast<br />

I dette afsnit beregnes vindlasten på gruppens løsningsforslag med udgangspunkt<br />

i lastnormen DS 410. Der vil blive gået systematisk frem efter anvisningerne<br />

fra DS 410 for beregning af kvasistatisk vindlast, som er en forsimplet metode<br />

til bestemmelse af vindlast. Der vil ikke blive set nærmere på baggrunden<br />

for, <strong>og</strong> sammenspillet imellem, de beregninger <strong>og</strong> størrelser der indgår. Der er<br />

altså kun tale om en anvendelse af DS 410.<br />

Beregningerne følger principielt to trin. Først bestemmes det karakteristiske<br />

maksimale hastighedstryk q max , som beskriver den maksimale vindlast pr. m2 facade, uden hensyntagen til bygningens påvirkning af vindtrykket i form af turbulens<br />

mv. Dette tages der i trin to højde for, i form af de såkaldte formfaktorer,<br />

som multipliceres på q max , hvorefter den kvasistatiske vindlast Fw bestemmes.<br />

Terrænkategori<br />

En væsentlig faktor for beregningen af vindlaster er det terræn, der omgiver<br />

konstruktionen. Der opereres i DS 410 med fire terrænkategorier, hvor kategori I<br />

er åbent landskab, <strong>og</strong> kategori IV er byområder med tætstående bygninger. På<br />

den vest-nordvestlige side af I/S Reno-Nord er der boligbyggeri <strong>og</strong> industri, som<br />

svarer til kategori III, mens der på den østlige side er landbrugsland med spredte<br />

læhegn svarende til kategori II. Da der i tilfælde af blandet terræn altid skal<br />

vælges den mest ugunstige terrænkategori, vil der i det følgende blive regnet<br />

med, at bygningen ligger i terrænkategori II.<br />

B121


Beregning af den kvasistatiske vindlast Fw<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Vind er en dynamisk last. For at vindtrykket,<br />

ifølge normen, kan beregnes kvasistatisk,<br />

kræves bl.a. et vist forhold mellem<br />

en bygnings højde <strong>og</strong> bredde. Hvis<br />

bygningen er for høj i forhold til bredden,<br />

er der risiko for, at vindlast kan bringe<br />

bygningen i ukontrollable svingninger, <strong>og</strong><br />

vindlasten på bygningen skal derfor regnes<br />

dynamisk. Forholdet er illustreret på<br />

figur 29, hvor det ses, at kravet tilnær- Figur 29: De fede kurver for stål <strong>og</strong> beton<br />

melsesvis er opfyldt for gruppens projekt- angiver skillelinien for, hvornår en vindlast<br />

regnes kvasistatisk. Ovnhallens størrelse er<br />

forslag. Da kurven er tegnet for terræn- markeret (DS 410, 1998, p.45).<br />

kategori I er værdierne lavt sat, <strong>og</strong> der<br />

regnes derfor med denne forsimplede model. Til beregning af den kvasistatiske<br />

vindlast følges beregningsgangen angivet i tabel 6:<br />

Tabel 6: Bestemmelse af den kvasistatiske vindlast Fw (DS 410, 1998, p. 31).<br />

Der bestemmes:<br />

1. Basisvindhastigheden b dir års b,0<br />

v = c ⋅c ⋅ v , cårs = 1 for permanente konstruktioner<br />

2.<br />

1 2<br />

Basishastighedstrykket qb = ρVb<br />

2<br />

3. Referencehøjden z = konstruktionens højde over terræn<br />

4. Ruhedslængde z0, terrænfaktor kt <strong>og</strong> minimumshøjde zmin ud fra terrænkategori<br />

5. Ruhedsfaktoren<br />

c k<br />

z<br />

r = tln( ) ; z ≥ zmin<br />

z0<br />

6. 10-minutters middelhastighedstrykket<br />

7. Turbulensintensiteten<br />

I<br />

1 1<br />

( ) ln( )<br />

v z ctz z0<br />

q = c c q<br />

2 2<br />

m r t b<br />

= ⋅ ; z ≥ zmin; ct er top<strong>og</strong>rafifaktoren<br />

8. Karakteristisk maksimalt hastighedstryk: qmax = (1+ 2 k I ) q ; kp = 3,5<br />

9. Formfaktoren c <strong>og</strong> arealet A<br />

F = q cA<br />

10. Kvasistatisk vindlast: max<br />

w<br />

p v m<br />

Den kvasistatiske vindlast er, som nævnt, den beregningsmæssige maksimale<br />

vindlast på bygninger, idet den tager hensyn til turbulens mv., undersøgt ved<br />

vindtunnelforsøg i laboratorier. Disse undersøgelser ligger til grund for formfak-<br />

B121 47


48<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

torerne. Modellens sikkerhed er baseret på en 98 % fraktil af den årlige maksimale<br />

vindlast.<br />

1. Basisvindhastighed vb<br />

Basisvindhastigheden v b er defineret som vindens middelhastighed i 10minutters<br />

intervaller, målt i 10 meters højde over fladt terræn svarende til terrænkategori<br />

II:<br />

Hvor<br />

v = c ⋅c ⋅v<br />

b dir års b,0<br />

B121<br />

(3.13)<br />

c dir er retningsfaktor for vindhastigheden, hvor der for at være på<br />

den sikre side benyttes c dir = 1,<br />

c års er årstidsfaktor, der sættes til 1 for permanente konstruktioner,<br />

v b,0<br />

er grundværdi for basisvindhastigheden. Da I/S Reno-Nord ligger<br />

mere end 25 km fra Vesterhavet <strong>og</strong> Ringkøbing fjord, sættes denne<br />

til<br />

m 24 s .<br />

2. Basishastighedstryket qb<br />

v = 1⋅1⋅ 24 = v = 24<br />

(3.14)<br />

m m<br />

b s b, o s<br />

Basishastighedstrykket beregnes vha. formlen<br />

Hvor<br />

kg<br />

2<br />

m<br />

Q = ⋅ρ⋅ v<br />

(3.15)<br />

1 2<br />

b 2 b<br />

ρ = 1, 25 er luftens densitet, svarende til normal barometerstand på<br />

3. Referencehøjden z<br />

101,3 kPa <strong>og</strong> temperaturen 10 °C<br />

q = ⋅1, 25 ⋅ (24 ) = 360<br />

(3.16)<br />

b<br />

1 kg m 2 N<br />

2 3<br />

m s<br />

2<br />

m<br />

Referencehøjden z, som er 40,54 m, er konstruktionens højde over terræn.


4. Størrelser for terrænkategori II<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Fra tabel 6.1.2.1 i DS 410 følger parametre for terrænkategori II:<br />

5. Ruhedsfaktor cr<br />

z = 0,05 m<br />

er ruhedslængden<br />

0<br />

k = 0,19<br />

er terrænfaktor<br />

t<br />

z = 4m<br />

er minimumhøjde<br />

min<br />

Ud fra ovenstående parametre defineres ruhedsfaktoren som følgende:<br />

c = k<br />

ln( )<br />

r t<br />

z<br />

z0<br />

6. 10-minutters middelhastighedstrykket qm<br />

40,54 m<br />

0,05 m<br />

Middelhastighedstrykket regnes ud fra formlen:<br />

Hvor<br />

(3.17)<br />

c = 0,19⋅ ln( ) = 1, 28<br />

(3.18)<br />

r<br />

q = c c q<br />

2 2<br />

m r t b<br />

2 2 N N<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

(3.19)<br />

q = 1, 28 ⋅1⋅ 360 = 590,0<br />

(3.20)<br />

m<br />

c = 1 er top<strong>og</strong>rafifaktoren for fladt terræn<br />

t<br />

7. Turbulensintensiteten Iv<br />

Turbulensintensiteten er et udtryk for den turbulens, der kan opstå som følge af<br />

nærliggende bygninger <strong>og</strong> bakker, <strong>og</strong> udregnes for z ≥ zmin<br />

, hvilket er opfyldt.<br />

I<br />

1 1<br />

= ⋅<br />

( ) ln( )<br />

v z ctz z0<br />

40,5 m<br />

0,05 m<br />

(3.21)<br />

1 1<br />

I v = ⋅ = 0,15<br />

(3.22)<br />

1 ln( )<br />

B121 49


50<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

8. Karakteristisk maksimalt hastighedstryk qmax<br />

q max findes ved følgende formel:<br />

Hvor<br />

9. Formfaktoren c<br />

qmax = (1+ 2 kpIv) qm<br />

(3.23)<br />

q = (1+ 7⋅0,15) ⋅ 590 = 1209,5<br />

(3.24)<br />

N N<br />

max 2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

k p er peakfaktoren, som sættes til 3,5<br />

Der regnes efter formfaktorerne c pe,10<br />

, da arealet af de belastede flader på konstruktionen<br />

er større end 10 m2 .<br />

10. Kvasistatisk vindlast Fw<br />

Den kvasistatiske vindlast beregnes som:<br />

Hvor<br />

A er arealet på den vindpåvirkede flade<br />

F = q cA<br />

(3.25)<br />

w<br />

max<br />

c er den relevante formfaktor<br />

I det følgende opgives værdierne for den kvasistatiske vindlast som N/m2 . Således<br />

multipliceres arealet af fladerne ikke på q max , men blot de pågældende formfaktorer<br />

cpe,10. Senere ønskes linielasterne på en enkelt ramme bestemt, hvorfor<br />

længden mellem rammerne i bygningen multipliceres på udtrykket (DS 410,<br />

1998, pp.30-45).<br />

Vindlast på ydervægge ved vindretning mod facade<br />

Figur 30 angiver vindlasten på bygningens ydervægge, når vinden blæser på facaden.<br />

Tekstboksene angiver de i DS 410 angivne formfaktorer for de forskellige<br />

vægarealer samt tilhørende vindlaster.<br />

B121


Cpe,10 = 0,9<br />

Fw = 1089 N/m2 Kapitel 3. Projektering<br />

Vindlast på ydervægge ved vindretning mod gavl<br />

Figur 31 angiver områder for ydervæggenes belastning af vindlast, når vinden<br />

blæser på bygningens gavl.<br />

Cpe,10 = 0,3<br />

Fw = 363 N/m 2<br />

Cpe,10 = 0,5<br />

Fw = 605 N/m 2<br />

Cpe,10 = 0,5<br />

Fw = 605 N/m 2<br />

Vind<br />

Ovnhal<br />

Cpe,10 = 0,3<br />

Fw = 363 N/m2 90,30 m<br />

90,30 m<br />

Ovnhal<br />

Cpe,10 = 0,7<br />

Fw = 847 N/m2 Cpe,10 = 0,7<br />

Fw = 847 N/m 2<br />

64,94 m 25,36 m<br />

Cpe,10 = 0,9<br />

Fw = 1089 N/m2 Cpe,10 = 0,9<br />

Fw = 1089 N/m 2<br />

Cpe,10 = 0,9<br />

25,36 m<br />

Fw = 1089 N/m 2<br />

25,36 m<br />

Figur 30: Bygningen set fra oven. Belastningsområder for vindlast på ydervægge, med<br />

vindretning på facade.<br />

Vind<br />

Figur 31: Bygningen set fra oven. Belastningsområder for vindlast på ydervægge,<br />

med vindretning på gavl.<br />

B121 51


52<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Vindlast på tag ved vindretning mod facade samt gavl<br />

I dette afsnit angives vindlasten på taget af bygningen som følge af vind på hhv.<br />

facade <strong>og</strong> gavl. Der regnes med, at bygningen har fladt tag, da vinklen på to grader<br />

er ubetydelig (DS 410, 1998, p.48). Tabel 7 indeholder lasterne for begge<br />

vindretninger, hvor områderne F, G, H <strong>og</strong> I refererer til figur 32 <strong>og</strong> figur 33. Ved<br />

vindlast på tag undersøges for to sæt af formfaktorer, med værdier hhv. større <strong>og</strong><br />

mindre end nul. Fw kan derfor være både positiv <strong>og</strong> negativ, <strong>og</strong> således kan der<br />

opstå både sug <strong>og</strong> tryk på taget.<br />

Tabel 7: Største <strong>og</strong> mindste værdier af formfaktorer for tag, samt tilhørende vindlast for omr. F,<br />

G, H <strong>og</strong> I.<br />

Formfaktorer Cpe,10<br />

N<br />

Fw 2<br />

m<br />

Belastningsområde F G H I<br />

25,36m<br />

Mindste værdi -1,8 -1,3 -0,7 -0,5<br />

Største værdi 0 0 0 0,2<br />

Mindste værdi -2177 -1572 -847 -605<br />

Største værdi 0 0 0 242<br />

6,34 m<br />

Vind<br />

77,62 m 6,34 m<br />

F G<br />

F<br />

H<br />

Ovnhal<br />

90,3 m<br />

I 12,68 m<br />

B121<br />

2,53 m<br />

10,14 m<br />

Figur 32: Belastningsområder for vindlast på tag med vindretning mod facade.


25,36 m<br />

3.4.3 Snelast<br />

Ovnhal<br />

I<br />

77,62 m<br />

90,3 m<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

2,53 m<br />

Grundlaget for beregning af snelasten er sneens<br />

terrænværdi, som uddybes nedenfor. Ved beregningen<br />

tages der hensyn til både den jævnt fordelte<br />

sne, der ophobes under rolige vejrforhold, samt<br />

de snemønstre, der opstår på en bygning som følge<br />

af vind. Dette opnås ved hjælp af formfaktorer. Der<br />

regnes med, at der ikke er monteret snefangere på<br />

taget, ligesom der ikke regnes med yderligere forhindringer<br />

på taget, hvor sneen kan ophobes.<br />

H<br />

10,14 m<br />

G<br />

6,34 m<br />

12,68 m<br />

6,34 m<br />

Figur 33: Belastningsområder for vindlast på tag med vindretning mod gavl.<br />

F<br />

F<br />

Sne<br />

Vind<br />

Ovnhal<br />

Figur 34: Snelast på ovnhallen<br />

B121 53


Sneens karakteristiske terrænværdi<br />

54<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Sneens karakteristiske terrænværdi er et udtryk for lasten af den akkumulerede<br />

snemængde på en uforstyrret del af terrænet. Sneens karakteristiske terrænværdi<br />

kan beregnes ved følgende formel:<br />

Hvor<br />

sk<br />

cårs<br />

sk,0<br />

Formfaktorer for snelast<br />

sk = cårs⋅ sk,0<br />

(3.26)<br />

s = 10,9 ⋅ = 0,9<br />

(3.27)<br />

k<br />

kN kN<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

er snelast i terrænniveau, der overskrides med en årlig sandsynlighed<br />

på 0,02,<br />

er årstidsfaktor for sneens terrænværdi, der for at være sikker<br />

sættes til faktor 1,<br />

kN<br />

er grundværdi for sneens terrænværdi = 0,9 2<br />

m .<br />

I beregning af den karakteristiske snelast herunder, anvendes formfaktoren<br />

c = 0,8 , da tagets hældning er mindre end 15 ° , <strong>og</strong> det 3. af nedenstående lastar-<br />

i<br />

rangementer kan udelukkes, da der ikke er n<strong>og</strong>en del af bygningen, der er placeret<br />

højere end taget. Denne værdi gælder for både c1 <strong>og</strong> c2 (DS 410, p.80).<br />

• c1 gælder for lastarrangementer, der stammer fra et jævnt fordelt snelag<br />

over hele taget, hvilket forekommer ved meget lidt vind.<br />

• c2 gælder for lastarrangementer, der stammer fra et i udgangssituationen<br />

ujævnt fordelt snelag, fra lokal fygning ved forhindringer eller fra om-<br />

fordeling af sne, der påvirker lastfordelingen på hele taget. Sidstnævn-<br />

te kan skyldes fygning, der flytter sne fra vindsiden på et sadeltag til<br />

læsiden.<br />

• c3 gælder for lastarrangementer, der stammer fra omfordeling af sne fra<br />

den højere beliggende del af bygningen på grund af nedskridning.<br />

B121


Karakteristisk snelast på tag<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Den karakteristiske snelast bestemmes ud fra:<br />

Hvor<br />

ci<br />

Ce<br />

Ct<br />

sk<br />

3.4.4 Kranlast<br />

s = ci⋅Ce⋅Ct⋅ sk<br />

(3.28)<br />

er formfaktor for snelast, der som beskrevet ovenfor sættes til 0,8,<br />

er beliggenhedsfaktoren. Der kan på den sikre side benyttes Ce =1,<br />

er termisk faktor. Der kan på den sikre side benyttes Ct =1,<br />

sneens karakteristiske terrænværdi som bestemt ovenfor.<br />

I toppen af I/S Reno-Nords nye bygning<br />

vil der blive monteret en servicekran,<br />

der kan løfte op til ca. 3<br />

ton. Udseendet af kranen er illustreret<br />

på figur 35 <strong>og</strong> figur 37. Den vil<br />

være til rådighed i hele bygningen<br />

ved hjælp af en kranbane, som monteres<br />

i toppen af bygningen mellem<br />

knude 19 i venstre side <strong>og</strong> knude 47 i<br />

højre, som det er vist på figur 38.<br />

Der regnes med, at kranlasten angriber<br />

i disse to knuder, <strong>og</strong> der ses<br />

således bort fra den arm, hvormed de<br />

virker.<br />

Der er blevet undersøgt for belastningerne<br />

ved to forskellige placeringer<br />

af kranen i forhold til hallens<br />

rammer. Ved første placering bliver<br />

kranen anbragt centralt ud for en<br />

rammesøjle, <strong>og</strong> ved anden placering<br />

bliver kranen anbragt således, at det<br />

ene hjul er ud for rammesøjlen, som<br />

det ses på figur 37.<br />

s = 0,8⋅1⋅1⋅ 0,9 = 0,72 = 720<br />

(3.29)<br />

kN kN N<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

2<br />

m<br />

Løbev<strong>og</strong>n<br />

Skinne<br />

21,4 m<br />

Figur 35: Kranen <strong>og</strong> dens ophæng set oppefra.<br />

Figur 36: Lignende kransystem.<br />

4 m<br />

B121 55


Figur 37: De to forskellige placeringer af kranen.<br />

56<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Ved beregninger, som ikke behandles her, kan det bestemmes, hvilke af de to<br />

placeringer, der forårsager den største belastning. I tabel 8 ses belastningerne for<br />

de givne placeringer (Poulsen et al., 2004).<br />

Tabel 8: Kranens laster på rammesøjlerne ved central <strong>og</strong> forskudt placering.<br />

Figur 38: Kranens laster på en ramme. De lodrette<br />

laster vil altid forekomme, da de skyldes egenvægten,<br />

hvorimod de vandrette kun optræder, når løbev<strong>og</strong>nen<br />

bevæger sig fra side til side.<br />

Placering af kran Central placering Forskudt placering<br />

Belastning<br />

Maksimal<br />

belastning<br />

Minimal<br />

belastning<br />

Maksimal<br />

belastning<br />

Minimal<br />

belastning<br />

Last på knudepunkt<br />

[kN]<br />

70,5 34,3 59,7 29,1<br />

Som det ses, belaster kranen rammesøjlerne mest, når den er placeret centralt ud<br />

for en sådan. Der findes en maksimal <strong>og</strong> en minimal belastning, som kranen i<br />

denne tilstand påfører ophængene, dvs. knude 19 <strong>og</strong> 47. Hvilken knude der belastes<br />

med hvilken last, afhænger af løbev<strong>og</strong>nens placering. De to laster gælder for<br />

placeringer af løbev<strong>og</strong>nen helt ude ved en af søjlerne.<br />

I de følgende beregninger af lastkombinationer regnes, som vist på figur 38, med<br />

en placering ved venstre søjle <strong>og</strong> centralt for søjlen. Herudover kan løbev<strong>og</strong>nen<br />

skabe vandrette bremse- <strong>og</strong> accelerationslaster, når den er i brug. Det er disse<br />

laster, som i figur 38 er påført, sammen med førnævnte lodrette laster (Poulsen<br />

et al., 2004).<br />

B121


3.5 Lastkombinationer<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

I dette afsnit bestemmes laster på 2. ramme i<br />

bygningen, for senere at kunne dimensionere<br />

denne. Rammen er fremhævet på figur 39. Valget<br />

af netop 2. ramme skyldes, at det er denne,<br />

der typisk belastes mest af vinden, jf. formfaktorerne<br />

for vindlast angivet i DS 410. Herved<br />

sikres, at <strong>og</strong>så de resterende rammer vil få tilstrækkelige<br />

dimensioner. Som tidligere nævnt<br />

er der i bygningen vindkryds mellem 1. <strong>og</strong> 2.<br />

ramme, som optager vindlast fra gavlen. Der<br />

ses bort fra de kræfter, som disse vindkryds<br />

påvirker rammen med.<br />

Forud for beregningerne på de af lastkombinationerne i DS 409, der behandles i<br />

denne rapport, opstilles for hver af disse et antal lastscenarier. Lastscenarierne<br />

beskriver, hvilke laster der virker, <strong>og</strong> hvor de virker.<br />

Formålet med lastscenarierne er at finde frem til de mest ugunstige belastninger<br />

af bygningen, for senere at kunne kontrollere stabiliteten af denne vha. de forskellige<br />

lastkombinationer. Det er f.eks. ikke hensigtsmæssigt at opstille et lastscenario,<br />

hvor der er snelast på taget samtidig med at vinden forårsager sug, da<br />

disse laster er modsatrettede. Dermed virker de til gunst på hinanden, hvilket<br />

naturligvis ikke er hensigtsmæssigt, når en bygnings stabilitet under ekstreme<br />

påvirkninger ønskes undersøgt.<br />

Introduktion til undersøgte lastkombinationer<br />

Figur 39: Der dimensioneres efter<br />

lasterne på 2. ramme, regnet fra gavl.<br />

I DS 409 er angivet en hel række lastkombinationer, som benyttes til at teste<br />

stabiliteten af en konstruktion under forskellige forudsætninger. I denne rapport<br />

afgrænses undersøgelserne til at basere sig på lastkombination 1: anvendelsesgrænsetilstand,<br />

samt lastkombination 2.1, som er en del af brudgrænsetilstanden.<br />

Lastkombination 1: anvendelsesgrænsetilstand, skal undersøges for at sikre acceptable<br />

tilstande under normal brug. Der kan f.eks. være tale om forhold som<br />

tæthed, korrosion, hygiejne, udseende <strong>og</strong> komfort, der påvirkes af deformationer,<br />

B121 57


58<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

revnedannelser <strong>og</strong> svingninger. Anvendelsesgrænsetilstanden har altså ikke direkte<br />

n<strong>og</strong>et med sikkerhed at gøre.<br />

Under lastkombination 2: brudgrænsetilstand, findes i DS 409 flere underkombinationer<br />

med forskellige partialkoefficienter for de enkelte laster. I denne rapport<br />

undersøges kun for lastkombination 2.1, som giver tilstrækkelig sikkerhed<br />

mod brud, når den variable last ved fågangspåvirkning er væsentlig i forhold til<br />

den permanente last. Ved fågangspåvirkning menes ekstreme, sjældne tilfælde af<br />

belastning, altså ikke cykliske laster. Der ses <strong>og</strong>så bort fra lastkombinationerne<br />

vedrørende ulykke.<br />

3.5.1 Lastkombination 1: anvendelsesgrænsetilstand<br />

Lastkombination 1 undersøges i denne rapport for at afgøre, om konstruktionens<br />

udbøjning som følge af egenlast samt én variabel last er acceptabel. I stålnormen<br />

DS 412 er angivet flere kategorier af konstruktioner med tilhørende tilladte værdier<br />

for udbøjning. Her beregnes søjlernes udbøjning, hvis tolerance findes under<br />

kategorien ”søjler i en-etages skeletbygninger”. Dette betyder en maksimal acceptabel<br />

udbøjning ved søjletoppene på<br />

Hvor<br />

h er søjlens højde (DS 412, 1998, p.24)<br />

h<br />

300<br />

(3.30)<br />

Udbøjningerne bestemmes vha. pr<strong>og</strong>rammet TrussLab, der præsenteres i afsnit<br />

3.6.3 på side 67. Der undersøges for anvendelsesgrænsetilstanden med kun én<br />

variabel last virkende ad gangen, <strong>og</strong> denne multipliceres ligesom de permanente<br />

laster med partialkoefficienten 1,0 (DS 412, 1998, p. 24).<br />

Det må forventes, at den største udbøjning af søjletoppene<br />

opstår ved vind på facaden, som forårsager tryk på den ene<br />

søjles yderflange <strong>og</strong> sug på den anden. Herved ”presses” bygningen<br />

mod siden, hvorved søjletoppene må forventes udbøjet,<br />

som det er skitseret på figur 40.<br />

Tabel 9 <strong>og</strong> figur 41 angiver lasterne for dette scenario. Egenlasten<br />

er på figur 41 <strong>og</strong> de efterfølgende figurer symboliseret<br />

ved boksen i midten.<br />

B121<br />

Figur 40: Udbøjning ved<br />

anvendelsesgrænsetilstanden.


Kapitel 3. Projektering<br />

Tabel 9: Laster for 1. lastscenario i anvendelsesgrænsetilstand<br />

Nr. Beskrivelse Last<br />

1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 2,54 m)<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 10,15 m)<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 12,68 m)<br />

Vind<br />

(tryk)<br />

på søjle<br />

Partialkoefficient <br />

Regningsmæssig<br />

værdi<br />

9.867 N/m 1,0 9.867 N/m<br />

4.024 N/m 1,0 4.024 N/m<br />

2.874 N/m 1,0 2.874 N/m<br />

4.022 N/m 1,0 4.022 N/m<br />

5 Vind på søjle (sug) 1.724 N/m 1,0 1.724 N/m<br />

6<br />

7<br />

Lodret kranlast i<br />

kn. 19<br />

Lodret kranlast i<br />

kn. 47<br />

70.500 N 1,0 70.500 N<br />

34.300 N 1,0 34.300 N<br />

8 Egenlast 1 479.628 N 1,0 479.628 N<br />

1: se afsnit 3.4.1<br />

Da bygningens højde er 40,54 m, <strong>og</strong> den maksimalt acceptable udbøjning ved søjletoppene<br />

som nævnt er h / 300, skal udbøjningen altså holde sig inden for<br />

Dvs.<br />

40540mm<br />

300<br />

= 135mm<br />

(3.31)<br />

udbøjning ≤ 135mm<br />

(3.32)<br />

Da det er søjletoppene, der skal opfylde dette krav, skal dataene fra knude 21 <strong>og</strong><br />

22 (venstre søjle) samt knude 44 <strong>og</strong> 45 (højre søjle)<br />

kontrolleres. Knudenumrene er vist på tegning T5.<br />

I tabel 10 findes udbøjningen ved rammens søjletoppe for<br />

de undersøgte laster, fundet vha. TrussLab, der præsenteres<br />

senere i afsnit 3.6.3 på side 67. Inputfilen findes på<br />

vedlagte CD-ROM som anvendelse.m.<br />

Tabel 10: Udbøjninger<br />

for knudepunkterne<br />

ved søjletoppene.<br />

Som det ses, overskrides tolerancen for udbøjning betragteligt. Dette betyder, at<br />

den valgte dimensionering af bygningen ikke er realistisk. Et andet valg af profiler<br />

foretages efter brudgrænsetilstanden er undersøgt.<br />

4<br />

Knude Udbøjning<br />

21 563 mm<br />

22 562 mm<br />

44 559 mm<br />

45 561 mm<br />

B121 59<br />

1<br />

2<br />

6 7<br />

8<br />

Figur 41: Lastscenario for<br />

anvendelsesgrænsetilstand.<br />

3<br />

5


60<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

3.5.2 Lastkombination 2.1, brudgrænsetilstand<br />

I dette afsnit beregnes laster i lastkombination 2.1, som undersøger for sikkerhed<br />

mod brud, når de variable laster er væsentlige ved fågangspåvirkning i forhold til<br />

de permanente laster. Der undersøges for 4 lastscenarier, som beskrives i<br />

tabel 11 nedenfor. Da disse er valgt efter ønsket om en ugunstig belastning af<br />

bygningen, er de velegnede til, i samspil med brugen af partialkoefficienterne i<br />

lastkombination 2.1, at sikre bygningen mod brud under alle tænkelige forhold.<br />

Under brudgrænsetilstanden opstilles forskellige lastscenarier med dominerende<br />

<strong>og</strong> ikke-dominerende variable laster, dvs. natur- <strong>og</strong> nyttelaster. Dette reguleres<br />

vha. de i DS 409 angivne partialkoefficienter for brudgrænsetilstand 2.1. Her vil<br />

den dominerende last blive multipliceret med en partialkoefficient på 1,3 eller 1,5<br />

for hhv. nytte- <strong>og</strong> naturlaster. De ikke-dominerende laster multipliceres med partialkoefficienten<br />

0,5.<br />

Dette system sikrer, at der ikke dimensioneres for laster af en størrelse, som aldrig<br />

vil forekomme i virkeligheden. Ganske vist medfører partialkoefficienten for<br />

den dominerende last, at konstruktionen reelt overdimensioneres, hvilket tjener<br />

sikkerheden, men ved samtidig nedskalering af de ikke-dominerende variable<br />

laster i det pågældende lastscenario, undgås unødige udgifter til overdimensionering.<br />

F.eks. vil et tykt snelag på taget ikke forekomme samtidig med maksimal<br />

vindlast, da sneen her vil blæse af. Laster som følge af tyngde af konstruktionsdele,<br />

dvs. egenlast af ramme <strong>og</strong> kran, multipliceres med partialkoefficienten 1,0 i<br />

alle tilfælde (DS 412, 1998, p.27).<br />

B121


Kapitel 3. Projektering<br />

De 4 opstillede lastscenarier for brudgrænsetilstand er:<br />

Tabel 11: Beskrivelse af de fire valgte lastscenarier for lastkombination 2.1.<br />

Lastscenario<br />

Egenlast Vindlast Snelast Kranlast<br />

1<br />

2<br />

3<br />

4<br />

Medregnes jf. angi- Vind på facade dominerende.<br />

velserne afsnit 3.4.1 Mindste formfaktorer for tag<br />

Medregnes jf. angi- Vind på gavl dominerende.<br />

velserne afsnit 3.4.1 Mindste formfaktorer for tag<br />

Medregnes jf. angi- Vind på gavl<br />

velserne afsnit 3.4.1 Største formfaktorer for tag 1<br />

Medregnes jf. angi- Vind på facade<br />

velserne afsnit 3.4.1 Mindste formfaktorer for tag<br />

Ingen<br />

Ingen<br />

Dominerende<br />

Ingen<br />

Lodret enkeltlast<br />

i knude 19 <strong>og</strong> 47<br />

Lodret enkeltlast<br />

i knude 19 <strong>og</strong> 47<br />

Lodret enkeltlast<br />

i knude 19 <strong>og</strong> 47<br />

Lodret enkeltlast<br />

i knude 19 <strong>og</strong> 47<br />

Vandret bremse<strong>og</strong>accelerationslast<br />

dominerende<br />

1: Det antages her, at vinden blæser på gavlen i modsatte ende af bygningen i forhold til den<br />

ramme, der regnes på, dvs. 2. ramme. Dette antages for at opnå et tryk på taget fra vindlasten i<br />

tilgift til trykket fra snelasten. Dette sker jf. figur 33 på side 53 kun i område I, som ligger ved<br />

modsatte gavl i forhold til vindretningen. Bemærk at det kun er ved anvendelse af de største<br />

formfaktorer for tag, at det udelukkende er område I, der belastes.<br />

Herefter følger resultaterne for hvert af de 4 opstillede lastscenarier for brudgrænsetilstanden.<br />

B121 61


1. lastscenario for lastkombination 2.1<br />

62<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Tabel 12 <strong>og</strong> figur 42 angiver lasterne for 1. lastscenario undersøgt for lastkombination<br />

2.1.<br />

Tabel 12: Laster for 1. lastscenario i brudgrænsetilstand.<br />

Nr. Beskrivelse Last<br />

1<br />

2<br />

3<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 2,54 m)<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 10,15 m)<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 12,68 m)<br />

Partialkoefficient<br />

B121<br />

Regningsmæssig<br />

værdi<br />

9.867 N/m 1,5 14.800 N/m<br />

4.024 N/m 1,5 6.036 N/m<br />

2.874 N/m 1,5 4.311 N/m<br />

4 Vind søjle (tryk) 4.022 N/m 1,5 6.032 N/m<br />

5 Vind søjle (sug) 1.724 N/m 1,5 2.585 N/m<br />

6<br />

7<br />

Kranlast (lodret)<br />

kn. 19<br />

Kranlast (lodret)<br />

kn. 47<br />

70.500 N 1,0 70.500 N<br />

34.300 N 1,0 34.300 N<br />

8 Egenlast 1 479.628 N 1,0 479.628 N<br />

1: se afsnit 3.4.1<br />

4<br />

1<br />

2<br />

6 7<br />

Figur 42: 1. lastscenario<br />

for brudgrænsetilstand.<br />

8<br />

3<br />

5


2. lastscenario for lastkombination 2.1<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Tabel 13 <strong>og</strong> figur 43 angiver lasterne for 2. lastscenario undersøgt for lastkombination<br />

2.1.<br />

Tabel 13: Laster for 2. lastscenario i brudgrænsetilstand.<br />

Nr. Beskrivelse Last<br />

1<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 2 x 6,34 m)<br />

4.237 N/m 1,5 6.356 N/m<br />

2<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 12,68 m )<br />

4.138 N/m 1,5 6.208 N/m<br />

3<br />

Vind på<br />

(sug)<br />

søjlerne<br />

5.171 N/m 1,5 7.756 N/m<br />

4<br />

Kranlast<br />

kn. 19<br />

(lodret),<br />

70.500 N 1,0 70.500 N<br />

5<br />

Kranlast<br />

kn. 47<br />

(lodret),<br />

34.300 N 1,0 34.300 N<br />

6 Egenlast<br />

1: se afsnit 3.4.1<br />

1 479.628 N 1,0 479.628 N<br />

3. lastscenario for lastkombination 2.1<br />

Tabel 14 <strong>og</strong> figur 44 angiver lasterne for 3. lastscenario undersøgt for lastkombination<br />

2.1.<br />

Tabel 14: Laster for 3. lastscenario i brudgrænsetilstand<br />

Nr. Beskrivelse Last<br />

Partialkoefficient <br />

Regningsmæssig<br />

værdi<br />

1 Sne (tryk) 3.420 N/m 1,5 5.130 N/m<br />

2 Vind på tag (tryk). 1.150 N/m 0,5 575 N/m<br />

3<br />

Vind<br />

(sug)<br />

på søjlerne<br />

2.873 N/m 0,5 1.436 N/m<br />

4<br />

Kranlast<br />

kn. 19<br />

(lodret),<br />

70.500 N 1,0 70.500 N<br />

5<br />

Kranlast<br />

kn. 47<br />

(lodret)<br />

34.300 N 1,0 34.300 N<br />

6 Egenlast1 479.628 N 1,0 479.628 N<br />

1: se afsnit 3.4.1<br />

Partialkoefficient <br />

Regningsmæssig<br />

værdi<br />

Figur 43: 2. lastscenario<br />

for brudgrænsetilstand.<br />

Figur 44: 3. lastscenario<br />

for brudgrænsetilstand.<br />

B121 63


4. lastscenario for lastkombination 2.1<br />

64<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Tabel 15 <strong>og</strong> Figur 45 angiver lasterne for 4. lastscenario undersøgt for lastkombination<br />

2.1.<br />

Tabel 15: Laster for 4. lastscenario i brudgrænsetilstand.<br />

Nr. Beskrivelse Last<br />

1<br />

3<br />

4<br />

2<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 2,54 m)<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 10,15 m)<br />

Vind på tag (sug)<br />

(Virker 12,68 m)<br />

Vind på søjle<br />

(tryk)<br />

Partialkoefficient<br />

B121<br />

Regningsmæssig<br />

værdi<br />

9.867 N/m 0,5 4.933 N/m<br />

4.024 N/m 0,5 2.012 N/m<br />

2.874 N/m 0,5 1.437 N/m<br />

4.022 N/m 0,5 2.011 N/m<br />

5 Vind på søjle (sug) 1.724 N/m 0,5 862 N/m<br />

6<br />

6<br />

7<br />

7<br />

Kranlast (lodret),<br />

kn. 19<br />

Kranlast<br />

(vandret), kn. 19<br />

Kranlast (lodret),<br />

kn. 47<br />

Kranlast<br />

(vandret), kn. 47<br />

70.500 N 1,0 70.500 N<br />

9.000 N 1,3 11.700 N<br />

34.300 N 1,0 34.300 N<br />

4.800 N 1,3 6.240 N<br />

8 Egenlast 1 479.628 N 1,0 479.628 N<br />

1: se afsnit 3.4.1<br />

Disse 4 lastscenarier for brudgrænsetilstanden danner, sammen med scenariet<br />

for anvendelsesgrænsetilstanden, baggrunden for dimensioneringen af gitterrammen,<br />

der foretages i afsnit 3.7.<br />

3.6 Beregningsmetoder for snitkræfter<br />

I dette afsnit vil der blive gennemgået forskellige metoder til at beregne snitkræfter<br />

i denne projektrapports gitterramme, som den er beskrevet i afsnit 3.2.2.<br />

Der vil blive gennemgået tre forskellige metoder:<br />

• Håndberegninger<br />

• Pr<strong>og</strong>rammet TrussLab<br />

• Gruppens eget pr<strong>og</strong>ram, B121gittersnit, baseret på MatLab<br />

Figur 45: 4. lastscenario<br />

for brudgrænsetilstand.


3.6.1 Forudsætninger<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

De forskellige beregningsmetoder tager udgangspunkt<br />

i samme forudsætninger, som her gennemgås<br />

kort.<br />

Som tidligere nævnt er alle samlinger udført med<br />

charniere, <strong>og</strong> derved er gitterrammen indvendig statisk<br />

bestemt. Senere i afsnit 3.8 vil snitkræfterne for<br />

denne ramme blive sammenlignet med en ramme,<br />

der har momentstive samlinger. Forudsætninger i<br />

dette afsnit gælder ikke for denne momentstive ramme.<br />

Af pr<strong>og</strong>rammeringstekniske årsager nummereres<br />

knudepunkterne, som det er vist på figur<br />

46 <strong>og</strong> tegning T5, således at knude 1 <strong>og</strong> knude<br />

2 er understøtningspunkterne, som har lodrette<br />

<strong>og</strong> vandrette reaktioner. Ellers er nummereringen<br />

fortløbende hele vejen rundt.<br />

Lastfordelingen<br />

På konstruktionen virker mange forskellige<br />

laster, der ækvivaleres, som det ses på figur<br />

47, til enkeltkræfter, der angriber i knudepunkterne.<br />

Dette betyder, at der udelukkende<br />

vil optræde normalkræfter i elementerne;<br />

hverken moment- eller forskydningskræfter.<br />

Dette er nødvendigt for, at de beregningsmetoder<br />

gruppen er i besiddelse af, kan benyttes.<br />

Egenlasten for hvert enkelt element sættes til<br />

at angribe i det øvre knudepunkt. Dette gælder<br />

<strong>og</strong>så for facadelasten.<br />

Figur 46: Nummereringen af<br />

knudepunkterne.<br />

Figur 47: Lasterne angriber i knuderne.<br />

Egenlasten for et element angriber i den<br />

øverste knude (eks. Egen1). Facadens<br />

egenlast angriber i de ydre knuder (eks.<br />

EgenF).<br />

B121 65


3.6.2 Håndberegninger<br />

66<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

I dette afsnit demonstreres, hvorledes stangkræfterne<br />

i gitterkonstruktionen kan bestemmes<br />

manuelt. Stangkræfterne vil blive bestemt<br />

ved hjælp af metoden ’løsskæring af knuder’.<br />

Metodens navn kommer af, at man forestiller<br />

sig, at de elementer, der samles i den enkelte<br />

knude, skæres over et vilkårligt sted. Derefter<br />

sættes normalkræfterne i elementerne til at<br />

virke væk fra knuden, som det ses på figur 48,<br />

hvor knude 1 er løsskåret.<br />

Da konstruktionen skal være statisk, dvs. i ligevægt, er det muligt at opstille ligevægtsligninger<br />

i vandret <strong>og</strong> lodret retning for hvert knudepunkt, altså:<br />

Fx<br />

∑ = 0<br />

(3.33)<br />

∑ = 0<br />

(3.34)<br />

Ud fra disse to simple ligevægtsligninger kan normalkræfterne i de enkelte elementer<br />

beregnes. For kun at have én ubekendt i ligningen er det nødvendigt at<br />

starte med at udregne vandret ligevægt for knude 1, vha. formel (3.33).<br />

Fy<br />

½ Fvind +R vH +sin( θ) ⋅ N1=0<br />

(3.35)<br />

Værdierne for de kræfter der påvirker konstruktionen ses i tabel 16, <strong>og</strong> som det<br />

<br />

kan ses på figur 48 er vinklen θ = 34,85 . Indsættes disse i (3.35), er det kun N1,<br />

der er ubekendt. Når denne er bestemt, kan der opstilles lodret ligevægt, hvor N2<br />

er den eneste ubekendte. På denne måde kan normalkræfterne i samtlige elementer<br />

i konstruktionen bestemmes. For at tydeliggøre beregningsgangen vil<br />

normalkræfterne for element 1-5, der ses på figur 47, i det følgende blive gennemregnet.<br />

Tabel 16: Værdier for de kræfter der påvirker konstruktionen. Reaktionskræfterne er beregnet i<br />

TrussLab, der bliver præsenteret i afsnit 3.6.3 (RvH = Reaktion venstre Horisontalt osv.). Egen<br />

lodret <strong>og</strong> Egen skrå angiver egenlasten for hhv. de lodrette <strong>og</strong> de skrå elementer. EgenF er egenlasten<br />

for den del af facaden, der virker i hver af knuderne i yderflangen, beregnet i afsnit 3.4.1.<br />

Vindlasten (Fvind) er ligeledes angivet som den del af vindlasten der virker i en knude i yderflangen.<br />

Lasttype vV R R vH Egen lodret Egen skrå EgenF Fvind<br />

Lastpåvirkning [N] 109.196 -108.552 540 6.988 3.910 15.992<br />

B121<br />

2<br />

½ Vind<br />

1<br />

N2<br />

θ=34,85°<br />

RvH<br />

RvV<br />

N1<br />

Figur 48: Løsskæring af knude 1.<br />

1


Kapitel 3. Projektering<br />

Som nævnt indsættes værdierne fra tabel 16 i (3.35).<br />

Den lodrette ligevægtsligning for knude 1 opstilles<br />

(3.36)<br />

(3.37)<br />

Det er nu muligt at gå videre til knude 3 <strong>og</strong> opstille ligevægt for denne. For at<br />

bestemme N3 opstilles først for vandret retning<br />

Og dernæst for lodret<br />

N5 bestemmes ved at opstille vandret ligevægt for knude 4<br />

Og N6 bestemmes ved lodret ligevægt<br />

Til sidst skæres knude 5 løs, <strong>og</strong> N7 bestemmes ved vandret ligevægt<br />

N8 bestemmes, som N2, N4 <strong>og</strong> N6, ved lodret ligevægt<br />

(3.38)<br />

(3.39)<br />

(3.40)<br />

(3.41)<br />

(3.42)<br />

(3.43)<br />

Det er på denne måde muligt at bestemme normalkræfterne i samtlige elementer<br />

af rammekonstruktionen. Disse resultater vil ikke ligge til grund for den videre<br />

dimensionering af ovnhallen, men beregningsmetoden er baggrunden for de beregninger,<br />

som gruppens eget beregningspr<strong>og</strong>ram foretager. Dette pr<strong>og</strong>ram gennemgås<br />

i afsnit 3.6.4 på side 68.<br />

3.6.3 TrussLab<br />

TrussLab er et pr<strong>og</strong>ram, udviklet i MatLab, til at beregne snitkraftfordelinger <strong>og</strong><br />

flytninger i konstruktioner. Pr<strong>og</strong>rammet er i stand til at regne på statisk ubestemte<br />

konstruktioner, <strong>og</strong> har mange muligheder for tilpasning. En stor styrke<br />

ved pr<strong>og</strong>rammet er endvidere et grafisk output, der viser konstruktionen med<br />

knudenumre, laster, reaktioner, deformationer <strong>og</strong> snitkræfter. Dette gør inputfejl<br />

nemmere at opdage.<br />

B121 67


Input<br />

68<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Trusslabs input skrives i en m-fil, der kalder underpr<strong>og</strong>rammerne, som udfører<br />

beregningerne <strong>og</strong> plotter resultaterne. De krævede input er:<br />

• Hvordan elementerne er forbundet til knuderne, <strong>og</strong> om samlingen er udført<br />

med charniere eller ej.<br />

• Hvilke typer profiler der er tale om, <strong>og</strong> hvilke parametre de valgte materialer<br />

har.<br />

• Knudernes koordinater.<br />

• Hvilke understøtninger der er.<br />

• Hvilke laster der virker; pr<strong>og</strong>rammet understøtter både enkeltkræfter <strong>og</strong><br />

linielaster.<br />

Output<br />

På figur 49 ses en del af det grafiske output<br />

fra Trusslab, der viser deformationerne,<br />

reaktionerne <strong>og</strong> lasterne. Udover<br />

det grafiske skriver Trusslab alle snitkræfter<br />

ud i kommandovinduet.<br />

Ved at taste kommandoen ’showdof(u)’ Figur 49: En del af det grafiske output fra<br />

Trusslab.<br />

fås alle flytninger i millimeter. Dette er<br />

muligt for pr<strong>og</strong>rammet at beregne, da man i inputfilen som nævnt specificerer,<br />

hvilke profiler konstruktionen indeholder, <strong>og</strong> hvad materialeparametrene er. En<br />

anden nyttig kommando er ’qe’, der snitter hvert enkelt element 6 steder, <strong>og</strong> giver<br />

snitkræfterne i disse snit.<br />

På den vedlagte cd findes flere trusslab-inputfiler.<br />

3.6.4 B121gittersnit<br />

Det er muligt at konstruere et pr<strong>og</strong>ram, der ligesom TrussLab udregner snitkræfterne<br />

i en statisk bestemt gitterkonstruktion. Et sådant pr<strong>og</strong>ram har gruppen<br />

produceret. Pr<strong>og</strong>rammeringsspr<strong>og</strong>et er valgt til MatLab, idet gruppen har<br />

deltaget i et PE-kursus, der netop t<strong>og</strong> udgangspunkt i dette pr<strong>og</strong>ram.<br />

I det følgende vil der blive gjort rede for hovedtrækkene i beregningsgangen i dette<br />

pr<strong>og</strong>ram. For overskuelighedens skyld bliver der ikke gjort rede for alle pr<strong>og</strong>rammeringstekniske<br />

detaljer. Udvalgte dele af pr<strong>og</strong>rammet er indsat herunder,<br />

B121


Kapitel 3. Projektering<br />

mens den fulde pr<strong>og</strong>ramtekst er placeret i Appendiks B, <strong>og</strong> findes ydermere på<br />

den vedlagte cd, som b121gittersnit.m (MatLab) <strong>og</strong> b121gittersnit.txt (tekstfil).<br />

Strategi<br />

Pr<strong>og</strong>rammet tager udgangspunkt i den<br />

meget simple gitterkonstruktion vist på<br />

figur 50. Rammen består af tre knudepunkter,<br />

der forbindes med to stangelementer.<br />

Rammen er fast understøttet i<br />

knude 1 <strong>og</strong> knude 2, <strong>og</strong> i knude 3 belaster<br />

en kendt enkeltkraft konstruktionen.<br />

Hvis pr<strong>og</strong>rammet til at udregne snitkræfterne<br />

<strong>og</strong> reaktionerne for denne simple<br />

konstruktion skrives tilstrækkeligt generelt,<br />

vil dette pr<strong>og</strong>ram <strong>og</strong>så være i stand til<br />

RvV<br />

RhV<br />

at regne på denne projektrapports gitterramme, som den er beskrevet i afsnit<br />

3.2.2 side 37.<br />

Det ses, at der er seks ubekendte faktorer i konstruktionen: de fire reaktioner,<br />

RvH, RvV, RhH <strong>og</strong> RhV samt de to normalkræfter i elementerne, N1 <strong>og</strong> N2. Der optræder<br />

hverken moment- eller forskydningskræfter i elementerne, som det er beskrevet<br />

i afsnittet om forudsætninger på side 65.<br />

Såfremt konstruktionen er statisk bestemt, som det allerede er forudsat i det foregående,<br />

kan der opstilles seks ligevægtsligninger, der bestemmer de seks ubekendte.<br />

Det ses, at dette er muligt, idet der for hver knudepunkt kan opstilles<br />

lodret <strong>og</strong> vandret ligevægt, således:<br />

( θ1,1<br />

)<br />

( θ1,1<br />

)<br />

( θ2,2)<br />

( θ2,2)<br />

( θ1,3 ) ( θ2,3)<br />

( θ ) ( θ )<br />

Knude 1: Lodret ligevægt: RvV + N1⋅ sin = 0<br />

Vandret ligevægt: RvH + N1⋅ cos = 0<br />

Knude 2: Lodret ligevægt: RhV + N2⋅ sin = 0<br />

Vandret ligevægt: RhH + N2⋅ cos = 0<br />

2,2<br />

RvH 1,1<br />

RhH<br />

Knude 3: Lodret ligevægt: N1⋅ sin + N2⋅ sin + F = 0<br />

Vandret ligevægt: N1⋅ cos + N2⋅ cos + F = 0<br />

1,3 2,3 h<br />

B121 69<br />

v<br />

(3.44)<br />

Strategien i dette pr<strong>og</strong>ram vil være at opstille disse seks ligninger i en matrice,<br />

hvorefter MatLabs styrke til at arbejde med sådanne matricer vil blive udnyttet<br />

1<br />

1<br />

θ<br />

F<br />

3<br />

θ1,3<br />

θ2,3<br />

2<br />

θ<br />

2<br />

Figur 50: En meget simpel gitterkonstruktion.


70<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

til nemt at bestemme reaktioner <strong>og</strong> normalkræfter. Denne matrice ser, for det<br />

ovennævnte eksempel, således ud:<br />

Input<br />

B121<br />

(3.45)<br />

Først skal pr<strong>og</strong>rammet<br />

’fodres’<br />

% x y Last horisontalt Last vertikalt<br />

Knudekoordinat=[ 0 0 0 0 %knude 1<br />

med ind-data.<br />

10 0 0 0 %knude 2<br />

5 5 0 -10 ];%knude 3<br />

Der laves en ma- % Startknude Slutknude<br />

trice, hvor knudekoordinater<br />

<strong>og</strong><br />

Element=[ 1 3 %element 1<br />

3 2 ]; %element 2<br />

laster indtastes. Koordinaterne til knuderne er valgt tilfældigt ud fra figur 50.<br />

Bemærk, at lasterne indtastes i forhold til de normale, globale x- <strong>og</strong> y-akser. Placeringen<br />

af elementerne angives med start- <strong>og</strong> slutknude. Det er i dette pr<strong>og</strong>ram<br />

et krav, at venstre understøtning er i knude 1, samt at højre understøtning er i<br />

knude 2. Motivationen for dette følger senere. Koordinaterne angives i meter <strong>og</strong><br />

belastningen i Newton.<br />

Optælling<br />

Til brug for den videre beregningsgang, laves der<br />

en optælling af antallet af knuder <strong>og</strong> elementer.<br />

Dette gøres ved først at spørge om matricens størrelse,<br />

hvorefter antallet af knuder eller elementer<br />

er antallet af rækker.<br />

Tilhørsforhold<br />

Pr<strong>og</strong>rammet sættes nu til<br />

at gennemløbe for-løkker,<br />

der laver størstedelen af<br />

de beregninger der er<br />

nødvendige for at bestemme<br />

reaktioner <strong>og</strong><br />

for i=1:NKnuder<br />

lokaltnummer=0;<br />

%j=globalt elementnummer<br />

N=size(Knudekoordinat);<br />

NKnuder=N(1);<br />

N=size(Element);<br />

NElementer=N(1);<br />

for j=1:NElementer<br />

if Startknude(j)==i<br />

lokaltnummer=lokaltnummer+1;<br />

stang(i,lokaltnummer)=j;<br />

%stang(knudenr,lokalt elementnummer)= globalt elementnummer


normalkræfter.<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Der er 2 løkker, den ene indeni den anden. Den ydre løkke sørger for, at pr<strong>og</strong>rammet<br />

gennemløber alle N knuder. Den indre løkke søger igennem alle elementer,<br />

<strong>og</strong> undersøger, hvorvidt disse ’sidder fast’ i den aktuelle knude. I pr<strong>og</strong>ramstumpen<br />

i boksen søges efter, om startknuden er lig den aktuelle knude. En<br />

tilsvarende if-kommando findes senere for slutknuden. Hvert element, der findes<br />

i knuden, tildeles et lokalt elementnummer, <strong>og</strong> sammenhængen lagres i matricen<br />

’stang’.<br />

Vinkler<br />

Efter elementet er blevet tildelt et lokalt nummer, beregnes<br />

den vinkel, som elementet danner med x-aksen. En<br />

vigtig pointe er her, at vinklen regnes med fortegn, således<br />

som det er vist på figur 51. Alt afhængig af, om vinklen<br />

findes i start- eller slutknuden, giver dette altså to<br />

forskellige vinkler. Dette har stor betydning, når pr<strong>og</strong>rammet<br />

lidt senere opstiller ligevægtsligningerne for<br />

knudepunkterne; her<br />

bliver normalkræften<br />

således retningsbestemt<br />

i forhold til den positive<br />

x- <strong>og</strong> y-akse.<br />

Opstilling af den ønskede matrice<br />

Nu er det muligt at opstille<br />

en generel version af matricen<br />

(3.45), <strong>og</strong> denne kaldes<br />

A. De to øverste linier i pr<strong>og</strong>ramstumpen<br />

indsætter<br />

vinklen på det rigtige sted i<br />

matricen <strong>og</strong> tager enten cosinus<br />

eller sinus til denne,<br />

afhængig af, om det er lodret<br />

eller vandret ligevægt.<br />

180+θ<br />

%Vinklerne for elementerne med fortegn i forhold til x-aksen findes:<br />

Vinkler(i,lokaltnummer)=atan2(Knudekoordinat(Slutknude(j),2)-<br />

Knudekoordinat(Startknude(j),2),Knudekoordinat(Slutknude(j),1)-<br />

Knudekoordinat(Startknude(j),1));<br />

%atan2 bestemmer vinklen med fortegn. Syntaks: atan2(dy,dx)<br />

Da understøtningerne netop blev defineret til at være i knude 1 <strong>og</strong> 2, kan reaktionerne<br />

lægges til matricen A, som det er vist. Belastningerne lægges ind i vekto-<br />

θ<br />

B121 71<br />

x<br />

Figur 51: To forskellige vinkler<br />

for det samme element.<br />

A(2*i-1,j+4)=sin(Vinkler(i,lokaltnummer)); %lodret ligevægt<br />

A(2*i,j+4)=cos(Vinkler(i,lokaltnummer)); %vandret ligevægt<br />

%Reaktionerne lægges ind i løsningsmatricen A:<br />

A(1,1)=1;<br />

A(2,2)=1;<br />

A(3,3)=1;<br />

A(4,4)=1;<br />

%b-vektoren er det kendte=belastningen (negativt, da den er<br />

trukket over på den anden side af lighedstegnet:<br />

for i=1:NKnuder<br />

b(2*i-1,1)=-Knudekoordinat(i,4);<br />

b(2*i,1)=-Knudekoordinat(i,3);<br />

end<br />

x


72<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

ren b ved hjælp af en for-løkke, der gennemløber alle knuderne, <strong>og</strong> lægger den<br />

lodrette <strong>og</strong> vandrette komposant af belastningen ind efter tur.<br />

Løsning af systemet<br />

Nu løses ligningssystemet enkelt. Det der skal udregnes for at finde vektoren indeholdende<br />

alle de ubekendte (x), er, som det ses i formel (3.46), den inverse til A<br />

ganget på b.<br />

Denne udregning foretages let i Matlab.<br />

A A A A A<br />

Resten af pr<strong>og</strong>rammet sørger for at give et<br />

output i MatLabs kommandovindue. Outputtet<br />

for det simple eksempel er reaktioner med<br />

numeriske værdier på 5 N, <strong>og</strong> normalkræfter<br />

der viser et tryk i begge stænger på omkring 7<br />

N.<br />

−1 −1 −1<br />

x= b⇔ x= b⇔ x= b (3.46)<br />

Pr<strong>og</strong>rammet er kontrolleret med forskellige<br />

konstruktioner, inklusive denne projektrap-<br />

Stangkr =<br />

ports store gitterramme, <strong>og</strong> regner normal- -7.0711 -7.0711<br />

kræfter <strong>og</strong> reaktioner helt ens med Trusslab. Pr<strong>og</strong>rammets resultater stemmer<br />

ligeledes overens med håndberegningerne ovenfor.<br />

3.7 Dimensionering af enkeltdele<br />

Det blev i afsnit 3.5.1 på side 58 konstateret, at den valgte dimensionering ikke<br />

var tilstrækkelig i forhold til anvendelsesgrænsetilstandens krav for udbøjning.<br />

Dermed er der behov for at vælge andre profiler. I dette afsnit beregnes spændinger<br />

i profilerne ved brudgrænsetilstanden, for på denne måde i afsnit 3.8 at kunne<br />

foretage passende valg af nye profiler.<br />

3.7.1 Ståls egenskaber<br />

Før den valgte ramme kan dimensioneres er det nødvendigt at bestemme, hvilke<br />

materialer denne skal udføres i. En ramme af denne type vil oftest blive konstrueret<br />

af standard stålprofiler, hvilket <strong>og</strong>så bliver tilfældet her. Stål er, grundet<br />

sine materialeegenskaber, ideelt til konstruktioner som denne, der skal kunne<br />

B121<br />

%Udregningen af løsningen foretages:<br />

x=inv(A)*b;<br />

>> Reaktionen til venstre er vertikalt<br />

RvV =<br />

5<br />

Reaktionen til venstre er horisontalt<br />

RvH =<br />

5.0000<br />

Reaktionen til højre er vertikalt<br />

RhV =<br />

5<br />

Reaktionen til højre er horisontalt<br />

RhH =<br />

-5.0000


Kapitel 3. Projektering<br />

modstå store tryk- <strong>og</strong> trækpåvirkninger, hvilket vil blive anskueliggjort i det følgende.<br />

Stålprofilers egenskaber afhænger i høj grad af den måde, som de er bearbejdet<br />

på under <strong>og</strong> efter valsning, ligesom kvaliteten af det stål der valses har betydning.<br />

I denne rapport anvendes almindeligt varmvalset konstruktionsstål af typen<br />

S235, der opfylder kravene i DS/EN 10025 eller tilsvarende, svarende til materialegruppe<br />

I, angivet i DS 412. Desuden er stålet normaliseret, hvilket betyder,<br />

at stålet har fået en særlig varmebehandling, der giver en højere styrke <strong>og</strong><br />

bedre sejhed (Bonnerup et al., 2003).<br />

Stål er generelt et meget sejt<br />

materiale. Dette kan ses på<br />

arbejdskurven på figur 52,<br />

som er meget lang, dvs. der<br />

opnås store deformationer før<br />

der sker brud i elementet.<br />

Fordelen ved dette er, at der<br />

ikke, modsat f.eks. træ <strong>og</strong> beton,<br />

der er sprøde materialer,<br />

sker et uvarslet brud i konstruktionen;<br />

der vil ske betydelige<br />

deformationer først.<br />

Figur 52: Typisk arbejdskurve for stål (tøjning som funktion af<br />

spænding). fy angiver flydespændingen <strong>og</strong> fu trækstyrken, altså<br />

det tidspunkt hvor tøjningen bliver så stor, at elementet bryder<br />

(Bonnerup et al., 2003, p.18).<br />

Indtil stål når flydespændingen er det lineært elastisk, hvilket betyder, at stålet<br />

antager sin oprindelig længde efter en belastning fjernes. Når det gælder tryk, er<br />

egenskaberne meget lig dem for træk, så længe søjlen ikke bøjer ud. Trykflydespændingen<br />

sættes normalt til det samme som trækflydespændingen, <strong>og</strong> disse<br />

benævnes derfor blot som flydespændingen.<br />

Modsat træ er stål et meget hom<strong>og</strong>ent materiale, hvilket gør, at materialeegenskaberne<br />

ikke varierer nævneværdigt. Træ har forskellige egenskaber alt efter<br />

sort, <strong>og</strong> er f.eks. <strong>og</strong>så følsomt overfor antallet af knaster. De små svingninger i<br />

ståls styrke gør, at der ikke kræves så store partialkoefficienter for stål, som for<br />

f.eks. træ.<br />

B121 73


For at få førstehåndserfaring<br />

med ståls<br />

egenskaber, har gruppen<br />

i et laboratorieforsøg<br />

bestemt elasticitsmodulet<br />

<strong>og</strong> flydespændingen<br />

for en stålstang.<br />

Arbejdskurven<br />

for stålstangen i forsøget<br />

kan ses på figur 53.<br />

Som det ses, er denne<br />

meget lig den generelle<br />

kurve på figur 52. Elasticitetsmodulet<br />

blev<br />

ved forsøget bestemt til ca.<br />

74<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

6<br />

0, 21⋅ 10 MPa hvilket stemmer overens med de opgiv-<br />

ne værdier i Teknisk Ståbi, som kan ses i tabel 17. Flydespændingen ligger, som<br />

det ses på figur 53, omkring 350 MPa, men da forsøget blev udført med en anden<br />

ståltype end S235, der benyttes til rapportens gitterramme, er værdierne ikke<br />

ens. Egenskaberne for type S235 er illustreret i tabel 17.<br />

Tabel 17: Egenskaber for stål, type S235. Flydespændingen er afhængig<br />

af tykkelsen t (Teknisk Ståbi, 1999, pp.188-190).<br />

Materialekonstant Symbol Størrelse<br />

t ≤ 16mm 235 MPa<br />

Flydespænding fy<br />

16mm < t ≤ 40mm 225 MPa<br />

Trækstyrke fu 340 MPa<br />

Elasticitetsmodul E 0,21·10 6 MPa<br />

Densitet ρ 7850 kg/m 3<br />

3.7.2 Dimensionering<br />

Figur 53: Arbejdskurve for stålstang fra gruppens laboratorieforsøg.<br />

For at kunne dimensionere de enkelte stålprofiler i gitterrammen, er det nødvendigt<br />

at beregne styrken af de valgte profiler. Denne sammenholdes med de kræfter,<br />

som påvirker gitterrammen, <strong>og</strong> skaber spændinger i stålet. Beregningerne<br />

foregår efter metoden angivet i DS 412.<br />

B121


Kapitel 3. Projektering<br />

Fra TrussLab er normalkraften i de enkelte profiler beregnet. Ud fra disse normalkræfter<br />

vil profilerne blive dimensioneret. For at bestemme, om profilerne<br />

kan holde til de spændinger, der opstår, anvendes Naviers formel:<br />

Hvor<br />

σ er spændingen i stålet<br />

N er normalkraften<br />

A er tværsnitsareal<br />

M er momentet<br />

Iz<br />

N M<br />

σ = − ⋅ y<br />

(3.47)<br />

A I<br />

er inertimoment omkring z-aksen<br />

y er højden over z-aksen<br />

Da der er regnet med charniere i alle knudepunkter, er der, som tidligere nævnt,<br />

intet moment i stålprofilerne, <strong>og</strong> formlen kan således reduceres til følgende:<br />

z<br />

N<br />

σ = (3.48)<br />

A<br />

For at bestemme de regningsmæssige spændinger, skal der anvendes partialkoefficienter<br />

for både spændinger <strong>og</strong> stålets styrke (Bonnerup et. al., 2003, p.25). Der<br />

regnes med, at konstruktionen skal dimensioneres mht. fågangspåvirkning, <strong>og</strong> da<br />

de regningsmæssige spændinger ikke må overskride de regningsmæssige styrker,<br />

kan der opstilles følgende udtryk efter DS 412:<br />

Hvor<br />

σv<br />

f y<br />

σ v ≤ (3.49)<br />

γ<br />

er den størst forekommende spænding<br />

f y er stålets flydespænding<br />

γ er partialkoefficienten med hensyn til flydespændingen<br />

m<br />

Hvis formel (3.49) gælder, kan de valgte profiler anvendes, da de med stor sikkerhed<br />

kan modstå de spændinger, der vil opstå i konstruktionen.<br />

Den aktuelle konstruktion bliver opført i skærpet sikkerhedsklasse, hvilket har<br />

indflydelse på partialkoefficienten γ . Der regnes med normal materialekontrol-<br />

m<br />

klasse.<br />

m<br />

B121 75


76<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Da der vil blive dimensioneret for flydespænding, kan den samlede partialkoefficient<br />

γ for stålet bestemmes således:<br />

m<br />

γ = 1,17 ⋅γ ⋅ γ<br />

(3.50)<br />

m 0 5<br />

Hvor<br />

γ 0 tager hensyn til sikkerhedsklassen, <strong>og</strong> sættes til 1,1<br />

γ 5 tager hensyn til materialekontrolklassen, <strong>og</strong> sættes til 1,0<br />

Dette giver, at partialkoefficienten γ for stålet er:<br />

m<br />

γ = 1,17 ⋅1,1⋅ 1, 0 = 1, 29<br />

(3.51)<br />

m<br />

Herved kan den regningsmæssige værdi af stålets flydespænding findes:<br />

Hvor<br />

f yd er den regningsmæssige flydespænding<br />

235 MPa<br />

f yd = = 182 MPa<br />

(3.52)<br />

1, 29<br />

I afsnit 3.5 om lastkombinationer blev der taget hensyn til partialkoefficienterne<br />

på lasterne, så værdierne for normalkræfterne i TrussLab er medregnet i disse.<br />

Ud fra de forskellige lastkombinationer er de største normalkræfter i HEA600<br />

profilet <strong>og</strong> de kvadratiske gitterstænger fundet til at være hhv. et træk på 2.626<br />

kN mellem knudepunkt 19 <strong>og</strong> 21, <strong>og</strong> et træk på 2.990 kN mellem knudepunkt 21<br />

<strong>og</strong> 22, begge for lastscenarie 1, jvf. afsnit 3.5.2. Knudepunkternes placering er,<br />

som tidligere nævnt, vist på tegning T5. Inputfilerne til TrussLab for de fire lastscenarier<br />

er vedlagt på CD-ROM som hhv. brud1.m, brud2.m, brud3.m <strong>og</strong><br />

brud4.m.<br />

Profilernes tværsnitsareal er 22,6⋅ 103 mm2 for HEA600 profilet <strong>og</strong> 2,88⋅ 103 mm2 for de kvadratiske stænger (Teknisk Ståbi, 1999). Spændingerne σv i de to profiler<br />

kan nu findes vha. formel (3.48):<br />

σ<br />

σ<br />

⋅<br />

= = 116 MPa<br />

22,6 ⋅10<br />

mm<br />

vHEA ,<br />

3<br />

2.626 10 N<br />

3 2<br />

⋅<br />

= = 1038 MPa<br />

2,88⋅10 mm<br />

vrør ,<br />

3<br />

2.990 10 N<br />

3 2<br />

B121<br />

(3.53)<br />

(3.54)


Kapitel 3. Projektering<br />

Herfra ses det, at HEA profilerne holder til den maksimale belastning, hvorimod<br />

de kvadratiske rør klart er underdimensioneret med ca. en faktor 6, da spændingen<br />

ikke må overskride 182 MPa.<br />

3.8 Løsningsevaluering<br />

Som det fremgik af afsnittet ovenfor, kan det konkluderes, at den valgte størrelse<br />

af HEA profilerne er mere end tilstrækkelig til at modstå de maksimale spændinger<br />

i profilet, mens de kvadratiske gitterstænger er underdimensioneret i det<br />

størst belastede element. Ved at isolere arealet i Naviers formel <strong>og</strong> indsætte den<br />

maksimalt tilladte spænding, kan det mindst tilladte tværsnitsareal for gitterstængerne<br />

<strong>og</strong> HEA profilerne bestemmes.<br />

Arør<br />

AHEA<br />

3<br />

2.990⋅10 N 3 2<br />

= = 16, 41⋅ 10 mm<br />

(3.55)<br />

182,17MPa<br />

3<br />

2.626⋅10 N 3 2<br />

= = 14,41⋅ 10 mm<br />

(3.56)<br />

182,17MPa<br />

Ud fra Teknisk Ståbi ses det, at de mindste, kvadratiske rør, der kan anvendes<br />

til gitterstængerne, er 400x400 mm rør, med en godstykkelse på 20 mm. Disse<br />

har d<strong>og</strong> et tværsnitsareal på 30,0⋅ 103 mm2 , men da der ikke findes et profil i<br />

Teknisk Ståbi imellem dette <strong>og</strong> et 300x300 mm kvadratisk rør, som ikke er tilstrækkeligt,<br />

er denne overdimensionering en nødvendighed, hvis der skal anvendes<br />

standardiserede rørstørrelser. Hvis der i stedet vælges et cirkulært rør, findes<br />

et profil med en diameter på 508 mm <strong>og</strong> godstykkelsen 11 mm, hvilket giver<br />

et tværsnitsareal på 17,2⋅ 103 mm2 .<br />

Det er muligt at anvende profiler med en mindre diameter ved at øge godstykkelsen,<br />

men da der ikke findes standardprofiler med disse dimensioner, vælges de<br />

nye gitterstænger til at være 400x400 mm kvadratiske rør. De cirkulære rør vælges<br />

fra, da det her tilstræbes, at rørene fylder mindst muligt. Der er derfor ikke<br />

taget hensyn til den øgede stålmængde.<br />

Det skal bemærkes, at da godstykkelsen er 20 mm for disse profiler, ændres stålets<br />

flydespænding. Som det ses på tabel 17 på side 74 gælder der for stål af typen<br />

S235, med en tykkelse på over 16 mm, at flydespændingen er 225 MPa. Anvendes<br />

partialkoefficienten fra formel (3.51) for stålet her, bliver den regningsmæssige<br />

værdi af stålets flydespænding 174 MPa. Dette medfører, at profilet<br />

mindst skal have et tværsnitsareal på 17,14⋅ 103 mm2 . Dette har d<strong>og</strong> ingen ind-<br />

B121 77


78<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

flydelse på profilvalget, da tværsnitsarealet af det valgte profil stadig er over<br />

denne størrelse.<br />

De netop valgte kvadratiske rørprofiler er ikke nødvendige i hele konstruktionen,<br />

<strong>og</strong> ved at regne på snitkræfterne i hele rammen kan en optimal løsning findes.<br />

Dette resulterer i, at der skal anvendes mange forskellige profilstørrelser, hvilket<br />

vanskeliggør konstruktionen på byggepladsen.<br />

HEA profilerne kan gøres mindre, da de er overdimensioneret. HEA profilerne<br />

kan således vælges til at have et tværsnit på minimum 14,41⋅ 103 mm2 . Ved opslag<br />

i Teknisk Ståbi ses det, at det mindste profil, der kan vælges, er et HEA400<br />

med et tværsnitsareal på 15,9⋅ 103 mm2 .<br />

Nye beregninger<br />

Som følge af disse ændringer i profilvalget vil egenvægten <strong>og</strong>så ændres. Denne<br />

ændring skal indgå i de nye beregninger af normalkræfterne. Ved at indtaste data<br />

for de nye profiler i TrussLab kan de tilsvarende normalkræfter beregnes. Inputfilen<br />

til TrussLab for lastscenario 1 er vedlagt på CD-ROM som nybrud1.m<br />

Som følge af ændringen i egenvægten ændres fordelingen af lasterne <strong>og</strong>så. Resultaterne<br />

viser da, at de største normalkræfter forekommer i det modsatte hjørne<br />

af gitterrammen, i forhold til de oprindelige profiler. Yderligere viser beregningerne,<br />

at de maksimale normalkræfter i HEA400 profilerne <strong>og</strong> de 400x400 mm<br />

kvadratiske rør bliver hhv. -2.467 kN imellem knudepunkt 44 <strong>og</strong> 47, <strong>og</strong> -2.894 kN<br />

mellem knudepunkt 44 <strong>og</strong> 45.<br />

Ved igen at anvende Naviers formel, kan de nye spændinger findes:<br />

σ HEA<br />

σ gitter<br />

3<br />

−2.467⋅10 N<br />

= = −155<br />

MPa<br />

3 2<br />

15,9 ⋅10<br />

mm<br />

3<br />

−2.894⋅10 N<br />

= = −96<br />

MPa<br />

3 2<br />

30⋅10 mm<br />

B121<br />

(3.57)<br />

(3.58)<br />

Spændingerne for begge profiler er under de maksimalt tilladte nominelle værdier<br />

på 182 MPa <strong>og</strong> 174 MPa for hhv. HEA profilerne <strong>og</strong> de kvadratiske rør. Spændingerne<br />

i de kvadratiske rør er langt under det maksimalt tilladte, hvilket skyldes,<br />

at tværsnitsarealet som nævnt er væsentligt større end det nødvendige.


Kapitel 3. Projektering<br />

Tilsvarende kan der for anvendelsesgrænsetilstanden udføres beregninger, vha.<br />

TrussLab, for bygningens udbøjning med de valgte profiler. Inputfilen er vedlagt<br />

på CD-ROM som nyanvendelse.m. Disse resultater er vist i tabel 18.<br />

Som det ses, er hallens udbøjninger ved søjletoppene<br />

stadig væsentligt større end den vejledende værdi på<br />

maksimalt 135 mm. Men da konstruktionen lever op til<br />

kravene fra brudgrænsetilstanden med de nye profiler,<br />

<strong>og</strong> der derfor ikke er fare for, at konstruktionen vil bryde<br />

sammen, må det være en vurderingssag, om disse udbøjninger<br />

kan accepteres.<br />

Tabel 18: Udbøjninger<br />

for knudepunkterne ved<br />

søjletoppene.<br />

Knude Udbøjning<br />

Da der ikke foregår n<strong>og</strong>en egentlig aktivitet i hallens øvre del, vil udbøjningerne<br />

formentlig ikke medføre gener. Havde der i stedet været tale om en kontorbygning<br />

eller lignende, ville det givetvis have forringet komforten mærkbart. Det<br />

kan d<strong>og</strong> bemærkes, at der kun yderst sjældent vil forekomme udbøjninger af<br />

denne størrelse, idet anvendelsesgrænsetilstanden undersøger for en vindhastighed<br />

på 24 m/s.<br />

3.9 Momentstiv konstruktion<br />

Konstruktionen, der er regnet på i det ovenstående, er som nævnt med charniere<br />

i alle knudepunkter, hvilket er en usandsynlig måde at<br />

opføre en bygning på. Dette er illustreret på figur 54,<br />

hvor det ses, at HEA profilet ”deles” ved hvert knudepunkt,<br />

hvilket medfører, at profilerne kun skal være ca.<br />

4 m lange. På denne måde laves<br />

der mange flere samlinger<br />

end nødvendigt, hvilket er<br />

tidskrævende.<br />

Det vil således, i dette tilfælde,<br />

være mere praktisk at udføre<br />

konstruktionen med momentstive<br />

samlinger, da profilerne<br />

på denne måde ikke bliver delt<br />

for hvert knudepunkt. En typisk<br />

samling i en sådan kon-<br />

Figur 55. Momentstiv samling.<br />

21 462 mm<br />

22 463 mm<br />

44 461 mm<br />

45 463 mm<br />

Figur 54: Charnieresamling<br />

mellem to HEA profiler<br />

<strong>og</strong> to tværstænger.<br />

B121 79


80<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

struktionstype er vist på figur 55. Det er muligt at lave flangerne i et stykke, <strong>og</strong><br />

tværstængerne med charniere, men eksemplet i det følgende er for fuldstændigt<br />

momentstive samlinger.<br />

At samlingerne er udført på denne måde betyder, at der ikke kun opstår normalkræfter<br />

i elementerne, men <strong>og</strong>så forskydningskræfter <strong>og</strong> moment. En typisk<br />

spændingsfordeling er illustreret på figur 56.<br />

Z<br />

Y<br />

Vs<br />

Ms<br />

Figur 56: Generelle spændinger i et profil. σ <strong>og</strong> N σ er normalspændinger<br />

M<br />

fra hhv. normalkraft <strong>og</strong> moment, τ er forskydningsspænding.<br />

For at kontrollere, om profilerne kan holde til spændingerne, anvendes Truss-<br />

Lab, som kan regne med jævnt fordelte laster. Således kan vind- <strong>og</strong> snelast modelleres<br />

bedre, end hvis de blev ækvivaleret i hvert knudepunkt som enkeltkræfter.<br />

Der vil kun blive beregnet på HEA600 profilet, da beregningsmetoden er tilnærmelsesvis<br />

den samme for de kvadratiske rør. Da det tidligere viste sig, at de største<br />

normalkræfter forekommer i gitterrammens hjørner, vælges der at regne på<br />

det samme hjørne, som i de ovenstående beregninger for HEA600 profilet i afsnit<br />

3.7.2 på side 74. Elementet ligger altså mellem knude 19 <strong>og</strong> 21, vist på tegning<br />

T5. Det er d<strong>og</strong> ikke sikkert, at de største spændinger opstår her, da det er en anden<br />

konstruktion. Det giver d<strong>og</strong> en mulighed for at sammenligne spændingerne i<br />

de to konstruktioner, hvorfor der <strong>og</strong>så vil blive regnet for det samme lastscenario:<br />

Lastscenario 1 for lastkombination 2.1: brudgrænsetilstand.<br />

Fra TrussLab fås størrelsen af normal- <strong>og</strong> forskydningskræfter samt moment ved<br />

lastscenariet. Det skal bemærkes, at størrelsen af momentet varierer gennem<br />

hele det profil, der regnes på, mens normal- <strong>og</strong> forskydningskræfterne er konstante.<br />

Derfor er elementet vha. TrussLab snittet seks steder langs længdeaksen,<br />

for at få en tilnærmelse af det største moment. Det er denne størrelse, der anvendes<br />

i nedenstående beregninger.<br />

Ns<br />

B121<br />

σ N σ M τ


Kapitel 3. Projektering<br />

Herefter kan normalspændingen i profilet findes ved hjælp af Naviers formel,<br />

(3.47). Forskydningsspændingen kan findes ved hjælp af Grashofs formel:<br />

Hvor<br />

V ⋅ S<br />

τ =−<br />

I ⋅b<br />

τ er forskydningsspændingen<br />

V er forskydningskraften<br />

Sη er det statiske moment<br />

Iz er inertimomentet<br />

b er bredden<br />

z<br />

η<br />

(3.59)<br />

Naviers formel <strong>og</strong> Grashofs formel kan kombineres ved hjælp af von Mises brudhypotese,<br />

som giver et udtryk for, hvor store de samlede spændinger i stålet er:<br />

f σ τ<br />

Sættes værdierne for normal- <strong>og</strong> forskydningskræfter<br />

samt moment ind i de ovenstående<br />

formler, kan spændingerne i stålet<br />

udregnes. Da summen af spændingerne ikke<br />

vil være den samme gennem hele profilets<br />

tværsnit, kan der udregnes spændinger<br />

i forskellige snit, for således at bestemme<br />

de største spændinger. Der vil i rapporten<br />

kun blive gennemgået beregninger på ét<br />

snit i profilets tyngdepunktslinie. Beregninger<br />

på snit andre steder i profilet udføres på<br />

samme måde. Der kan typisk regnes på<br />

punkterne, som er markeret på figur 57. De<br />

følgende beregninger tager udgangspunkt i<br />

øverste halvdel af profilet fra snit1.<br />

2 2<br />

yd ≥ + 3<br />

(3.60)<br />

12,5 mm<br />

Snit 2<br />

z<br />

300 mm<br />

HEA600<br />

y<br />

Snit 1<br />

25 mm<br />

13 mm<br />

Figur 57: HEA600 profil med 2 snit.<br />

590 mm<br />

B121 81


Tyngdepunkt <strong>og</strong> statisk moment<br />

82<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Inden ovenstående formler kan benyttes, skal udsnittets tyngdepunkt <strong>og</strong> statiske<br />

moment først defineres. Tyngdepunktet af den øvre del fra snit 1 kan findes ved<br />

at dele udsnittet op i rektangler, <strong>og</strong> derefter finde disses statiske moment i forhold<br />

til z-aksen, som er den globale tyngdepunktsakse for hele profilet. Disse statiske<br />

momenter adderes, <strong>og</strong> divideres med det samlede areal af udsnittet:<br />

y<br />

tyngde<br />

Sz<br />

(25mm⋅300mm) ⋅ 282,5mm + (13mm ⋅270mm) ⋅135mm<br />

= = = 235,5 mm<br />

A<br />

((25mm⋅ 300mm) + (13mm ⋅270mm)<br />

B121<br />

(3.61)<br />

Det samlede tyngdepunkt af udsnittet ligger altså 235,5 mm over z-aksen, som er<br />

profilets globale tyngdepunktsakse.<br />

Desuden skal det statiske moment af hele udsnittet bestemmes. Dette er givet<br />

ved arealet af det, der ligger over snittet, multipliceret med armen fra udsnittets<br />

tyngdepunkt til profilets globale tyngdepunkt.<br />

Spændinger<br />

(3.62)<br />

Da alle faktorerne i Grashofs formel, (3.59), nu er defineret, kan forskydningsspændingen<br />

i snit 1 bestemmes.<br />

3 6 3<br />

181, 44⋅10 N⋅2,59⋅10 mm<br />

τ =− =−25,6<br />

MPa<br />

6 4<br />

1.412⋅10 mm ⋅13<br />

mm<br />

(3.63)<br />

Herefter udregnes normalspændingerne ved hjælp af Naviers formel. Momentet<br />

er givet fra TrussLab, hvor der er valgt den højeste værdi. Inputfilen er vedlagt<br />

på CD-ROM som momentstiv1.m.<br />

σ<br />

3 6<br />

1.857⋅10 N 831⋅10 Nmm<br />

NM , = − ⋅ 0mm= 82,2MPa<br />

3 2 6 4<br />

22,6 ⋅10 mm 1.412⋅10 mm<br />

(3.64)<br />

De ovenstående resultater anvendes i von Mises brudhypotese, <strong>og</strong> dette resulterer<br />

i følgende:<br />

2 2<br />

f yd ≥ (82,2MPa) + 3 ⋅( − 25,6MPa) = 93,4MPa (3.65)<br />

Det ses, at spændingerne i stålet i snit 1 er langt mindre end stålets regningsmæssige<br />

flydespænding på 182 MPa.


Snit 2<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Spændingerne i snit 2 kan udregnes på samme vis. Resultaterne fra beregningerne<br />

for de to snit vist på figur 57, er angivet i tabel 19.<br />

Tabel 19: Spændinger i de to snit.<br />

Normalspænding σ Forskydningsspænding τ Samlet spænding<br />

Snit 1 82,2 MPa -25,6 MPa 93,4 MPa<br />

Snit 2 -84,0 MPa -0,5 MPa 84,0 MPa<br />

Af tabel 19 ses, at spændingerne ikke overgår de maksimalt tilladte på 182 MPa i<br />

de to punkter.<br />

Figur 58: Forskydningsspændinger<br />

i snit 1 <strong>og</strong> 2.<br />

82,2 MPa -173,6 MPa -91,6 MPa<br />

+ =<br />

173,6 MPa 255,8 MPa<br />

Figur 59: Ud fra Naviers formel findes normalspændinger<br />

langs y-aksen.<br />

Forskydningsspændingerne for snit 1 <strong>og</strong> 2 er illustreret på figur 58. De fundne<br />

forskydningsspændinger er negative <strong>og</strong> derfor modsatrettet x-aksen.<br />

Hvis formel (3.64) optegnes som funktion af y, kan fordelingen af normalspændingerne<br />

fra normalkraften <strong>og</strong> momentet langs y-aksen findes. Denne er illustreret<br />

på figur 59. Det ses, at den største normalspænding findes i bunden af profilet,<br />

hvor den antager en værdi på 255,8 MPa.<br />

Selvom forskydningsspænding ikke beregnes, ses det, at spændingerne i bunden<br />

af HEA600 profilet er større end den regningsmæssige flydespænding på 182<br />

MPa. Dermed kan det ses, at et HEA600 profil ikke er tilstrækkeligt i den momentstive<br />

konstruktion.<br />

B121 83


Opsummering<br />

84<br />

Kapitel 3. Projektering<br />

Som det fremgår af resultaterne, er de største spændinger i HEA600 elementet,<br />

imellem knudepunkt 19 <strong>og</strong> 21, større, hvis konstruktionen ikke har charniere i<br />

alle knudepunkter. Hvis der er charniere i knudepunkterne, er spændingerne på<br />

116 MPa, hvorimod de i den momentstive konstruktion er på over 250 MPa. Dette<br />

skyldes et meget stort moment i elementet, når der snittes tæt på hjørneknuden,<br />

knude 21.<br />

B121


Kapitel 4. Konklusion<br />

Kapitel 4. Konklusion<br />

Målet med denne rapport er, på baggrund af det overordnede tema ”Modellernes<br />

virkelighed”, at undersøge baggrunden for opførelsen af den nye 4. ovnlinie ved<br />

I/S Reno-Nord, samt at udforme <strong>og</strong> dimensionere en hal, der vil kunne indeholde<br />

denne ovnlinie, som i øjeblikket opføres ved værket i Aalborg Øst.<br />

Fokus har i undersøgelsen af baggrunden for byggeprojektet været rettet mod I/S<br />

Reno-Nords fremtidige kapacitetsproblemer <strong>og</strong> økonomi, samt kommende krav til<br />

røggasemission. Ved hjælp af scenarioplanlægning, har I/S Reno-Nord vurderet,<br />

at den modtagne affaldsmængde vil stige frem til år 2012 <strong>og</strong> stagnere ved<br />

160.000 ton/år. Det nuværende anlæg har kun kapacitet til at forbrænde 125.000<br />

ton/år, <strong>og</strong> eftersom der allerede er ved at opstå problemer med at behandle den<br />

modtagne affaldsmængde, må der findes en løsning.<br />

Opførelsen af en ny 20 ton/time ovnlinie i en ny bygning er anslået til at koste<br />

668 mio. kr. Da den nye ovnlinie, som skal erstatte de varmeproducerende ovnlinier<br />

1 <strong>og</strong> 2, både kan producere varme <strong>og</strong> elektricitet, forventes en betydelig indtægtsforøgelse<br />

ved merproduktion af elektricitet. Samtidig forventes besparelser<br />

i forbindelse med drift <strong>og</strong> vedligeholdelse, samt en merindtægt på varmeproduktionen.<br />

I forhold til det nuværende anlæg, vil dette give en nettobesparelse på 92<br />

kr./ton forbrændt affald.<br />

I forbindelse med gruppens dimensionering af den nye ovnhal, er der ikke foretaget<br />

beregninger på den aktuelle bygning. I stedet har gruppen selv skitseprojekteret<br />

en ovnhal som en gitterkonstruktion af tilnærmelsesvis samme størrelse<br />

som den aktuelle ovnhal, <strong>og</strong> med charniere i alle knudepunkter. For at kunne<br />

bestemme, om de valgte profilstørrelser kan modstå de laster, som påvirker ovnhallen,<br />

er størrelsen af egen-, vind-, sne- <strong>og</strong> kranlast på hele bygningen først blevet<br />

fastlagt ud fra bestemmelserne i Dansk Standards normer.<br />

Da ovnhallens 2. ramme, regnet fra gavl, er hårdest belastet af vind, er netop<br />

denne dimensioneret. Herved sikres, at de resterende rammer ligeledes kan mod-<br />

B121 85


86<br />

Kapitel 4. Konklusion<br />

stå lasterne. For at kunne dimensionere rammen for stabilitet under ugunstige<br />

forhold, er der opstillet en række lastscenarier for rammen, som anvendes i lastkombinationerne<br />

for anvendelsesgrænsetilstand <strong>og</strong> brudgrænsetilstand. Opfyldelse<br />

af disse sikrer acceptable udbøjninger under normale forhold, <strong>og</strong> sikkerhed<br />

mod brud under ekstreme lastpåvirkninger.<br />

Med udgangspunkt i de fundne laster, er der blevet beregnet snitkræfter i alle<br />

rammens elementer, såvel ved håndberegninger som vha. pr<strong>og</strong>rammet Trusslab.<br />

Gruppen har desuden pr<strong>og</strong>rammeret et pr<strong>og</strong>ram, b121gittersnit, i MatLab, som<br />

kan beregne normalkræfter i gitterrammens elementer, samt reaktioner.<br />

Ved hjælp af rammeelementernes normalkræfter er de hårdest belastede områder<br />

af rammen blevet bestemt. Spændingerne i disse elementer er blevet beregnet<br />

vha. Naviers formel. Dette har givet en spænding i HEA600 profilerne på 116<br />

MPa, hvormed den maksimale, regningsmæssige værdi for stålets flydespænding<br />

på 182 MPa overholdes. Derimod overstiger spændingen i gitterstængerne, der er<br />

kvadratiske rør, flydespændingen, idet spændingen her er beregnet til 1038 MPa.<br />

Udfra disse spændinger kan HEA600 profilerne erstattes af HEA400 profiler,<br />

mens dimensionen af de kvadratiske rør må øges fra 100x100 mm til 400x400<br />

mm, med godstykkelser på hhv. 8 mm <strong>og</strong> 20 mm. De nye spændinger er blevet<br />

beregnet til -155 MPa for HEA400 profilerne <strong>og</strong> -96 MPa for de kvadratiske<br />

rørprofiler. Da godstykkelsen af de kvadratiske rør er over 16 mm, ændres flydespændingen<br />

herfor, hvormed den regningsmæssige værdi for flydespændingen<br />

bliver 174 MPa. De nye profiler opfylder brudgrænsetilstanden, hvorimod kriterierne<br />

i anvendelsesgrænsetilstanden overskrides for begge profilvalg. Dette vurderes<br />

d<strong>og</strong> ikke som værende et større problem, da der ikke skal opholde sig mennesker<br />

i toppen af bygningen, hvor de største udsvingninger sker.<br />

Da det i praksis må anses for urealistisk at opføre en konstruktion af den type,<br />

rapporten omhandler, med charniere i alle knudepunkter, er der <strong>og</strong>så udført beregninger<br />

på en tilsvarende konstruktion, men uden charniere i knudepunkterne.<br />

Beregningerne af kræfterne i denne er udelukkende udført vha. Trusslab, <strong>og</strong> der<br />

er kun blevet beregnet på den oprindelige konstruktion med HEA600 profiler.<br />

Der er undersøgt for det HEA600 element, der var mest belastet i den oprindelige<br />

konstruktion, <strong>og</strong> den største normalspænding er fundet til at være 256 MPa. Forskydningsspændingerne<br />

er ikke fundet i dette snit, da dette allerede overstiger<br />

den regningsmæssige flydespænding på 182 MPa. Spændingerne i elementet er<br />

B121


Kapitel 4. Konklusion<br />

således større i den momentstive konstruktion, end i konstruktionen med charniere<br />

i alle knudepunkter.<br />

B121 87


Kildeliste<br />

88<br />

Kildeliste<br />

(Affald Danmark, 2004): Præsentation af Affald Danmark<br />

Folder om Affald Danmark<br />

http://www.affalddanmark.dk/affald%20danmark%20ny.pdf<br />

Hentet d. 19. marts 2004........................................................................................................................12<br />

(Bonnerup et. al., 2003): Stålkonstruktioner efter DS 412<br />

Bent Bonnerup <strong>og</strong> Bjarne Chr. Jensen<br />

Ingeniøren Bøger 2003, 1. udg., 2. oplag<br />

ISBN 87-571-2400-0 ...............................................................................................................................75<br />

(Curtin University, 2004): Harvard Referencing 2004<br />

Curtin University of Technol<strong>og</strong>y<br />

http://lisweb.curtin.edu.au/referencing/harvard.html#reflist<br />

Hentet d. 18. februar 2004 .......................................................................................................................2<br />

(DS 410, 1998): Norm for last på konstruktioner<br />

Dansk standard, 1998 4. udgave<br />

ICS 91.080.01........................................................................................................................47, 49, 50, 52<br />

(DS 412, 1998): Norm for stålkonstruktioner<br />

Dansk standard, 1998<br />

ICS 91.080.10..........................................................................................................................................58<br />

(DTU, 1999): En Byggesag<br />

Danmarks Tekniske Universitet, 1999<br />

http://www.adm.dtu.dk/tf/byggesag_d.htm<br />

Hentet d. 8/3 2004 ..............................................................................................................................9, 28<br />

(EBST, 2003): Bygherrevejledningen 2003<br />

Erhvervs- <strong>og</strong> boligstyrelsen<br />

ISBN 87-91143-53-5<br />

http://www.ebst.dk/file/663/Bygherrevejledning<br />

Hentet d. 14. april 2004 .....................................................................................................................9, 28<br />

(Energistyrelsen, 2002): Kort energihistorie<br />

http://www.ens.dk/sw1756.asp<br />

Hentet d. 24. maj 2004 ...........................................................................................................................17<br />

(Fonseca et al., 1995): Byggeprocessen<br />

Niels Fonseca <strong>og</strong> Ove Menne-Thomsen<br />

Erhvervsskolernes forlag, 1995<br />

ISBN 87-7510-598-5 .........................................................................................................................27, 35<br />

(HFB 24, 1984): Håndb<strong>og</strong> for bygningsindustrien<br />

Nyt Nordisk Forlag Arnold Busck A/S, 24. udgave<br />

ISBN 87-17-05248-3 ...............................................................................................................................28<br />

(I/S Reno-Nord, 2002): Pressemeddelelse, ny affaldsfyret ovnlinie på I/S Reno-Nord<br />

I/S Reno-Nord, 19. september 2002<br />

http://www.reno-nord.dk/media/pressemeddelelse_ny_ovnlinie.pdf<br />

Hentet d. 25/3-04 ....................................................................................................................................28<br />

B121


(I/S Reno-Nord, 2003): Årsrapport 2002<br />

Kildeliste<br />

http://www.renonord.dk/media/aarsrapport_2002_.pdf<br />

Hentet d. 18. maj 2004........................................................................................................................... 14<br />

(I/S Reno-Nord, 2004a)<br />

Virksomhedsbesøg d. 1.4.2004 v/ driftsleder Henrik Skov........................................................... passim<br />

(I/S Reno-Nord, 2004b): Budget 2004<br />

www.renonord.dk/media/budget_2004_.pdf<br />

Hentet d. 18. maj 2004........................................................................................................................... 16<br />

(Jensen, 2002): Byggeri - fra vision til virkelighed<br />

Per Anker Jensen<br />

Forlaget Tegl, 2002<br />

ISBN 87-88925-501 ...................................................................................................................... 9, 10, 27<br />

(Larsen, 2002): Byggeri <strong>og</strong> Energi - en procesbeskrivelse<br />

Jørgen Larsen<br />

Juridisk forlag, 2002<br />

ISBN 87 90222 04 0 ................................................................................................................................. 9<br />

(Miljø- <strong>og</strong> Energiministeriet, 1999): Bekendtgørelse om supplerende regler i medfør af lov om planlægning<br />

(samlebekendtgørelse)<br />

http://www.retsinfo.dk/_GETDOCM_/ACCN/B19990042805-REGL<br />

Hentet d. 25/3-04.................................................................................................................................... 31<br />

(Miljøstyrelsen, 2003): Orientering fra Miljøstyrelsen nr. 6, 2003: Affaldsstatistik 2002<br />

Miljøstyrelsen, Miljøministeriet 2003<br />

http://www.mst.dk/udgiv/publikationer/2003/87-7972-816-2/pdf/87-7972-817-0.pdf<br />

Hentet d. 2. marts 2004 ......................................................................................................................... 13<br />

(NJA, 2001): Regionplan 2001<br />

Nordjyllands Amt 2001<br />

http://www.nja.dk/Serviceomraader/Regionplan/Regionplan2001/Regionplan2001.htm<br />

Hentet d. 4. april 2004 ............................................................................................................... 13, 14, 31<br />

(NJA, 2003): Regionplantillæg nr 75 med VVM-redegørelse.<br />

Nordjyllands Amt, 2003<br />

J.nr. 8-50-12-21-851-0001-00......................................................................................................... passim<br />

(Poulsen et al., 2004): Ny forbrændingshal ved I/S Reno-Nord<br />

Allan Poulsen <strong>og</strong> Rasmus Kørner Nielsen.<br />

Afgangsprojekt, B-7<br />

Aalborg Universitet, Januar 2004................................................................................................... 33, 56<br />

(Rambøll, 1998): I/S Reno-Nord: Fremtidigt anlægskoncept<br />

Rambøll, november 1998<br />

J. nr.: Ha98.1460.................................................................................................................... 5, 19, 22, 30<br />

(Rambøll, 2001): I/S Reno-Nord: Projektforslag for etablering af ny ovnlinie<br />

Rambøll, juli 2001<br />

J.nr. 485-000131, 8. udgave........................................................................................................... passim<br />

(Rambøll, 2004)<br />

Byggepladsbesøg d. 17. maj 2004 v/ Ingeniør Kristian Birch Sørensen, Rambøll .................. 28, 30, 32<br />

(Regeringen, 2003): Affaldsstrategi 2005-2008<br />

Regeringen, 2003<br />

http://www.mst.dk/udgiv/publikationer/2003/87-7972-971-1/pdf/87-7972-973-8.pdf<br />

Hentet d. 4. marts 2004<br />

ISBN 87-7972-973-8............................................................................................................................... 17<br />

(Revsbech, 2002): Læreb<strong>og</strong> i miljøret<br />

Karsten Revsbech et al.<br />

Jurist- <strong>og</strong> økonomforbundets forlag, 2002 3. udg.<br />

ISBN 87-574-0694-4............................................................................................................................... 17<br />

B121 89


(Teknisk Ståbi, 1999): Teknisk Ståbi<br />

90<br />

Kildeliste<br />

C. G. Jensen et al.<br />

Teknisk Forlag 1999, 18 udgave<br />

ISBN 87-571-2134-6 ...............................................................................................................................76<br />

(Thomsen, 1971): Stålkonstruktioner - gitterdragere<br />

Kjeld Thomsen<br />

Polyteknisk Forlag, 1971 .......................................................................................................................37<br />

(Aalborg Byråd, 2001): Ref. af byrådsmøde 25. juni 2001<br />

http://www.aalborg.dk/byraad+<strong>og</strong>+politik/dagsordener+<strong>og</strong>+referater/byraad/arkiv/b250601.pdf<br />

Hentet d. 17. marts 2004..................................................................................................................15, 32<br />

(Aalborg Byråd, 2003): Referat fra møde i Teknisk udvalg 20.02.2003<br />

http://www.aalborg.dk/byraad+<strong>og</strong>+politik/dagsordener+<strong>og</strong>+referater/teknisk+udvalg/arkiv/tu200204<br />

.pdf#Punkt4<br />

Hentet d. 5. marts 2004..........................................................................................................................30<br />

(Aalborg Kommune, 2000): Debatoplæg til offentlig høring<br />

Aalborg Kommune/ Nordjyllands Amt<br />

Nordjyllands Amt, August 2000 ............................................................................................................16<br />

(Aalborg Kommune, 2003a): Kommuneplantillæg 5.28<br />

http://www.aalbkom.dk/serviceomraader/by+<strong>og</strong>+trafik/kommune-+<strong>og</strong>+lokalplaner/528lgr.pdf<br />

Hentet d. 13. marts 2004..................................................................................................................16, 30<br />

(Aalborg kommune, 2003b): Lokalplan 08-053<br />

Teknisk forvaltning<br />

http://www.aalbkom.dk/serviceomraader/by+<strong>og</strong>+trafik/kommune-+<strong>og</strong>+lokalplaner/08-053.pdf<br />

Hentet d. 26 maj 2004 ......................................................................................................................29, 95<br />

B121


Kildekritik<br />

Kildekritik<br />

I denne rapport er der blevet anvendt en række forskellige typer kilder. Overordnet<br />

set kan disse opdeles i fagtekniske udgivelser, lærebøger, Internet, tekniske<br />

rapporter, vejledere <strong>og</strong> eksterne kontakter. Disse typer af kilder er ikke alle lige<br />

pålidelige, da det f.eks. ikke kan forventes, at oplysninger fra visse kilder på Internettet<br />

kan være objektive. Dette må der derimod regnes med, at eksempelvis<br />

fagtekniske udgivelser er.<br />

Fagtekniske udgivelser<br />

Af denne type kan nævnes de standarder, som er brugt i rapporten, samt Teknisk<br />

Ståbi. Disse kilder må som nævnt betragtes som objektive, da der ikke er n<strong>og</strong>en<br />

gevinst for forfatteren ved at forholde sig subjektiv til emnet.<br />

Lærebøger<br />

Denne type kilde må <strong>og</strong>så betragtes som pålidelige, da det må skønnes, at forfatteren<br />

har et tilstrækkeligt fagligt niveau til at udgive sådanne bøger. D<strong>og</strong> skal<br />

det tages i betragtning hvor højt det faglige niveau i bøgerne er, da der kan indgå<br />

visse forsimplinger i bøger af et lavere fagligt niveau.<br />

Internet<br />

Der kan være stor forskel i pålideligheden af kilder fra Internettet, <strong>og</strong> det skal<br />

derfor altid undersøges, hvem der står bag kilden, <strong>og</strong> hvilke interesser disse personer<br />

evt. kunne have i at forholde sig subjektivt til et emne. Her er det oplagt at<br />

producenters hjemmesider kan være subjektive, da disse selvfølgelig er interesseret<br />

i at sælge deres produkt. Kilder fra diverse offentlige institutioner må d<strong>og</strong><br />

betragtes som værende objektive i lighed med fagtekniske udgivelser.<br />

Tekniske rapporter<br />

Der er i rapporten blevet anvendt tekniske rapporter fra Rambøll <strong>og</strong> Nordjyllands<br />

Amt, samt en afgangsrapport fra Aalborg Universitet. Disse må betegnes<br />

B121 91


92<br />

Kildekritik<br />

som værende objektive, men da de ofte er skrevet under et vis tidspres, skal de<br />

undersøges for evt. fejl <strong>og</strong> mangler, som ikke er blevet opdaget af forfatterne.<br />

Vejledere<br />

Disse kilder må betragtes som objektive, da disse, ligesom de fagtekniske udgivelser,<br />

ikke får en gevinst ved at forholde sig subjektivt. Desuden må deres faglighed<br />

betragtes som værende på et højt niveau.<br />

Eksterne kontakter<br />

Gennem projektforløbet har der været taget kontakt til en række personer udenfor<br />

universitetet. Der har været taget kontakt til ingeniør Kristian Birch Sørensen<br />

fra Rambøll <strong>og</strong> Henrik Skov, driftsleder på I/S Reno-Nord. Disse anses som<br />

troværdige, idet de ingen interesse har i at komme med ukorrekte oplysninger.<br />

B121


Appendiks A VVM<br />

Appendiks A. VVM<br />

Inden opførelsen af den nye ovnlinie på I/S Reno-Nord skal der ifølge planloven<br />

udarbejdes en VVM-redegørelse. Denne er udgivet som (NJA, 2003), <strong>og</strong> er den<br />

væsentligste kilde til dette afsnit.<br />

VVM-redegørelsen konkluderer, at de væsentligste miljøpåvirkninger, den kommende<br />

ovnlinie producerer, vil være udledningen af forurenede stoffer fra forbrændingsprocessen<br />

til luften, samt udledningen af spildevand fra røggasrensningen.<br />

A.1 Luft <strong>og</strong> støv<br />

Emission fra I/S Reno-Nord sker næsten udelukkende gennem skorstenen. En<br />

mindre del sker <strong>og</strong>så ved siloerne i forbindelse med påfyldning, men denne del er<br />

så lille, at der bliver set bort fra den.<br />

Der vil ske en væsentlig emissionsreduktion på det nye anlæg, heraf kan nævnes<br />

HCl, SO2, støv <strong>og</strong> kviksølv. Den forventede reduktion af disse emissioner anslås<br />

til 50% for støv- <strong>og</strong> kviksølvemissionerne <strong>og</strong> 75 % for HCl <strong>og</strong> SO2. Dette hænger<br />

sammen med etableringen af et forbedret røggasrensningssystem. Derudover vil<br />

der ske en optimering af røggasrensningen på ovn 3.<br />

A.2 Lugt<br />

De væsentligste kilder til lugtgener kommer fra affaldssiloen <strong>og</strong> aflæssehallen.<br />

Denne gene mindskes ved, at der suges primærluft til forbrænding under siloens<br />

loft, samt ved at aflæssehallen bliver forsynet med porte.<br />

A.3 Støj<br />

Støjbidraget til omgivelserne vil være minimalt, da anlægget placeres indendørs.<br />

Turbinen <strong>og</strong> generatoranlægget vil blive placeret på en særlig plade, som sikrer,<br />

B121 93


94<br />

Appendiks A. VVM<br />

at vibrationer fra anlægget ikke overføres til den øvrige bygningsstruktur <strong>og</strong> omgivelser.<br />

A.4 Affald <strong>og</strong> restprodukter<br />

Ved den årlige forbrænding på ca. 160.000 ton affald, vil den samlede restproduktmængde<br />

være:<br />

• 40.000 ton slagger om året, heraf 20 % jern, der vil blive udskilt separat.<br />

Slaggen er hidtil blevet brugt til vejbygningsmaterialer <strong>og</strong> lign.<br />

• Askemængden er blevet anslået til ca. 5.000 ton/år.<br />

• Gipsmængden er blevet anslået til ca. 800 ton/år.<br />

Slammet kan ikke genanvendes <strong>og</strong> vil blive deponeret efter Aalborg kommunes<br />

anvisning. Denne mængde svarer til 400-500 ton/år. Slammet kan bruges til at<br />

befugte asken, således at disse bliver deponeret sammen.<br />

A.5 Samlede restproduktmængde<br />

Hvis der ses bort fra slaggen, er den samlede restproduktmængde ca. 6000<br />

ton/år. Der er d<strong>og</strong> en del parametre, der skal tages højde for, f.eks. gips <strong>og</strong> slam.<br />

Dette svarer til ca. 3,8 % af affaldsmængden. Til sammenligning har dette tal de<br />

sidste år været på mellem 3,1 % <strong>og</strong> 3,7 %.<br />

Figur 60: Oversigt over restprodukterne fra det afbrændte affald i ovn 4 (NJA, 2003, p.39).<br />

Spildevand<br />

Som ses på figur 60, vil den kommende ovn 4 udlede 40.000 m3 spildevand pr. år<br />

fra røggasrensningen.<br />

B121


Grundvand<br />

Appendiks A. VVM<br />

Al til- <strong>og</strong> frakørsel af kemikalier vil ske på befæstede, kloakerede arealer. Udendørsspild<br />

af kemikalier vil blive fjernet ved opfejning, støvsugning eller spuling.<br />

Det vurderes, at der på baggrund af de foranstaltninger, der etableres i forbindelse<br />

med værkets drift, er yderst begrænset risiko for, at der kan ske forurening<br />

af grundvandet.<br />

A.6 Trafik<br />

Pga. stigende affaldsmængder vil transporten af affald <strong>og</strong> restprodukter til <strong>og</strong> fra<br />

anlægget blive forhøjet en anelse. Trafikken vil stadig blive afskærmet af de eksisterende<br />

støjvolde, hvorfor der ikke vil forekomme et øget støjbidrag fra kørsel<br />

på arealet.<br />

A.7 Landskabet<br />

Den nye bygning vil fremstå som et meget markant landskabselement i det flade<br />

landskab omkring Humlebakken. På baggrund af dette udskrev I/S Reno-Nord en<br />

arkitektkonkurrence for at opnå en arkitektonisk forsvarlig løsning som kompensation<br />

herfor. Samtidig vil der, for at mindske anlæggets visuelle påvirkning på<br />

de nærmeste omgivelser <strong>og</strong> tilstødende veje, blive anlagt tætte buske <strong>og</strong> træer, jf.<br />

(Aalborg kommune, 2003b, p.16).<br />

B121 95


Appendiks B B121gittersnit<br />

96<br />

Appendiks B. B121gittersnit<br />

%Dette pr<strong>og</strong>ram er udviklet af B121 på Aalborg Universitets<br />

%teknisk-naturvidenskabelige basisår, som led i et P2-projekt omhandlende<br />

%den nye ovnhal på I/S Reno-Nord.<br />

%Dette pr<strong>og</strong>ram beregner normalkræfterne i en statisk bestemt, 3-charniers gitterramme,<br />

%der belastes af enkeltkræfter, der angriber i<br />

%knuderne.<br />

%Først fortælles pr<strong>og</strong>rammet hvilke elementer der indgår i konstruktionen,<br />

%<strong>og</strong> hvilke knuder de går fra, <strong>og</strong> til.<br />

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%<br />

clear;<br />

%Knudepunkternes koordinater indtastes:<br />

%Lasterne har globale akser!<br />

% x y Last horisontalt Last vertikalt<br />

Knudekoordinat=[ 0 0 0 0 %knude 1<br />

10 0 0 0 %knude 2<br />

5 5 0 -10 ];%knude 3<br />

%Elementerne knyttes til knuderne:<br />

% Startknude Slutknude<br />

Element=[ 1 3 %element 1<br />

3 2 ]; %element 2<br />

%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%<br />

%Antallet af knuder findes:<br />

N=size(Knudekoordinat);<br />

NKnuder=N(1);<br />

Startknude=Element(:,1);<br />

Slutknude=Element(:,2);<br />

%Antallet af elementer findes<br />

N=size(Element);<br />

NElementer=N(1);<br />

if 2*NKnuder


end<br />

Appendiks B. B121gittersnit<br />

%Elementerne knyttes til knuderne ved at gennemsøge alle elementerne i hver<br />

%enkel knude. Vinklen findes <strong>og</strong> lægges ind i vinkelmatricen Vinkler.<br />

% i=knudenummeret<br />

for i=1:NKnuder<br />

lokaltnummer=0;<br />

%j=globalt elementnummer<br />

for j=1:NElementer<br />

if Startknude(j)==i<br />

lokaltnummer=lokaltnummer+1;<br />

stang(i,lokaltnummer)=j;<br />

%stang(knudenr,lokalt elementnummer)= globalt elementnummer<br />

%Vinklerne for elementerne med fortegn i forhold til x-aksen findes:<br />

Vinkler(i,lokaltnummer)=atan2(Knudekoordinat(Slutknude(j),2)-<br />

Knudekoordinat(Startknude(j),2),Knudekoordinat(Slutknude(j),1)-<br />

Knudekoordinat(Startknude(j),1));<br />

%atan2 bestemmer vinklen med fortegn. Syntaks: atan2(dy,dx)<br />

%Nu opskrives løsningsmatricen A:<br />

A(2*i-1,j+4)=sin(Vinkler(i,lokaltnummer)); %lodret ligevægt<br />

A(2*i,j+4)=cos(Vinkler(i,lokaltnummer)); %vandret ligevægt<br />

end<br />

if Slutknude(j)==i<br />

lokaltnummer=lokaltnummer+1;<br />

stang(i,lokaltnummer)=j;<br />

%stang(knudenr,lokalt elementnummer)= globalt elementnummer<br />

%Vinklerne for elementerne med fortegn i forhold til x-aksen findes:<br />

Vinkler(i,lokaltnummer)=atan2(Knudekoordinat(Startknude(j),2)-<br />

Knudekoordinat(Slutknude(j),2),Knudekoordinat(Startknude(j),1)-<br />

Knudekoordinat(Slutknude(j),1));<br />

%atan2 bestemmer vinklen med fortegn. Syntaks: atan2(-dy,-dx)<br />

end<br />

end<br />

%Nu opskrives løsningsmatricen A:<br />

A(2*i-1,j+4)=sin(Vinkler(i,lokaltnummer)); %lodret ligevægt<br />

A(2*i,j+4)=cos(Vinkler(i,lokaltnummer)); %vandret ligevægt<br />

end<br />

%Reaktionerne lægges ind i løsningsmatricen A:<br />

A(1,1)=1;<br />

A(2,2)=1;<br />

A(3,3)=1;<br />

A(4,4)=1;<br />

%b-vektoren er det kendte=belastningen (negativt, da den er trukket over på den<br />

anden side af lighedstegnet:<br />

for i=1:NKnuder<br />

b(2*i-1,1)=-Knudekoordinat(i,4);<br />

b(2*i,1)=-Knudekoordinat(i,3);<br />

end<br />

%Udregningen af løsningen foretages:<br />

x=inv(A)*b;<br />

B121 97


RvV=x(1);<br />

RvH=x(2);<br />

RhV=x(3);<br />

RhH=x(4);<br />

%Unøjagtigheder fjernes:<br />

if abs(RvV)

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!