29.07.2013 Views

Kennedy Arkaden - IT in Civil Engineering. Aalborg University ...

Kennedy Arkaden - IT in Civil Engineering. Aalborg University ...

Kennedy Arkaden - IT in Civil Engineering. Aalborg University ...

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.

<strong>Kennedy</strong><br />

AALBORG UNIVERS<strong>IT</strong>ET<br />

Det Teknisk-Naturvidenskablige Fakultet<br />

Byggeri & Anlæg<br />

B6-Rapport, gruppe C103<br />

Maj 2004<br />

<strong>Arkaden</strong><br />

- Bilagsrapport


Indholdsfortegnelse<br />

A Lastanalyse 1<br />

A.1 Egenlast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />

A.2 Nyttelast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />

A.3 V<strong>in</strong>dlast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />

A.3.1 Karakteristisk maksimalt hastighedstryk . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />

A.3.2 Konstruktionsfaktor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8<br />

A.3.3 Formfaktorer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />

A.3.4 Det <strong>in</strong>dvendige v<strong>in</strong>dtryk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />

A.3.5 Det udvendige v<strong>in</strong>dtryk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11<br />

A.4 Snelast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17<br />

A.4.1 Formfaktorer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />

A.4.2 Snelast på tårn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />

A.4.3 Snelast på tagflader i 5. etages højde . . . . . . . . . . . . . . . . . 22<br />

A.4.4 Snelast på taghave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />

A.5 Vandret masselast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />

B Lastnedfør<strong>in</strong>g 25<br />

B.1 Vandret last . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />

B.1.1 V<strong>in</strong>dlast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />

B.1.2 Vandret masselast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />

B.2 Fordel<strong>in</strong>g af vandret last . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30<br />

B.3 Lodret last på kerne 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39<br />

B.4 Lastnedfør<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42<br />

C Stabiliserende vægelement 49<br />

C.1 Armeret, excentrisk belastet væg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50<br />

C.2 Eftervisn<strong>in</strong>g som centralt belastet væg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58<br />

C.2.1 M<strong>in</strong>imumsarmer<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61<br />

C.3 Kontrol mod knusn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62


INDHOLDSFORTEGNELSE<br />

D Fuger 63<br />

D.1 Materialeparametre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63<br />

D.2 Lastpåvirkn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63<br />

D.3 Støbeskellet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65<br />

D.4 M<strong>in</strong>imumskrav . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67<br />

E Etagekryds 69<br />

F Dækarmer<strong>in</strong>g 71<br />

F.1 Lastpåvirkn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71<br />

F.2 Lastfordel<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73<br />

F.3 Snitkræfter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78<br />

F.4 Armer<strong>in</strong>g i længdefuge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82<br />

F.5 Randarmer<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83<br />

F.6 Hjørnearmer<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84<br />

G Spændbeton 87<br />

G.1 Laster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87<br />

G.1.1 Egenlast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87<br />

G.1.2 Nyttelast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88<br />

G.1.3 Lastkomb<strong>in</strong>ation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88<br />

G.2 Materialedata . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89<br />

G.3 Førspændt betonbjælke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89<br />

G.3.1 Statisk system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90<br />

G.3.2 Bestemmelse af bjælketværsnit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91<br />

G.3.3 Initial forspænd<strong>in</strong>gskraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91<br />

G.3.4 Effektiv forspænd<strong>in</strong>gskraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94<br />

G.3.5 Brudmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104<br />

G.4 Efterspændt bjælke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106<br />

G.4.1 Statisk system . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106<br />

G.4.2 Bestemmelse af bjælketværsnit og kabelgeometri . . . . . . . . . . 108<br />

G.4.3 Valg af opspænd<strong>in</strong>gskraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111<br />

G.4.4 Effektiv opspænd<strong>in</strong>gskraft efter 14 døgn . . . . . . . . . . . . . . . 116<br />

G.4.5 Valg af opspænd<strong>in</strong>gskraft ved efterspænd<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . 117<br />

G.4.6 Bestemmelse af låsetab . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118<br />

G.4.7 Effektiv opspænd<strong>in</strong>gskraft . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120<br />

G.4.8 Beregn<strong>in</strong>g af brudmoment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121<br />

G.4.9 Spaltearmer<strong>in</strong>g i forankr<strong>in</strong>gszonen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124


INDHOLDSFORTEGNELSE<br />

H Brandteknisk dimensioner<strong>in</strong>g 127<br />

H.1 Laster . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128<br />

H.2 Brandpåvirkn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129<br />

H.3 Bæreevneeftervisn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133<br />

I Prøvepumpn<strong>in</strong>g 137<br />

J Grundvandssænkn<strong>in</strong>g 141<br />

J.1 Byggegrube . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141<br />

J.2 M<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142<br />

J.3 Defekte sugespidser . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143<br />

J.4 Lavpunkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144<br />

J.5 Jyllandsgade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145<br />

J.6 Lokal sænkn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147<br />

J.6.1 M<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148<br />

J.6.2 Defekt sugespids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149<br />

J.6.3 Lavpunkt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149<br />

K Stabilitet af skrån<strong>in</strong>gsanlæg 151<br />

K.1 Skrån<strong>in</strong>g med anlæg 1:1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153<br />

K.2 Skrån<strong>in</strong>g med anlæg 1:1,5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157<br />

L Spunsvægge 159<br />

L.1 Sydvendt spunsvæg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160<br />

L.1.1 Korttidstilstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161<br />

L.1.2 Langtidstilstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175<br />

L.1.3 Valg af spunsvæg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 189<br />

L.2 Østvendt spunsvæg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190<br />

L.2.1 Korttidstilstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192<br />

L.2.2 Langtidstilstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203<br />

L.2.3 Valg af spunsvæg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212<br />

L.3 Ankerplade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 212<br />

L.3.1 Ankermodstand for grundtilfældet . . . . . . . . . . . . . . . . . . 214<br />

L.3.2 Korrektion af ankermodstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218


INDHOLDSFORTEGNELSE<br />

M Pælefunder<strong>in</strong>g 221<br />

M.1 Last på pæleværk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222<br />

M.1.1 Last fra ovenliggende konstruktionsdele . . . . . . . . . . . . . . . 222<br />

M.1.2 Last fra stribefundament . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222<br />

M.1.3 Bestemmelse af belastn<strong>in</strong>gsresultant . . . . . . . . . . . . . . . . . 223<br />

M.2 Bestemmelse af pælebæreevne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224<br />

M.2.1 Brudgrænsetilstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225<br />

M.2.2 Anvendelsesgrænsetilstand . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229<br />

M.3 Dimensioner<strong>in</strong>g af pæleværk . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231<br />

N Byggeplads<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g 235<br />

N.1 Tilbudskalkulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235<br />

O Jordarbejde 239<br />

O.1 Jordmængder . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239<br />

O.2 Materiel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240<br />

O.2.1 Valg af mask<strong>in</strong>e til jordafgravn<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240<br />

O.2.2 Valg af mask<strong>in</strong>e til jordtransport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240<br />

O.2.3 Lejeperiode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244<br />

O.3 Tilbudskalkulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244<br />

O.3.1 Prisreguler<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 245<br />

P Opførelse af kælder 247<br />

P.1 Materialeforbrug . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247<br />

P.1.1 Forskall<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247<br />

P.1.2 Armer<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248<br />

P.1.3 Beton . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250<br />

P.1.4 Drænmateriale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250<br />

P.1.5 Støbn<strong>in</strong>g af nederste kældergulv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251<br />

P.1.6 Støbn<strong>in</strong>g af sektion i <strong>in</strong>derste væg . . . . . . . . . . . . . . . . . . 251<br />

P.1.7 Støbn<strong>in</strong>g af øverste kældergulv . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252<br />

P.1.8 Støbn<strong>in</strong>g af sektion i yderste væg . . . . . . . . . . . . . . . . . . 253<br />

P.2 Tilbudskalkulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254<br />

Q Montagearbejde 255<br />

Q.1 Montagetid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255<br />

Q.1.1 Vægelementer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256<br />

Q.1.2 Søjler . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257<br />

Q.1.3 Bjælker . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260


INDHOLDSFORTEGNELSE<br />

Q.1.4 Dækelementer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260<br />

Q.1.5 Tagelementer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261<br />

Q.1.6 Trappeelementer . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 261<br />

Q.1.7 Indvendige vægge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262<br />

Q.1.8 Samlet montagetid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263<br />

Q.2 Tilbudskalkulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 263<br />

Q.2.1 Prisreguler<strong>in</strong>g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 264


INDHOLDSFORTEGNELSE


Del II<br />

Konstruktion


stc0


Bilag A<br />

Lastanalyse<br />

I dette bilag fastlægges alle de karakteristiske laster, som påvirker den udvalgte del af<br />

<strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>. Fastlæggelsen tager udgangspunkt i den hertil gældende danske norm<br />

DS 410 og produktkataloger over byggematerialer samt figur A.1, der viser en skitse af den<br />

udvalgte bygn<strong>in</strong>g med de senere anvendte mål.<br />

A.1 Egenlast<br />

Figur A.1: Skitse af udvalgt bygn<strong>in</strong>g, alle mål i meter<br />

Dette afsnit omhandler bestemmelse af egenlasten for de konstruktionsdele, som <strong>Kennedy</strong><br />

<strong>Arkaden</strong> opbygges af. Egenlasterne for de forskellige konstruktionsdele er oplistet i tabellerne<br />

A.1 til A.8.<br />

1


2<br />

BILAG A. LASTANALYSE<br />

Teglfacader<br />

Materiale Tykkelse Fladelast Kilde<br />

[mm] [kN/m 2 ]<br />

Betonelement 180 4,70 [Betonelement A/S, 2004]<br />

Isoler<strong>in</strong>g 135 0,20 [DS 410, 1998]<br />

Teglstensmur 108 2,00 [DS 410, 1998]<br />

Samlet 6,90<br />

Tabel A.1: Den samlede egenlast af facadeelement med tegl<br />

Alum<strong>in</strong>iumsfacader<br />

Materiale Tykkelse Fladelast Kilde<br />

[mm] [kN/m 2 ]<br />

Betonelement 180 4,70 [Betonelement A/S, 2004]<br />

Isoler<strong>in</strong>g 135 0,20 [DS 410, 1998]<br />

Alu.beklædn<strong>in</strong>g - 0,10 Skøn<br />

Samlet 5,00<br />

Tabel A.2: Den samlede egenlast af facadeelement med alum<strong>in</strong>iumsbeklædn<strong>in</strong>g<br />

Etageadskillelser<br />

Materiale Tykkelse Fladelast Kilde<br />

[mm] [kN/m 2 ]<br />

Gulvbrædder 22 0,15 [DS 410, 1998]<br />

Strøer m/iso. - 0,15 Skøn<br />

Dækelement 220 5,50 [Betonelement A/S, 2004]<br />

Nedhængt loft - 0,30 [DS 410, 1998]<br />

Samlet 6,10<br />

Tabel A.3: Den samlede egenlast for etageadskillelse<br />

Tagkonstruktion<br />

Materiale Tykkelse Fladelast Kilde<br />

[mm] [kN/m 2 ]<br />

RTP60 tagelement m/tagpap - 2,65 [Betonelement A/S, 2004]<br />

Isoler<strong>in</strong>g 300 0,45 [DS 410, 1998]<br />

Nedhængt loft - 0,30 [Danol<strong>in</strong>e A/S, 2004]<br />

Samlet 3,40<br />

Tabel A.4: Den samlede egenlast af tagkonstruktion<br />

Bærende <strong>in</strong>dervægge<br />

Materiale Tykkelse Fladelast Kilde<br />

[mm] [kN/m 2 ]<br />

Betonelement 180 4,70 [Betonelement A/S, 2004]<br />

Tabel A.5: Egenlast af bærende <strong>in</strong>dervægge


A.2. NYTTELAST<br />

Trappeskakt<br />

Materiale Tykkelse Fladelast Kilde<br />

[mm] [kN/m 2 ]<br />

Trappeskakt - 5,00 Skøn<br />

Tabel A.6: Egenlast af trappeskakt<br />

De <strong>in</strong>dvendige døråbn<strong>in</strong>ger medregnes ikke i de bærende <strong>in</strong>dervægge, hvorved der regnes<br />

på den sikre side. De åbn<strong>in</strong>ger i facaderne, hvor der er v<strong>in</strong>due eller dørpartier, regnes at<br />

have egenlasten som angivet i tabel A.7. Det antages endvidere i egenlastberegn<strong>in</strong>gerne, at<br />

v<strong>in</strong>dues- og dørarealerne udgør 20% af de totale facadearealer.<br />

A.2 Nyttelast<br />

Døre og v<strong>in</strong>duespartier<br />

Materiale Tykkelse Fladelast Kilde<br />

[mm] [kN/m 2 ]<br />

V<strong>in</strong>duer og døre - 0,25 Skøn<br />

Tabel A.7: Egenlasten af dør og v<strong>in</strong>duespartier<br />

Elevator<br />

Materiale Tykkelse Punktlast Kilde<br />

[mm] [kN]<br />

Elevator - 25,00 Skøn<br />

Tabel A.8: Egenlast af elevator, virkende i toppen af elevatorskakt<br />

I dette afsnit fastlægges nyttelasterne på de forskellige etager i bygn<strong>in</strong>gen iht. DS 410. Nyttelasten<br />

dækker laster fra personer, møbler, <strong>in</strong>ventar og oplagrede varer. Nyttelasten regnes<br />

ækvivalent med<br />

• en lodret jævnt fordelt fladelast q<br />

• lodret punktlast Q, der regnes fordelt over et areal på højest 0,1m × 0,1m.<br />

[DS 410, 1998]<br />

Den lodrette punktlast kan virke på ethvert konstruktionselement, dog ikke samtidig med<br />

den jævnt fordelte fladelast [DS 410, 1998]. Hver etage dimensioneres efter den største nyttelast,<br />

som forudsættes gældende for hele etagen, hvilket samtidigt bevirker, at der opnås en<br />

større flexibilitet i rummenes anvendelse. Nyttelaster og lastkomb<strong>in</strong>ationsfaktorer er angivet<br />

i tabel A.9, og for at lette overskueligheden af hvilken nyttelast, de forskellige etager dimensioneres<br />

for, er de nyttelaster, både flade- og punktlaster, som giver den største belastn<strong>in</strong>g,<br />

markeret med fed.<br />

3


BILAG A. LASTANALYSE<br />

Beskrivelse Kategori Fladelast q ψ Punktlast Q ψ<br />

[kN/m 2 ] [-] [kN] [-]<br />

Tagflader 0 - 1,5 0<br />

7. etage Kontor B 3,0 1,0 2,0 0<br />

6. etage Kontor B 3,0 1,0 2,0 0<br />

5. etage Kontor B 3,0 1,0 2,0 0<br />

Alm. adgangsveje 3,0 0,5 3,0 0<br />

4. etage Kontor B 3,0 1,0 2,0 0<br />

Alm. adgangsveje 3,0 0,5 3,0 0<br />

3. etage Kontor B 3,0 1,0 2,0 0<br />

Alm. adgangsveje 3,0 0,5 3,0 0<br />

Tagterrasse I - 0,5 - 0<br />

2. etage Kontor B 3,0 1,0 2,0 0<br />

Alm. adgangsveje 3,0 0,5 3,0 0<br />

1. etage Kontor B 3,0 1,0 2,0 0<br />

Foyer C3 5,0 1,0 4,0 0<br />

Biograf C2 4,0 1,0 4,0 0<br />

Alm. adgangsveje 3,0 0,5 3,0 0<br />

Stueetage Butik (m<strong>in</strong>dre) D1 3,0 1,0 3,0 0<br />

Kontor B 3,0 1,0 2,0 0<br />

Biograf C2 4,0 1,0 4,0 0<br />

Alm. adgangsveje 3,0 0,5 3,0 0<br />

Trapper 3,0 0,5 3,0 0<br />

Tabel A.9: Nyttelast på bygn<strong>in</strong>gen samt lastkomb<strong>in</strong>ationsfaktorer [DS 410, 1998]<br />

Beskrivelsen "Tagterrasse"i tabel A.9 under 3. etage dækker over taghaven. Taghaven er<br />

egnet til ophold og skal derfor regnes påvirket af nyttelaster svarende til lastkategorierne i<br />

de tilstødende <strong>in</strong>dendørsarealer [DS 410, 1998, Afsnit 3.1.4 (1)P]. Ved kategori B nyttelaster<br />

kan halvdelen af lasten regnes som bunden last, mens den resterende nyttelast skal regnes<br />

som fri.<br />

Samtidigt skal rækværker, gelændere og skillevægge regnes påvirket af vandret l<strong>in</strong>ielast q<br />

hidrørende fra personlast, der virker i højden med håndlisten eller maks. 1,2m over gulvet.<br />

Følgende angives de vandrette l<strong>in</strong>ielaster svarende til de forskellige lastkategorier.<br />

• Kategori A og B - bolig og kontor<br />

• Kategori C1 - forsaml<strong>in</strong>gslokaler<br />

• Kategori C2-C4 - forsaml<strong>in</strong>gslokaler<br />

• Kategori C5 - forsaml<strong>in</strong>gslokaler<br />

• Kategori D1-D2 - butikker<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 3.1.6 (1)P]<br />

4<br />

q = 0,5kN/m, ψ = 0<br />

q = 0,5kN/m, ψ = 0<br />

q = 1,0kN/m, ψ = 0<br />

q = 3,0kN/m, ψ = 0<br />

q = 1,0kN/m, ψ = 0


A.3. VINDLAST<br />

A.3 V<strong>in</strong>dlast<br />

I dette afsnit fastlægges v<strong>in</strong>dlasten på <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>, som tilhører kategorien fleretages<br />

betonbygn<strong>in</strong>g.<br />

<strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> betragtes som værende kvasistatisk, da højden (29,1m) og den m<strong>in</strong>dste<br />

bredde (39,6m), jf. figur A.1, angiver, at konstruktionens resonansfaktor ligger under<br />

den anviste grænse mellem kvasistatisk og dynamisk respons [DS 410, 1998, Figur V 6.2b].<br />

Dette betyder, at konstruktionens laveste egenfrekvens er så høj, at v<strong>in</strong>dpåvirkn<strong>in</strong>ger i resonans<br />

med konstruktionen er uvæsentlige, dvs. v<strong>in</strong>den ikke medfører betydende sv<strong>in</strong>gn<strong>in</strong>ger<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.2 (1)P].<br />

I DS 410 angives ikke en fordel<strong>in</strong>g af formfaktorer, som svarer til den pågældende konstruktionsudformn<strong>in</strong>g.<br />

Derfor er der til fastlæggelsen af v<strong>in</strong>dlasten på <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> foretaget<br />

en fordel<strong>in</strong>g af formfaktorer, som tager udgangspunkt i DS 410’s angivne fordel<strong>in</strong>g af formfaktorer<br />

på konstruktioner med rektangulær grundplan.<br />

Den kvasistatiske karakteristiske v<strong>in</strong>dlast Fw på en given flade bestemmes af formel A.1.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.2 (6)P]<br />

hvor<br />

Fw = qmax(z) · c · cd · A (A.1)<br />

qmax(z) er det karakteristiske maksimale hastighedstryk i referencehøjden ze eller zi<br />

[N/m 2 ]<br />

c er en formfaktor afhængig af v<strong>in</strong>dens retn<strong>in</strong>g og det aktuelle område på fladen;<br />

c = cpe eller c = cpi [-]<br />

cd er en konstruktionsfaktor stammende fra bygn<strong>in</strong>gens kvasistatiske respons, som<br />

opstår fra v<strong>in</strong>dlast på bygn<strong>in</strong>gens ydre overflader [-]<br />

A er fladens areal [m2 ]<br />

A.3.1 Karakteristisk maksimalt hastighedstryk<br />

Det karakteristiske maksimale hastighedstryk qmax(z) fastlægges ud fra en række faktorer,<br />

som bestemmes i det følgende.<br />

5


Indledn<strong>in</strong>gsvis fastlægges basisv<strong>in</strong>dhastigheden vb vha. formel A.2.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.1.1 (2)P]<br />

hvor<br />

vb = cdir · cårs · vb,0<br />

cdir er en retn<strong>in</strong>gsfaktor for v<strong>in</strong>dhastigheden [-]<br />

cårs er en årstidsfaktor for v<strong>in</strong>dhastigheden [-]<br />

vb,0 er grundværdien for basisv<strong>in</strong>dhastigheden [m/s]<br />

BILAG A. LASTANALYSE<br />

(A.2)<br />

For permanente konstruktioner er cårs lig 1, og da lokaliteten er beliggende <strong>in</strong>de i landet, er<br />

vb,0 lig 24m/s, og samtidigt benyttes på den sikre side cdir = 1, hvilket ved <strong>in</strong>dsættelse giver<br />

vb = 1 · 1 · 24 = 24m/s<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse af denne værdi i formel A.3 bestemmes basishastighedstrykket qb.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.1.1 (3)P]<br />

hvor<br />

ρ er luftens densitet [kg/m 3 ]<br />

qb = 1<br />

2 · ρ · v2 b<br />

(A.3)<br />

Luftens densitet sættes til 1,25 kg/m 3 [DS 410, 1998, Afsnit 6.1.1 (4) ], som med den ovenfor<br />

fundne værdi for vb giver<br />

qb = 1<br />

2 · 1,25 · 242 = 360N/m 2<br />

Da <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> opføres med et rektangulært grundplan og fladt tag anvendes referencehøjden<br />

z = ze = h for <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s udvendige v<strong>in</strong>dlast [DS 410, 1998, Afsnit<br />

6.3.1.1 (1)P]. Det maksimale hastighedstryk bestemmes derfor i højden z, som sættes lig<br />

<strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s højde over terræn h dvs. 29,1m. Terrænet omkr<strong>in</strong>g <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> er<br />

af varierende karakter og fastsættes iht. DS 410 afsnit 6.1.2.1 (6) som terrænkategori III, dvs.<br />

forstads- eller <strong>in</strong>dustriområde. På baggrund af terrænkategorien bestemmes terrænfaktoren<br />

kt til 0,22, ruhedslængden z0 til 0,3m og m<strong>in</strong>imumshøjden zm<strong>in</strong> til 8m [DS 410, 1998, Tabel<br />

6.1.2.1].<br />

6


A.3. VINDLAST<br />

Da zm<strong>in</strong> < z < 200m bestemmes ruhedsfaktoren cr(z) ved formel A.4.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.1.2.1 (1)P]<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse fås<br />

<br />

z<br />

cr(z) = kt · ln<br />

z0<br />

cr(z) = 0,22 · ln<br />

<br />

29,1<br />

= 1,006<br />

0,3<br />

(A.4)<br />

Herefter fastlægges 10-m<strong>in</strong>utters middelhastighedstrykket qm ved <strong>in</strong>dsættelse af ruhedsfaktoren<br />

cr(z) og basishastighedstrykket qb i formel A.5.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.1.2 (2)P]<br />

hvor<br />

ct(z) er en topografifaktor [-]<br />

qm(z) = cr(z) 2 · ct(z) 2 · qb<br />

(A.5)<br />

Da terrænet omkr<strong>in</strong>g <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> er fladt sættes topografifaktoren lig med 1 [DS 410, 1998,<br />

Afsnit 6.1.2 (1)P]. Ved <strong>in</strong>dsættelse fås<br />

qm(z) = 1,006 2 · 1 2 · 360 = 364N/m 2<br />

Derefter bestemmes turbulens<strong>in</strong>tensiteten Iv(z) ved formel A.6.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.1.3 (2)P]<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse af z-værdierne fås<br />

Iv(z) = 1<br />

ct(z) ·<br />

Iv(z) = 1<br />

1 ·<br />

ln<br />

1<br />

29,1<br />

0,3<br />

ln<br />

1<br />

z<br />

z0<br />

(A.6)<br />

= 0,219<br />

7


BILAG A. LASTANALYSE<br />

Ved anvendelse af turbulens<strong>in</strong>tensiteten Iv og 10-m<strong>in</strong>utters middelhastighedstrykket qm bestemmes<br />

det karakteristiske maksimale hastighedstryk qmax af formel A.7.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.1.3 (3)P]<br />

hvor<br />

kp<br />

er en peak-faktor [-]<br />

qmax(z) = (1 + 2 · kp · Iv(z)) · qm(z) (A.7)<br />

Da det karakteristiske maksimale hastighedstryk på <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> bestemmes ud fra en<br />

kvasistatisk betragtn<strong>in</strong>g er kp lig 3,5 [DS 410, 1998, Afsnit 6.2 (4)P]. Ved <strong>in</strong>dsættelse af de<br />

fundne værdier i formel A.7 f<strong>in</strong>des<br />

A.3.2 Konstruktionsfaktor<br />

qmax(z) = (1 + 2 · 3,5 · 0,219) · 364 = 922N/m 2<br />

Konstruktionsfaktoren cd stammer fra konstruktionens kvasistatiske respons, som opstår fra<br />

v<strong>in</strong>dlast på konstruktion ydre overflader, og bestemmes ud fra formel A.8.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.2 (7)P]<br />

hvor<br />

cd = 1 + 2 · kp · Iv(zre f ) · √ kb<br />

1 + 7 · Iv(zre f )<br />

Iv(zre f ) er turbulens<strong>in</strong>tensiteten i reference højden [-]<br />

kb er en baggrundsfaktor [-]<br />

er den tidligere bestemte peak-faktor [-]<br />

kp<br />

(A.8)<br />

Konstruktionsfaktoren er afhængig af sidelængderne i det v<strong>in</strong>dbelastede rektangulære areal,<br />

som betragtes, og derfor betragtes kun det kritiske areal. Det kritiske areal f<strong>in</strong>des, hvor<br />

<strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> har den største højde og m<strong>in</strong>dste bredde, hvilket vil sige den nordlige facade,<br />

hvor kun tårnet tages i betragtn<strong>in</strong>g. Dette areal forudsættes gældende for hele <strong>Kennedy</strong><br />

<strong>Arkaden</strong>, og konstruktionsfaktoren bestemmes derfor på den sikre side. På figur A.2 er anvist<br />

<strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s kritiske zone.<br />

8


A.3. VINDLAST<br />

Figur A.2: Kritisk zone for konstruktionsfaktoren<br />

Referencehøjden zre f , der er repræsentativ for det v<strong>in</strong>dbelastede areal, bestemmes ved formel<br />

A.9.<br />

[DS 410, 1998, Figur 6.4a]<br />

heraf f<strong>in</strong>des<br />

zre f = 0,6 · h (A.9)<br />

zre f = 0,6 · 29,1 = 17,5m<br />

Referencehøjden zre f er skitseret på figur A.2. Som følge heraf bestemmes turbulens<strong>in</strong>tensiteten<br />

i referencehøjden Iv(zre f ) ved formel A.6.<br />

Iv(zre f ) = 1<br />

1 ·<br />

ln<br />

1<br />

17,5<br />

0,3<br />

= 0,246<br />

Baggrundsfaktoren kb, der tager hensyn til mangel på fuld korrelation af trykket på bygn<strong>in</strong>gens<br />

overflade, bestemmes af formel A.10.<br />

kb =<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.2 (9)]<br />

hvor<br />

1<br />

1 + 3<br />

2 ·<br />

<br />

2 2 <br />

b<br />

h<br />

b<br />

L(zre f ) + L(zre f ) + L(zre f ) · 2 h<br />

L(zre f )<br />

b, h er sidelængder i det v<strong>in</strong>dbelastede rektangulære areal [m]<br />

L(zre f ) er turbulensens længdeskala i referencehøjden [m]<br />

(A.10)<br />

9


BILAG A. LASTANALYSE<br />

Turbulensens længdeskala i referencehøjden udregnes på baggrund af følgende oplistede<br />

referenceparametre, som <strong>in</strong>dsættes i formel A.11, der er gældende for z > zm<strong>in</strong>.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 6.4 (10)P]<br />

hvor<br />

L(z) = Lt<br />

zt er en referencehøjde [m]<br />

er referencelængdeskalaen [m]<br />

Lt<br />

z<br />

zt<br />

0,3<br />

(A.11)<br />

Referencehøjden zt er lig med 10m og referencelængdeskalaen Lt er lig 100m [DS 410, 1998,<br />

Afsnit 6.4 (10)P]. Heraf fås<br />

L(zre f ) = 100<br />

0,3 17,5<br />

= 118,3m<br />

10<br />

Sidelængderne i det kritiske v<strong>in</strong>dbelastede rektangulære areal er givet ved h = 29,1m og b =<br />

15,1m, hvilket ses på figur A.2, og baggrundsfaktoren f<strong>in</strong>des ved <strong>in</strong>dsættelse af værdierne i<br />

formel A.10<br />

kb =<br />

1<br />

1 + 3<br />

2 ·<br />

<br />

2 2 <br />

= 0,705<br />

2<br />

15,1 29,1 15,1 29,1<br />

118,3 + 118,3 + 118,3 · 118,3<br />

Konstruktionsfaktoren cd for hele <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> bestemmes herefter ved brug af formel<br />

A.8, hvor kp sættes lig 3,5, da <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> betragtes som værende kvasistatisk.<br />

A.3.3 Formfaktorer<br />

cd = 1 + 2 · 3,5 · 0,246 · √ 0,705<br />

1 + 7 · 0,246<br />

= 0,9<br />

Formfaktoren c opdeles i cpi og cpe, som gælder for henholdsvis det <strong>in</strong>dvendige og det udvendige<br />

v<strong>in</strong>dtryk, som endvidere opdeles i v<strong>in</strong>dtryk på henholdsvis væg og tag. Da alle<br />

de pågældende fladers areal overstiger 10 m 2 , er det formfaktoren med <strong>in</strong>deks 10, som<br />

er gældende [DS 410, 1998, Afsnit 6.3.1 (2)]. I det følgende angives formfaktorerne med<br />

fortegn, hvor positive værdier svarer til tryk (overtryk), mens negative værdier angiver sug<br />

(undertryk).<br />

10


A.3. VINDLAST<br />

A.3.4 Det <strong>in</strong>dvendige v<strong>in</strong>dtryk<br />

Grundet <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s størrelse er den <strong>in</strong>dvendige v<strong>in</strong>dlast uden betydn<strong>in</strong>g for konstruktionens<br />

stabilitet som helhed. Det eneste tilfælde, hvor den <strong>in</strong>dvendige v<strong>in</strong>dlast får betydn<strong>in</strong>g<br />

er ved dimensioner<strong>in</strong>g af hvert enkelt element.<br />

<strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> opføres med <strong>in</strong>dvendige skillevægge samt uden dom<strong>in</strong>erende åbn<strong>in</strong>ger,<br />

og styres derfor ikke af trykforholdene ved en dom<strong>in</strong>erende åbn<strong>in</strong>g. Dette medfører, at den<br />

<strong>in</strong>dvendige v<strong>in</strong>dlast kan regnes med formfaktorerne cpi,10 = 0,2 og cpi,10 = −0,3 [DS 410, 1998,<br />

Afsnit 6.3.2 (8)]. De aktuelle formfaktorer er dog afhængige af v<strong>in</strong>dens retn<strong>in</strong>g.<br />

Da <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> er opdelt af <strong>in</strong>dvendige etageadskillelser, sættes referencehøjden zi<br />

lig med middelhøjden for det betragtede niveau [DS 410, 1998, Afsnit 6.3.2 (11)]. Dette resulterer<br />

i et varierende karakteristisk maksimalt hastighedstryk, som er afhængig af hvilken<br />

etage, der betragtes. Derfor undlades i dette afsnit udregn<strong>in</strong>gen af den <strong>in</strong>dvendige v<strong>in</strong>dlast.<br />

A.3.5 Det udvendige v<strong>in</strong>dtryk<br />

Som angivet i starten af dette afsnit om formfaktorer opdeles det udvendige v<strong>in</strong>dtryk i belastn<strong>in</strong>g<br />

på ydervægge og tagflader.<br />

V<strong>in</strong>dlast på ydervægge<br />

V<strong>in</strong>dlasten på de enkelte ydervægge afhænger af v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>gen, formfaktorernes størrelse<br />

samt fordel<strong>in</strong>gen af disse. Da <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> er konstrueret i tre forskellige højdeniveauer,<br />

bliver fastsættelsen af formfaktorfordel<strong>in</strong>gen forholdsvis kompliceret. Fastsættelsen af formfaktorerne<br />

foretages derfor ud fra den betragtn<strong>in</strong>g, at der ses seperat på hver af de tre højdeniveauer.<br />

Den største formfaktor virkende for de tre højdeniveauer regnes herefter således<br />

gældende for væggen i hele dens højde. Denne antagelse medfører, at v<strong>in</strong>dlasten regnes<br />

på den sikre side. Fordel<strong>in</strong>gen af formfaktorer udføres med udgangspunkt i DS 410 i afsnit<br />

6.3.1.1 og angives for fire v<strong>in</strong>dsituationer svarende til v<strong>in</strong>d på <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s fire<br />

facader.<br />

V<strong>in</strong>d på nordfacaden<br />

På figur A.3 ses formfaktorernes størrelse og fordel<strong>in</strong>g, når v<strong>in</strong>den blæser mod <strong>Kennedy</strong><br />

<strong>Arkaden</strong>s nordfacade. Pilenes retn<strong>in</strong>g angiver om, der optræder tryk eller sug på konstruktionen.<br />

11


Figur A.3: Fordel<strong>in</strong>g og værdier af formfaktorer, når v<strong>in</strong>den blæser fra nord<br />

BILAG A. LASTANALYSE<br />

Længden af det område, hvor der optræder sug med en faktor på 0,9 på øst- og vestfacaden<br />

er bestemt ud fra to gange <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s højde, da denne værdi er m<strong>in</strong>dre end længden<br />

af den nordlige facade. Dette medfører, at det største sug er virkende over hele længden af<br />

øst- og vestfacaden.<br />

Formfaktorfordel<strong>in</strong>gen på østsiden af tårnet, fra femte til syvende etage, udregnes ud fra to<br />

gange denne højde. Som det ses på figur A.3 er det største sug virkende over 13,5m. Suget,<br />

der opstår på øst- og vestvæggen <strong>in</strong>d imod gårdhaven, er vurderet til at have den m<strong>in</strong>dste<br />

formfaktor, da disse står i læ af nordfacaden.<br />

V<strong>in</strong>d på østfacaden<br />

Formfaktorerne, når v<strong>in</strong>den blæser mod <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s østfacade, fremgår af figur A.4.<br />

12<br />

Figur A.4: Fordel<strong>in</strong>g og værdier af formfaktorer, når v<strong>in</strong>den blæser fra øst


A.3. VINDLAST<br />

Længden af det område, hvor der optræder størst sug på nord- og syd facaden, er bestemt ud<br />

fra længden af østgavlen, da denne er m<strong>in</strong>dre end to gange østfløjens højde. Nordfløjen, der<br />

vender <strong>in</strong>d mod gårdhaven, ligger i læ af østfløjen, men pga. den store afstand mellem øst- og<br />

vestfløjen, er det vurderet at en formfaktor på 0,5 kan forekomme. Tårnets nord- og sydside<br />

samt vestfløjens sydfacader påvirkes af et sug, der er vurderet til at have en formfaktor på<br />

0,9 over hhv. 15,1m og 15,0m.<br />

V<strong>in</strong>d på sydfacaden<br />

Når v<strong>in</strong>den blæser mod <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s sydfacade, fordeles formfaktorerne, som det ses<br />

på figur A.5.<br />

Figur A.5: Fordel<strong>in</strong>g og værdier af formfaktorer, når v<strong>in</strong>den blæser fra syd<br />

Længden af det område, hvor der optræder størst sug på øst- og vestfacaden, er bestemt ud<br />

fra to gange øst- og vestfløjens højde, da denne værdi er m<strong>in</strong>dre end længden af den sydlige<br />

facade. Dette resulterer i, at det største sug virker over hele længden af øst- og vestfacaden.<br />

Formfaktorfordel<strong>in</strong>gen på østsiden af tårnet fastsættes ud fra de samme bet<strong>in</strong>gelser som for<br />

v<strong>in</strong>d mod <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s nordlige facade, dvs. med en udstrækn<strong>in</strong>g på 13,5m.<br />

Suget, der opstår på øst- og vestvæggene <strong>in</strong>d imod taghaven fra 2. til 5. etage, regnes med<br />

størst sug over bredden af disse fløje, hvilket vil sige 15,0m. For at m<strong>in</strong>dske antallet af<br />

formfaktorer på vestfløjens væg <strong>in</strong>d mod taghaven, regnes på den sikre side med størst sug<br />

over en strækn<strong>in</strong>g på 31,3m, se figur A.5.<br />

V<strong>in</strong>d på vestfacaden<br />

Af figur A.6 ses, hvorledes formfaktorerne fordeles, når v<strong>in</strong>den blæser mod <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s<br />

vestfacade.<br />

13


Figur A.6: Fordel<strong>in</strong>g og værdier af formfaktorer, når v<strong>in</strong>den blæser fra vest<br />

BILAG A. LASTANALYSE<br />

Længden af det område, hvorpå der optræder størst sug på nordfacaden, er bestemt ud fra<br />

længden af den vestlige facade, da denne er m<strong>in</strong>dre end to gange <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s højde.<br />

Nordfløjen, der vender <strong>in</strong>d mod taghaven, ligger i læ af østfløjen, men pga. den store afstand<br />

mellem øst- og vestfløjen, er det vurderet at en formfaktor på 0,5 kan forekomme.<br />

Tårnets sydside samt østfløjenes sydfacade påvirkes af et sug, der er vurderet til at have en<br />

formfaktor på 0,9 over hhv. 15,1m og 15,0m.<br />

Belastn<strong>in</strong>g<br />

Da det blot er formfaktorernes fordel<strong>in</strong>g og ikke værdier, der ændres, angives fladelasterne<br />

som funktion af formfaktoren ved brug af formel A.1, hvor positive værdier svarer til tryk<br />

og negative til sug. Belastn<strong>in</strong>gerne ses i tabel A.10.<br />

V<strong>in</strong>dlast på tage<br />

cpe,10 Last [kN/m 2 ]<br />

0,3 -0,25<br />

0,5 -0,41<br />

0,7 0,58<br />

0,9 -0,75<br />

Tabel A.10: Værdier af cpe,10 ved last på vægge og de tilhørende fladelaster<br />

Ligesom v<strong>in</strong>dlasten på væggene varierer lasten over tagfladerne. Tagfladerne deles op i delområder,<br />

hvortil de aktuelle formfaktorer knyttes. For hver v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g opstilles to lastkomb<strong>in</strong>ationer,<br />

hvor henholdsvis den største og m<strong>in</strong>dste værdi af formfaktorerne anvendes.<br />

I det følgende betragtes <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> som værende otte etager høj, dvs. at der ikke tages<br />

højde for at bygn<strong>in</strong>gen er udført med flere højdeniveauer. Dette medfører en vis usikkerhed,<br />

idet der ikke tages højde for lokalvirkn<strong>in</strong>gen af disse niveauforskelle. Tagkonstruktionen på<br />

14


A.3. VINDLAST<br />

alle tre højdeniveauer regnes udført med en hældn<strong>in</strong>g α ≤ 1,4 ◦ , hvilket medfører, at de kan<br />

regnes som flade tage.<br />

V<strong>in</strong>d på nordfacade<br />

På figur A.7 er tagene opdelt i formfaktorområder med de tilknyttede bogstaver, når det<br />

blæser fra nord [DS 410, 1998, Afsnit 6.3.1.5].<br />

Figur A.7: Fordel<strong>in</strong>gen af formfaktorer, når v<strong>in</strong>den blæser på nordfacaden<br />

Områdernes udbredelse er bestemt på baggrund af to gange højden, af samme grund som<br />

ved last på væggene. De tilknyttede formfaktorer og de medførte laster, fremgår af tabel<br />

A.11.<br />

Belastn<strong>in</strong>gsområde F G H I<br />

M<strong>in</strong>dste værdi -1,8 -1,3 -0,7 -0,5<br />

Last [kN/m 2 ] -1,49 -1,08 -0,58 -0,41<br />

Største værdi 0 0 0 0,2<br />

Last [kN/m 2 ] 0 0 0 0,17<br />

Tabel A.11: Værdier af cpe,10 samt fladelaster på de enkelte delområder [DS 410, 1998, Afsnit 6.3.1.5]1<br />

For de andre v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>ger gælder det, at det blot er formfaktorernes fordel<strong>in</strong>g, der ændres<br />

og ikke værdierne af disse. Fordel<strong>in</strong>gerne ses på figur A.8, A.9 og A.10. Fladelasterne, der<br />

er udregnet på baggrund af formfaktorene, ses også i tabel A.11.<br />

15


16<br />

Figur A.8: Fordel<strong>in</strong>gen af formfaktorer når v<strong>in</strong>den blæser fra øst<br />

Figur A.9: Fordel<strong>in</strong>gen af formfaktorer når v<strong>in</strong>den blæser fra syd<br />

Figur A.10: Fordel<strong>in</strong>gen af formfaktorer når v<strong>in</strong>den blæser fra vest<br />

BILAG A. LASTANALYSE


A.4. SNELAST<br />

A.4 Snelast<br />

I dette afsnit fastlægges snelasten på <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>. Snelasten er en lodret virkende<br />

masselast, som under dimensioner<strong>in</strong>gen projiceres ned v<strong>in</strong>kelret på og parallel med tagene.<br />

Det generelle udtryk for snelast s er givet ved formel A.12.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 7.2.1 (1)P]<br />

hvor<br />

ci er en formfaktor for snelast [-]<br />

Ce er en beliggenhedsfaktor [-]<br />

er en termisk faktor [-]<br />

Ct<br />

sk er sneens terrænværdi [kN/m2 ]<br />

s = ci ·Ce ·Ct · sk<br />

(A.12)<br />

Beliggenhedsfaktoren Ce og den termiske faktor Ct sættes begge på den sikre side til 1<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 7.2.1 (1)P].<br />

Sneens terrænværdi sk bestemmes ved brug af formel A.13<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 7.1 (3)P]<br />

hvor<br />

sk = cårs · sk,0<br />

cårs er årstidsfaktor for sneens terrænværdi [-]<br />

sk,0 er grundværdien for sneens terrænværdi [kN/m 2 ]<br />

(A.13)<br />

Årstidsfaktoren for sneens terrænværdi cårs sættes på den sikre side til 1 [DS 410, 1998, Afsnit<br />

7.1 (3)P], og grundværdien for sneens terrænværdi sk,0 sættes til 0,9kN/m 2 [DS 410, 1998,<br />

Afsnit 7.1 (4)P]. Sneens terrænværdi udregnes ved <strong>in</strong>dsættelse i formel A.13.<br />

sk = 1 · 0,9 = 0,9kN/m 2<br />

17


A.4.1 Formfaktorer<br />

BILAG A. LASTANALYSE<br />

Formfaktoren ci afhænger af taghældn<strong>in</strong>gen og tagkonstruktionens udformn<strong>in</strong>g. <strong>Kennedy</strong><br />

<strong>Arkaden</strong> opføres med fladt tag og i flere højdeniveauer. I tabel A.12 er angivet de formfaktorer,<br />

som anvendes for snelast på <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s tagflader.<br />

Bygn<strong>in</strong>g (7. og 5. etage) Taghave (2. etage)<br />

Taghældn<strong>in</strong>g α 1,4 ◦ 0 ◦<br />

c1 0,8 0,8<br />

c2 0,8 0,8<br />

Tabel A.12: Formfaktorer for snelast på <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s tagflader [DS 410, 1998]<br />

De varierende højdeniveauer kan medføre drivedannelse på de lavere beliggende tagflader,<br />

som skyldes sneophobn<strong>in</strong>g hidrørende fra lævirkn<strong>in</strong>g og sne, som skrider ned fra de højere<br />

beliggende tagflader. Formfaktoren c for snelasten ved facaden mod det højere beliggende<br />

tag bestemmes ved formel A.14.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 7.3.4 (2)]<br />

hvor<br />

c = c1 + cs + cn , hvor cs + cn ≤ 3,2 (A.14)<br />

c1 er den tidligere bestemte formfaktor [-]<br />

cs er en formfaktor for snelast forårsaget af sneophobn<strong>in</strong>g ved lægiver [-]<br />

cn er en formfaktor for snelast forårsaget af nedskridn<strong>in</strong>g [-]<br />

På figur A.11 illustreres fordel<strong>in</strong>gen af de forskellige formfaktorer samt parametre til bestemmelse<br />

af snelasten. Det ses af figuren, at formfaktorerne cs og cn har en trekantformet fordel<strong>in</strong>g,<br />

der afgrænses af længden af snedriven ls = 2 · h med begrænsn<strong>in</strong>gen 5m ≤ ls ≤ 15m.<br />

18<br />

Figur A.11: Formfaktorer for snelast ved snedrive [DS 410, 1998, Figur V 7.3.4]


A.4. SNELAST<br />

Udstrækn<strong>in</strong>gen og placer<strong>in</strong>gen af snedriverne på de lavere beliggende tagflader er afhængig<br />

af v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g og højdeforskellen h mellem de to tagflader, som betragtes, jf. figur A.11. På<br />

figur A.12 - A.14 er angivet udstrækn<strong>in</strong>g og placer<strong>in</strong>g af snedriver på bygn<strong>in</strong>gens tagflader,<br />

iht. til de v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>ger, som forårsager drivedannelsen.<br />

Figur A.12: Placer<strong>in</strong>g og udstrækn<strong>in</strong>g af snedrive ved v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g fra vest<br />

Figur A.13: Placer<strong>in</strong>g og udstrækn<strong>in</strong>g af snedrive ved v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g fra nord<br />

19


Figur A.14: Placer<strong>in</strong>g og udstrækn<strong>in</strong>g af snedrive ved v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g fra øst<br />

BILAG A. LASTANALYSE<br />

Formfaktoren for snelast forårsaget af nedskridn<strong>in</strong>g cn sættes lig 0 for bygn<strong>in</strong>ger, hvor taghældn<strong>in</strong>gen<br />

på det højere beliggende tag opfylder, at α ≤ 15 ◦ [DS 410, 1998, Afsnit 7.3.4<br />

(3)P]. Formfaktoren for sneophobn<strong>in</strong>g cs beregnes vha. formel A.15.<br />

[DS 410, 1998, Afsnit 7.3.3 (3)P]<br />

hvor<br />

cs =<br />

γ · h<br />

, hvor cs ≤ 1,2 (A.15)<br />

sk<br />

γ er sneens specifikke tyngde [kN/m3 ]<br />

er højdeforskellen mellem det lavere beliggende tag til det højere beliggende tag<br />

h<br />

[m]<br />

sk er sneens karakteristiske terrænværdi, tidligere bestemt til 0,9 [kN/m 2 ]<br />

I det efterfølgende bestemmes formfaktoren for sneophobn<strong>in</strong>g cs fra lævirkn<strong>in</strong>g fra tårnet<br />

mod tagfladerne i 6 etages højde. I dette tilfælde er højdeforskellen mellem de to tagflader h<br />

lig 6,75m og sneens specifikke tyngde γ sættes til 2kN/m 3 [DS 410, 1998, Afsnit 7.3.3 (3)].<br />

Herved f<strong>in</strong>des ved <strong>in</strong>dsættelse i formel A.13, at<br />

20<br />

cs =<br />

2 · 6,75<br />

0,9 = 15 ≥ 1,2 ⇒ cs = 1,2


A.4. SNELAST<br />

Dette resultat samt de øvrige bestemmelser af formfaktorer for sneophobn<strong>in</strong>g på bygn<strong>in</strong>gen<br />

ses angivet i tabel A.13.<br />

Højdeforskel h Formfaktor for<br />

[m] sneophobn<strong>in</strong>g cs<br />

[-]<br />

Lævirkn<strong>in</strong>g fra tårn mod<br />

tagfladerne i 6 etages højde<br />

Lævirkn<strong>in</strong>g fra tårn mod taghave<br />

6,75 1,2<br />

(tagflade i 3 etages højde)<br />

Lævirkn<strong>in</strong>g fra bygn<strong>in</strong>ger i 6 etage mod taghave<br />

16,77 1,2<br />

(tagflade i 3 etages højde) 10,02 1,2<br />

Tabel A.13: Formfaktor for sneophobn<strong>in</strong>g cs<br />

Som det fremgår af tabellen er formfaktoren for sneophobn<strong>in</strong>g i alle tilfælde lig 1,2, hvilket<br />

skyldes den store højdeforskel mellem samtlige tagflader.<br />

A.4.2 Snelast på tårn<br />

Snelasten på tårnet beregnes efter lastarrangementerne, som er vist på figur A.15, hvor det<br />

mest ugunstige lastarrangement benyttes.<br />

Figur A.15: Formfaktor for snelast på tårnets tagflade [DS 410, 1998, Figur V 7.3.1.2 ]<br />

21


BILAG A. LASTANALYSE<br />

Sneen er ikke forh<strong>in</strong>dret i nedskridn<strong>in</strong>g og α1 = α2 = 1,4 ◦ . Snelasten beregnes i hvert enkelt<br />

lastarrangement ud fra formel A.12.<br />

Lastarrangement (i)<br />

Lastarrangement (ii)<br />

Lastarrangement (iii)<br />

Lastarrangement (iv)<br />

s (i,c2) = s (i,c1) = 0,8 · 1 · 1 · 0,9 = 0,72kN/m 2<br />

s (ii) = 0,5 · 0,8 · 1 · 1 · 0,9 = 0,36kN/m 2<br />

s (iii,c1) = s (iii,c2) = s (i,c2) = 0,72kN/m 2<br />

s (iv) = s (ii) = 0,36kN/m 2<br />

For snelasten på tårnets tagflade vurderes det, at lastarrangement (i) = (iii), dvs. når sneen<br />

er jævnt fordelt over hele taget, er mest ugunstig. Denne vurder<strong>in</strong>g forklares med, at lastarrangementet<br />

giver den største momentpåvirkn<strong>in</strong>g på tagkonstruktionen.<br />

A.4.3 Snelast på tagflader i 5. etages højde<br />

Tagfladerne i 5. etages højde opføres efter de samme pr<strong>in</strong>cipper som tagfladen på tårnet, og<br />

undersøges derfor efter samme lastarrangementer, som tårnet i afsnit A.4.2, men samtidigt<br />

tages hensyn til dannelse af snedriver på grund af lævirkn<strong>in</strong>g. I de tilfælde, hvor der ikke er<br />

fare for drivedannelse på tagfladerne i 5. etages højde, anvendes snelasten beregnet for hvert<br />

enkelt lastarrangement i afsnit A.4.2.<br />

På de tagflader, hvor der pga. v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>gen opstår fare for drivedannelse, undersøges ligeledes<br />

de tidligere nævnte lastarrangementer, dog med et yderligt lastbidrag i form af en<br />

trekantformet snefordel<strong>in</strong>g (snedrive). Det trekantformede lastbidrag afgrænses af længden<br />

af snedriven ls = 13,5m og er vist på figur A.12 og A.13 afhængig af v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g.<br />

Når der tages højde for drivedannelse, f<strong>in</strong>des der for lastarrangement (i) = (iii) ét tilfælde,<br />

hvor snedrive og jævnt fordelt snelast virker samtidigt. For lastarrangement (ii) = (iv) f<strong>in</strong>des<br />

to tilfælde af snelast. Et hvor den jævnt fordelte last og driven virker på samme halvdel og<br />

det andet tilfælde, hvor der kun virker last fra snedriven.<br />

Snelasten s i lastarrangement (i) = (iii) bestemmes ved først at beregne den maksimale værdi<br />

af snelasten, dvs. hvor både den jævnt fordelte last og driven medtages (c1 + cs), og derefter<br />

den m<strong>in</strong>imale værdi svarende til blot den jævnt fordelte last (c1). Formfaktorerne ses i tabel<br />

A.12 og A.13.<br />

22<br />

smax = (0,8 + 1,2) · 1 · 1 · 0,9 = 1,8kN/m 2<br />

sm<strong>in</strong> = 0,8 · 1 · 1 · 0,9 = 0,72kN/m 2


A.5. VANDRET MASSELAST<br />

I lastarrangement (ii) = (iv) udregnes snelasten for den jævnt fordelte last og driven seperat.<br />

Formfaktorerne er ligeledes fundet i tabel A.12 og A.13.<br />

s (ii) = 0,5 · 0,8 · 1 · 1 · 0,9 = 0,36kN/m 2<br />

sdrive,max = 1,2 · 1 · 1 · 0,9 = 1,08kN/m 2<br />

sdrive,m<strong>in</strong> = 0kN/m 2<br />

For snelasten på tagfladerne i 5. etages højde vurderes det, at lastarrangement (i) = (iii) er<br />

farligst, da dette giver det største moment. Udstrækn<strong>in</strong>gen og placer<strong>in</strong>gen af snedriverne ses<br />

på figur A.12 og A.13 afhængig af v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g.<br />

A.4.4 Snelast på taghave<br />

Snelasten på taghaven beregnes efter de samme lastarrangementer som vist på figur A.15,<br />

hvor det mest ugunstige lastarrangement benyttes. I modsætn<strong>in</strong>g til de to forrige etager, hvor<br />

tagfladerne udføres med en hældn<strong>in</strong>g på 1,4 ◦ , er taghældn<strong>in</strong>gen på taghaven α1 = α2 = 0 ◦ .<br />

Udover taghældn<strong>in</strong>gen er den eneste forskel på situationerne, at drivedannelse optræder ved<br />

flere v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>ger end tidligere, og længden af snedriven forøges til ls = 15m. Derfor er de<br />

karakteristiske værdier af snelasten, der er fundet i afsnit A.4.3, også gældende for snelasten<br />

på taghaven. Udstrækn<strong>in</strong>gen og placer<strong>in</strong>gen af snedriverne ses på figur A.12 - A.14 afhængig<br />

af v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g.<br />

Derfor medtages kun ét tilfælde af snelast, hvor sneen regnes jævnt fordelt på alle tagfladerne,<br />

og der tages hensyn til drivedannelse iht. v<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g på både tagflader i 5. etages højde og<br />

taghaven.<br />

A.5 Vandret masselast<br />

Den vandrette masselast udgør 1,5% af den regn<strong>in</strong>gsmæssige værdi af den lodrette last,<br />

som den hidrører fra og bestemmes senere under selve dimensioner<strong>in</strong>gen. Det forventes,<br />

at den bliver den dimensionsgivende vandrette last, da <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> er en meget tung<br />

bygn<strong>in</strong>g.<br />

23


24<br />

BILAG A. LASTANALYSE


Bilag B<br />

Lastnedfør<strong>in</strong>g<br />

I dette bilag foretages en statisk analyse af fordel<strong>in</strong>gen af den vandrette last på de stabiliserende<br />

vægge og kerner, og både de lodrette og vandrette laster føres ned til fundamenterne.<br />

Afslutn<strong>in</strong>gsvis angives lasterne, der påvirker fundamenterne. Dette er i henhold til den statiske<br />

dokumentation angivet i BR95 bilag 6.<br />

Beregn<strong>in</strong>gerne baseres på to modeller af bygn<strong>in</strong>gen, som ses på figur B.1. En for stue- til<br />

2. etage og en for 3. til 7. etage. Dette begrundes med, at de stabiliserende vægge ændres<br />

fra 2. til 3. etage, og dermed også forskydn<strong>in</strong>gscenteret fc. De stabiliserende kerner er alle<br />

gennemgående fra stueetagen, idet deres udformn<strong>in</strong>g er simplificeret. Dog er det kun kerne<br />

K1, der fortsætter op til 7. etage, hvorimod de resterende kerner er gennemgående til 5.<br />

etage.<br />

Figur B.1: Statiske modeller<br />

25


BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

Der afgrænses til kun at føre de lodrette og vandrette laster på kerne K1 ned til fundamenterne.<br />

Inden den statiske analyse foretages, beregnes den maksimale vandrette last på<br />

den udvalgte del af <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> og de lodrette laster på kerne K1.<br />

B.1 Vandret last<br />

Den maksimale vandrette last bestemmes i det følgende som den største af v<strong>in</strong>dlasten og<br />

den vandrette masselast, da disse ikke må virke samtidig.<br />

B.1.1 V<strong>in</strong>dlast<br />

V<strong>in</strong>dlasten beregnes iht. bilag A, og den maksimale v<strong>in</strong>dlast omregnet til en punktlast forekommer,<br />

når det blæser fra syd eller nord, idet arealet v<strong>in</strong>den påvirker er størst her. Endvidere<br />

giver det også den største belastn<strong>in</strong>g på de stabiliserende kerner, når det blæser herfra,<br />

da det ved en vurder<strong>in</strong>g af stivhederne på de stabiliserende vægge og kerner ud fra figur B.1,<br />

konkluderes, at stivheden er m<strong>in</strong>dst for optagelse af vandret last fra syd eller nord. Dette<br />

er grundet de stabiliserende vægge V 1, V 2 og V 3, der besidder en stor stivhed i forhold<br />

til kernerne. Derfor vælges det, at beregne den maksimale v<strong>in</strong>dlast, når det blæser fra syd,<br />

hvilket ydermere er ud fra en antagelse om, at alle vægge skal opføres med samme tykkelse<br />

på 180mm.<br />

V<strong>in</strong>dlasten udregnes først som tre punktlaster virkende på hhv. stueetagen til 2.etage, 3. til<br />

5. etage og 6. til 7. etage. Der skelnes mellem 3. til 5. etage og 6. til 7. etage pga. forskellige<br />

arealer. Disse tre punktlaster omregnes efterfølgende til en punktlast, og denne sammenlignes<br />

med den vandrette masselast.<br />

I tabel B.1 ses parametrene til beregn<strong>in</strong>g af den kvasistatiske regn<strong>in</strong>gsmæssige v<strong>in</strong>dlast Fw,<br />

idet der benyttes en partialkoefficient γ = 1,5, og Fw udregnes.<br />

Etage Areal [m 2 ] qmax(z) [kN] cd [-] c [-] γ [-] Fw [kN]<br />

Stue. til 2. 1141 0,922 0,9 1 1,5 1420<br />

3. til 5. 986 0,922 0,9 1 1,5 1228<br />

6. til 7. 102 0,922 0,9 1 1,5 126<br />

Stue. til 7. 2774<br />

B.1.2 Vandret masselast<br />

Tabel B.1: Regn<strong>in</strong>gsmæssig v<strong>in</strong>dlast<br />

Den vandrette masselast beregnes som 1,5% af de regn<strong>in</strong>gsmæssige lodrette laster og angriber<br />

i disses tyngdepunkter [DS 410, 1998]. De lodrette laster, der danner basis for beregn<strong>in</strong>gen<br />

af den vandrette masselast, er sne-, nytte- og egenlast. Disse bestemmes iht. bilag A,<br />

dog foretages enkelte forsimpl<strong>in</strong>ger i forhold til det respektive bilag, hvor førnævnte laster<br />

bestemmes.<br />

26


B.1. VANDRET LAST<br />

Snelast<br />

Situationen, som giver den største lodrette snelast, er, når v<strong>in</strong>den blæser fra nord, jf. bilag<br />

A. Den trekantformede snedrive omregnes til en jævnt fordelt fladelast.<br />

Af tabel B.2 fremgår de på bygn<strong>in</strong>gen virkende snelaster, arealerne de påvirker og den resulterende<br />

lodrette last.<br />

Nyttelast<br />

Areal [m 2 ] Snelast [kN/m 2 ] Lodret last [kN]<br />

3880 0,72 2794<br />

1207,5 0,54 652<br />

Sum 3446<br />

Tabel B.2: Bestemmelse af den lodrette last fra snelasten<br />

Nyttelasten udregnes i tabel B.3, hvor der benyttes to forskellige fladelaster for hhv. biografsalene<br />

og de resterende arealer på 4,0kN/m 2 og 3,0kN/m 2 . Det vurderes, at nyttelasten i<br />

stueetagen går direkte i fundamentet, og derfor giver den ikke anledn<strong>in</strong>g til en vandret masselast.<br />

Egenlast<br />

Etage Areal [m 2 ] Nyttelast [kN/m 2 ] Lodret last [kN]<br />

7. 294 3 882<br />

6. 294 3 882<br />

5. 2030 3 6090<br />

4. 2030 3 6090<br />

3. 3880 3 11640<br />

2. 1999 3 5997<br />

1. 1999 3 5997<br />

Biograf 1685 4 6740<br />

Sum 46003<br />

Tabel B.3: Bestemmelse af den lodrette last fra nyttelasten<br />

Egenlasten af bygn<strong>in</strong>gen opdeles i laster fra facaden, etageadskillelser, tagkonstruktionen<br />

og bærende <strong>in</strong>dervægge. Facaden antages udelukkende at være teglfacade, hvilket er på den<br />

sikre side, da denne facade vejer mere end alum<strong>in</strong>iumsfacaden. Af det totale facadeareal på<br />

7111m 2 udgør v<strong>in</strong>duer og døråbn<strong>in</strong>ger 20%, jf. bilag A. Af de bærende <strong>in</strong>dervægge regnes<br />

kun med biografvæggene og de stabiliserende vægge i kernerne. I tabel B.4 - B.7 bestemmes<br />

egenlasten.<br />

27


BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

Bygn<strong>in</strong>gsdel Areal [m 2 ] Egenlast [kN/m 2 ] Lodret last [kN]<br />

Facade 5689 6,9 39254<br />

V<strong>in</strong>due 1422 0,25 356<br />

Sum 39610<br />

Tabel B.4: Bestemmelse af den lodrette egenlast fra facaden<br />

Etage Areal [m 2 ] Egenlast [kN/m 2 ] Lodret last [kN]<br />

7. 294 6,1 1793<br />

6. 294 6,1 1793<br />

5. 2030 6,1 12383<br />

4. 2030 6,1 12383<br />

3. 3880 6,1 23668<br />

2. 1999 6,1 12194<br />

1. 3684 6,1 22472<br />

Sum 86687<br />

Tabel B.5: Bestemmelse af den lodrette egenlast fra etageadskillelser<br />

Areal [m 2 ] Egenlast [kN/m 2 ] Lodret last [kN]<br />

3880 3,4 13192<br />

Tabel B.6: Bestemmelse af den lodrette egenlast fra tagkonstruktionen<br />

Areal [m 2 ] Egenlast [kN/m 2 ] Lodret last [kN]<br />

1873 4,7 8803<br />

Tabel B.7: Bestemmelse af den lodrette egenlast fra de bærende <strong>in</strong>dervægge<br />

Ud fra tabel B.4 til B.7 f<strong>in</strong>des den totale egenlast af bygn<strong>in</strong>gen til 148292kN.<br />

Lastkomb<strong>in</strong>ation<br />

Den lodrette last stammende fra sne-, nytte og egenlasten gøres regn<strong>in</strong>gsmæssig ved brug af<br />

lastkomb<strong>in</strong>ation 2.3, idet egenlasten er væsentlig større end sne- og nyttelasten tilsammen. I<br />

denne lastkomb<strong>in</strong>ation adderes de 0,25 · Gk fri last, idet denne betragtes som bunden, til de<br />

0,9 · Gk og betragtes som en samlet last på 1,15 · Gk. Dermed bliver den regn<strong>in</strong>gsmæssige<br />

lodrette last<br />

1,15 · Gk + 1 · N + 0,5 · S = 1,15 · 148929 + 1 · 46003 + 0,5 · 3446 = 218994kN<br />

Den vandrette masselast bestemmes til 3300kN, hvilket er større end v<strong>in</strong>dlasten på bygn<strong>in</strong>gen,<br />

som er 2774kN, jf. tabel B.1. Dvs. den vandrette masselast er den dimensionsgivende<br />

vandrette last.<br />

28


B.1. VANDRET LAST<br />

Den vandrette masselast deles ud på de i tabel B.8 angivne etager, idet denne opdel<strong>in</strong>g<br />

hænger sammen med de lodrette lasters angrebspunkt.<br />

Etage Vandret masselast [kN]<br />

7.-6. 155<br />

5.-4 1005<br />

3. 813<br />

2.-1. 1326<br />

Tabel B.8: Fordel<strong>in</strong>g af den vandrette masselast på etager<br />

Det ønskes dog istedet pga. de stabiliserende vægge og dermed forskydn<strong>in</strong>gscenteret at<br />

fordele den vandrette masselast som to punktlaster på hhv. stue- til 2. etage og 3. til 7.<br />

etage. På figur B.2 illustreres lastsituationen, hvor den vandrette masselast virker fra syd.<br />

Figur B.2: Vandret masselast fra syd, alle mål i meter<br />

Der opstilles to momentligevægter om punkt O for at f<strong>in</strong>de angrebspunktet for den ækvivalente<br />

punktlast, der virker på 3. til 7. etage. Momentligevægten, der benyttes for at f<strong>in</strong>de den<br />

vandrette afstand x fra O til denne punktlast, beregnes.<br />

155 · 7,5 + 1005 · 48,4 + 813 · 48,4 = (155 + 1005 + 813) · x<br />

x = 45,2m<br />

29


På figur B.3 ses den ækvivalente lastmodel.<br />

Figur B.3: Vandret masselast fra syd, alle mål i meter<br />

BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

Ligeledes omregnes den vandrette masselast til to punktlaster, når den virker fra øst. Dette illustreres<br />

på figur B.4, og i tabel B.9 ses størrelserne af punktlasterne samt deres koord<strong>in</strong>ater,<br />

når den vandrette masselast virker fra syd eller øst.<br />

Figur B.4: Vandret masselast fra øst, alle mål i meter<br />

Vandret masselast fra syd Vandret masselast fra øst<br />

Etage Last [kN] x [m] y [m] Last [kN] x [m] y [m]<br />

Stue. -2. 1326 45,2 8,4 1326 19,7 8,4<br />

3. - 7. 1973 48,4 17,0 1973 20,4 17,0<br />

B.2 Fordel<strong>in</strong>g af vandret last<br />

Tabel B.9: Punktlaster med tilhørende angrebspunkt<br />

Ved fordel<strong>in</strong>gen af den vandrette masselast på de stabiliserende vægge og kerner ønskes<br />

det at komme frem til en reaktionsfordel<strong>in</strong>g, der er i ligevægt med de ydre kræfter. Til<br />

30


B.2. FORDELING AF VANDRET LAST<br />

dette benyttes en metode, der fordeler lasterne efter de stabiliserende konstruktioners relative<br />

stivheder betegnet α, og hvori det forudsættes, at dækskiverne er uendelig stive, hvilket<br />

realiseres ved randarmer<strong>in</strong>g. Desuden forudsættes det, at de stabiliserende vægge deformerer<br />

proportionalt med den vandrette last, og derved tager metoden hensyn til forskydn<strong>in</strong>gsdeformationer.<br />

[Jensen, 1991]<br />

De relative stivheder afhænger af, om den pågældende væg også er bærende, om den hænger<br />

sammen med en eller flere bærende vægge samt forholdet mellem længden og højden af<br />

væggen i anden potens. Dette illustreres på figur B.5.<br />

Figur B.5: α-værdier<br />

På figur B.6 - B.9 ses de stabiliserende vægge i kerne K1, K2, K3 og K4. Kernernes placer<strong>in</strong>g<br />

ses på figur B.1.<br />

Figur B.6: Kerne 1<br />

31


Figur B.7: Kerne 2<br />

Figur B.8: Kerne 3<br />

Figur B.9: Kerne 4<br />

BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

Den relative stivhed for væg nr. K1,1 i kerne K1 fra stue- til 2. etage beregnes, idet denne<br />

er 3,2m lang og 11,8m høj samt bærende.<br />

α = 2 · l2 3,22<br />

= 2 · = 0,147<br />

h2 11,82 Det antages, at kun nord-syd væggene virker stabiliserende mod vandret last fra nord og<br />

syd, og at øst-vest væggene ligeledes kun stabiliserer mod vandret last fra øst og vest.<br />

32


B.2. FORDELING AF VANDRET LAST<br />

I tabel B.10 ses længden og højden af alle nord-syd stabiliserende vægge samt deres relative<br />

stivhed, og i tabel B.11 ses ligeledes værdierne for de øst-vest stabiliserende vægge.<br />

Stue- 2. etage 3. - 7. etage<br />

Væg nr. l [m] h [m] αi [-] l [m] h [m] αi [-]<br />

K1,1 3,2 11,8 0,147 3,2 17,0 0,071<br />

K1,2 9,3 11,8 1,244 9,3 17,0 0,599<br />

K1,3 2,4 11,8 0,081 2,4 17,0 0,039<br />

K1,4 4,3 11,8 0,269 4,3 17,0 0,130<br />

K1,5 5,0 11,8 0,354 5,0 17,0 0,171<br />

K2,1 5,1 11,8 0,276 5,1 10,2 0,369<br />

K2,2 3,0 11,8 0,063 3,0 10,2 0,085<br />

K3,1 5,4 11,8 0,420 5,4 10,2 0,563<br />

K3,2 5,5 11,8 0,435 5,5 10,2 0,582<br />

K4,1 4,3 11,8 0,133 4,3 10,2 0,178<br />

K4,2 4,8 11,8 0,169 4,8 10,2 0,226<br />

Sum 3,591 3,013<br />

Tabel B.10: α-værdier for nord-syd stabiliserende vægge<br />

Stue- 2. etage 3. - 7. etage<br />

Væg nr. l [m] h [m] α j [-] l [m] h [m] α j [-]<br />

K1,6 5,2 11,8 0,390 5,2 17,0 0,188<br />

K1,7 1,0 11,8 0,010 1,0 17,0 0,005<br />

K1,8 2,2 11,8 0,072 2,2 17,0 0,035<br />

K1,9 6,8 11,8 0,503 6,8 17,0 0,242<br />

K2,3 4,1 11,8 0,243 4,1 10,2 0,325<br />

K2,4 3,5 11,8 0,087 3,5 10,2 0,116<br />

K3,3 1,7 11,8 0,020 1,7 10,2 0,027<br />

K4,3 1,7 11,8 0,040 1,7 10,2 0,054<br />

K4,4 2,3 11,8 0,037 2,3 10,2 0,049<br />

V1 96,2 11,8 67,157<br />

V2 14,3 10,2 1,965<br />

V3 14,3 10,2 1,965<br />

Sum 68,557 4,971<br />

Tabel B.11: α-værdier for øst-vest stabiliserende vægge<br />

33


BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

Der <strong>in</strong>dlægges koord<strong>in</strong>atsystemer på de statiske modeller, hvilket ses på figur B.10.<br />

Figur B.10: De statiske modeller med <strong>in</strong>dlagt koord<strong>in</strong>atsystem<br />

De <strong>in</strong>dlagte koord<strong>in</strong>atsystemer benyttes til beregn<strong>in</strong>g af forskydn<strong>in</strong>gscenteret fc, den relative<br />

vridn<strong>in</strong>gsstivhed Iw og det vridende moment om fc for hhv. stue- til 2. etage og 3. til 7. etage.<br />

Forskydn<strong>in</strong>gscenterets koord<strong>in</strong>ater (xo,yo) beregnes ud fra formel B.1.<br />

[Jensen, 1991]<br />

hvor<br />

xo =<br />

m<br />

∑<br />

j=1<br />

α j · x j<br />

m<br />

∑ α j<br />

j=1<br />

n<br />

∑ αi · yi<br />

i=1<br />

yo = n<br />

∑ αi<br />

i=1<br />

m er antal nord-syd stabiliserende vægge [-]<br />

yi er afstanden fra x-aksen til den i’te nord-syd stabiliserende væg [m]<br />

n er antal øst-vest stabiliserende vægge [-]<br />

x j er afstanden fra y-aksen til den j’te øst-vest stabiliserende væg [m]<br />

34<br />

(B.1)


B.2. FORDELING AF VANDRET LAST<br />

I tabel B.12 og B.13 ses afstandene fra x- og y-aksen til hhv. de nord-syd og øst-vest stabiliserende<br />

vægge samt produktet af disse afstande med de relative stivheder α.<br />

Stue- 2. etage 3. - 7. etage<br />

Væg nr. yi [m] αi · yi [m] yi [m] αi · yi [m]<br />

K1,1 87,1 12,810 87,1 6,172<br />

K1,2 81,9 101,829 81,9 49,061<br />

K1,3 87,1 7,086 87,1 3,414<br />

K1,4 84,8 22,826 84,8 10,998<br />

K1,5 81,9 28,992 81,9 13,968<br />

K2,1 50,7 13,976 50,7 18,704<br />

K2,2 45,2 2,862 45,2 3,830<br />

K3,1 25,6 10,762 25,6 14,403<br />

K3,2 22,7 9,868 22,7 13,206<br />

K4,1 3,0 0,394 3,0 0,528<br />

K4,2 0,1 0,015 0,1 0,020<br />

Sum 211,419 134,304<br />

Tabel B.12: Afstande fra x-aksen til de nord-syd stabiliserende vægge<br />

Stue- 2. etage 3. - 7. etage<br />

Væg nr. x j [m] α j · x j [m] x j [m] α j · x j [m]<br />

K1,6 33,2 12,937 33,2 6,233<br />

K1,7 34,9 0,354 34,9 0,171<br />

K1,8 37,3 2,688 37,3 1,295<br />

K1,9 39,3 19,725 39,3 9,503<br />

K2,3 36,4 8,825 36,4 11,810<br />

K2,4 39,3 3,404 39,3 4,556<br />

K3,3 33,8 0,684 33,8 0,916<br />

K4,3 33,8 1,352 33,8 1,809<br />

K4,4 39,3 1,433 39,3 1,918<br />

V1 0,1 6,044<br />

V2 0,1 0,177<br />

V3 0,1 0,177<br />

Sum 57,445 38,565<br />

Tabel B.13: Afstande fra y-aksen til de øst-vest stabiliserende vægge<br />

35


Forskydn<strong>in</strong>gscenteret fc for stue- til 2. etage beregnes vha. formel B.1.<br />

xo = 57,445<br />

= 0,8m<br />

68,557<br />

yo = 211,419<br />

3,591<br />

= 58,9m<br />

Den relative vridn<strong>in</strong>gsstivhed Iw udregnes vha. formel B.2.<br />

[Jensen, 1991]<br />

n<br />

Iw = ∑<br />

i=1<br />

αi · (yi − yo) 2 +<br />

m<br />

∑ α j · (xi − xo)<br />

j=1<br />

2<br />

BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

I tabel B.14 ses de to forskydn<strong>in</strong>gscentre og de to relative vridn<strong>in</strong>gsstivheder.<br />

Etage xo [m] yo [m] Iw [m 2 ]<br />

Stue- 2. 0,8 58,9 5117,6<br />

3. - 7. 7,8 44,6 3838,7<br />

Tabel B.14: Forskydn<strong>in</strong>gscenter fc samt relativ vridn<strong>in</strong>gsstivhed Iw<br />

(B.2)<br />

På figur B.11 er de to forskydn<strong>in</strong>gscentres placer<strong>in</strong>g <strong>in</strong>dtegnet samt deres afstande til de<br />

angribende punktlaster. Punktlasterne vises, når de virker fra hhv. syd eller øst.<br />

36<br />

Figur B.11: Forskydn<strong>in</strong>gscentre fc, alle mål i meter og kræfter i kN


B.2. FORDELING AF VANDRET LAST<br />

De vridende momenter Mw beregnes ud fra formel B.3.<br />

[Jensen, 1991]<br />

hvor<br />

H er den vandrette punktlast [kN]<br />

z er afstanden fra fc til H [m]<br />

Mw = H · z (B.3)<br />

Det vridende moment Mw for last fra syd beregnes for stue- til 2. etage.<br />

Mw = H · z = 1326 · 10,5 = 13923kNm<br />

Størrelserne på de vridende momenter ses i tabel B.15.<br />

Last fra syd Last fra øst<br />

Etage H [kN] zy [m] Mw [kNm] H [kN] zx [m] Mw [kNm]<br />

Stue- 2. 1326 10,5 13923 1326 18,9 25061<br />

3. - 7. 1973 0,6 1184 1973 12,6 24860<br />

Tabel B.15: Vridende momenter Mw<br />

Det er nu muligt at beregne reaktionerne på hver væg, der består af et bidrag fra translation<br />

og et fra rotation. Reaktionerne beregnes ud fra formel B.4.<br />

[Jensen, 1991]<br />

Rxi = αi<br />

n<br />

∑ αi<br />

i=1<br />

Ry j = α j<br />

m<br />

∑ α j<br />

j=1<br />

· H ± Mw<br />

Iw<br />

· H ± Mw<br />

Iw<br />

Reaktionen på væg K1,1 fra stue- til 2. etage beregnes.<br />

· (yi − yo) · αi<br />

· (x j − xo) · α j<br />

RK1,1 = 0,147 13923<br />

· 1326 − · (87,1 − 58,9) · 0,147 = 43kN<br />

3,591 5117,6<br />

(B.4)<br />

37


BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

I tabel B.16 ses reaktionerne på de nord-syd stabiliserende vægge, og i tabel B.17 ses<br />

ligeledes reaktionerne for de øst-vest stabiliserende vægge.<br />

Stue- til 2. etage 3. til 7. etage<br />

Væg nr. Rxi [kN] Rxi [kN]<br />

K1,1 43,0 47,4<br />

K1,2 381,4 399,5<br />

K1,3 23,8 26,2<br />

K1,4 80,5 86,6<br />

K1,5 108,6 113,7<br />

K2,1 108,0 242,6<br />

K2,2 25,8 55,6<br />

K3,1 193,3 365,4<br />

K3,2 203,2 377,1<br />

K4,1 69,2 114,2<br />

K4,2 89,2 144,7<br />

Sum 1326 1973<br />

Tabel B.16: Reaktioner på nord-syd stabiliserende vægge<br />

Stue- til 2. etage 3. til 7. etage<br />

Væg nr. Ryi [kN] Ryi [kN]<br />

K1,6 69,3 105,5<br />

K1,7 1,9 2,8<br />

K1,8 14,3 20,4<br />

K1,9 104,3 145,5<br />

K2,3 46,9 189,1<br />

K2,4 18,0 69,7<br />

K3,3 3,7 15,3<br />

K4,3 7,2 30,3<br />

K4,4 7,6 29,4<br />

V1 1052,9<br />

V2 682,5<br />

V3 682,5<br />

Sum 1326 1973<br />

Tabel B.17: Reaktioner på øst-vest stabiliserende vægge<br />

Det bemærkes, at der er overensstemmelse mellem summen af reaktionerne fundet i tabel<br />

B.16 og B.17 og punktlasterne fundet på figur B.3 og B.4.<br />

38


B.3. LODRET LAST PÅ KERNE 1<br />

B.3 Lodret last på kerne 1<br />

De lodrette laster i kerne K1,1 beregnes, og på figur B.12 ses hvilke vægge, der er bærende.<br />

Det forudsættes, at alle vægge har samme tykkelse på 0,18m.<br />

Figur B.12: Kerne 1<br />

Væghjørnerne vil påvirkes af en lodret forskydn<strong>in</strong>gskraft, idet den vandrette last fordeles<br />

efter de relative stivheder, der tager hensyn til væggenes sammenhæng med andre bærende<br />

vægge. Det forudsættes derfor, at væghjørnerne forb<strong>in</strong>des med forskydn<strong>in</strong>gsarmer<strong>in</strong>g, der<br />

kan udformes som på figur B.13.<br />

Figur B.13: Forskydn<strong>in</strong>gsarmer<strong>in</strong>g i væghjørner, [S.E.Beton A/S, 2004]<br />

Følgende beregnes de lodrette laster på de bærende vægge, hvorefter lasterne føres til fundamentet.<br />

De karakteriste laster er tidligere bestemt i bilag A.<br />

Her udregnes et eksempel på lodret lastnedfør<strong>in</strong>g for væg K1,1. Væggens placer<strong>in</strong>g betyder,<br />

at den modtager lodrette laster fra hver side af tagkonstruktionen og nytte- og egenlast fra<br />

en side af etagedækkene samt væggens egenvægt, jf. figur B.14.<br />

39


Figur B.14: Væggens lastpåvirkn<strong>in</strong>g<br />

BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

Det bestemmes først hvor mange meter af tagkonstruktionen, der fører last ned gennem<br />

væggen. Dette gøres ved at opstille en statisk model, hvor der påføres en last på 1,0kN/m 2 ,<br />

jf. figur B.15<br />

Figur B.15: Statisk system for tagkonstruktion<br />

Den fundne reaktion på figur B.15 ganges på den regn<strong>in</strong>gsmæssige last. Egenvægten for<br />

tagkonstruktionen gøres regn<strong>in</strong>gsmæssig ved at gange med partialkoefficienten 1,15.<br />

Denne ganges med den fundne reaktion<br />

40<br />

Gd,tag = 1,15 · 3,4 = 3,91kN/m 2<br />

GK1,1 = 9,57 · 3,91 = 37,42kN/m


B.3. LODRET LAST PÅ KERNE 1<br />

Tagkontruktionen belastes tilsvarende af snelasten. Her f<strong>in</strong>des l<strong>in</strong>ielasten til<br />

Sd = 0,50 · 0,72 = 0,36kN/m 2<br />

SK1,1 = 9,57 · 0,36 = 3,45kN/m<br />

Egenlasten af etagedækkene og nyttelasten herpå bestemmes på tilsvarende måde som for<br />

tagkonstruktionen, og hertil benyttes figur B.16.<br />

Figur B.16: Statisk system for etagedæk<br />

Gd,dæk = 1,15 · 6,10 = 7,02kN/m 2<br />

GK1,1 = 4,58 · 7,02 = 32,13kN/m<br />

Nd = 1,00 · 3,00 = 3,00kN/m 2<br />

NK1,1 = 4,58 · 3,00 = 13,74kN/m<br />

Egenlasten fra de bærende <strong>in</strong>dervægge bestemmes til<br />

Gd,b.<strong>in</strong>der = 1,15 · 4,70 = 5,41kN/m 2<br />

Denne egenlast multipliceres med <strong>in</strong>dervæggens højde, hhv. 3,4m og 5,0m, for at f<strong>in</strong>de den<br />

påvirkende l<strong>in</strong>ielast.<br />

GK1,1 = 5,41 · 3,4 = 18,39kN/m for 3,4mh jvæg<br />

GK1,1 = 5,41 · 5,0 = 27,05kN/m for 5,0mh jvæg<br />

41


BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

L<strong>in</strong>ielasten ved fundamentet f<strong>in</strong>des ved at summere lasterne. Dette ses i tabel B.18.<br />

Væg K1,1 Antal L<strong>in</strong>ielast Sum af l<strong>in</strong>ielast<br />

[-] [kN/m] [kN/m]<br />

Egenvægt af tagkonstruktion 1 37,42 37,42<br />

Egenvægt af etagedæk 7 32,13 224,90<br />

Egenvægt bærende <strong>in</strong>dervæg, 3,4m 7 18,38 128,64<br />

Egenvægt bærende <strong>in</strong>dervæg, 5,0m 1 27,03 27,03<br />

Sne på tagkonstruktion 1 3,45 3,45<br />

Nyttelast på etagedæk 7 13,74 96,18<br />

I alt 517,61<br />

Tabel B.18: Summer<strong>in</strong>g af l<strong>in</strong>ielaster på væg K1,1<br />

Væggen K1,1 er 3,2m lang, hvorved den samlede punktlast virkende på fundamentet, kan<br />

udregnes til<br />

PK1,1 = 3,2 · 517,61 = 1656kN<br />

De lodrette laster i kerne K1 udregnes på tilsvarende måde. Resultaterne fremgår af tabel<br />

B.19.<br />

B.4 Lastnedfør<strong>in</strong>g<br />

Væg nr. Længde Punktlast P<br />

[m] [kN]<br />

K1,1 3,20 1656<br />

K1,2 9,31 6578<br />

K1,3 2,38 1245<br />

K1,4 4,33 1896<br />

K1,5 4,97 2338<br />

K1,6 5,21 1653<br />

K1,7 2,24 530<br />

K1,8 2,24 377<br />

K1,9 6,83 1575<br />

Tabel B.19: Lodrette laster virkende på kerne K1<br />

Lasterne føres ned til fundamentets overkant og omregnes til spænd<strong>in</strong>ger vha. Naviers og<br />

Grashoffs formler, dvs. en elastisk spænd<strong>in</strong>gsomregn<strong>in</strong>g. Dette gøres for last fra syd og øst.<br />

Afslutn<strong>in</strong>gsvis angives punktlasterne, der påvirker fundamentet. På figur B.17 ses lastsituationen<br />

for væg K1,1.<br />

42


B.4. LASTNEDFØRING<br />

Figur B.17: Lastsituation for væg K1,1, alle mål i meter<br />

Momentet beregnes ved at flytte de vandrette kræfter ned til fundamentsoverkant.<br />

47 · 17,0 + 43 · 8,4 = 1167kNm<br />

Inertimomentet for væg K1,1 beregnes ud fra antagelsen om, at <strong>in</strong>gen vægge er sammenhængende<br />

med andre vægge.<br />

1<br />

12 · 3,2 · 0,183 = 0,49m 4<br />

I tabel B.20 ses både momenterne og <strong>in</strong>ertimomenterne for de stabiliserende vægge i kerne<br />

K1.<br />

Væg nr. Moment [kNm] I [m 4 ]<br />

K1,1 1167 0,49<br />

K1,2 10074 12,08<br />

K1,3 645 0,20<br />

K1,4 2156 1,22<br />

K1,5 2868 1,84<br />

K1,6 2255 2,12<br />

K1,7 60 0,01<br />

K1,8 447 0,17<br />

K1,9 3222 4,78<br />

Tabel B.20: Momenter og <strong>in</strong>ertimomenter for kerne 1<br />

43


På figur B.18 <strong>in</strong>dlægges et lokalt koord<strong>in</strong>atsystem for væg K1,1.<br />

Figur B.18: Væg K1,1 med lokalt koord<strong>in</strong>atsystem<br />

BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

Normalspænd<strong>in</strong>gerne for væg K1,1 i ende E1 beregnes vha. Naviers formel og figur B.18.<br />

N M 1656 1167<br />

+ · x = + · 1,6 = 6672kN/m2<br />

A I 0,58 0,49<br />

På samme måde udregnes de øvrige normalspænd<strong>in</strong>ger, og på figur B.19 ses normalspænd<strong>in</strong>gerne<br />

for kerne K1 med vandret påvirkn<strong>in</strong>g fra syd, og på figur B.20 ses normalspænd<strong>in</strong>gerne for<br />

vandret påvirkn<strong>in</strong>g fra øst.<br />

44<br />

Figur B.19: Normalspænd<strong>in</strong>ger i kerne K1 med vandret last fra syd, spænd<strong>in</strong>ger i kN/m 2


B.4. LASTNEDFØRING<br />

Figur B.20: Normalspænd<strong>in</strong>ger i kerne K1 med vandret last fra øst, spænd<strong>in</strong>ger i kN/m 2<br />

Da fundamentssaml<strong>in</strong>gerne ikke udformes så de kan optage træk, kan trækspænd<strong>in</strong>gerne<br />

ikke tages i regn<strong>in</strong>g. Derfor ses bort fra disse, og trykspænd<strong>in</strong>gerne tilnærmes med en plastisk<br />

fordel<strong>in</strong>g istedet. Dette gøres ved at f<strong>in</strong>de den effektive længde, der er trykpåvirket. Den<br />

effektive længde lc beregnes ud fra excentriciten e, der bestemmes vha. formel B.5.<br />

hvor<br />

e = M<br />

P<br />

M er momentet forårssaget af den vandrette kraft<br />

P er den lodrette punktlast på væggen<br />

Den effektive længde lc beregnes herefter ud fra formel B.6.<br />

(B.5)<br />

lc = l − 2 · e (B.6)<br />

Spænd<strong>in</strong>gsomregn<strong>in</strong>gen foretages for alle de stabiliserende vægge i kerne K1 på nær væg<br />

K1,2 og K1,7, idet der ikke forekommer trækspænd<strong>in</strong>ger i disse. Den effektive længde lc<br />

beregnes for væg K1,1, og ud fra denne beregnes den plastiske spænd<strong>in</strong>g.<br />

45


e = 1167<br />

= 0,7m<br />

1656<br />

lc = 3,2 − 2 · 0,7 = 1,8m<br />

σpl = P<br />

lc ·t<br />

1656<br />

= = 5137kN/m2<br />

1,8 · 0,18<br />

BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

I tabel B.21 ses de effektive længder lc og plastiske normalspænd<strong>in</strong>ger σpl for kerne K1<br />

samt <strong>in</strong>dgangsværdierne til bestemmelse af disse.<br />

Væg nr. H [m] M [kNm] P [kN] e [m] lc [m] σpl [kN/m 2 ]<br />

K1,1 90 1167 1656 0,7 1,8 5137<br />

K1,2 781 9996 6583<br />

K1,3 50 645 1247 0,5 1,3 5151<br />

K1,4 167 2149 1895 1,1 2,1 5105<br />

K1,5 222 2846 2339 1,2 2,5 5133<br />

K1,6 175 2375 1653 1,4 2,3 3931<br />

K1,7 5 63 530<br />

K1,8 35 467 377 1,2 -0,2 -8931<br />

K1,9 250 3349 1575 2,1 2,6 3394<br />

Tabel B.21: Effektive længder og plastiske spænd<strong>in</strong>ger for kerne K1<br />

Det bemærkes, at der i væg K1,8 f<strong>in</strong>des en negativ effektiv længde lc og dermed en negativ<br />

plastisk spænd<strong>in</strong>g σpl, dvs. at der <strong>in</strong>gen trykspændn<strong>in</strong>g er på væggen, og den vil vælte. Dette<br />

skyldes, at væggen påvirkes af en lille lodret belastn<strong>in</strong>g i forhold til den vandrette last. For<br />

at modvirke dette, skal væggen forankres.<br />

De plastiske spænd<strong>in</strong>ger ses på figur B.21 og B.22 for vandret last fra hhv. syd og øst.<br />

46<br />

Figur B.21: Plastiske trykspænd<strong>in</strong>ger i kerne 1 med vandret last fra syd, spænd<strong>in</strong>ger i kN/m 2


B.4. LASTNEDFØRING<br />

Figur B.22: Plastiske spænd<strong>in</strong>ger i kerne K1 med vandret last fra øst, spænd<strong>in</strong>ger i kN/m 2<br />

Forskydn<strong>in</strong>gsspænd<strong>in</strong>gerne beregnes ligeledes for kerne K1. Dette gøres ved at opstille<br />

en vandret ligevægt, og på figur B.23 ses den statiske model for væg K1,1, hvorudfra<br />

ligevægten for denne væg opstilles.<br />

Figur B.23: Statisk model for væg k1,1 mht. vandret ligevægt<br />

47 + 43 = τ · 1,8 · 0,18<br />

τ = 280kN/m 2<br />

Forskydn<strong>in</strong>gsspænd<strong>in</strong>gerne for de resterende vægge i kerne K1 beregnes på lignende vis, og<br />

resultaterne for last fra hhv. syd og øst ses på figur B.24 og B.25.<br />

47


BILAG B. LASTNEDFØRING<br />

Figur B.24: Forskydn<strong>in</strong>gsspænd<strong>in</strong>ger i kerne k1,1 med vandret last fra syd, spænd<strong>in</strong>ger i kN/m 2<br />

Figur B.25: Forskydn<strong>in</strong>gsspænd<strong>in</strong>ger i kerne k1,1 med vandret last fra øst, spænd<strong>in</strong>ger i kN/m 2<br />

På figur B.26 ses hvilke laster, væg K1,1 afleverer til fundamentet. Den lodrette punktlast<br />

angriber Lc/2 fra kanten.<br />

48<br />

Figur B.26: Laster til fundament fra væg K1,1, mål i meter


Bilag C<br />

Stabiliserende vægelement<br />

I dette bilag dimensioneres væg K1,1 i den stabiliserende kerne i tårnet. Det betragtede<br />

vægfelts placer<strong>in</strong>g ses på figur C.1.<br />

Figur C.1: Det udvalgte vægelement<br />

49


BILAG C. STABILISERENDE VÆGELEMENT<br />

Der tages udgangspunkt i væggen i stueetagen, som er 4,74m høj, da denne optager den<br />

største lodrette belastn<strong>in</strong>g. Vægfeltet er excentrisk belastet, pga. opbygn<strong>in</strong>gen med dækelementer<br />

virkende på den ene side af væggen. Væggen forudsættes udført af beton med en<br />

karakteristisk trykspænd<strong>in</strong>g fck på 25MPa. Udstrækn<strong>in</strong>gen af væggen er b = 3,2m og der<br />

tages udgangspunkt i, at væggen har tykkelsen h = 180mm.<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige normalkraft NSd på væggen bestemmes i bilag B.4 til 1656kN/m.<br />

C.1 Armeret, excentrisk belastet væg<br />

Det vælges at armere væggen med en længdearmer<strong>in</strong>g, som placeres i 2 rækker à 25 stk.<br />

Ø12 ribbestål i styrkeklasse B500 er tilstrækkeligt til at optage lasten på den 1,8m lange<br />

trykzone. Tilsvarende mængde armer<strong>in</strong>g skal placeres i den modsatte ende af væggen for<br />

lastsituationen, hvor denne bliver belastet.<br />

Armer<strong>in</strong>gen placeres i en dybde, hvor et foreskrevet dæklag på 10mm + tolerancetillæg for<br />

passiv miljøklasse er overholdt. Tolerancetillægget vælges til 5mm [DS 411, 1999]. Hertil<br />

lægges endnu 8mm så der er plads til en bøjlearmer<strong>in</strong>g. Der afgrænses fra at dimensionere<br />

denne bøjlearmer<strong>in</strong>g. Tværsnittet kan ses på figur C.2.<br />

Figur C.2: Tværsnit i væggen samt med tøjn<strong>in</strong>gs- og spænd<strong>in</strong>gsfordel<strong>in</strong>g i tværsnittet<br />

Til bestemmelse af væggens bæreevne vælges at benytte DS 411’s metode II, der regner<br />

med en udbøjn<strong>in</strong>g på den sikre side. Bestemmes udbøjn<strong>in</strong>gen ved denne metode, er det<br />

tilstrækkeligt at eftervise, at tværsnittets regn<strong>in</strong>gsmæssige momentbæreevne MRd er større<br />

end det regn<strong>in</strong>gsmæssige snitmoment MSd [DS 411, 1999].<br />

50


C.1. ARMERET, EXCENTRISK BELASTET VÆG<br />

Først bestemmes det regn<strong>in</strong>gsmæssige snitmoment MSd af formel C.1.<br />

[DS 411, 1999]<br />

hvor<br />

MS0d<br />

MSd = MS0d + NSd(e1 + e2) (C.1)<br />

er det største moment <strong>in</strong>denfor væggens midterste femtedel [kNm]<br />

er den regn<strong>in</strong>gsmæssige normalkraft [kN]<br />

NSd<br />

e1 er excentriciteten, der tager hensyn til udførelsesunøjagtigheder [mm]<br />

e2 er udbøjn<strong>in</strong>gen beregnet ved formel C.3 [mm]<br />

Ved fastlæggelse af excentriciteten e1 tages der hensyn til udførelsesunøjagtigheder, hvori<br />

der <strong>in</strong>dgår tre faktorer. Det drejer sig om hhv. etageadskillelsers vederlagsdybde e1,1, forsætn<strong>in</strong>g<br />

af elementer fra ovenstående etager e1,2 samt væggens forhåndsdeformation e1,3. Hver<br />

af disse excentriciteter bestemmes, og den resulterende excentricitet udregnes, som summen<br />

af disse.<br />

Det undersøges, hvor stor en excentricitet e1,1, vist på figur C.3, der skabes af et dækelement<br />

oplagt med m<strong>in</strong>imalt vederlag, da dette giver den største excentricitet. Den påkrævede vederlagsdybde<br />

for et dækelement er 55mm [Betonelement A/S, 2004]. Da dækelementerne,<br />

der påvirker væggen, har en længde på 9,1m skal der tages højde for en længdetolerance T<br />

på ±20mm [Betonelement A/S, 2004]. Herved sættes det totale vederlag c til 75mm.<br />

Figur C.3: Excentriciteter fra etageadskillelser og ovenliggende elementer<br />

Da der påregnes m<strong>in</strong>imalt vederlag, betragtes en trekantet trykfordel<strong>in</strong>g fra dækket. Resultanten<br />

N1 af dette tryk regnes at virke i vederlagsdybden am<strong>in</strong>, se figur C.3. Dybden kan<br />

bestemmes af formel C.2, der gælder for direkte oplagte etageadskillelser.<br />

51


[Jensen, 1991]<br />

hvor<br />

am<strong>in</strong> = 1<br />

3<br />

c er etagedækkets tilstræbte vederlag [mm]<br />

T er etagedækkets længdetolerance [mm]<br />

BILAG C. STABILISERENDE VÆGELEMENT<br />

1 (c − 2T ) (C.2)<br />

Vederlagsdybden am<strong>in</strong> udregnes, og excentriciteten e1,1 i forhold til væggens centerl<strong>in</strong>ie<br />

bestemmes.<br />

am<strong>in</strong> = 1 1<br />

3 · (75 − 2 · 20) = 21,7mm<br />

e1,1 = 90,0 − 21,7 = 68,3mm<br />

Normalkraftens excentricitet e1,2, som følge af forsætn<strong>in</strong>g af væggenes midterplaner fra etage<br />

til etage, kan sættes til 0,05·tykkelsen, dog m<strong>in</strong>dst 10mm [DS 411, 1999]. Tilfældet med<br />

forsætn<strong>in</strong>g af elementet ses også på figur C.3. Excentriciteten e1,2 bestemmes til<br />

<br />

e1,2 = max<br />

10<br />

0,05 · 180<br />

= 10mm<br />

Excentriciteten e1,3 er væggens afvigelse fra den plane form, dvs. forhåndsdeformationen,<br />

kan sættes til 1/500·fri søjlelængde, dog m<strong>in</strong>dst 5mm. Afvigelsen forudsættes at have samme<br />

form som væggens udbøjn<strong>in</strong>g ved kritisk last [DS 411, 1999].<br />

Den fri søjlelængde ls, der er afhængig af væggens understøtn<strong>in</strong>gsforhold, fastlægges til<br />

væggens fulde højde, dvs. ls = 4740mm, da væggen regnes simpelt understøttet i begge<br />

ender. Det statiske system er vist på figur C.4.<br />

52<br />

Figur C.4: Væggens understøtn<strong>in</strong>gsforhold og skønnede dimensioner


C.1. ARMERET, EXCENTRISK BELASTET VÆG<br />

Herefter bestemmes e1,3.<br />

<br />

e1,3 = max<br />

1<br />

500<br />

5<br />

= 9,5mm<br />

· 4740<br />

Der foretages en vægtn<strong>in</strong>g af excentriciteterne fra elementernes placer<strong>in</strong>g, da dækelementet<br />

over væggen og de ovenliggende elementer påvirker væggen med forskellige laster. Dækelementet<br />

bidrager med en normalkraft på N1 = 145kN, mens de ovenliggende elementer samlet<br />

bidrager med N2 = 1511kN, hvilket er beregnet ud fra bilag B.3. Normalkraftens resulterende<br />

excentricitet e1 bestemmes til<br />

e1 =<br />

68,3 · 145 + 10 · 1511<br />

145 + 1511<br />

+ 9,5 = 24,6mm<br />

Excentriciten e2 ved væggens midte kan efter DS 411 beregnes af formel C.3.<br />

[DS 411, 1999]<br />

hvor<br />

e2 = 1<br />

10 · εcu + εy<br />

· l<br />

d<br />

2 s<br />

εcu er betonens brudtøjn<strong>in</strong>g [-]<br />

εy er armer<strong>in</strong>gens tøjn<strong>in</strong>g ved begyndende flydn<strong>in</strong>g [-]<br />

d er tværsnittets effektive højde, jf. figur C.2 [mm]<br />

er væggens frie søjlelængde [mm]<br />

ls<br />

(C.3)<br />

Betonens brudtøjn<strong>in</strong>g sættes til εcu = 3,5 · 10 −3 [DS 411, 1999]. Armer<strong>in</strong>gens tøjn<strong>in</strong>g ved<br />

begyndende flydn<strong>in</strong>g εy er afhængig af armer<strong>in</strong>gens styrkeklasse og bestemmes af formel<br />

C.4.<br />

[DS 411, 1999]<br />

hvor<br />

fyk<br />

Esk<br />

εy = fyk<br />

Esk<br />

er armer<strong>in</strong>gens karakteristiske styrke [MPa]<br />

er armer<strong>in</strong>gens karakteristiske elasticitetsmodul [MPa]<br />

Tøjn<strong>in</strong>gen udregnes af formel C.4 til<br />

εy = 500<br />

= 2,50 · 10−3<br />

200000<br />

(C.4)<br />

53


Udbøjn<strong>in</strong>gen e2 bestemmes af formel C.3 til<br />

BILAG C. STABILISERENDE VÆGELEMENT<br />

e2 = 1 (3,5 + 2,50) · 10−3<br />

· · 4740<br />

10 151<br />

2 = 89,3mm<br />

Det største moment <strong>in</strong>denfor den midterste femtedel MS0d er forårsaget af den excentriske<br />

belastn<strong>in</strong>g fra de ovenstående elementer. Dette moment kan bestemmes ud fra momentkurven<br />

på figur C.5, der viser, at MS0d bestemmes i afstanden 3<br />

5 ls fra bunden.<br />

Momentet udregnes til<br />

Figur C.5: Opstalt og momentkurve for væggen<br />

MS0d = 3<br />

5 · NSd · e = 3<br />

5 · 1656 · 24,6 · 10−3 = 24kNm<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige normalkraft er NSd = 1656kN. Excentriciteterne e1 og e2 bestemmes<br />

til hhv. 24,6mm og 89,3mm.<br />

Det regn<strong>in</strong>gsæssige snitmoment udregnes af formel C.1 til<br />

MSd = 24 + 1656 · (24,6 + 89,3) · 10 −3 = 213kNm<br />

Til bestemmelse af tværsnittets momentbæreevne MRd opstilles en ækvivalensbet<strong>in</strong>gelse for<br />

projektion på x-aksen, jf. figur C.2. Her skal der være ækvivalens mellem de påførte snitkræfter<br />

og de viste spænd<strong>in</strong>gsresultanter.<br />

54


C.1. ARMERET, EXCENTRISK BELASTET VÆG<br />

For det opstillede tværsnit på figur C.2 skønnes, at tøjn<strong>in</strong>gerne i armer<strong>in</strong>gen og betonen<br />

overholder følgende forudsætn<strong>in</strong>ger, svarende til normaltarmeret brudtilstand.<br />

εy ≤ εs < εu<br />

−εyc < εsc < εy<br />

Ud fra figur C.2 opstilles ækvivalensbet<strong>in</strong>gelsen<br />

hvor<br />

εc < −εcu<br />

N = −Fc − Fsc + Fs<br />

N er den regn<strong>in</strong>gsmæssige normalkraft på væggen [N]<br />

Fc er resultanten af trykspænd<strong>in</strong>gerne i betonen [N]<br />

Fsc er resultanten af spænd<strong>in</strong>gerne i trykarmer<strong>in</strong>gen [N]<br />

er resultanten af spænd<strong>in</strong>gerne i trækarmer<strong>in</strong>gen [N]<br />

Fs<br />

Resultanten af trykspænd<strong>in</strong>gerne i betonen Fc bestemmes af formel C.6.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

Fc = 0,8 · x · b · fcd<br />

b er væggens bredde [mm]<br />

x er null<strong>in</strong>iedybden [mm]<br />

er den regn<strong>in</strong>gsmæssige betontrykstyrke [MPa]<br />

fcd<br />

Resultanten af spænd<strong>in</strong>gerne i trækarmer<strong>in</strong>gen Fs bestemmes af formel C.7.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

As<br />

σs<br />

Fs = As · σs<br />

er trækarmer<strong>in</strong>gens areal [mm2 ]<br />

er spænd<strong>in</strong>gen i trækarmer<strong>in</strong>gen [MPa]<br />

(C.5)<br />

(C.6)<br />

(C.7)<br />

Spænd<strong>in</strong>gen σs er afhængig af de stillede tøjn<strong>in</strong>gsforudsætn<strong>in</strong>ger. I dette tilfælde gælder<br />

formel C.8.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

σs = fyd for εy ≤ εs < εu (C.8)<br />

55


fyd<br />

er armer<strong>in</strong>gens regn<strong>in</strong>gsmæssige flydespænd<strong>in</strong>g [MPa]<br />

BILAG C. STABILISERENDE VÆGELEMENT<br />

Resultanten af spænd<strong>in</strong>gerne i trykarmer<strong>in</strong>gen Fsc bestemmes af formel C.9.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

Asc<br />

σsc<br />

Fsc = Asc · σsc<br />

er trykarmer<strong>in</strong>gens areal [mm2 ]<br />

er spænd<strong>in</strong>gen i trykarmer<strong>in</strong>gen [MPa]<br />

(C.9)<br />

Spænd<strong>in</strong>gen σsc er afhængig af de stillede tøjn<strong>in</strong>gsforudsætn<strong>in</strong>ger. I dette tilfælde gælder<br />

formel C.10.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

Esd<br />

εs<br />

σsc = Esd · εsc for −εyc < εsc < εy (C.10)<br />

er armer<strong>in</strong>gens regn<strong>in</strong>gsmæssige elasticitetsmodul [MPa]<br />

er tøjn<strong>in</strong>gen i trækarmer<strong>in</strong>gen [MPa]<br />

Tryktøjn<strong>in</strong>gen εsc bestemmes ved brug af formel C.11.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

dsc<br />

εsc = −εcu ·<br />

x − dsc<br />

x<br />

er afstanden til trykarmer<strong>in</strong>gen, se figur C.2 [mm]<br />

Tilsvarende bestemmes træktøjn<strong>in</strong>gen εs af formel C.12.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

εs = εcu ·<br />

d − x<br />

x<br />

De skønnede armer<strong>in</strong>garealer for hhv. træk- og trykarmer<strong>in</strong>gen bestemmes til<br />

As = Asc = 25 · 1<br />

4 · π · 122 = 2,83 · 10 3 mm 2<br />

Armer<strong>in</strong>gens regn<strong>in</strong>gsmæssige elasticitetsmodul Esd sættes lig 1,54 · 10 5 MPa.<br />

56<br />

(C.11)<br />

(C.12)


C.1. ARMERET, EXCENTRISK BELASTET VÆG<br />

Ved omskrivn<strong>in</strong>g af ækvivalensbet<strong>in</strong>gelsen fra formel C.5 og <strong>in</strong>dsættelse af førnævnte værdier<br />

isoleres null<strong>in</strong>iedybden x.<br />

N = −0,8 · x · b · fcd − Asc · Es · εcu ·<br />

x − dsc<br />

x + As · fcux<br />

−1656 · 10 3 = −0,8 · x · 1800 · 13,8 − 2,83 · 10 3 · 1,54 · 10 5 · 3,5 · 10 −3 ·<br />

x = 83,2mm<br />

+2,83 · 10 3 · 350<br />

x − 29<br />

x<br />

Det er nødvendigt at kontrollere, at de skønnede tøjn<strong>in</strong>gsforudsætn<strong>in</strong>ger for hhv. tryk- og<br />

trækarmer<strong>in</strong>gen er rigtige. Dette gøres ved brug af formel C.11 og C.12.<br />

Trykarmer<strong>in</strong>g (−εyc < εsc < εy)<br />

Trækarmer<strong>in</strong>g (εy ≤ εs < εu)<br />

εsc = −3,5 · 10 −3 ·<br />

83,2 − 29<br />

83,2<br />

= −2,28 · 10−3<br />

−2,50 · 10 −3 < −2,28 · 10 −3 < 2,50 · 10 −3 ⇒ OK!<br />

εs = 3,5 · 10 −3 ·<br />

151 − 83,2<br />

83,2<br />

= 2,85 · 10 −3<br />

2,50 · 10 −3 ≤ 2,85 · 10 −3 < 82,75 · 10 −3 ⇒ OK!<br />

Da begge tøjn<strong>in</strong>gsforudsætn<strong>in</strong>ger er overholdt kan tværsnittets momentbæreevne MRd bestemmes<br />

ved at opstille en momentligevægt for systemet på figur C.2.<br />

MRd = 0,8x · b · fcd · h<br />

2 − 0,4x + As · fyd · d − h<br />

<br />

2 + Asc · Esd · εsc · <br />

<br />

h x − dsc<br />

2 − dsc ·<br />

x<br />

MRd = 0,8 · 83,2 · 1800 · 13,8 · (90 − 0,4 · 83,2) + 2,83 · 10 3 · 350 · (151 − 90)<br />

+2,83 · 10 3 · 1,54 · 10 5 · 3,5 · 10 −3 <br />

83,2 − 29<br />

· (90 − 29) ·<br />

83,2<br />

MRd = 215kNm<br />

Det kontrolleres om tværsnittets momentbæreevne MRd er tilstrækkeligt til at optage det<br />

regn<strong>in</strong>gsmæssige moment MSd.<br />

MRd ≥ MSd<br />

215kNm ≥ 213kNm ⇒ OK!<br />

57


BILAG C. STABILISERENDE VÆGELEMENT<br />

Herved er væggens momentbæreevne tilstrækkelig iht. beregn<strong>in</strong>g efter metode II. Bestemmelsen<br />

af excentriciteten e2 ved brug af formel C.3 er ofte urimeligt meget på den sikre side<br />

og kan derfor betyde en overdimensioner<strong>in</strong>g [Heshe et al, 2001]. Den bestemte mængde<br />

armer<strong>in</strong>g over trykzonen placeres også i den modsatte ende af væggen for en situation, hvor<br />

denne belastes. I alt placeres 2 rækker à 45 stk. Ø12 ribbestål i styrkeklasse B500, jf. figur<br />

C.2.<br />

I den ovenstående dimensioner<strong>in</strong>g regnes mmed at trykzonen på 1,8m overfører alle spænd<strong>in</strong>ger.<br />

I realiteten vil den resterende del af væggen ligeledes overføre nogle af spænd<strong>in</strong>gerne,<br />

hvilket medfører, at dimensioner<strong>in</strong>gen er på den sikre side.<br />

C.2 Eftervisn<strong>in</strong>g som centralt belastet væg<br />

For excentrisk belastede vægge gælder desuden, at de skal undersøges som centralt belastede<br />

for udbøjn<strong>in</strong>g i den farligste retn<strong>in</strong>g [DS 411, 1999]. På grundlag af dette bestemmes<br />

væggens kritiske normalkraft NRcrd ved central belastn<strong>in</strong>g.<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige værdi af væggens kritiske betontrykspænd<strong>in</strong>g σcrd ved central belastn<strong>in</strong>g<br />

bestemmes af formel C.13.<br />

[DS 411, 1999]<br />

hvor<br />

E0crd<br />

λ<br />

σcrd =<br />

fcd<br />

1 + fcd<br />

π 2 ·E0crd λ2<br />

(C.13)<br />

er tangenthældn<strong>in</strong>gen i begyndelsespunktet af betonens trykarbejdsl<strong>in</strong>ie [MPa]<br />

er væggens slankhedsforhold for farligste udbøjn<strong>in</strong>gsretn<strong>in</strong>g [-]<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige værdi af tangenthældn<strong>in</strong>gen E0crd ved undersøgelse af <strong>in</strong>stabilitet<br />

bestemmes som den m<strong>in</strong>dste værdi af udtrykkene i formel C.14.<br />

[DS 411, 1999]<br />

hvor<br />

E0d<br />

<br />

1000 · fcd<br />

E0crd ≤<br />

0,75 · E0d<br />

er betonens regn<strong>in</strong>gsmæssige begyndelseselasticitetskoefficient [MPa]<br />

(C.14)<br />

Den karakteristiske værdi af betonens begyndelseselasticitetskoefficient E0k bestemmes ved<br />

en funktion af betonens karakteristiske trykstyrke fck ved brug af formel C.15.<br />

[DS 411, 1999]<br />

58<br />

E0k = 51000 ·<br />

fck<br />

fck + 13<br />

(C.15)


C.2. EFTERVISNING SOM CENTRALT BELASTET VÆG<br />

Da betonens karakteristiske trykstyrke er forudsat at være 25MPa, f<strong>in</strong>des E0k af formel C.15<br />

til<br />

E0k = 51000 ·<br />

25<br />

= 33553MPa<br />

25 + 13<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige værdi f<strong>in</strong>des ved at benytte partialkoefficienten for armeret beton.<br />

E0d = 33553<br />

= 18487MPa<br />

1,815<br />

Tangenthældn<strong>in</strong>gen E0crd bestemmes af formel C.14.<br />

<br />

1000 · 13,8 = 13800MPa<br />

E0crd ≤<br />

0,75 · 18487 = 13865MPa<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige værdi af begyndelseselasticitetskoefficienten er den m<strong>in</strong>dste af de<br />

udregnede værdier, dvs. E0crd = 13800MPa.<br />

Væggens slankhedsforhold λ bestemmes som forholdet mellem den frie søjlelængde og<br />

<strong>in</strong>ertiradien i i udbøjn<strong>in</strong>gsretn<strong>in</strong>gen. Inertiradien f<strong>in</strong>des uden hensyntagen til armer<strong>in</strong>gens<br />

areal og bestemmes af formel C.16.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

Ic<br />

Ac<br />

i =<br />

Ic<br />

er <strong>in</strong>ertimomentet for farligste udbøjn<strong>in</strong>gsretn<strong>in</strong>g [mm4 ]<br />

er væggens tværsnitsareal [mm2 ]<br />

Inertimomentet for den farligste udbøjn<strong>in</strong>gsretn<strong>in</strong>g bestemmes til<br />

Trykzonens tværsnitsareal er bestemt til<br />

Ac<br />

Ic = 1<br />

12 · 1803 · 1800 = 8,75 · 10 8 mm 4<br />

Ac = 180 · 1800 = 3,24 · 10 5 mm 2<br />

(C.16)<br />

59


Herved kan <strong>in</strong>ertiradien af formel C.16 bestemmes til<br />

i =<br />

BILAG C. STABILISERENDE VÆGELEMENT<br />

<br />

8,75 · 108 = 52mm<br />

3,24 · 105 Den frie søjlelængde er bestemt til ls = 4740mm. Herved bestemmes den kritiske betontrykspænd<strong>in</strong>g<br />

σcrd af formel C.13.<br />

σcrd =<br />

13,8<br />

1 + 13,8<br />

π 2 ·13800<br />

4740<br />

52<br />

2 = 7,49MPa<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige værdi af søjlens kritiske normalkraft NRcrd bestemmes, som den m<strong>in</strong>dste<br />

værdi af de opstillede udtryk i formel C.17.<br />

[DS 411, 1999]<br />

hvor<br />

σcrd<br />

NRcrd ≤<br />

⎧<br />

⎨ σcrd · Ac · (1 + α · ρ)<br />

⎩<br />

σcrd · Ac + fycd · Asc<br />

2 · σcrd · Ac<br />

er den kritiske betontrykspænd<strong>in</strong>g [MPa]<br />

Ac er betontværsnittets areal [mm 2 ]<br />

α er forholdet mellem armer<strong>in</strong>gens og betonens elasticitetsmoduler [-]<br />

ρ er armer<strong>in</strong>gsforholdet [-]<br />

fycd er trykspænd<strong>in</strong>gen i armer<strong>in</strong>gen [MPa]<br />

er længdearmer<strong>in</strong>gens areal [mm2 ]<br />

Asc<br />

(C.17)<br />

Trykspænd<strong>in</strong>gen i armer<strong>in</strong>gen regnes ikke større end armer<strong>in</strong>gens regn<strong>in</strong>gsmæssige flydespænd<strong>in</strong>g,<br />

dvs. fycd = 350MPa [DS 411, 1999].<br />

Armer<strong>in</strong>gsforholdet ρ def<strong>in</strong>eres som forholdet mellem længdearmer<strong>in</strong>gens areal Asc og betontværsnittets<br />

areal Ac.<br />

ρ =<br />

2 · 2,83 · 103<br />

= 1,75 · 10−2<br />

3,24 · 105 Forholdet mellem elasticitetsmodulerne α bestemmes ud fra formel C.18.<br />

[DS 411, 1999]<br />

60<br />

α = Esd<br />

500 · fcd<br />

(C.18)


C.2. EFTERVISNING SOM CENTRALT BELASTET VÆG<br />

Indsættes de regn<strong>in</strong>gsmæssige værdier i formel C.18 fås et forhold på<br />

α =<br />

1,54 · 105<br />

= 20<br />

500 · 13,8<br />

Den kritiske normalkraft NRcrd bestemmes herefter af udtrykkene i formel C.17.<br />

NRcrd ≤<br />

NRcrd ≤<br />

⎧<br />

⎨<br />

⎩<br />

⎧<br />

⎨<br />

⎩<br />

7,49 · 3,24 · 10 5 · 1 + 20 · 1,75 · 10 −2<br />

7,49 · 3,24 · 10 5 + 350 · 2 · 2,83 · 10 3<br />

2 · 7,49 · 3,24 · 10 5<br />

3276kN<br />

4408kN<br />

4854kN<br />

Herved bliver søjlens regn<strong>in</strong>gsmæssige bæreevne NRcrd = 3276kN. Det kontrolleres, om<br />

bæreevnen er tilstrækkelig til at optage den regn<strong>in</strong>gsmæssige lastpåvirkn<strong>in</strong>g NSd.<br />

NRcrd ≥ NSd<br />

3276kN ≥ 1656kN ⇒ OK!<br />

Som det fremgår af bæreevnekriteriet har væggen tilstrækkelig bæreevne som centralt belastet<br />

søjle.<br />

C.2.1 M<strong>in</strong>imumsarmer<strong>in</strong>g<br />

DS 411 stiller et m<strong>in</strong>imumskrav til væggens længdearmer<strong>in</strong>g. Kravet lyder, at armerede<br />

vægge, der regnes centralt belastet, skal forsynes med en længdearmer<strong>in</strong>g, der udgør 0,75%<br />

af det nødvendige betontværsnit. Overholdes dette krav ikke, kan væggen ikke regnes armeret.<br />

M<strong>in</strong>imumsarmer<strong>in</strong>gen Asc,m<strong>in</strong> udregnes af formel C.19.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

M<strong>in</strong>imumsarealet bestemmes til<br />

Asc,m<strong>in</strong> = 0,75 · 10 −2 ·<br />

Asc,m<strong>in</strong> = 0,75 · 10 −2 · NSd<br />

σcrd<br />

1656 · 103<br />

7,49 = 1,66 · 103 mm 2<br />

(C.19)<br />

61


BILAG C. STABILISERENDE VÆGELEMENT<br />

Det kontrolleres om det benyttede armer<strong>in</strong>gsareal Asc er større end den fundne m<strong>in</strong>imumsarmer<strong>in</strong>g<br />

Asc,m<strong>in</strong>.<br />

Asc,m<strong>in</strong> ≤ Asc<br />

C.3 Kontrol mod knusn<strong>in</strong>g<br />

1,66 · 10 3 mm 2 ≤ 5,66 · 10 3 mm 2 ⇒ OK!<br />

Det undersøges, om den maksimale spænd<strong>in</strong>g ved bunden af væggen medfører, at betonen<br />

knuses. Spænd<strong>in</strong>gen for den aktuelle væg blev i bilag B.4 fundet til 5137kN/m 2 =<br />

5,14MPa. Det undersøges om denne værdi er lavere en betonens regn<strong>in</strong>gsmæssige trykstyrke<br />

fcd = 13,8 for armeret beton.<br />

σSd ≤ fcd<br />

5,14MPa ≤ 13,8MPa ⇒ OK!<br />

Herved knuses betonen ikke. Tilsvarende undersøgelser er lavet for de øvrige stabiliserende<br />

vægge i kerne K1. Resultaterne ses i tabel C.1.<br />

62<br />

Væg nr. Trykzonelængde σSd σSd ≤ fcd<br />

[m] [MPa] [-]<br />

K1,1 1,8 5,14 <br />

K1,2 9,3 7,78 <br />

K1,3 1,0 5,15 <br />

K1,4 2,3 5,11 <br />

K1,5 2,4 5,13 <br />

K1,6 2,9 3,93 <br />

K1,7 1,0 5,28 <br />

K1,8 - - - - - - - - -<br />

K1,9 4,3 3,58 <br />

Tabel C.1: Eftervisn<strong>in</strong>g mod knusn<strong>in</strong>g, forudsat fcd = 13,8MPa for armerede vægge


Bilag D<br />

Fuger<br />

I dette bilag dimensioneres en fuge mellem to vægelementer i væg K1,1 i tårnets stabiliserende<br />

kerne.<br />

D.1 Materialeparametre<br />

Materialerne, som fugerne i bygn<strong>in</strong>gen er opbygget af, beskrives i det følgende. Fugerne<br />

dimensioneres i brudgrænsetilstand samt i høj sikkerhedsklasse og normal materialekontrolklasse.<br />

Der anvendes slap armer<strong>in</strong>g i form af ribbestål i styrkeklasse B550 iht. DS 13080.<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige flydespænd<strong>in</strong>g af ribbestålet fyd bliver derved<br />

fyd = fyk<br />

γs<br />

=<br />

550<br />

= 384,6MPa<br />

1,3 · 1,1 · 1,0<br />

Fugebetonen, som benyttes, har en karakteristiske tryk- og trækstyrke på henholdsvis 25MPa<br />

og 1,6MPa. De regn<strong>in</strong>gsmæssige værdier for disse er<br />

D.2 Lastpåvirkn<strong>in</strong>g<br />

fcd = fck<br />

γc<br />

fctd = fctk<br />

γc<br />

=<br />

=<br />

25<br />

= 13,8MPa<br />

1,65 · 1,1 · 1,0<br />

1,6<br />

= 0,9MPa<br />

1,65 · 1,1 · 1,0<br />

På figur D.1 fremgår den udvalgte væg i tårnets stabiliserende kerne, hvor den lodrette vægfuge<br />

f<strong>in</strong>des i.<br />

63


Figur D.1: Den udvalgte væg i tårnets stabiliserende kerne, mål i mm<br />

BILAG D. FUGER<br />

Væggen er delt op i 3 stykker af 1,06m. Den lodrette last stammende fra egen- og nyttelasten,<br />

som ses på figur D.2, giver ikke anledn<strong>in</strong>g til forskydn<strong>in</strong>g i fugerne, da denne last er<br />

lige stor på alle tre elementer og i øvrigt regnes lasten nedført til fundamentet via væggene.<br />

Figur D.2: Den lodrette last på væggen<br />

Dermed påvirkes fugen kun af en forskydn<strong>in</strong>g stammende fra den vandrette last i form af<br />

den vandrette masselast jf. bilag B.1. En model af den lastpåvirkede væg fremgår af figur<br />

D.3.<br />

64


D.3. STØBESKELLET<br />

Figur D.3: Model af den lastpåvirkede væg fra stue- til 7. etage<br />

I bilag B.1 er den regn<strong>in</strong>gsmæssige forskydn<strong>in</strong>gsspænd<strong>in</strong>g, som fugen belastes med, beregnet<br />

til<br />

D.3 Støbeskellet<br />

τsd = 0,28MPa<br />

For et støbeskel, hvor armer<strong>in</strong>g og normalkraft kan regnes jævnt fordelt over det betragtede<br />

areal, kan den regn<strong>in</strong>gsmæssige forskydn<strong>in</strong>gsbæreevne τRd bestemmes ud fra formel D.1.<br />

[DS 411, 1999]<br />

hvor<br />

τRd = kT · τcd + µ· (ρ · fyd · s<strong>in</strong>α + σnd) + ρ · fyd · cosα ≤ 0,5 · vv · fcd<br />

(D.1)<br />

kT er en faktor afhængig af overfladetypen i henhold til tabel V 6.2.2.4<br />

τcd<br />

[DS 411, 1999] [-]<br />

er 0,25 · fctd svarende til den laveste betonstyrke, der <strong>in</strong>dgår i saml<strong>in</strong>gen [MPa]<br />

65


BILAG D. FUGER<br />

µ er friktionskoefficienten afhængig af overfladetypen i henhold til tabel V 6.2.2.4<br />

[DS 411, 1999] [-]<br />

ρ er armer<strong>in</strong>gsforholdet As/A j [-]<br />

As<br />

er tværsnitsarealet (målt v<strong>in</strong>kelret på armer<strong>in</strong>gens retn<strong>in</strong>g) af den armer<strong>in</strong>g gennem<br />

støbeskellet, som deltager i forskydn<strong>in</strong>gsoptagelsen [mm 2 ]<br />

A j er støbeskellets areal [mm 2 ]<br />

σnd<br />

vv<br />

fcd<br />

er normalkomposanten af den spænd<strong>in</strong>g, der virker på støbeskellet svarende til<br />

den regn<strong>in</strong>gsmæssige last. Positiv som tryk og maks. 0,6 · fcd [MPa]<br />

er effektivitetsfaktoren afhængig af betonstyrken i henhold til tabel V 6.2.2.1<br />

[DS 411, 1999] [-]<br />

er den regn<strong>in</strong>gsmæssige styrke af den laveste betonstyrke, der <strong>in</strong>dgår i saml<strong>in</strong>gen<br />

[MPa]<br />

Den lodrette vægfuge i tårnets stabiliserende kerne, hvor det vælges at fokusere på forskydn<strong>in</strong>gsarmer<strong>in</strong>gen,<br />

udformes som en fortandet fuge jf. figur D.4.<br />

Figur D.4: Længdefugens udformn<strong>in</strong>g, alle mål i mm<br />

V<strong>in</strong>klen α dannes mellem støbeskellet og tværarmer<strong>in</strong>gen. For denne fuge er tværarmer<strong>in</strong>gen<br />

den lodrette armer<strong>in</strong>g i væggen, dvs. α er lig 90 ◦ . For den fortandede fuge er kT lig<br />

2. Fugerne opbygges af beton med samme styrke som væggene, og derved kan τcd og fcd<br />

bestemmes. Friktionskoefficienten µ for fortandede støbeskel er lig 0,9. Støbeskellets areal<br />

A j beregnes som tandarealet.<br />

A j = (2 · 37,5 + 75 + 2 · 52,2) · 4740 = 1,206 · 10 6 mm 2<br />

Effektivitetsfaktoren vv for den valgte betonstyrke er 0,58 [DS 411, 1999]. σnd er et tillæg til<br />

støbeskellets regn<strong>in</strong>gsmæssige forskydn<strong>in</strong>gsbæreevne i tilfælde af at støbeskellet er påvirket<br />

af tryk. Størrelsen af spænd<strong>in</strong>gen bestemmes ud fra den dimensionsgivende forskydn<strong>in</strong>gskraft<br />

V på 90,4kN fordelt på arealet af fugen. I tilfælde af at støbeskellet påvirkes<br />

af træk sættes σnd lig nul. Hermed kan det nødvendige armer<strong>in</strong>gsareal bestemmes ud fra<br />

formel D.1 når<br />

66


D.4. MINIMUMSKRAV<br />

til<br />

τRd ≥ τsd<br />

<br />

<br />

As<br />

2 · 0,25 · 0,9 + 0,9 ·<br />

· 384,6<br />

1,206 · 106 As = −557mm 2<br />

≥ 0,28<br />

Dvs. at der ikke er behov for forskydn<strong>in</strong>gsarmer<strong>in</strong>g i fugen, dog er der et m<strong>in</strong>imumskrav til<br />

armer<strong>in</strong>gen, hvilket undersøges i afsnit D.4. Ydermere opfyldes uligheden i formel D.1, idet<br />

armer<strong>in</strong>gsarealet er nul, og derved bliver τRd lig 0,44MPa.<br />

τRd ≤ 0,5 · 0,58 · 13,8<br />

0,44MPa ≤ 3,99MPa<br />

Dvs. den benyttede formel D.1 er gyldig og derved har den lodrette vægfuge tilstrækkelig<br />

forskydn<strong>in</strong>gsbæreevne.<br />

D.4 M<strong>in</strong>imumskrav<br />

M<strong>in</strong>imumskravet til armer<strong>in</strong>gsarealet iht. DS 411/Ret.1:2002 bestemmes ud fra formel D.2.<br />

[DS 411, 1999]<br />

til<br />

ρ ≥ 0,02 · fcd − σnd<br />

fyd · s<strong>in</strong>α<br />

1,206 · 106 = 0,02 · 13,8 − 0<br />

A j<br />

A j = 864mm 2<br />

384,6 · s<strong>in</strong>90<br />

Dette armer<strong>in</strong>gsareal svarer til 4 stk. Ø12 U-bøjler (2-snit).<br />

(D.2)<br />

67


68<br />

BILAG D. FUGER


Bilag E<br />

Etagekryds<br />

I etageadskillelser skal lasten fra de ovenliggende vægge føres ned gennem en udstøbt fugebeton.<br />

Den lodrette bæreevne NRd for et etagekryds bestemmes ved formel E.1.<br />

[Jensen, 1991]<br />

hvor<br />

NRd = b · ae f · fcd<br />

ae f er den effektive bredde af fugebetonen [mm]<br />

b<br />

fcd<br />

er længden af det aktuelle etagekryds [mm]<br />

er den m<strong>in</strong>dste af væggens eller etagekrydsets trykstyrker [MPa]<br />

(E.1)<br />

Det undersøges, om fugen i etagekrydset for væg K1,1 har tilstrækkelig bæreevne til at<br />

overføre belastn<strong>in</strong>gen. Den effektive bredde ae f af fugen bestemmes af figur E.1 til 105mm.<br />

Væggens, og derved etagekrydsets, effektive længde er i bilag B.4 fundet til 1800mm. Den<br />

regn<strong>in</strong>gsmæssige betontrykstyrke fcd sættes til 9,1MPa for uarmeret beton i fugen med en<br />

karakteristisk trykstyrke på 25MPa, høj sikkerhedsklasse og normal materialkontrolklasse.<br />

Figur E.1: Effektiv bredde ae f i etagekryds<br />

69


Bæreevnen f<strong>in</strong>des af formel E.1 til<br />

NRd = 1800 · 105 · 9,1 = 1720kN<br />

BILAG E. ETAGEKRYDS<br />

Det undersøges hvorvidt etagekrydsets bæreevne er tilstrækkelig til at optage den regn<strong>in</strong>gmæssige<br />

lastpåvirkn<strong>in</strong>g NSd, som bestemmes til 1656kN i bilag B.3.<br />

70<br />

NRd ≥ NSd<br />

1720kN ≥ 1656kN ⇒ OK!


Bilag F<br />

Dækarmer<strong>in</strong>g<br />

I dette bilag dimensioneres længdearmer<strong>in</strong>gen i fugerne på tårnets etagedæk på 7. etage<br />

samt rand- og hjørnearmer<strong>in</strong>gen ved eftervisn<strong>in</strong>g af tilstrækkelig styrke mht. moment og<br />

forskydn<strong>in</strong>g.<br />

F.1 Lastpåvirkn<strong>in</strong>g<br />

På figur F.1 fremgår den etage med de def<strong>in</strong>erede bæreretn<strong>in</strong>ger, som det vælges at fokusere<br />

på.<br />

Figur F.1: Den valgte etage - 7. etage<br />

Randarmer<strong>in</strong>gen holder sammen på de enkelte dækelementer og får dem til at virke som<br />

en plade, som sikrer, at den dimensionsgivende vandrette last kan overføres til den stabiliserende<br />

kerne. I det følgende bestemmes den dimensionsgivende vandrette last ved at<br />

71


BILAG F. DÆKARMERING<br />

undersøge størrelsen af henholdsvis den vandrette masselast og v<strong>in</strong>dlasten på etagedækket.<br />

Etagedækket på 7. etage belastes af nyttelasten på dette samt egenlasten af selve dækket. I<br />

tabel F.1 beregnes den lodrette last, som danner grundlag for bestemmelsen af den vandrette<br />

masselast, iht. bilag A.<br />

Fladelast [kN/m 2 ] Areal [m 2 ] Punktlast [kN]<br />

Egenlast Gk 6,1 315 1921,5<br />

Nyttelast Qn,k 3,0 315 945<br />

Tabel F.1: Lodret last<br />

Da egenlasten er stor i forhold til den variable last (nyttelasten) benyttes lastkomb<strong>in</strong>ation<br />

2.3 til at gøre den lodrette last regn<strong>in</strong>gsmæssig. I lastkomb<strong>in</strong>ation 2.3 er 0,25 · Gk en fri last<br />

[DS 409, 1998], dog vælges at forsimple denne mulighed ved at fordele denne last jævnt<br />

over hele arealet. Derved bliver den regn<strong>in</strong>gsmæssige lodrette last<br />

(0,9 + 0,25) · Gk + 1,0 · Qn,k<br />

(0,9 + 0,25) · 1921,5 + 1,0 · 945 = 3155kN<br />

Derved bliver den vandrette masselast lig 47,3kN, da denne er 1,5% af den regn<strong>in</strong>gsmæssige<br />

lodrette last.<br />

V<strong>in</strong>dlasten bestemmes, når v<strong>in</strong>den blæser fra vest, da dette giver den største påvirkn<strong>in</strong>g.<br />

Yderligere giver v<strong>in</strong>d fra vest forskydn<strong>in</strong>g mellem dækelementerne pga. disses bæreretn<strong>in</strong>g.<br />

På figur F.2 er denne v<strong>in</strong>dsituation skitseret.<br />

72<br />

Figur F.2: V<strong>in</strong>dtryk fra vest på etagedækket


F.2. LASTFORDELING<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige v<strong>in</strong>dlast på dækket bestemmes iht. bilag A, og resultaterne ses i tabel<br />

F.2.<br />

Areal [m 2 ] Formfaktor [-] Partialkoefficient [-] V<strong>in</strong>dlast [kN]<br />

71,94 0,7 + 0,3 1,5 89,55<br />

Tabel F.2: Regn<strong>in</strong>gsmæssig v<strong>in</strong>dlast<br />

Da v<strong>in</strong>dlasten på 89,55kN er større end den vandrette masselast på 47,3kN bliver v<strong>in</strong>dlasten<br />

dimensionsgivende. Omregnes punktlasten i tabel F.2 til en l<strong>in</strong>ielast over de 21,83m bliver<br />

denne 4,23kN/m.<br />

F.2 Lastfordel<strong>in</strong>g<br />

Det vælges, at simplificere den valgte model på figur F.1 med den på figur F.3 viste model<br />

af etagedækket med v<strong>in</strong>dlast. Denne model stemmer også overens med den i afsnit B.2<br />

anvendte forsimplede model.<br />

Figur F.3: Den simplificerede model af etagedækket<br />

Kræfterne fra v<strong>in</strong>dlasten fordeles efter væggenes stivheder (<strong>in</strong>ertimomenter) i de usymmetrisk<br />

placerede stabiliserende vægge. At fordele kræfterne efter <strong>in</strong>ertimomenterne I er<br />

en anden metode end efter de relative stivheder α, jf. bilag B.2. Ved at benytte fordel<strong>in</strong>gen<br />

efter <strong>in</strong>ertimomenterne tages der ikke hensyn til at de enkelte vægge er sammenhængende<br />

og derved heller ikke forskydn<strong>in</strong>gsdeformationer. Den kraft, de enkelte vægge vil optage,<br />

bestemmes ud fra formel F.1 og formel F.2.<br />

73


[Bolonius, 2002]<br />

hvor<br />

<br />

Px<br />

Fix = Iiy · −<br />

∑Iiy<br />

Mv<br />

<br />

· yi<br />

Iv<br />

er lastfordel<strong>in</strong>gen for den i’te væg i x-aksens retn<strong>in</strong>g [kN]<br />

Fix<br />

Iiy er den i’te vægs <strong>in</strong>ertimoment om y-aksen [m4 ]<br />

Px<br />

Mv<br />

er lasten i x-aksens retn<strong>in</strong>g [kN]<br />

er vridn<strong>in</strong>gsmomentet, regnes positivt mod uret [kNm]<br />

BILAG F. DÆKARMERING<br />

(F.1)<br />

Iv er vridn<strong>in</strong>gsstivheden [m 6 ]<br />

yi er y-afstanden (regnet med fortegn) fra (x,y)-koord<strong>in</strong>atsystemets begyndelsespunkt<br />

til den i’te væg [m]<br />

Tilsvarende for lastfordel<strong>in</strong>gen i y-aksens retn<strong>in</strong>gen.<br />

[Bolonius, 2002]<br />

<br />

Py<br />

Fiy = Iix · +<br />

∑Iix<br />

Mv<br />

<br />

· xi<br />

Iv<br />

(F.2)<br />

Den stabiliserende kerne i tårnet <strong>in</strong>ddeles som vist på figur F.4, hvor vægtykkelsen er 0,18m.<br />

Yderligere <strong>in</strong>dtegnes (x ′ ,y ′ )-koord<strong>in</strong>atsystemet.<br />

74<br />

Figur F.4: Inddel<strong>in</strong>g af de stabiliserende vægge i tårnets kerne


F.2. LASTFORDELING<br />

I tabel F.3 fremgår de enkelte vægges <strong>in</strong>ertimoment i de to hovedretn<strong>in</strong>ger, som er beregnet<br />

ud fra formel F.3, idet <strong>in</strong>ertimomentet om den svage akse regnes at være nul, hvilket er på<br />

den sikre side.<br />

[Williams & Todd, 2000]<br />

hvor<br />

b er bredden [mm]<br />

l er længden [mm]<br />

I = 1<br />

· b · l3<br />

12<br />

Ix [m 4 ] Iy [m 4 ]<br />

Væg K1,1 0 0,90<br />

Væg K1,2 0 12,44<br />

Væg K1,3 0 0,25<br />

Væg K1,4 0 1,22<br />

Væg K1,5 0 1,84<br />

Væg K1,6 1,91 0<br />

Væg K1,7 0,01 0<br />

Væg K1,8 0,15 0<br />

Væg K1,9 14,25 0<br />

Sum 16,32 16,65<br />

Tabel F.3: Inertimomenter<br />

(F.3)<br />

Beliggenheden af forskydn<strong>in</strong>gscentret x-koord<strong>in</strong>at Xf c bestemmes ud fra formel F.4 og<br />

formel F.5.<br />

[Bolonius, 2002]<br />

hvor<br />

Iix<br />

x ′ i<br />

Xf c = ∑Iix · x ′ i<br />

∑Iix<br />

(F.4)<br />

er den i’te vægs <strong>in</strong>ertimoment om x’-aksen [m4 ]<br />

er x’-afstanden fra (x’,y’)-koord<strong>in</strong>atsystemets nulpunkt til den i’te væg v<strong>in</strong>kelret<br />

på x’-aksen [m]<br />

Tilsvarende for y-aksens retn<strong>in</strong>g.<br />

[Bolonius, 2002]<br />

Yf c = ∑Iiy · y ′ i<br />

∑Iiy<br />

(F.5)<br />

75


De forskellige x’- og y’-afstande ses i tabel F.4.<br />

Afstand (x’,y’) [m]<br />

Væg K1,6, x’ 15,09<br />

Væg K1,7, x’ 16,83<br />

Væg K1,8, x’ 19,21<br />

Væg K1,9, x’ 21,16<br />

Væg K1,1, y’ 5,21<br />

Væg K1,2, y’ 0<br />

Væg K1,3, y’ 5,21<br />

Væg K1,4, y’ 2,88<br />

Væg K1,5, y’ 0<br />

Tabel F.4: x’-afstanden og y’-afstanden<br />

BILAG F. DÆKARMERING<br />

Ud fra tabel F.3 og tabel F.4 beregnes forskydn<strong>in</strong>gscentrets beliggenhed (Xf c;Yf c) til<br />

(20,43;0,57), og der <strong>in</strong>dlægges et (x,y)-koord<strong>in</strong>atsystem parallelt med (x’,y’)-systemet, men<br />

med begyndelsespunkt i forskydn<strong>in</strong>gscentrum, se figur F.5.<br />

Figur F.5: Placer<strong>in</strong>g af forskydn<strong>in</strong>gscentrum<br />

Ud fra dette koord<strong>in</strong>atsystem bestemmes vægsystemets vridn<strong>in</strong>gsstivhed Iv vha. formel F.6.<br />

[Bolonius, 2002]<br />

hvor<br />

xi<br />

yi<br />

Iv = ∑Iix · x 2 i +∑Iiy · y 2 i<br />

(F.6)<br />

er x-afstanden fra (x,y)-koord<strong>in</strong>atsystemets nulpunkt til den i’te væg v<strong>in</strong>kelret på<br />

x’-aksen[m]<br />

er y-afstanden fra (x,y)-koord<strong>in</strong>atsystemets nulpunkt til den i’te væg v<strong>in</strong>kelret på<br />

y’-aksen[m]<br />

Ved hjælp af forskydn<strong>in</strong>gscentrets beliggenhed samt tabel F.3, tabel F.4 og formel F.6 udregnes<br />

vridn<strong>in</strong>gsstivheden Iv til 98,39m 6 .<br />

76


F.2. LASTFORDELING<br />

Vridn<strong>in</strong>gsmomentet Mv bestemmes som afstanden fra angrebsl<strong>in</strong>ien til forskydn<strong>in</strong>gscentret<br />

multipliceret med punktlasten stammende fra v<strong>in</strong>dlasten.<br />

<br />

Mv = 89,55 · 20,43 − 21,16<br />

<br />

= 881,99kNm<br />

2<br />

Derved bliver de enkelte vægge belastet som illustreret på figur F.6, hvor FM og FP hhv. er<br />

kraften fra vridn<strong>in</strong>gsmoment og l<strong>in</strong>ielast.<br />

Figur F.6: Belastn<strong>in</strong>gerne på de enkelte vægge<br />

Hermed kan lastfordel<strong>in</strong>gen på de enkelte vægge bestemmes ud fra formel F.1 og formel<br />

F.2. Kraften, som væg K1,6, jf. figur F.6, optager i y-aksens retn<strong>in</strong>g, bestemmes nedenfor<br />

og de resterende resultater opsummeres på tabelform.<br />

<br />

−89,55 891,99<br />

FK1,6y = 1,91 · + · (15,09 − 20,43) = −101,25kN<br />

16,32 98,39<br />

77


BILAG F. DÆKARMERING<br />

Resultatet af de resterende vægges kraftfordel<strong>in</strong>g fremgår af tabel F.5, hvor tryk regnes<br />

negativ.<br />

Lastfordel<strong>in</strong>gen [kN]<br />

FK1,6y -101,25<br />

FK1,7y -0,39<br />

FK1,8y -2,45<br />

FK1,9y 15,13<br />

Sum -89,55<br />

FK1,1x -37,56<br />

FK1,2x 63,80<br />

FK1,3x -10,46<br />

FK1,4x -25,19<br />

FK1,5x 9,42<br />

Sum 0<br />

Tabel F.5: Lastfordel<strong>in</strong>gen<br />

Som en kontrol ses også i tabel F.5, at summen af væggenes optagne laster i y-aksens retn<strong>in</strong>g<br />

er lig den ydre lastpåvirkn<strong>in</strong>g i tabel F.2, idet v<strong>in</strong>dlasten virker modsat den def<strong>in</strong>erede positiv<br />

retn<strong>in</strong>g for y-aksen. Samtidig er summen af optagne laster i x-aksens retn<strong>in</strong>g lig nul, hvilket<br />

stemmer overens med at etagedækket i denne situation ikke belastes i x-aksens retn<strong>in</strong>g.<br />

F.3 Snitkræfter<br />

Betragtes etagedækket som en bjælke fås den på figur F.7 viste statiske model.<br />

78<br />

Figur F.7: Den statiske model, mål i mm


F.3. SN<strong>IT</strong>KRÆFTER<br />

Tillægsmomenterne henover bjælken stammer fra de på figur F.6 viste kræfter FM fra v<strong>in</strong>dlastens<br />

moment om forskydn<strong>in</strong>gscentrum. Disse kræfter er de i tabel F.5 langs x-aksen og i<br />

tabel F.6 fremgår momentarmene (regnet med fortegn) og de resulterende tillægsmomenter,<br />

som antages at angribe midt på vægfelterne.<br />

Momentarm [m] Tillægsmoment [kNm]<br />

MK1,1 4,64 -174,30<br />

MK1,2 -0,57 -36,37<br />

MK1,3 4,64 -48,55<br />

MK1,4 2,31 -58,19<br />

MK1,5 -0,57 -5,37<br />

Tabel F.6: Tillægsmomenterne<br />

Momentfordel<strong>in</strong>gen over bjælken på figur F.7 bestemmes ved at tage moment om snittet<br />

(positivt mod uret) i forskellige x-afstande. Beregn<strong>in</strong>gen giver følgende resultat.<br />

0m ≤ x ≤ 10,483m<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2<br />

M(x) = −2,115 · x 2<br />

10,483m ≤ x ≤ 13,535m<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2 + MK1,2<br />

M(x) = −2,115 · x 2 + 36,37<br />

13,535m ≤ x ≤ 15,090m<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2 + MK1,2 + MK1,1<br />

M(x) = −2,115 · x 2 + 210,67<br />

15,090m ≤ x ≤ 16,830m<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2 + MK1,2 + MK1,1 + RK1,6(x − 15,090)<br />

M(x) = −2,115 · x 2 + 101,85 · x − 1326,25<br />

16,830m ≤ x ≤ 18,020m<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2 + MK1,2 + MK1,1 + RK1,6(x − 15,090) + RK1,7(x − 16,830)<br />

M(x) = −2,115 · x 2 + 102,24 · x − 1332,81<br />

18,020m ≤ x ≤ 18,768m<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2 + MK1,2 + MK1,1 + RK1,6(x − 15,090) + RK1,7(x − 16,830) + MK1,3<br />

M(x) = −2,115 · x 2 + 102,24 · x − 1284,26<br />

79


18,768m ≤ x ≤ 18,905m<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2 + MK1,2 + MK1,1 + RK1,6(x − 15,090)<br />

+RK1,7(x − 16,830) + MK1,3 + MK1,5<br />

M(x) = −2,115 · x 2 + 102,24 · x − 1278,89<br />

18,905m ≤ x ≤ 19,210m<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2 + MK1,2 + MK1,1 + RK1,6(x − 15,090)<br />

+RK1,7(x − 16,830) + MK1,3 + MK1,5 + MK1,4<br />

M(x) = −2,115 · x 2 + 102,24 · x − 1220,70<br />

19,210m ≤ x ≤ 21,250m<br />

BILAG F. DÆKARMERING<br />

M(x) = − 1<br />

2 · q · x2 + MK1,2 + MK1,1 + RK1,6(x − 15,090)<br />

+RK1,7(x − 16,830) + MK1,3 + MK1,5 + MK1,4 + RK1,8(x − 19,210)<br />

M(x) = −2,115 · x 2 + 104,99 · x − 1269,61<br />

Momentfordel<strong>in</strong>gen er optegnet på figur F.8 ud fra ovenstående resultater.<br />

Figur F.8: Momentfordel<strong>in</strong>gen<br />

Det maksimale og dimensionsgivende moment bestemmes til 351kNm, og dette f<strong>in</strong>des i en<br />

x-afstand på 13,53m.<br />

Forskydn<strong>in</strong>gskraftfordel<strong>in</strong>gen over bjælken på figur F.7 bestemmes ved lodret projektion og<br />

derved fås følgende udtryk for forskydn<strong>in</strong>gskræfterne.<br />

80<br />

0m ≤ x ≤ 10,483m<br />

V (x) = −4,23 · x


F.3. SN<strong>IT</strong>KRÆFTER<br />

10,483m ≤ x ≤ 13,535m<br />

V (x) = −4,23 · x<br />

13,535m ≤ x ≤ 15,090m<br />

V (x) = −4,23 · x<br />

15,090m ≤ x ≤ 16,830m<br />

V (x) = −4,23 · x + 101,85<br />

16,830m ≤ x ≤ 18,020m<br />

V (x) = −4,23 · x + 102,24<br />

18,020m ≤ x ≤ 18,768m<br />

V (x) = −4,23 · x + 102,24<br />

18,768m ≤ x ≤ 18,905m<br />

V (x) = −4,23 · x + 102,24<br />

18,905m ≤ x ≤ 19,210m<br />

V (x) = −4,23 · x + 102,24<br />

19,210m ≤ x ≤ 21,250m<br />

V (x) = −4,23 · x + 104,99<br />

Forskydn<strong>in</strong>gskraftfordel<strong>in</strong>gen er optegnet på figur F.9 ud fra ovenstående resultater.<br />

Figur F.9: Forskydn<strong>in</strong>gskraftfordel<strong>in</strong>gen<br />

Den maksimale og dimensionsgivende forskydn<strong>in</strong>gskraft bestemmes til 71kN og dette f<strong>in</strong>des<br />

i en x-afstand på 16,82m.<br />

81


F.4 Armer<strong>in</strong>g i længdefuge<br />

BILAG F. DÆKARMERING<br />

Længdefugerne i etagedækket dimensioneres i brudgrænsetilstand samt i høj sikkerhedsklasse<br />

og normal materialekontrolklasse. Der anvendes slap armer<strong>in</strong>g i form af ribbestål i<br />

styrkeklasse B550 iht. DS 13080. Den regn<strong>in</strong>gsmæssige flydespænd<strong>in</strong>g af ribbestålet bliver<br />

derved<br />

fyd = fyk<br />

γs<br />

=<br />

550<br />

= 384,6MPa<br />

1,3 · 1,1 · 1,0<br />

Alle fugerne i etagedækket vælges dimensioneret for den maksimale forskydn<strong>in</strong>gskraft på<br />

71kN.<br />

fyd = N N<br />

⇔ A =<br />

A fyd<br />

= 71 · 103<br />

384,6<br />

= 185mm2<br />

Ved at <strong>in</strong>dstøbe 1 stk. Ø16 ribbestål med et armer<strong>in</strong>gsareal på 201mm 2 som armer<strong>in</strong>g i<br />

fugerne fås en udnyttelsesgrad på 92%. En pr<strong>in</strong>cipskitse af armer<strong>in</strong>gen i fugerne ses på figur<br />

F.10.<br />

Figur F.10: Pr<strong>in</strong>cipskitse af armer<strong>in</strong>g i længdefuge<br />

Forankr<strong>in</strong>gslængden bestemmes ud fra formel F.7, idet det antages, at der anvendes fugebeton<br />

med en karakteristisk trykstyrke på 25MPa.<br />

[Teknisk Ståbi, 1999]<br />

hvor<br />

l er forankr<strong>in</strong>gslængden [mm]<br />

ø er ribbestålets diameter [mm]<br />

Forankr<strong>in</strong>gslængden bliver<br />

82<br />

34 = l<br />

ø<br />

l = 34 · 16 = 544mm<br />

(F.7)


F.5. RANDARMERING<br />

F.5 Randarmer<strong>in</strong>g<br />

I randfugerne <strong>in</strong>dlægges der en gennemgående randarmer<strong>in</strong>g rundt langs hele dækkets periferi.<br />

Denne randarmer<strong>in</strong>g bør normalt bestå af to armer<strong>in</strong>gsjern med hver en diameter på<br />

m<strong>in</strong>dst 12mm [Jensen, 1991].<br />

Betragtes dækket som en bjælke med et normaltarmeret betontværsnit påvirket til ren bøjn<strong>in</strong>g,<br />

dvs. hvor normalkraften er lig nul, kan armer<strong>in</strong>gsarealet As bestemmes vha. formel<br />

F.8.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

Ms<br />

h<br />

fyd<br />

As =<br />

Ms<br />

0,81 · h · fyd<br />

er det dimensionsgivende moment [kNm]<br />

er højden af bjælken [m]<br />

er armer<strong>in</strong>gsstålet regn<strong>in</strong>gsmæssige flydespænd<strong>in</strong>g [MPa]<br />

(F.8)<br />

En pr<strong>in</strong>cipskitse af denne situation fremgår af figur F.11. Her fokuseres på stedet, hvor det<br />

maksimale moment optræder, dvs. x = 13,53m jf. figur F.8.<br />

Figur F.11: Stedet hvor det maksimale moment optræder i dækket<br />

Idet randarmer<strong>in</strong>gen har samme materialeparametre som længdefugearmer<strong>in</strong>gen, se afsnit<br />

F.4, og det dimensionsgivende moment er på 351kNm, fås følgende armer<strong>in</strong>gsareal for randarmer<strong>in</strong>gen.<br />

As =<br />

351 · 106 0,81 · 15,05 · 103 = 75mm2<br />

· 384,6<br />

83


BILAG F. DÆKARMERING<br />

Det vælges, at udforme randarmer<strong>in</strong>gen med 2 stk. Ø12 med et samlet areal på 226mm 2 , da<br />

dette er et vejledende m<strong>in</strong>imum. Ved denne armer<strong>in</strong>gsanordn<strong>in</strong>g bliver udnyttelsesgraden<br />

33%.<br />

Forankr<strong>in</strong>gslængden bestemmes ligesom i afsnit F.4 og dermed fås en forankr<strong>in</strong>gslængde på<br />

l = 34 · 12 = 408mm<br />

Randarmer<strong>in</strong>gen skal forankres til etagedækket med U-bøjler således at forskydende kræfter<br />

kan overføres til dækket og videre til den stabiliserende kerne. En pr<strong>in</strong>cipskitse af denne<br />

armer<strong>in</strong>gsanordn<strong>in</strong>g fremgår på figur F.12.<br />

F.6 Hjørnearmer<strong>in</strong>g<br />

Figur F.12: Pr<strong>in</strong>cipskitse af randarmer<strong>in</strong>gs forankr<strong>in</strong>g [Jensen, 1991]<br />

Hjørnearmer<strong>in</strong>gen i etagedækket, som ses på figur F.13, anordnes pga. risikoen for træk i<br />

dækket forårsaget af sug fra v<strong>in</strong>den.<br />

84<br />

Figur F.13: Hjørnearmer<strong>in</strong>gen i etagedækket


F.6. HJØRNEARMERING<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige v<strong>in</strong>dlast, når det blæser fra vest, bliver iht. bilag A følgende, idet<br />

formfaktoren er 0,9 og etagehøjden er 3,4m<br />

qw,sug,d = 0,922 · 0,9 · 0,9 · 3,4 · 1,5 = 3,81kN/m<br />

Hjørnearmer<strong>in</strong>gen A ′ s dimensioneres ud fra formel F.9, idet der benyttes samme materialeparametre<br />

som i afsnit F.4.<br />

[Jensen, 1991]<br />

hvor<br />

h<br />

er højden [m]<br />

A ′ s =<br />

h · qw,sug,d<br />

2 · fyd<br />

Dermed bliver det nødvendige armer<strong>in</strong>gsareal i hjørnerne<br />

A ′ s = 15,05 · 103 · 3,81<br />

2 · 384,62<br />

= 74,5mm 2<br />

(F.9)<br />

Ved at vælge 1 stk. Ø12 som hjørnearmer<strong>in</strong>g opnås et armer<strong>in</strong>gsareal på 113mm 2 og en<br />

udnyttelsesgrad på 66%.<br />

Forankr<strong>in</strong>gslængden bestemmes ligeledes efter samme pr<strong>in</strong>cipper som i afsnit F.4, og derved<br />

fås en forankr<strong>in</strong>gslængde på<br />

l = 34 · 12 = 408mm<br />

85


86<br />

BILAG F. DÆKARMERING


Bilag G<br />

Spændbeton<br />

I dette bilag foretages først en dimensioner<strong>in</strong>g af en førspændt betonbjælke i <strong>Kennedy</strong><br />

<strong>Arkaden</strong>s bærende konstruktion. Herefter udføres en dimensioner<strong>in</strong>g af samme bjælke, som<br />

denne gang udformes som en efterspændt betonbjælke med en mellemunderstøtn<strong>in</strong>g. Bjælken<br />

som dimensioneres spænder over v<strong>in</strong>duespartiet i biograffoyeren.<br />

G.1 Laster<br />

I dette afsnit fastlægges lasterne, som virker på bjælken og derefter opstilles lastkomb<strong>in</strong>ationen,<br />

der benyttes til den endelige dimensioner<strong>in</strong>g. Den valgte bjælke påvirkes kun af lodrette<br />

kræfter, da de vandrette kræfter optages af dækelementerne.<br />

G.1.1 Egenlast<br />

Bjælken påvirkes af egenlasten fra dækelementerne i etageadskillelsen, ydervægskonstruktionen<br />

og v<strong>in</strong>duerne i ydervæggen. Egenlasten fra selve spændbetonbjælken er <strong>in</strong>dregnet i<br />

egenlasten for ydervægskonstruktionen. Den samlede l<strong>in</strong>ielast fra egenlasten er beregnet ud<br />

fra de opstillede laster i bilag A. Den virkende l<strong>in</strong>ielast på bjælken er opstillet i tabel G.1.<br />

Bygn<strong>in</strong>gsdel L<strong>in</strong>ielast<br />

[kN/m]<br />

Teglfacade 15,15<br />

V<strong>in</strong>duespartier 0,32<br />

Etageadskillelse 45,75<br />

I alt 61,2<br />

Tabel G.1: Virkende l<strong>in</strong>ielast fra egenlasten<br />

87


G.1.2 Nyttelast<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Bjælken påvirkes af nyttelasten fra 3. etage og l<strong>in</strong>ielasten fra nyttelasten beregnes ud fra de<br />

opstillede laster i bilag A og ses i tabel G.2.<br />

G.1.3 Lastkomb<strong>in</strong>ation<br />

Etage L<strong>in</strong>ielast<br />

[kN/m]<br />

3. etage 22,5<br />

Tabel G.2: Virkende l<strong>in</strong>ielast fra nyttelasten<br />

Til dimensioner<strong>in</strong>g af spændbetonbjælken benyttes lastkomb<strong>in</strong>ation 2.3, da denne giver<br />

den fornødne sikkerhed, når den permanente last er stor i forhold til den variable ved fågangspåvirkn<strong>in</strong>g<br />

[DS 409, 1998].<br />

Da bjælken kun påvirkes af last fra en etage, skal der kun regnes med én variabel last på<br />

bjælken, og derved bliver lastkomb<strong>in</strong>ationen følgende<br />

0,9 · G + 1,0 · 0,25G(fri) + 1,0 · N<br />

I lastkomb<strong>in</strong>ation 2.3 regnes 25% af egenlasten som værende fri last. Dette gøres for at tage<br />

højde for, at der kan være nogle konstruktionsdele, der giver større laster end forventet, og<br />

da det ikke kan forudsiges, hvor disse er placeret, regnes det som en fri last. Nyttelasten på<br />

bjælken stammer fra kontorlokalet på 3. etage, som karakteriseres som et kategori B rum,<br />

hvorfor halvdelen af nyttelasten regnes som bunden last og resten som fri [DS 410, 1998]. I<br />

dette tilfælde vælges at regne hele nyttelasten som bunden last, da kontorlokalet på 3.etage<br />

er et stort rum uden skillevægge. Da dette er tilfældet, vil der med stor sandsynlighed ikke<br />

opstå en situation, hvor alt nyttelasten fra et kontorrum bliver flyttet til et andet, hvorfor<br />

nyttelasten ikke regnes som en fri last.<br />

De regn<strong>in</strong>gsmæssige laster, der benyttes til dimensioner<strong>in</strong>gen af spændbetonbjælken, kan nu<br />

betemmes. Der beregnes en regn<strong>in</strong>gsmæssig last alene for egenlasten, en for nyttelasten samt<br />

en samlet regn<strong>in</strong>gsmæssig last. Dette gøres, da lasten fra egenlast og nyttelast i dimensioner<strong>in</strong>gen<br />

benyttes hver for sig. I tabel G.3 er de regn<strong>in</strong>gsmæssige lastpåvirkn<strong>in</strong>ger på bjælken<br />

opstillet.<br />

88


G.2. MATERIALEDATA<br />

Lastart Karak. last Partialkoefficient Regn. last<br />

[kN/m] [-] [kN/m]<br />

Bunden egenlast Gbunden 61,22 0,9 55,09<br />

Fri egenlast G f ri 15,30 1,0 15,30<br />

Samlet egenlast G 70,40<br />

Nyttelast N 22,50 1,0 22,50<br />

Samlet l<strong>in</strong>ielast q 92,90<br />

G.2 Materialedata<br />

Tabel G.3: Regn<strong>in</strong>gsmæssige laster på bjælken<br />

Betonen, der benyttes til udførelsen af spændbetonbjælkerne, proportioneres med 350kg/m 3<br />

hurtigthærdende cement med et v/c-forhold på 0,5. Hærdn<strong>in</strong>gen antages at accelerere således,<br />

at efter 3 døgn er en modenhed på 10 døgn opnået og efter 14 dage opnås en modenhed<br />

på 20 døgn. Betonens rumvægt antages at være 24kN/m 3 og trykstyrken af betonen fck<br />

antages at være 40MPa for den førspændte betonbjælke og 50MPa for den efterspændte<br />

betonbjælke. Som armer<strong>in</strong>g i spændbetonbjælkerne benyttes tentor Ø13 l<strong>in</strong>er med en flydespænd<strong>in</strong>g<br />

på 1600MPa.<br />

Det antages, at spændbetonbjælkerne har en belastn<strong>in</strong>gshistorie og klimapåvikn<strong>in</strong>g som vist<br />

i tabel G.4 og tabel G.5 for hhv. den førspændte og den efterspændte bjælke.<br />

Døgn Belastn<strong>in</strong>g RF [%]<br />

0 L<strong>in</strong>er opspændes, og bjælken udstøbes 85<br />

3 Forspænd<strong>in</strong>g og egenvægt påføres bjælken 85<br />

14 Bjælken monteres, og den endelige last påføres 50<br />

Tabel G.4: Belastn<strong>in</strong>gshistorie for den førspændte betonbjælke<br />

Døgn Belastn<strong>in</strong>g RF [%]<br />

0 Bjælken udstøbes 85<br />

3 Opspænd<strong>in</strong>gskraften påføres 85<br />

14 Bjælken monteres, efterspændes og den endelige last påføres 50<br />

Tabel G.5: Belastn<strong>in</strong>gshistorie for den efterspændte betonbjælke<br />

G.3 Førspændt betonbjælke<br />

I dette afsnit dimensioneres designforslaget uden mellemunderstøtn<strong>in</strong>ger. Det vælges at udføre<br />

bjælken som en førspændt betonbjælke, da det ud fra momentfordel<strong>in</strong>gen vurderes mest<br />

hensigtsmæssigt.<br />

89


G.3.1 Statisk system<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

I dette afsnit fastlægges det statiske system, der benyttes til den videre dimensioner<strong>in</strong>g af<br />

bjælken. Ud fra det statiske system og de virkende laster på bjælken kan de dimensionsgivende<br />

momenter bestemmes.<br />

Bjælken understøttes af de to bagmure, på hver side af v<strong>in</strong>duespartiet, og er dermed simpelt<br />

understøttet. Spændet mellem understøtn<strong>in</strong>gerne er på 19,21m. Det statiske system ses på<br />

figur G.1, hvor kun egenlasten af bjælken er virkende, og den tilhørende momentkurve er<br />

optegnet.<br />

Figur G.1: Statisk system for designforslag med to understøtn<strong>in</strong>ger<br />

Til dimensioner<strong>in</strong>gen skal de maksimale momenter M bestemmes, og grundet det statiske<br />

system, fremkommer disse midt på bjælken og kan beregnes ved formel G.1.<br />

[Teknisk Ståbi, 1999]<br />

hvor<br />

q er den virkende l<strong>in</strong>ielast [kN/m]<br />

l er længden af bjælken [m]<br />

M = 1<br />

8 · q · l2<br />

(G.1)<br />

De maksimale momenter fra egen- og nyttelasten beregnes vha. formel G.1 og opstilles i<br />

tabel G.6. Den fri egenlast er i dette tilfælde regnet jævn fordelt over bjælken.<br />

90<br />

Lastart L<strong>in</strong>ielast Maksimalt moment<br />

[kN/m] [kNm]<br />

Egenlast, bjælke 16,2 747<br />

Egenlast, samlet 70,4 3247<br />

Nyttelast 22,5 1038<br />

Samlet 4285<br />

Tabel G.6: De dimensionsgivende momenter


G.3. FØRSPÆNDT BETONBJÆLKE<br />

G.3.2 Bestemmelse af bjælketværsnit<br />

I dette afsnit fastlægges bjælkens tværsnit. Det vælges, at udføre den førspændte betonbjælke<br />

med et rektangulært tværsnit i hele længderetn<strong>in</strong>gen på 0,45×1,5m. Tværsnittet ses<br />

på figur G.2.<br />

G.3.3 Initial forspænd<strong>in</strong>gskraft<br />

Figur G.2: Tværsnitgeometri af førspændt betonbjælke<br />

Ud fra tværsnitsgeometrien og belastn<strong>in</strong>gen fastlægges et <strong>in</strong>terval, hvori forspænd<strong>in</strong>gskraften<br />

K skal ligge. Den nedre grænse i <strong>in</strong>tervallet repræsenterer brugssituationen og den øvre forspænd<strong>in</strong>gssituationen.<br />

Intervallet fastlægges vha. formel G.2 for henholdsvis over- og undersiden<br />

af tværsnittet.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

Mg + Mp − σc ·W2<br />

yk − k2<br />

Mg + Mp − σt ·W1<br />

yk + k1<br />

≤ K ≤ Mg + σt ·W2<br />

yk − k2<br />

≤ K ≤ Mg + σc ·W1<br />

yk + k1<br />

Mg er moment fra den permanente last [kNm]<br />

Mp er moment fra den variable last [kNm]<br />

σc er betonens trykspænd<strong>in</strong>g [MPa]<br />

er betonens trækspænd<strong>in</strong>g [MPa]<br />

σt<br />

(Overside)<br />

(Underside)<br />

(G.2)<br />

91


yk er forspænd<strong>in</strong>gskraftens excentricitet [m]<br />

W2,W1 er modstandsmoment for henholdsvis over- og underside [m 3 ]<br />

k2,k1<br />

er kerneradier for henholdsvis over- og undersiden [m]<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Kerneradierne er afhængige af modstandsmomenterne, og da bjælkens tværsnitsgeometri er<br />

rektangulær, er modstandsmomenterne i over- og underside ens. Kerneradien bestemmes ud<br />

fra formel G.3.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

W er modstandsmoment [m 3 ]<br />

A er tværsnitsareal [m 2 ]<br />

k = W<br />

A<br />

Modstandsmomentet, som er ens i over- og undersiden, bestemmes ud fra formel G.4.<br />

hvor<br />

W = I<br />

e<br />

I er <strong>in</strong>ertimoment [m 4 ]<br />

e er afstanden fra hhv. over- og undersiden til tyngdepunktet [m]<br />

(G.3)<br />

(G.4)<br />

Da betonbjælken er rektangulær ligger tyngdepunktet i midten, hvilket betyder, at modstandsmomentet<br />

for det valgte tværsnit bliver<br />

W1 = W2 =<br />

1<br />

12 · 0,45 · 1,53<br />

= 0,17m<br />

0,75<br />

3<br />

Da kerneradierne i over- og undersiden er afhængige af modstandsmomenterne, vil k1 og k2<br />

være lig h<strong>in</strong>anden. Kerneradierne bliver da<br />

k1 = k2 = 0,17<br />

= 0,25m<br />

0,67<br />

Forspænd<strong>in</strong>gskraftens excentricitet yk bestemmes som den vægtede excentricitet af l<strong>in</strong>erne<br />

i over- og undersiden. Denne udregnes til<br />

92<br />

yk =<br />

56 · 0,55 + 4 · 0,7<br />

60<br />

= 0,47m


G.3. FØRSPÆNDT BETONBJÆLKE<br />

Til bestemmelse af <strong>in</strong>tervallet, som forspænd<strong>in</strong>gskraften skal ligge <strong>in</strong>denfor, benyttes de respektive<br />

momenter, som er opstillet i tabel G.6 og excentriciteterne aflæses på figur G.2. De<br />

tilladelige betonspænd<strong>in</strong>ger bestemmes i det følgende <strong>in</strong>den forspændn<strong>in</strong>gskrafts<strong>in</strong>tervallet<br />

kan fastsættes.<br />

Til fastsættelse af de tilladelige spænd<strong>in</strong>ger i anvendelsesgrænsetilstanden benyttes erfar<strong>in</strong>gsmæssige<br />

værdier, da der ikke f<strong>in</strong>des normkrav til bestemmelse af disse. Den tilladelige<br />

trykspænd<strong>in</strong>g σc sættes til 55% af fck, og de maksimal tilladelige trækspænd<strong>in</strong>ger σt sættes<br />

til 2 · fct. Herudfra bestemmes de tilladelige spænd<strong>in</strong>ger, som benyttes for lastsituationen,<br />

hvor bjælken er i brug, hvilket vil sige venstre side af formel G.2.<br />

σc = 0,55 · 40 = 22MPa<br />

σt = 2 · 2,0 = 4MPa<br />

I opspænd<strong>in</strong>gsfasen sættes σc til 70% af betonens trykstyrken på opspænd<strong>in</strong>gstidspunktet<br />

[DS 411, 1999]. I opspænd<strong>in</strong>gssituationen ses normalt bort fra trækstyrken. Herudfra kan de<br />

tilladelige spænd<strong>in</strong>ger, som benyttes for lastsituationen, hvor bjælken er i opspænd<strong>in</strong>gsfasen,<br />

hvilket vil sige højre side af formel G.2, bestemmes.<br />

σc = 0,7 · 0,75 · 40 = 21MPa<br />

σt = 0MPa<br />

Intervallet, hvori forspænd<strong>in</strong>gskraften skal placeres, bestemmes da til<br />

3247 + 1038 − 22000 · 0,17<br />

0,47 − 0,25<br />

2644 ≤ K ≤ 18103<br />

3247 + 1038 − 4000 · 0,17<br />

0,47 + 0,25<br />

5038 ≤ K ≤ 9476<br />

≤ K ≤<br />

≤ K ≤<br />

3247 + 4000 · 0,17<br />

0,47 − 0,25<br />

3247 + 21000 · 0,17<br />

0,47 + 0,25<br />

(Overside)<br />

(Underside)<br />

Af overstående ses det, at forspænd<strong>in</strong>gskraften skal være beliggende i <strong>in</strong>tervallet mellem<br />

5038kN og 9476kN. Der vælges en forspænd<strong>in</strong>gskraft på 7200kN, da der i hele bjælkens<br />

levetid sker et spænd<strong>in</strong>gstab i den <strong>in</strong>itiale forspænd<strong>in</strong>g pga. sv<strong>in</strong>d, krybn<strong>in</strong>g og relaxation.<br />

Ud fra den <strong>in</strong>itiale forspænd<strong>in</strong>g beregnes herefter den effektive forspænd<strong>in</strong>gskraft, og det<br />

kontrolleres, om denne er beliggende i forspænd<strong>in</strong>gs<strong>in</strong>tervallet.<br />

Det vælges at udføre bjælken med 60 stk l<strong>in</strong>er, som placeres som vist på figur G.2. I bjælkens<br />

underside placeres 56 stk Ø13 l<strong>in</strong>er fordelt i 7 lag med 8 i hver. I bjælkens overside placeret 4<br />

93


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

stk l<strong>in</strong>er ligeledes Ø13. L<strong>in</strong>erne placeres med en <strong>in</strong>dbyrdes afstand, center-center, på 50mm,<br />

og dæklaget udføres med 50mm. Den <strong>in</strong>itiale forspænd<strong>in</strong>gskraft ved brug af 60 Ø13 l<strong>in</strong>er<br />

vil således ligge på 120kN pr. l<strong>in</strong>e.<br />

G.3.4 Effektiv forspænd<strong>in</strong>gskraft<br />

Den effektive forspænd<strong>in</strong>gskraft f<strong>in</strong>des ved at trække de tidsafhængige forspænd<strong>in</strong>gstab fra<br />

den <strong>in</strong>itiale forspænd<strong>in</strong>gskraft. Der er tre fænomener, der har <strong>in</strong>dvirkn<strong>in</strong>g på spænd<strong>in</strong>gstabet.<br />

Disse er sv<strong>in</strong>d, krybn<strong>in</strong>g og relaxation, og alle tre fænomener er tidsafhængige og foregår<br />

gennem hele bjælkens levetid. Det er fundet repræsentativt for hele bjælkens levetid at beregne<br />

spænd<strong>in</strong>gstabene over en tidsperiode på fem år.<br />

Sv<strong>in</strong>d<br />

Sv<strong>in</strong>d er et betonteknologisk fænomen, der giver permanente deformationer i betonen og<br />

dermed spænd<strong>in</strong>gstab i den opspændte armer<strong>in</strong>g. Sv<strong>in</strong>det opstår som følge af udtørr<strong>in</strong>g<br />

af betonen, og er derfor afhængig af det omkr<strong>in</strong>gliggende klima. Størrelsen af tøjn<strong>in</strong>gerne<br />

bestemmes ud fra det i formel G.5 viste empiriske udtryk.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

εc<br />

kb<br />

kd<br />

kt<br />

εs = εc · kb · kd · kt<br />

er basissv<strong>in</strong>det, der afhænger af den relative fugtighed [‰]<br />

er en faktor, der afhænger af betonens sammensætn<strong>in</strong>g [-]<br />

er en faktor, der afhænger af bjælkens geometri [-]<br />

er en faktor, der beskriver sv<strong>in</strong>dforløbet som funktion af tiden [-]<br />

Først beregnes εc vha. formel G.6<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

RF5<br />

εc =<br />

0,089(1 − RF5)<br />

(1,67 − RF5)<br />

er den vægtede relative fugtighed over fem år [%]<br />

(G.5)<br />

(G.6)<br />

Da bjælken udsættes for to forskellige klimaer i de fem år, bjælken betragtes, vægtes den<br />

relative fugtighed RF5 efter varigheden. De klimatiske påvirkn<strong>in</strong>ger aflæses i tabel G.4.<br />

94<br />

RF5 =<br />

14 · 85 + 1811 · 50<br />

5 · 365<br />

= 50,3%


G.3. FØRSPÆNDT BETONBJÆLKE<br />

Den vægtede RF5 på 50,3% benyttes ved bestemmelsen af εc i formel G.6.<br />

εc =<br />

0,089(1 − 0,503)<br />

(1,67 − 0,503)<br />

= 0,38‰<br />

Faktoren kb beregnes ud fra v/c-forholdet ved anvendelse af formel G.7.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

C er cement<strong>in</strong>dholdet [kg/m 3 ]<br />

v/c er vand/cement-forhold [-]<br />

kb = 7 · 10 −3 ·C · (v/c + 1<br />

3 ) · v/c (G.7)<br />

Faktoren kb bliver med et v/c-forhold på 0,5 og cement<strong>in</strong>dhold på 350kg/m 3<br />

kb = 7 · 10 −3 · 350 · (0,5 + 1<br />

3 ) · 0,5 = 1,02<br />

Faktoren kd er afhængig af bjælkens geometri og bestemmes ud fra formel G.8.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

kd =<br />

r er den ækvivalent radius [m]<br />

0,25 · (0,852 + r)<br />

(0,132 + r)<br />

Den ækvivalente radius bestemmes ud fra tværsnitsgeometrien vha. af formel G.9.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

r = 2A<br />

s<br />

A er tværsnitsarealet [m 3 ]<br />

s er den frie kontur af bjælketværsnittet [m]<br />

(G.8)<br />

(G.9)<br />

Med udgangspunkt i det valgte tværsnit, der ses på figur G.2, bliver den ækvivalente radius.<br />

r =<br />

2(0,45 · 1,5)<br />

= 0,35m<br />

2 · 0,45 + 2 · 1,5<br />

95


kd kan nu beregnes ud fra formel G.8.<br />

kd =<br />

0,25 · (0,852 + 0,35)<br />

(0,132 + 0,35)<br />

= 0,63<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Den sidste manglende parameter til sv<strong>in</strong>dtøjn<strong>in</strong>gsberegn<strong>in</strong>gerne er kt, som er en ren tidsafhængig<br />

parameter, der udregnes vha. formel G.10.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

t α s<br />

t0<br />

kt = tα s<br />

t α s +t0<br />

er sv<strong>in</strong>dtiden [døgn]<br />

er geometriens <strong>in</strong>dflydelse på sv<strong>in</strong>dtiden [-]<br />

(G.10)<br />

Sv<strong>in</strong>dtiden t α s er sat til 5 år, hvilket vil sige 1825 døgn. t0 er afhængig af den ækvivalente<br />

radius, der kommer til udtryk i formel G.11.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

t0 = 9 · ( √ 10) α·β<br />

Konstanterne α og β bestemmes af formel G.12.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

α = 0,75 + 0,125 · β<br />

β =<br />

ln(20 · r)<br />

ln(2)<br />

Den ækvivalente radius er tidligere bestemt til 0,35m, og α og β bliver da<br />

t0 bliver da ud fra formel G.11<br />

96<br />

β =<br />

ln(20 · 0,35)<br />

ln(2)<br />

= 2,79<br />

α = 0,75 + 0,125 · 2,79 = 1,1<br />

t0 = 9 · ( √ 10) 1,1·2,79 = 308døgn<br />

(G.11)<br />

(G.12)


G.3. FØRSPÆNDT BETONBJÆLKE<br />

kt kan nu bestemmes ud fra formel G.10 til<br />

kt =<br />

1825<br />

= 0,86<br />

1825 + 308<br />

Alle parametrene til sv<strong>in</strong>dtøjn<strong>in</strong>gsformlen er bestemt, og tøjn<strong>in</strong>gen efter fem år kan nu<br />

bestemmes af formel G.5.<br />

Krybn<strong>in</strong>g<br />

εs = 0,38 · 1,02 · 0,63 · 0,86 = 0,207‰<br />

Krybn<strong>in</strong>g er ligesom sv<strong>in</strong>d et fænomen, der giver permanente deformationer i betonen og<br />

dermed spænd<strong>in</strong>gstab i den opspændte armer<strong>in</strong>g. Krybn<strong>in</strong>gstøjn<strong>in</strong>gerne kan ikke beregnes<br />

på samme vægtede måde som sv<strong>in</strong>d. Derfor udregnes krybn<strong>in</strong>gen for to perioder, 3-14 døgn<br />

og 14-1825 døgn, hvorefter de adderes, og sluttøjn<strong>in</strong>gen efter fem år f<strong>in</strong>des. Beregn<strong>in</strong>gsmetoden<br />

for de to perioder er ens, og derfor vises beregn<strong>in</strong>gen kun for perioden 3-14 døgn<br />

og kun resultatet af perioden 14-1825 døgn.<br />

Krybetøjn<strong>in</strong>gen εc bestemmes ud fra formel G.13.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

εc(t) = σ<br />

σ er spænd<strong>in</strong>gen [MPa]<br />

ψ(t) er krybetallet til tiden t [-]<br />

er elasticitetsmodulet som afhænger af modenheden<br />

Eik<br />

Krybetallet φ udregnes vha. formel G.14<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

ka<br />

kb<br />

kc<br />

kd<br />

kt<br />

Eik<br />

ψ = ka · kb · kc · kd · kt<br />

· ψ(t) (G.13)<br />

er en parameter, der er afhængig af alderen [-]<br />

er en parameter, der er afhængig af betonens sammensætn<strong>in</strong>g [-]<br />

er en parameter, der er afhængig af den relative fugtighed [-]<br />

er en parameter, der er afhængig af bjælkens geometri [-]<br />

er en parameter, der er afhængig af lasttiden [-]<br />

(G.14)<br />

97


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Alderens <strong>in</strong>dflydelse på krybetallet kommer til udtryk i faktoren ka. Alderen måles i det<br />

antal modenhedsdøgn, betonen opnår, <strong>in</strong>den forspænd<strong>in</strong>gskraften påføres. ka udregnes ud<br />

fra formel G.15.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

a er antal modenhedsdøgn [døgn]<br />

ka = 0,085 · (54 + √ a)<br />

1,75 + √ a<br />

(G.15)<br />

Forspænd<strong>in</strong>gskraften påføres efter tre døgn, og da der er valgt hurtighærdende cement opnås<br />

ti modenhedsdøgn efter disse tre døgn. Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel G.7 f<strong>in</strong>des ka til<br />

ka = 0,085 · (54 + √ 10)<br />

1,75 + √ 10<br />

= 0,99<br />

Faktoren kb, der afhænger af betonens sammensætn<strong>in</strong>g, er den samme som i sv<strong>in</strong>d og udregnes<br />

vha. formel G.7.<br />

kb = 7 · 10 −3 · 350 · (0,5 + 1<br />

3 ) · 0,5 = 1,02<br />

Faktoren kc afhænger af klimaet, der omgiver bjælken, nærmere betegnet den relative luftfugtighed,<br />

og udregnes vha. formel G.16.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

kc =<br />

6,7 · (1,15 − RF)<br />

2,03 − RF<br />

(G.16)<br />

Den relative luftfugtighed kan aflæses til 85% i tabel G.4 for perioden 3-14 døgn, kc bliver<br />

da<br />

98<br />

kc =<br />

6,7 · (1,15 − 0,85)<br />

2,03 − 0,85<br />

= 1,7


G.3. FØRSPÆNDT BETONBJÆLKE<br />

Faktoren kd afhænger af tværsnittets geometri, hvilket kommer til udtryk i den ækvivalente<br />

radius. kd beregnes ud fra formel G.17.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

kd =<br />

r er den ækvivalente radius [m]<br />

0,56 · (0,211 + r)<br />

(0,0727 + r)<br />

(G.17)<br />

Den ækvivalente radius er beregnet i sv<strong>in</strong>dberegn<strong>in</strong>gerne vha. formel G.9 til 0,35m. kd<br />

bliver da<br />

kd =<br />

0,56 · (0,211 + 0,35)<br />

(0,0727 + 0,35)<br />

= 0,74<br />

Faktoren kt afhænger af lastens varighed og tværsnittets geometri. Den udregnes af formel<br />

G.10, dog med en krybetid på perioden 3-14 døgn. kt bliver da<br />

kt =<br />

11<br />

= 0,035<br />

11 + 308<br />

Parametrene til bestemmelse af krybetallet er i det ovenstående blevet bestemt og ved <strong>in</strong>dsættelse<br />

i formel G.14 f<strong>in</strong>des<br />

ψ = 0,99 · 1,02 · 1,7 · 0,74 · 0,035 = 0,0444<br />

Spænd<strong>in</strong>gen σ, der ligeledes skal benyttes i formel G.13, bestemmes ud fra den gældende<br />

lastpåvirkn<strong>in</strong>g i perioden. σ er summen af spænd<strong>in</strong>gen fra forspænd<strong>in</strong>gskraften σ f og egenvægten<br />

σg. Da spænd<strong>in</strong>gen fra egenlasten ikke er konstant i hele bjælkens længde benyttes<br />

den vægtede middelværdien, dvs. 2/3-dele af σg. Spænd<strong>in</strong>gen fra forspænd<strong>in</strong>gskraften udregnes<br />

vha. Naviers formel som ses i formel G.18.<br />

[Williams & Todd, 2000]<br />

hvor<br />

σ f = Nf<br />

A + M f<br />

W ·<br />

Nf er forspænd<strong>in</strong>gskraften [kN]<br />

M f er momentet skabt af forspænd<strong>in</strong>gskraften [kNm]<br />

yk1 er eksentriciteten for l<strong>in</strong>er i undersiden [m]<br />

h er højden af bjælken [m]<br />

W er modstandsmomentet [m3 ]<br />

<br />

yk1<br />

h<br />

2<br />

<br />

(G.18)<br />

99


A er tværsnitsarealet [m 2 ]<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Forspænd<strong>in</strong>gskraften er tidligere bestemt til 7200kN, og momentet, der skabes heraf, bestemmes<br />

ved at gange den samlede excentricitet af l<strong>in</strong>erne med forspænd<strong>in</strong>gskraften. Den<br />

samlede excentriciteten for alle l<strong>in</strong>erne er tidligere bestemt til 0,47m. Højden aflæses til<br />

1,5m på figur G.2.<br />

M f = 0,47 · 7200 = 3384kNm<br />

Modstandsmomentet samt arealet er som før nævnt henholdsvis 0,17m 3 og 0,675m 2 . Spænd<strong>in</strong>gen<br />

fra forspændn<strong>in</strong>gskraften kan da beregnes vha. formel G.18.<br />

σ f = 7200 3385<br />

+<br />

0,675 0,17 ·<br />

<br />

0,47<br />

1,5<br />

2<br />

= 25,3MPa<br />

Egenlasten fra bjælken bidrager med et negativt moment, der ud fra tabel G.6 aflæses til<br />

-747kNm og dermed en negativ spænd<strong>in</strong>g, som udregnes vha. formel G.18 til<br />

σg = −747<br />

0,17 ·<br />

<br />

0,47<br />

1,5<br />

2<br />

= −3,2MPa<br />

Den samlede spænd<strong>in</strong>g σ, der benyttes i formel G.13, bliver da<br />

σ = 25,3 + 2<br />

3 · (−3,2) = 23,2MPa<br />

Den sidste parameter, som mangler at blive bestemt, før krybetøjn<strong>in</strong>gen kan beregnes, er<br />

elasticitetmodulet Eik for betonen. Da Eik er afhængig af modenheden, benyttes det tilnærmede<br />

udtryk i formel G.19, hvor den modenhedsafhængige trykstyrke <strong>in</strong>dgår.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

Eik = 35700<br />

1 + 13<br />

fck(a)<br />

fck(a) er den karakteristiske trykstyrke efter a modenhedsdøgn [MPa]<br />

100<br />

(G.19)


G.3. FØRSPÆNDT BETONBJÆLKE<br />

Den normerede trykstyrke for betonen er beregnet efter 28 modenhedsdøgn. I tilfælde, hvor<br />

betonens alder målt i modenhedsdøgn a er m<strong>in</strong>dre end 28 modenhedsdøgn, skal trykstyrken<br />

(40MPa) reduceres med faktoren ξ0. Udtrykket for ξ0 ses i formel G.20.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

ξ0 = exp<br />

A1 + A3 · v<br />

<br />

c<br />

√a 1 − 1<br />

<br />

√<br />

a0<br />

a0 er den normerede hærdn<strong>in</strong>gsterm<strong>in</strong> [døgn]<br />

A1,A3 er faktorer, der er afhængige af hærdehastigheden [-]<br />

(G.20)<br />

ξ0 for hurtigthærdende cement har A1 og A3 på hhv. −0,5 og −1 [Herholdt et al, 1985], og<br />

med en beton med en modenhed på 10 døgn udregnes ξ0 vha. formel G.20.<br />

<br />

<br />

1<br />

ξ0 = exp (−0,5 − 1 · 0,5) √10 − 1<br />

<br />

√ = 0,88<br />

28<br />

Trykstyrken af betonen efter 14 døgn bliver således<br />

40 · 0,88 = 35,2MPa<br />

og elasticitetmodulet Eik bliver ud fra formel G.19.<br />

Eik = 35700<br />

1 + 13<br />

32,5<br />

= 26076MPa<br />

Krybetøjn<strong>in</strong>gen for perioden 3-14 døgn beregnes vha. formel G.13 til<br />

ε c(3−14) = 23,2<br />

26076 · 0,044 · 103 = 0,039‰<br />

Krybetøjn<strong>in</strong>gen for perioden 14-1825 døgn udregnes på samme måde som vist ovenfor til<br />

0,71 ‰. Den samlede krybetøjn<strong>in</strong>g over 5 år bliver således<br />

εc = 0,039 + 0,71 = 0,749‰<br />

Den samlede tøjn<strong>in</strong>g fra sv<strong>in</strong>d og krybn<strong>in</strong>g efter 5 år er<br />

ε = 0,207 + 0,749 = 0,956‰<br />

101


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Tab i forspænd<strong>in</strong>gskraft fra den samlede tøjn<strong>in</strong>g beregnes ud fra formel G.21.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

Aa<br />

Eak<br />

ΔK = ε · Aa · Eak<br />

er tvæsnitsarealet pr Ø13 l<strong>in</strong>e [m2 ]<br />

er elasticitetsmodulet for armer<strong>in</strong>gsstål [MPa]<br />

(G.21)<br />

Elasticitetsmodulet for l<strong>in</strong>erne er sat til 1,85·10 5 MPa og tværsnitsarealet for en Ø13 l<strong>in</strong>e er<br />

93mm 2 . Forspænd<strong>in</strong>gstabet f<strong>in</strong>des herefter ud fra formel G.21.<br />

Relaxation<br />

ΔK = 0,956 · 93 · 10 −6 · 1,85 · 10 5 = 16,5kN<br />

Relaxation opstår som følge af en permanent tøjn<strong>in</strong>g i den opspændte armer<strong>in</strong>g. Relaxation<br />

er et fænomen, der foregår gennem hele spændarmer<strong>in</strong>gens levetid. I Freyss<strong>in</strong>ets katalog er<br />

angivet formel G.22, hvoraf spænd<strong>in</strong>gstabet kan beregnes til en given tid.<br />

[Herholdt et al, 1985]<br />

hvor<br />

β t<br />

Δσr(t) = Δσr(1000h) ·<br />

1000<br />

Δσ r(1000h) er spænd<strong>in</strong>gstabet efter 1000 timer [MPa]<br />

t er tiden hvor spænd<strong>in</strong>gstabet ønskes bestemt [h]<br />

β er en faktor [-]<br />

(G.22)<br />

Spænd<strong>in</strong>gstabet afhænger af armer<strong>in</strong>gens udnyttelsesgrad, og i dette tilfælde er tværsnittet<br />

udnyttet 80%. Ved aflæsn<strong>in</strong>g i Freyss<strong>in</strong>ets katalog f<strong>in</strong>des et relaxationstab på 4,5% for l<strong>in</strong>er i<br />

lav relaxationsklasse efter 1000 timer. Formel G.22 omskrives så Δσr erstattes af forspænd<strong>in</strong>gstabet<br />

ΔKr. Forspænd<strong>in</strong>gstabet pr. l<strong>in</strong>e efter 1000 timer bliver<br />

ΔK r(1000h) =<br />

120 · 104,5<br />

100<br />

− 120 = 5,4kN/l<strong>in</strong>e<br />

Forspænd<strong>in</strong>gstabet ønskes bestemt efter 5 år (1825 døgn) og ΔKr bliver da<br />

102<br />

ΔK r(43800h) = 5,4 ·<br />

0,2 43800<br />

= 11,5kN/l<strong>in</strong>e<br />

1000


G.3. FØRSPÆNDT BETONBJÆLKE<br />

Effektiv forspænd<strong>in</strong>gskraft<br />

Den effektive forspænd<strong>in</strong>gskraft bestemmes ved at trække alle forspænd<strong>in</strong>gstab fra den <strong>in</strong>itiale<br />

forspænd<strong>in</strong>gskraft på 120kN/l<strong>in</strong>e. Den effektive forspænd<strong>in</strong>gskraft pr. l<strong>in</strong>e efter 5 år<br />

er<br />

Ke f f = 120 − 16,5 − 11,5 = 92kN/l<strong>in</strong>e<br />

Den samlede effektive forspænd<strong>in</strong>gskraft for alle 60 l<strong>in</strong>er er<br />

Ke f f = 92 · 60 = 5520kN<br />

Som kontrol af bæreevnen i anvendelsesgrænsetilstanden undersøges det, om den effektive<br />

forspænd<strong>in</strong>gskraft ligger <strong>in</strong>den for det udregnede <strong>in</strong>terval, der er bestemt ud fra formel G.2.<br />

5038kN ≤ 5520kN ≤ 9476kN ⇒ OK!<br />

De 5 år, forspænd<strong>in</strong>gstabet udregnes over, vurderes repræsentativ for hele bjælkens levetid,<br />

da hoveddelen af forspænd<strong>in</strong>gstabene sker <strong>in</strong>den for den valgte periode. Se figur G.3 for<br />

illustration af spænd<strong>in</strong>gstabene fra sv<strong>in</strong>d, krybn<strong>in</strong>g og relaxation over 30 år.<br />

Figur G.3: Forspænd<strong>in</strong>gstab over en periode på 30 år<br />

103


G.3.5 Brudmoment<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

I brudstadiet er tværsnittet revnet og spænd<strong>in</strong>gerne ikke længere elastiske. Ud fra spænd<strong>in</strong>gerne<br />

i tværsnittet bestemmes brudmomentet, som angiver den øvregrænse for hvor stort et<br />

moment, der kan påføres bjælken, <strong>in</strong>den brud vil <strong>in</strong>dtræde. I brudgrænsetilstanden regnes<br />

med høj sikkerhedsklasse og normal materialekontrolklasse, hvilket medfører en partialkoefficient<br />

for beton γc på<br />

og partialkoefficient for armer<strong>in</strong>gen γs på<br />

γc = 1,65 · 1,1 · 1 = 1,82<br />

γs = 1,3 · 1,1 · 1 = 1,43<br />

Før brudmomentet kan bestemmes, er der en række faktorer, som skal fastlægges. Tøjn<strong>in</strong>gen<br />

εs0, der stammer fra forspænd<strong>in</strong>gskraften, bestemmes ud fra de aritmetiske tilnærmelsesformler<br />

i formel G.23. Disse er fremkommet ud fra den karakteristiske arbejdsl<strong>in</strong>ie for Ø13<br />

l<strong>in</strong>er.<br />

[Kloch, 2001]<br />

0 < εs0 < 7 : K = 17,205 · εs0<br />

7 < εs0 < 10 : K = −2,622 · ε 2 s0 + 52,444 · εs0 − 118,222<br />

10 < εs0 < 35 : K = 136 + 0,8 · εs0<br />

(G.23)<br />

Forspænd<strong>in</strong>gskraften K er sat til 120kN/l<strong>in</strong>e, hvilket medfører, at εs0, ud fra formel G.23,<br />

er lig 6,97 ‰<br />

Der estimeres en trykzonehøjde x, hvorved tillægstøjn<strong>in</strong>gerne εs kan bestemmes vha. de<br />

geometiske bet<strong>in</strong>gelser i formel G.24.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

Δεs = εcu ·<br />

(d − x)<br />

x<br />

d er den effektive højde [m]<br />

εcu er betonens brudtøjn<strong>in</strong>g ved trykpåvirkn<strong>in</strong>g [‰]<br />

(G.24)<br />

Beregn<strong>in</strong>gen af brudmomentet er en iterativ proces, hvor kun den endelige beregn<strong>in</strong>g med<br />

den rigtige trykzonehøjde opstilles. Der skønnes på, at x er lig 0,74m og den effektive højde<br />

for undersiden f<strong>in</strong>des til 1,3m. Δεs bliver da<br />

104


G.3. FØRSPÆNDT BETONBJÆLKE<br />

Δεs = 3,5 ·<br />

(1,3 − 0,74)<br />

0,74<br />

= 2,64‰<br />

I oversiden forekommer en trykspænd<strong>in</strong>g og dermed en negativ tøjn<strong>in</strong>g. Den effektive højde<br />

f<strong>in</strong>des til 0,05m, og Δεs bliver da<br />

Δεs = −3,5 ·<br />

(0,74 − 0,05)<br />

0,74<br />

= −3,26‰<br />

Til bestemmelse af kraftresultanterne Fs og Fc benyttes den totale tøjn<strong>in</strong>g εs. Denne f<strong>in</strong>des<br />

ved summer<strong>in</strong>g af Δεs og Δεs0. εs for undersiden bliver da 9,61 ‰ og for oversiden 3,71 ‰.<br />

Efter at de totale tøjn<strong>in</strong>ger er bestemt, kan trækresultanterne for armer<strong>in</strong>gen Fs for hhv.<br />

over- og undersiden beregnes ud fra de aritmetriske formler i formel G.23. Fs for de 4 l<strong>in</strong>er<br />

i oversiden bliver da<br />

Fs for de 56 l<strong>in</strong>er i undersiden bliver da<br />

Fs = 4 · 17,205 · 3,71 = 255kN<br />

Fs = 56 · −2,622 · 9,61 2 + 52,444 · 9,61 − 118,222 = 8043kN<br />

Trykresultanten for betonen Fc beregnes vha. formel G.25<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

b<br />

er bredden af bjælke [m]<br />

Fc = 0,8 · x · b · fck<br />

Med en betontrykstyrke på 40MPa og en bredde på 0,45m f<strong>in</strong>des Fc ud fra formel G.25.<br />

Fc = 56 · 0,8 · 0,74 · 0,45 · 40000 = 10671kN<br />

Som kontrol af den valgte x-værdi opstilles den statiske ligevægt i formel G.26<br />

[Kloch, 2001]<br />

Fs<br />

γs<br />

− Fc<br />

γc<br />

(G.25)<br />

= 0 (G.26)<br />

105


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Bidraget fra armer<strong>in</strong>gen i trykzonen (oversiden) virker til ugunst for brudmomentet og regnes<br />

derfor med partialkoeficienten 1,0. Ligevægten bliver da<br />

255 8043 10671<br />

+ − = 0 ⇒ OK!<br />

1,0 1,43 1,82<br />

Brudmomentet kan nu beregnes ud fra formel G.27.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

Mu =<br />

d er den <strong>in</strong>dre momentarm [m]<br />

(d − 0,4x) · Fs<br />

γs<br />

(G.27)<br />

Parametrene, der <strong>in</strong>dgår i formlen, er alle tidligere bestemt. Mu beregnes da ud fra formel<br />

G.27 ved at tage moment omkr<strong>in</strong>g trykresultanten.<br />

Mu =<br />

(1,3 − 0,4 · 0,74) · 8043<br />

1,43<br />

−<br />

(0,4 · 0,74 − 0,05) · 255<br />

1<br />

= 5582kNm<br />

Det kontrolleres herefter om brudmomentet er større end det samlede moment fra de påførte<br />

laster, som er bestemt til 4285kNm. Derved fås<br />

G.4 Efterspændt bjælke<br />

5582kNm > 4285kNm ⇒ OK!<br />

I dette afsnit foretages en dimensioner<strong>in</strong>g af en alternativ løsn<strong>in</strong>g bestående af en spændbetonbjælke<br />

med en tredje understøtn<strong>in</strong>g, som placeres under bjælkens midtpunkt. Det vælges<br />

at udføre denne bjælke som en efterspændt bjælke. Dette er den optimale løsn<strong>in</strong>g, da kabelgeometrien<br />

i en efterspændt bjælke kan vælges frit. Derfor føres spændarmer<strong>in</strong>gsl<strong>in</strong>erne<br />

så de følger bjælkens momentkurve, hvorved det ikke er nødvendigt at <strong>in</strong>dstøbe armer<strong>in</strong>g i<br />

både under- og oversiden af bjælken.<br />

G.4.1 Statisk system<br />

I dette afsnit opstilles det statiske system, som benyttes til dimensioner<strong>in</strong>gen af den efterspændte<br />

betonbjælke. Dernæst bestemmes momenterne i de dimensionsgivende bjælketværsnit,<br />

som benyttes til den endelige dimensioner<strong>in</strong>g af bjælken.<br />

106


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

Det statiske system for den efterspændte bjælke ses på figur G.4.<br />

Figur G.4: Statisk system for den efterspændte betonbjælke<br />

Da der i de senere beregn<strong>in</strong>ger benyttes de maksimale momenter fra egenlasten og nyttelasten<br />

hver for sig, opstilles et lasttilfælde, hvor egenlasten påvirker bjælken alene, og et hvor<br />

nyttelasten påvirker bjælken alene.<br />

For at bestemme de maksimale momenter i bjælken forårsaget af egenlasten, skal der, idet<br />

25% af egenlasten regnes som fri last, opstilles to lasttilfælde. Et, hvor den frie egenlast er<br />

jævnt fordelt ud over hele bjælkens længde, og et andet, hvor den frie egenlast kun er jævnt<br />

fordelt ud over det ene bjælkefag. På figur G.5 og G.6 ses de opstillede lasttilfælde med<br />

<strong>in</strong>dtegnede momentkurver og maksimale momenter.<br />

Figur G.5: Lasttilfælde med den frie egenlast jævnt fordelt over hele bjælken<br />

Figur G.6: Lasttilfælde med den frie egenlast jævnt fordelt over det ene bjælkefag<br />

For nyttelasten opstilles kun et lasttilfælde, da hele nyttelasten regnes som en bunden last.<br />

Dette lasttilfælde kan ses på figur G.7, hvor momentkurven og de maksimale momenter er<br />

<strong>in</strong>dtegnet.<br />

Figur G.7: Lasttilfælde med nyttelasten jævnt fordelt over hele bjælken<br />

107


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Afstanden fra venstre understøtn<strong>in</strong>g ud til det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget<br />

varierer lidt fra de lasttilfælde, hvor lasten er ens fordelt over hele bjælken til det lasttilfælde,<br />

hvor den frie egenlast kun er placeret på det ene bjælkefag. I de efterfølgende beregn<strong>in</strong>ger<br />

forudsættes det derfor, at det dimensionsgivende tværsnit mellem understøtn<strong>in</strong>gerne ligger i<br />

en afstand på 3,2m fra venstre understøtn<strong>in</strong>g.<br />

De maksimale momenter, som benyttes til den endelige dimensioner<strong>in</strong>g af den efterspændte<br />

bjælke, er opsummeret i tabel G.7.<br />

Lastart Moment ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>g Moment på bjælkefag<br />

[kNm] [kNm]<br />

Egenlast G -812 490<br />

Nyttelast N -258 146<br />

Samlet -1070 636<br />

Tabel G.7: Maksimale momenter til dimensioner<strong>in</strong>g af bjælken<br />

G.4.2 Bestemmelse af bjælketværsnit og kabelgeometri<br />

Den efterspændte betonbjælke udføres som en rektangulær bjælke med en tværsnitshøjde<br />

og -bredde på 800 × 400mm. En skitse af bjælkeenden med ankerpladen på 360 × 300mm<br />

<strong>in</strong>dtegnet ses på figur G.8. Den efterspændte betonbjælke armeres med en kabelkanal af<br />

typen Freyss<strong>in</strong>et med 25 L13 l<strong>in</strong>er.<br />

Figur G.8: Tværsnitsdimensioner på den efterspændte betonbjælke<br />

I den efterfølgende fastlæggelse af kabelgeometrien vælges kun at betragte den venstre<br />

halvdel af bjælken, da denne er symmetrisk omkr<strong>in</strong>g mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen. Kabelkanalen<br />

skal føres i bjælketværsnittet som vist på figur G.9.<br />

108


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

Figur G.9: Kabelfør<strong>in</strong>g i den venstre del af betonbjælken<br />

Kabelgeometrien i bjælken sammensættes af rette l<strong>in</strong>iestykker og cirkelbuer, hvor imellem<br />

der ikke må optræde knæk i forløbet. For at kunne beregne variationen i forspænd<strong>in</strong>gskraften<br />

som følge af friktions- og låsetab er det nødvendigt at kende en matematisk beskrivelse<br />

af kabelgeometrien. Derfor bestemmes det i det følgende, hvilken radius cirkelbuerne skal<br />

have samt koord<strong>in</strong>aterne til de punkter, hvor der er overgang mellem rette l<strong>in</strong>iestykker og<br />

cirkelbuer.<br />

Først beregnes koord<strong>in</strong>aterne til overgangen mellem rette l<strong>in</strong>iestykker og cirkelbuer fra bjælkeenden<br />

til kabelfør<strong>in</strong>gens lavpunkt, hvilket vil sige en længde på 3,2m fra bjælkeenden.<br />

Da det forudsættes, at radius R på cirkelbuerne er 13m kan koord<strong>in</strong>aterne beregnes ud fra<br />

figur G.10.<br />

Figur G.10: Skitse til beregn<strong>in</strong>g af kabelkoord<strong>in</strong>ater<br />

Da cirkelbuen tilnærmelsesvis kan regnes som en 2. grads parabel kan længden på cirkelbuen<br />

x1 f<strong>in</strong>des vha. formel G.28.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

Δϕ er tangenthældn<strong>in</strong>gen<br />

Tangenthældn<strong>in</strong>gen bestemmes ud fra formel G.29.<br />

[Kloch, 2001]<br />

h = x2 1<br />

2R + (L − x1) · Δϕ (G.28)<br />

Δϕ = x1<br />

R<br />

(G.29)<br />

109


Ved <strong>in</strong>dsættelse af formel G.29 i formel G.28 kan x1 bestemmes til<br />

0,35 = x2 1<br />

2 · 13 + (3,2 − x1) · x1<br />

13<br />

x1 = 2,13m<br />

Herefter kan tangenthældn<strong>in</strong>gen beregnes ud fra formel G.29 til<br />

Δϕ = 2,13<br />

13<br />

= 0,164rad<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Koord<strong>in</strong>aterne til punkt A, B og C kan nu bestemmes ud fra ovenstående. Beregn<strong>in</strong>gerne af<br />

koord<strong>in</strong>aterne foretages med udgangspunkt i punkt A, hvor dennes koord<strong>in</strong>ater sættes til<br />

[xA,yA] = [0,0]<br />

Punkt B’s x-koord<strong>in</strong>at er lig x2, der kan beregnes som følgende<br />

3,2 − 2,13 = 1,07<br />

y-koord<strong>in</strong>aten bestemmes vha. figur G.10 til følgende<br />

Punkt B’s koord<strong>in</strong>ater bliver da<br />

−0,164 · 1,07 = −0,175<br />

[xB,yB] = [1,07;−0,175]<br />

Koord<strong>in</strong>aterne til punkt C kan aflæses på figur G.10 til<br />

110<br />

[xC,yC] = [3,2;−0,35]


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

Til bestemmelse af koord<strong>in</strong>aterne ved overgangene mellem de rette l<strong>in</strong>iestykker og cirkelbuer<br />

på strækn<strong>in</strong>gen mellem punkt C og mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen benyttes figur G.11.<br />

Figur G.11: Skitse til beregn<strong>in</strong>g af kabelkoord<strong>in</strong>ater<br />

Ud fra figur G.11 kan x3, x4 og x5 bestemmes til<br />

x3 = x5 = x1 = 2,13m<br />

x4 = 6,405 − 2 · 2,13 = 2,145m<br />

Af ovenstående kan punkt D’s koord<strong>in</strong>ater beregnes til<br />

[xD,yD] = [5,33;−0,175]<br />

Ligeledes beregnes koord<strong>in</strong>aterne til punkt E, som bliver<br />

Koord<strong>in</strong>aterne til punkt F bestemmes til<br />

G.4.3 Valg af opspænd<strong>in</strong>gskraft<br />

[xE,yE] = [7,475;0,175]<br />

[xF,yF] = [9,605;0,35]<br />

I det efterfølgende bestemmes hvilket <strong>in</strong>terval, opspænd<strong>in</strong>gskraften K skal ligge i og disse<br />

beregn<strong>in</strong>ger udføres i anvendelsesgrænsetilstanden. Først beregnes <strong>in</strong>tervallet for tværsnittet<br />

på det ene bjælkefag, hvor det maksimale moment optræder. Da der i dette tværsnit opstår<br />

træk i undersiden, bestemmes <strong>in</strong>tervallet af formel G.30 og G.31, hvor formel G.30 angiver<br />

kravene til opspænd<strong>in</strong>gskraften K ud fra spænd<strong>in</strong>gerne i tværsnittets overside og formel<br />

G.31 angiver kravene til K ud fra spænd<strong>in</strong>gerne i tværsnittets underside.<br />

111


[Kloch, 2001]<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

Mg<br />

Mp<br />

σc<br />

Mg + Mp − σc ·W2<br />

yk − k2<br />

Mg + Mp − σt ·W1<br />

yk + k1<br />

er momentet fra egenlasten [Nmm]<br />

er momentet fra nyttelasten [Nmm]<br />

er betones trykstyrke [MPa]<br />

er betones trækstyrke [MPa]<br />

≤ K ≤ Mg + σt ·W2<br />

yk − k2<br />

≤ K ≤ Mg + σc ·W1<br />

yk + k1<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

σt<br />

yk er opspænd<strong>in</strong>gskraftens excentricitet [mm]<br />

W1,W2 er modstandsmomentet for hhv. undersiden og oversiden af tværsnittet [mm3 ]<br />

k1,k2<br />

er tværsnittets kerneradier [mm]<br />

(G.30)<br />

(G.31)<br />

Momentet fra hhv. egenlasten Mg og nyttelasten Mp aflæses i tabel G.7 til 490kNm og<br />

146kNm. Bjælken udføres i en beton med en trykstyrke fck på 50MPa og trækstyrke fct<br />

på 2MPa. Det forudsættes, at betonen har opnået 75% af den foreskrevne styrke på det<br />

tidspunkt, opspænd<strong>in</strong>gen og egenvægten påføres og den fulde styrke, når den variable last<br />

påvirker bjælken.<br />

Til fastsættelse af de tilladelige spænd<strong>in</strong>ger i anvendelsesgrænsetilstanden benyttes erfar<strong>in</strong>gsmæssige<br />

værdier, da der ikke f<strong>in</strong>des normkrav til bestemmelse af dette. De tilladelige<br />

trykspænd<strong>in</strong>ger σc sættes til 55% af fck og de maksimal tilladelige trækspænd<strong>in</strong>ger σt sættes<br />

til 2 · fct. Herudfra bestemmes de tilladelige spænd<strong>in</strong>ger, som benyttes for lastsituationen,<br />

hvor bjælken er i brug, hvilket vil sige venstre side af formel G.30 og G.31.<br />

σc = 0,55 · 50 = 27,5MPa<br />

σt = 2 · 2,0 = 4MPa<br />

I opspænd<strong>in</strong>gsfasen sættes σc til 70% af trykstyrken på opspænd<strong>in</strong>gstidspunktet [DS 411, 1999].<br />

I opspænd<strong>in</strong>gssituationen ses normalt bort fra trækstyrken. Dette betyder, at de tilladelige<br />

spænd<strong>in</strong>ger, som benyttes for lastsituationen, hvor bjælken er i opspænd<strong>in</strong>gsfasen, hvilket<br />

vil sige højre side at formel G.30 og G.31, bliver.<br />

σc = 0,7 · 0,75 · 50 = 26,3MPa<br />

σt = 0MPa<br />

Forspænd<strong>in</strong>gskraftens excentricitet yk i det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget bestemmes<br />

af figur G.9 til 350mm.<br />

112


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

Modstandsmomentet W1 og W2 bestemmes af formel G.32.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

W = I<br />

e<br />

I er <strong>in</strong>ertimomentet [mm 4 ]<br />

e er afstanden fra hhv. over- og undersiden til tyngdepunktet [mm]<br />

(G.32)<br />

Da betonbjælken er rektangulær, ligger tyngdepunktet i midten, hvilket betyder, at modstandsmomentet<br />

vha. formel G.32 kan beregnes til<br />

W1 = W2 =<br />

1<br />

12 · 400 · 8003<br />

= 42,67 · 10<br />

400<br />

6 mm 3<br />

Betontværsnittets kerneradier beregnes ud fra formel G.33.<br />

[Kloch, 2001]<br />

k = W<br />

A<br />

Ud fra formel G.33 beregnes k1 og k2 herefter til<br />

k1 = k2 =<br />

42,67 · 106<br />

400 · 800<br />

= 133mm<br />

(G.33)<br />

Hvilket <strong>in</strong>terval opspænd<strong>in</strong>gskraften, i det dimensionsgivende tværsnit på et af bjælkefagene,<br />

skal ligge i, kan herefter bestemmes ud fra formel G.30 og G.31.<br />

490 · 106 + 146 · 106 − 27,5 · 42,67 · 106 ≤ K ≤<br />

350 − 133<br />

−2479kN ≤ K ≤ 2263kN<br />

490 · 10 6 + 146 · 10 6 − 4 · 42,67 · 10 6<br />

350 + 133<br />

963kN ≤ K ≤ 3332kN<br />

490 + 0 · 42,67 · 106<br />

350 − 133<br />

≤ K ≤ 490 · 106 + 26,25 · 42,67 · 10 6<br />

350 + 133<br />

Af ovenstående f<strong>in</strong>des det, at opspænd<strong>in</strong>gskraften K i det dimensionsgivende tværsnit på<br />

bjælkefagene skal ligge i <strong>in</strong>tervallet 963kN til 2263kN.<br />

113


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Hvilket <strong>in</strong>terval opspænd<strong>in</strong>gskraften skal ligge <strong>in</strong>denfor i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen<br />

kan herefter bestemmes. Da der i dette tværsnit opstår træk i oversiden af tværsnittet<br />

beregnes <strong>in</strong>tervallet ud fra formel G.34 og G.35, hvor formel G.34 angiver kravene til opspænd<strong>in</strong>gskraften<br />

K ud fra spænd<strong>in</strong>gerne i tværsnittets overside, og formel G.35 angiver<br />

kravene til K ud fra spænd<strong>in</strong>gerne i tværsnittets underside.<br />

Mg + Mp + σt ·W2<br />

yk − k2<br />

Mg + Mp + σc ·W1<br />

yk + k1<br />

≤ K ≤ Mg − σc ·W2<br />

yk − k2<br />

≤ K ≤ Mg − σt ·W1<br />

yk − k1<br />

(G.34)<br />

(G.35)<br />

I dette tværsnit aflæses momentet fra hhv. egenlasten Mg og nyttelasten Mp i tabel G.7 til<br />

−812kNm og −258kNm. De resterende faktorer er de samme som i foregående beregn<strong>in</strong>ger.<br />

Af formel G.34 og G.35, f<strong>in</strong>des da.<br />

−812 · 10 6 + −258 · 10 6 + 4 · 42,67 · 10 6<br />

350 − 133<br />

1861kN ≤ K ≤ 3997kN<br />

−812 · 10 6 + −258 · 10 6 + 27,5 · 42,67 · 10 6<br />

350 + 133<br />

−475kN ≤ K ≤ 3747kN<br />

≤ K ≤ −812 · 106 − 26,25 · 42,67 · 10 6<br />

350 − 133<br />

≤ K ≤ −812 · 106 − 0 · 42,67 · 10 6<br />

350 − 133<br />

Herudfra f<strong>in</strong>des det, at opspænd<strong>in</strong>gskraften ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen skal ligge i <strong>in</strong>tervallet<br />

1861kN til 3747kN.<br />

På baggrund af ovenstående vælges at opspænde hver af de 25 L13 l<strong>in</strong>er med en opspænd<strong>in</strong>gskraft<br />

på 78kN ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen, hvilket giver en samlet opspænd<strong>in</strong>gskraft<br />

på 1950kN. Da denne ligger tæt på den nedre grænse i <strong>in</strong>tervallet, forventes det, at en beregn<strong>in</strong>g<br />

af spænd<strong>in</strong>gstabet fra sv<strong>in</strong>d, krybn<strong>in</strong>g og relaxation vil vise, at opspænd<strong>in</strong>gskraften<br />

bliver m<strong>in</strong>dre end 1861kN, som er den nedre værdi for opspænd<strong>in</strong>gskraften ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen.<br />

Af denne grund forventes det, at der ved monter<strong>in</strong>g af bjælken skal udføres<br />

en efterspænd<strong>in</strong>g af armer<strong>in</strong>gen. Hvor stor en opspænd<strong>in</strong>gskraft, der skal efterspændes<br />

til, bestemmes ved senere beregn<strong>in</strong>ger. Grunden til, at der ved den første opspænd<strong>in</strong>g<br />

ikke benyttes en større opspænd<strong>in</strong>gskraft er, at det er fundet, at der i det dimensionsgivende<br />

tværsnit på et af bjælkefagene ikke må benyttes en større opspænd<strong>in</strong>gskraft end 2263kN i<br />

opspænd<strong>in</strong>gssituationen. En større opspænd<strong>in</strong>gskraft end denne vil medføre et trækbrud i<br />

toppen af tværsnittet.<br />

114


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

For at opnå den forudsatte opspænd<strong>in</strong>g på 1950kN ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen skal det<br />

beregnes, hvor stor opspænd<strong>in</strong>gen skal være ved bjælkeenden. Opspænd<strong>in</strong>gskraften ved<br />

bjælkeenden skal øges i forhold til kraften ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen, da der ved opspænd<strong>in</strong>gen<br />

opstår friktion mellem kabelkanalen og armer<strong>in</strong>gen. Ligeledes beregnes der<br />

for hver meter, hvor stor opspænd<strong>in</strong>gskraften er. Friktionstabet beregnes ud fra formel G.36.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

K = K0 · e −(µ·ϕ+k·s)<br />

K er opspænd<strong>in</strong>gskraften et vilkårligt sted [kN]<br />

K0 er opspænd<strong>in</strong>gskraften i kablets begyndelsespunktet [kN]<br />

µ er friktionskoefficienten [-]<br />

ϕ er tangenthældn<strong>in</strong>gen [rad]<br />

k er en empirisk, systemafhængig faktor [m−1 ]<br />

s er afstanden fra begyndelsespunktet målt langs armer<strong>in</strong>gen [m]<br />

(G.36)<br />

Til beregn<strong>in</strong>g af opspænd<strong>in</strong>gskraften i bjælkeenden sættes K til 1950kN, som er opspænd<strong>in</strong>gen<br />

ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen. Koefficienterne µ og k sættes til hhv. 0,25 og 0,003m −1<br />

[Kloch, 2001]. I bjælker, hvor højden normalt er meget m<strong>in</strong>dre end længden, kan s med god<br />

tilnærmelse erstattes med den vandrette afstand [Kloch, 2001]. Herudfra sættes strækn<strong>in</strong>g s<br />

til 9,605m. Til bestemmelsen af opspænd<strong>in</strong>gskraften ved bjælkeenden sættes den samlede<br />

tangenthældn<strong>in</strong>g til 0,492, hvilket er bestemt i tabel G.8. Opspænd<strong>in</strong>gskraften i bjælkeenden<br />

kan herefter beregnes af formel G.36.<br />

1950 = K0 · e −(0,25·0,492+0,003·9,605)<br />

K0 = 2269kN<br />

115


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Beregn<strong>in</strong>gerne af opspænd<strong>in</strong>gskraften for hver meter er opstillet på skemaform i tabel G.8.<br />

x [m] Δs [m] s = ΣΔs [m] Δϕ [rad] ϕ = ΣΔϕ [rad] e −(µ·ϕ+k·s) K [kN]<br />

0,000 0,000 0,000 1,000 2269<br />

1,000 0,000<br />

1,000 1,000 0,000 0,997 2263<br />

1,000 0,072<br />

2,000 2,000 0,072 0,976 2216<br />

1,000 0,077<br />

3,000 3,000 0,148 0,955 2167<br />

1,000 0,077<br />

4,000 4,000 0,225 0,934 2120<br />

1,000 0,077<br />

5,000 5,000 0,302 0,913 2073<br />

1,000 0,025<br />

6,000 6,000 0,328 0,905 2054<br />

1,000 0,000<br />

7,000 7,000 0,328 0,902 2047<br />

1,000 0,040<br />

8,000 8,000 0,368 0,890 2021<br />

1,000 0,077<br />

9,000 9,000 0,445 0,871 1976<br />

0,605 0,047<br />

9,605 9,605 0,492 0,859 1950<br />

Tabel G.8: Beregn<strong>in</strong>g af opspænd<strong>in</strong>gskraften for hver meter<br />

Ud fra tabel G.8 ses det, at opspænd<strong>in</strong>gskraften i det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget,<br />

som ligger 3,2m fra bjælkeenden, ikke overstiger de 2263kN, der er den øvre værdi i<br />

<strong>in</strong>tervallet opspænd<strong>in</strong>gskraften skal ligge <strong>in</strong>den for i dette snit.<br />

G.4.4 Effektiv opspænd<strong>in</strong>gskraft efter 14 døgn<br />

Da det forudsættes, at der går 14 døgn fra den første opspænd<strong>in</strong>g til montagen af bjælken,<br />

hvor den efterspændes, skal det beregnes, hvor stort et spænd<strong>in</strong>gstab, der forekommer i det<br />

første 14 døgn af bjælkens levetid. Da beregn<strong>in</strong>gerne foretages efter samme pr<strong>in</strong>cip som ved<br />

beregn<strong>in</strong>g af den effektive opspænd<strong>in</strong>gskraft i den førspændte betonbjælke, opstilles kun<br />

resultaterne for den efterspændte bjælke.<br />

Der er foretaget beregn<strong>in</strong>ger af spænd<strong>in</strong>gstabet i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen<br />

og i det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget. Herefter benyttes den største af disse<br />

værdier som repræsentativ for spænd<strong>in</strong>gstabet i hele bjælken.<br />

Ved beregn<strong>in</strong>gerne er det fundet, at det største spænd<strong>in</strong>gstab forekommer i tværsnittet ved<br />

mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen. Her er det samlede spænd<strong>in</strong>gstab fra sv<strong>in</strong>d, krybn<strong>in</strong>g og relaxation<br />

pr. l<strong>in</strong>e bestemt til 1,9kN, hvilket giver et samlet spænd<strong>in</strong>gstab i de 25 l<strong>in</strong>er på 47kN. Det<br />

skal herefter kontrolleres, at den effektive opspænd<strong>in</strong>gskraft efter 14 døgn ligger <strong>in</strong>den for<br />

116


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

de tidligere beregnede <strong>in</strong>tervaller for opspænd<strong>in</strong>gskraften.<br />

Først undersøges det i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen, som ved første opspænd<strong>in</strong>g<br />

har en opspænd<strong>in</strong>gskraft på 1950kN, hvilket efter 14 døgn er reduceret til<br />

K14døgn = 1950 − 47 = 1903kN<br />

Da det tidligere er fundet at at m<strong>in</strong>imumsværdien for opspænd<strong>in</strong>gskraften ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen<br />

er 1861kN er kravet til opspænd<strong>in</strong>gskraften opfyldt.<br />

I det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget kan opspænd<strong>in</strong>gskraften ved første opspænd<strong>in</strong>g<br />

beregnes til 1882kN, som efter 14 døgn er reduceret til<br />

K14døgn = 1882 − 47 = 1835kN<br />

M<strong>in</strong>imumsværdien for opspænd<strong>in</strong>gskraften i dette tværsnit er tidligere fundet til 963kN,<br />

hvorved kravet til opspænd<strong>in</strong>gskraften i dette tværsnit er opfyldt.<br />

G.4.5 Valg af opspænd<strong>in</strong>gskraft ved efterspænd<strong>in</strong>g<br />

Det er forudsat, at montagen af den efterspændte betonbjælke sker 14 døgn efter den første<br />

opspænd<strong>in</strong>g. Ved montage af bjælken vælges det at efterspænde alle l<strong>in</strong>erne så de hver<br />

har en opspænd<strong>in</strong>gskraft på 110kN ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen, hvilket giver en samlet<br />

opspænd<strong>in</strong>gskraft på 2750kN i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen.<br />

Ud fra den forudsatte efterspænd<strong>in</strong>gskraft ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen på 2750kN beregnes,<br />

hvor stor opspænd<strong>in</strong>gskraften ved bjælkeenden skal være. Ligeledes beregnes opspænd<strong>in</strong>gskraftens<br />

variation pga. friktion for hver meter. Til beregn<strong>in</strong>g af opspænd<strong>in</strong>gskraften<br />

ved bjælkeenden benyttes formel G.36.<br />

2750 = K0 · e −(0,25·0,492+0,003·9,605)<br />

K0 = 3200kN<br />

117


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Beregn<strong>in</strong>gerne af opspænd<strong>in</strong>gskraften for hver meter ved efterspænd<strong>in</strong>gen af bjælken er<br />

opstillet i tabel G.9.<br />

x [m] Δs [m] s = ΣΔs [m] Δϕ [rad] ϕ = ΣΔϕ [rad] e −(µ·ϕ+k·s) K [kN]<br />

0,000 0,000 0,000 1,000 3200<br />

1,000 0,000<br />

1,000 1,000 0,000 0,997 3191<br />

1,000 0,072<br />

2,000 2,000 0,072 0,976 3125<br />

1,000 0,077<br />

3,000 3,000 0,148 0,955 3056<br />

1,000 0,077<br />

4,000 4,000 0,225 0,934 2989<br />

1,000 0,077<br />

5,000 5,000 0,302 0,913 2923<br />

1,000 0,025<br />

6,000 6,000 0,328 0,905 2896<br />

1,000 0,000<br />

7,000 7,000 0,328 0,902 2887<br />

1,000 0,040<br />

8,000 8,000 0,368 0,890 2850<br />

1,000 0,077<br />

9,000 9,000 0,445 0,871 2787<br />

0,605 0,047<br />

9,605 9,605 0,492 0,859 2750<br />

Tabel G.9: Beregn<strong>in</strong>g af opspænd<strong>in</strong>gskraften for hver meter ved efterspænd<strong>in</strong>gen<br />

G.4.6 Bestemmelse af låsetab<br />

I det valgte opspænd<strong>in</strong>gssystem fra Freyss<strong>in</strong>et benyttes kileforankr<strong>in</strong>ger til fastholdelse af de<br />

opspændte l<strong>in</strong>er. Ved dette system optræder der et låsetab, hvilket betyder, at den mekaniske<br />

opspænd<strong>in</strong>gskraft K0 reduceres, lige når donkraften frigøres og antager herefter værdien K i 0 ,<br />

der kaldes den <strong>in</strong>itiale opspænd<strong>in</strong>gskraft. Når den opr<strong>in</strong>delige forlængelse af armer<strong>in</strong>gen<br />

reduceres, trækker armer<strong>in</strong>gen sig sammen og glider tilbage i kabelkanalen. Denne sammentrækn<strong>in</strong>g<br />

modvirkes af friktionen mellem armer<strong>in</strong>gen og kabelkanalen, hvilket betyder,<br />

at virkn<strong>in</strong>gen fra låsetabet ophører et stykke fra opspænd<strong>in</strong>gspunktet.<br />

Før afstanden, hvor låsetabet påvirker opspænd<strong>in</strong>gskraften i bjælken beregnes, skal det samlede<br />

låsetabsareal AL beregnes ud fra formel G.37.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

118<br />

s<br />

AL = dKds = y · A · E<br />

0<br />

(G.37)


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

y er låseglidn<strong>in</strong>gen [mm]<br />

A er armer<strong>in</strong>gens tværsnitsareal [mm 2 ]<br />

E er elasticitetsmodulet [MPa]<br />

Det forudsættes, at låseglidn<strong>in</strong>gen på det valgte opspænd<strong>in</strong>gssystem er 4mm [Kloch, 2001].<br />

Det samlede armer<strong>in</strong>gsareal og elasticitetsmodul bestemmes til hhv. A = 2325mm 2 og E =<br />

2 · 10 5 MPa. Herudfra beregnes låsetabsarealet ud fra formel G.37.<br />

AL = 4 · 2325 · 2 · 10 5 = 1860kNm<br />

Den <strong>in</strong>itiale opspænd<strong>in</strong>gskraftkurve bestemmes herefter iterativt ved at estimere en længde<br />

af låsetabet xL og herefter kontrollere, at låsetabsarealet for denne længde er lig det opr<strong>in</strong>delige<br />

låsetabsareal på 1860kNm. I det efterfølgende opstilles kun beregn<strong>in</strong>gerne for<br />

den endelige længde af låsetabet. Efter nogle gennemregn<strong>in</strong>ger vælges det at sætte xL til<br />

6,18m. Opspænd<strong>in</strong>gskraften beregnes herefter 6,18m fra bjælkeenden ud fra formel G.36.<br />

Da beregn<strong>in</strong>gerne har udgangspunkt i bjælkeenden, skal K0 sættes til 3200kN og ϕ sættes til<br />

0,328, da dette er den samlede tangenthældn<strong>in</strong>g fra bjælkeenden til 6,18m <strong>in</strong>d på bjælken.<br />

K6,18 = 3200 · e −(0,25·0,328+0,003·6,18) = 2895kN<br />

Beregn<strong>in</strong>gerne af opspænd<strong>in</strong>gskraften for hver meter efter låsetabet fra 6,18m <strong>in</strong>d til bjælkeenden<br />

er opstillet i tabel G.10. Ved disse beregn<strong>in</strong>ger virker friktionstabet i modsat retn<strong>in</strong>g<br />

i forhold til de tidligere beregn<strong>in</strong>ger af opspænd<strong>in</strong>gskraften, hvorfor disse beregn<strong>in</strong>ger gennemføres<br />

med udgangspunkt i x = 6,18m og <strong>in</strong>d mod bjælkeenden.<br />

x [m] Δs [m] s = ΣΔs [m] Δϕ [rad] ϕ = ΣΔϕ [rad] e −(µ·ϕ+k·s) K [kN]<br />

6,180 0,000 0,000 1,000 2895<br />

0,180 0,000<br />

6,000 0,180 0,000 0,999 2893<br />

1,000 0,025<br />

5,000 1,180 0,025 0,990 2866<br />

1,000 0,077<br />

4,000 2,180 0,102 0,968 2803<br />

1,000 0,077<br />

3,000 3,180 0,179 0,947 2741<br />

1,000 0,077<br />

2,000 4,180 0,256 0,926 2681<br />

1,000 0,072<br />

1,000 5,180 0,328 0,907 2626<br />

1,000 0,000<br />

0,000 6,180 0,328 0,904 2618<br />

Tabel G.10: Beregn<strong>in</strong>g af opspænd<strong>in</strong>gskraft efter låsetab<br />

119


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Opspænd<strong>in</strong>gskraften ved efterspænd<strong>in</strong>gen, som ses i tabel G.9, og den <strong>in</strong>itiale opspænd<strong>in</strong>gskraft,<br />

fundet i tabel G.10, er <strong>in</strong>dtegnet på figur G.12.<br />

K[kN ]<br />

3300<br />

3100<br />

2900<br />

2700<br />

2500<br />

2300<br />

2100<br />

Låsetabsareal<br />

1900<br />

0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0<br />

s [m ]<br />

Figur G.12: Låsetabsareal<br />

Mekanisk opspænd<strong>in</strong>g<br />

Initial opspænd<strong>in</strong>g<br />

Ud af figur G.12 kontrolleres det om låsetabsarealet, beregnet ud fra den skønnede længde<br />

af låsetabet, er lig det opr<strong>in</strong>delige låsetab på 1860kN.<br />

0,5 · 1,0[(3200 − 2618) + (3191 − 2626)] + 0,5 · 1,0[(3191 − 2626) + (3125 − 2681)]+<br />

0,5 · 1,0[(3125 − 2681) + (3056 − 2741)] + 0,5 · 1,0[(3056 − 2741) + (2989 − 2803)]+<br />

0,5 · 1,0[(2989 − 2803) + (2923 − 2866)] + 0,5 · 1,0[(2923 − 2866) + (2896 − 2893)]+<br />

0,5 · 0,18(2896 − 2893) = 1860kNm<br />

Herudfra ses det, at den skønnede længde af låsetabet på 6,18m er korrekt, da det beregnede<br />

låsetab ud fra den skønnede længde er lig det opr<strong>in</strong>delige låsetab.<br />

G.4.7 Effektiv opspænd<strong>in</strong>gskraft<br />

Da bjælken efterspændes ved monter<strong>in</strong>gen, skal der foretages beregn<strong>in</strong>ger af spænd<strong>in</strong>gstabet<br />

pga. sv<strong>in</strong>d, krybn<strong>in</strong>g og relaxation ud fra den nye opspænd<strong>in</strong>gskraft. Beregn<strong>in</strong>gerne<br />

foretages ud fra en periode på 5 år, og dette resultat antages repræsentativ for hele bjælkens<br />

levetid. Da beregn<strong>in</strong>gerne foretages efter samme pr<strong>in</strong>cip som ved beregn<strong>in</strong>g af den effektive<br />

opspænd<strong>in</strong>gskraft i den førspændte betonbjælke, opstilles kun resultaterne for den efterspændte<br />

bjælke.<br />

Der er foretaget beregn<strong>in</strong>ger af spænd<strong>in</strong>gstabet i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen<br />

og i det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget. Herefter benyttes den største af disse<br />

værdier som dimensionsgivende for spænd<strong>in</strong>gstabet i hele bjælken. Ud fra beregn<strong>in</strong>gerne<br />

120


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

er det fundet, at det største spænd<strong>in</strong>gstab forekommer i det dimensionsgivende tværsnit på<br />

bjælkefaget. Her er det samlede spænd<strong>in</strong>gstab fra sv<strong>in</strong>d, krybn<strong>in</strong>g og relaxation pr. l<strong>in</strong>e<br />

beregnet til 32,1kN, hvilket giver et samlet spænd<strong>in</strong>gstab i de 25 l<strong>in</strong>er på 806kN. Herefter<br />

kontrolleres det, om den effektive opspænd<strong>in</strong>gskraft efter 5 år ligger <strong>in</strong>den for de tidligere<br />

beregnede <strong>in</strong>tervaller for opspænd<strong>in</strong>gskraften.<br />

Først undersøges det i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen, som ved efterspænd<strong>in</strong>gen<br />

opspændes til 2750kN, hvilket efter 5 år er reduceret til<br />

K5år = 2750 − 806 = 1944kN<br />

Da det tidligere er fundet, at m<strong>in</strong>imumsværdien for opspænd<strong>in</strong>gskraften ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen<br />

er 1861kN er kravet til opspænd<strong>in</strong>gskraften opfyldt.<br />

I det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget er forspænd<strong>in</strong>gskraften ved efterspænd<strong>in</strong>gen<br />

1908kN, som efter 5 år er reduceret til<br />

K5år = 2754 − 806 = 1948kN<br />

M<strong>in</strong>imumsværdien for opspænd<strong>in</strong>gskraften i dette tværsnit er tidligere fundet til 963kN,<br />

hvorved kravet til opspænd<strong>in</strong>gskraften i dette tværsnit er opfyldt.<br />

G.4.8 Beregn<strong>in</strong>g af brudmoment<br />

I det følgende beregnes brudmomentet i det dimensionsgivende tværsnit på det ene bjælkefag<br />

samt i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen, hvorefter det kontrolleres at brudmomenterne<br />

er større end de regn<strong>in</strong>gsmæssige momenter, som optræder i tværsnittene.<br />

Brudmomentet beregnes først i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen, hvor den samlede<br />

opspænd<strong>in</strong>gskraft er 2750kN, som giver en opspænd<strong>in</strong>gskraft på 110kN i hver af de 25<br />

l<strong>in</strong>er. Herudfra bestemmes tøjn<strong>in</strong>gen εs0 ud fra armer<strong>in</strong>gens arbejdskurve. Den tilnærmede<br />

aritmetriske form af arbejdskurven for L13 l<strong>in</strong>er er opskrevet i formel G.23. Ved en forventn<strong>in</strong>g<br />

om, at forspænd<strong>in</strong>gskraften på 110kN giver en tøjn<strong>in</strong>g under 7‰ f<strong>in</strong>des tøjn<strong>in</strong>gen εs0<br />

af formel G.23 til.<br />

εs0 = 110<br />

= 6,39‰<br />

17,205<br />

121


Herefter skal tillægstøjn<strong>in</strong>gen Δεs beregnes ud fra formel G.38.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

Δεs = εcu ·<br />

εcu er trykbrudtøjn<strong>in</strong>gen i betonen [‰]<br />

d er tværsnittets effektive højde [mm]<br />

x er trykzonehøjden [mm]<br />

(d − x)<br />

x<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

(G.38)<br />

Trykbrudtøjn<strong>in</strong>gen εcu sættes til 3,5‰, og den effektive højde bestemmes til 750mm. Da<br />

beregn<strong>in</strong>gerne af brudmomentet foretages iterativt ved at skønne en trykzonehøjde, vælges<br />

kun at opstille beregn<strong>in</strong>gerne med den endelige trykzonehøjde x, der er lig 289mm. Tillægstøjn<strong>in</strong>gen<br />

beregnes herefter af formel G.38.<br />

Δεs = 3,5 ·<br />

Den samlede tøjn<strong>in</strong>g bestemmes herefter til<br />

(750 − 289)<br />

289<br />

= 5,59‰<br />

εs = 6,39 + 5,59 = 11,98‰<br />

Den samlede trækresultant i armer<strong>in</strong>gen bestemmes ud fra den aritmetriske tilnærmelse af<br />

armer<strong>in</strong>gens arbejdskurve. Da den samlede tøjn<strong>in</strong>g ligger i <strong>in</strong>tervallet 10 < ε < 35 f<strong>in</strong>des det<br />

samlede træk i de 25 armer<strong>in</strong>gsl<strong>in</strong>er af formel G.23 til<br />

Fs = 25 · (136 + 0,8 · 11,98) = 3640kN<br />

Trykresultanten i betonen beregnes ud fra formel G.39.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

Fc = 0,8 · x · b · fck<br />

b er bredden på bjælken [mm]<br />

er betonens karakteristiske trykstyrke [MPa]<br />

fck<br />

(G.39)<br />

Bjælken har en bredde på 400mm og er udført i en beton med en karakteristisk trykstyrke<br />

på 50MPa. Indsættes dette sammen med den skønnede trykzonehøjde i formel G.39 f<strong>in</strong>des<br />

trykzoneresultanten til<br />

122<br />

Fc = 0,8 · 289 · 400 · 50 = 4620kN


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

Det kontrolleres nu om den valgte trykzonehøjde x er korrekt, hvilket er tilfældet hvis den<br />

statiske bet<strong>in</strong>gelse i formel G.40 er opfyldt.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

Fs<br />

γs<br />

− Fc<br />

γc<br />

γs er partialkoefficienten på armer<strong>in</strong>gen [-]<br />

γc er partialkoefficienten på betonen [-]<br />

= 0 (G.40)<br />

Partialkoefficienterne γs og γc er tidligere fundet for høj sikkerhedsklasse og normal materialekontrolklasse<br />

til hhv. 1,43 og 1,82. Herefter undersøges om den statiske bet<strong>in</strong>gelse i<br />

formel G.40 er opfyldt.<br />

3640 4620<br />

− = 0 ⇒ OK!<br />

1,43 1,82<br />

Brudmomentet bestemmes herefter ved at beregne momentet omkr<strong>in</strong>g punktet, hvor trykresultanten<br />

virker, som vist i formel G.41.<br />

[Kloch, 2001]<br />

Mu = (d − 0,4x) · Fs<br />

γs<br />

(G.41)<br />

Det kan nu kontrolleres, om brudmomentet beregnet ved formel G.41, er større end det<br />

regn<strong>in</strong>gsmæssige moment, som optræder i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen.<br />

Mu = (0,750 − 0,4 · 0,289) · 3640<br />

= 1615kNm > 1070kNm ⇒ OK!<br />

1,34<br />

Efter bestemmelse af brudmomentet i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen beregnes størrelsen<br />

af brudmomentet i det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget. Da det dimensionsgivende<br />

tværsnit ligger på den længde hvor låsetabet virker, tager beregn<strong>in</strong>gen af opspænd<strong>in</strong>gskraften<br />

i det dimensionsgivende tværsnit udgangspunkt i det punkt, låsetabet virker til.<br />

I dette punkt, som er 6,18m fra bjælkeenden, er fundet en opspænd<strong>in</strong>gskraft på 2895kN. Afstanden<br />

fra udgangspunktet til det dimensionsgivende tværsnit er 2,98m og på denne strækn<strong>in</strong>g<br />

f<strong>in</strong>des en samlet tangenthældn<strong>in</strong>g ϕ på 0,164. Af formel G.36 kan opspænd<strong>in</strong>gskraften<br />

i det dimensionsgivende tværsnit nu beregnes.<br />

K3,2 = 2895 · e −(0,25·0,164+0,003·2,98) = 2754kN<br />

Herudfra kan det beregnes, at hver af de 25 l<strong>in</strong>er har en opspænd<strong>in</strong>gskraft på ca. 110kN,<br />

hvilket er samme opspænd<strong>in</strong>gskraft som i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen. Brudmomentet<br />

i det dimensionsgivende tværsnit på bjælkefaget kan derfor sættes lig brudmomentet<br />

123


BILAG G. SPÆNDBETON<br />

i tværsnittet ved mellemunderstøtn<strong>in</strong>gen, som blev bestemt til 1615kNm, der er større end<br />

det regn<strong>in</strong>gsmæssige moment i tværsnittet på 636kNm.<br />

G.4.9 Spaltearmer<strong>in</strong>g i forankr<strong>in</strong>gszonen<br />

Efter at ankerpladen har overført opspænd<strong>in</strong>gskraften til betonen, skal opspænd<strong>in</strong>gskraften<br />

herefter fordeles ud over hele tværsnitsarealet. Ved denne spænd<strong>in</strong>gsomlejr<strong>in</strong>g opstår trækog<br />

trykspænd<strong>in</strong>ger v<strong>in</strong>kelret på opspænd<strong>in</strong>gskraftens retn<strong>in</strong>g. For at undgå revner parallelt<br />

med kraftretn<strong>in</strong>gen i det område, hvor der f<strong>in</strong>des tværtrækspænd<strong>in</strong>ger, skal der her <strong>in</strong>dstøbes<br />

en spaltearmer<strong>in</strong>g. Først dimensioneres den lodrette spaltearmer<strong>in</strong>g til fordel<strong>in</strong>g af<br />

forankr<strong>in</strong>gskraften i lodret retn<strong>in</strong>g, og derefter spaltearmer<strong>in</strong>gen til fordel<strong>in</strong>g af forankr<strong>in</strong>gskraften<br />

i vandret retn<strong>in</strong>g.<br />

Resultanten af tværtrykspænd<strong>in</strong>gerne T kan ud fra en elasticitetsteoretisk analyse beregnes<br />

ud fra formel G.42.<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

<br />

T ≈ 0,25 · K · 1 − a<br />

<br />

h<br />

K er opspænd<strong>in</strong>gskraften ved bjælkeenden<br />

a er højden af ankerpladen<br />

h er højden af betonbjæken<br />

(G.42)<br />

Ved bjælkeenden er der tidligere bestemt en opspænd<strong>in</strong>gskraft på 3200kN. Højden af bjælken<br />

og ankerpladen er hhv. 800mm og 360mm. Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel G.42 f<strong>in</strong>des den<br />

resulterende trækkraft.<br />

<br />

T ≈ 0,25 · 3200 · 1 − 360<br />

<br />

= 440kN<br />

800<br />

Det nødvendige armer<strong>in</strong>gsareal Andv beregnes herefter af formel G.43<br />

[Kloch, 2001]<br />

hvor<br />

σs<br />

er spænd<strong>in</strong>gen i armer<strong>in</strong>gen<br />

Anødv = T<br />

σs<br />

(G.43)<br />

Da beregn<strong>in</strong>gen af den resulterende trækkraft T er baseret på en elasticitetsteoretisk analyse,<br />

hvilket betyder, at betonen regnes for urevnet, bør σs vælges passende lavt [Kloch, 2001]. I<br />

dette tilfælde vælges σs til 50% af armer<strong>in</strong>gens karakteristiske flydespænd<strong>in</strong>g fyk, som ved<br />

det benyttede ribbestål er 550MPa. Herfra kan det nødvendige armer<strong>in</strong>gsareal f<strong>in</strong>des vha.<br />

formel G.43.<br />

124


G.4. EFTERSPÆNDT BJÆLKE<br />

Anødv =<br />

440 · 103<br />

= 1600mm2<br />

0,5 · 550<br />

For at overholde det nødvendige armer<strong>in</strong>gsareal benyttes 4 stk. 6 snits fretter<strong>in</strong>ger med en<br />

diameter på 10mm, hvilket giver et armer<strong>in</strong>gsareal på 1885mm 2 . Da kabelkanalens diameter<br />

fra producentoplysn<strong>in</strong>ger er fundet til 150mm, skal der m<strong>in</strong>imum være denne afstand<br />

mellem de midterste stænger i fretter<strong>in</strong>gerne. Udformn<strong>in</strong>gen af de seks fretter<strong>in</strong>ger til fordel<strong>in</strong>g<br />

af forankr<strong>in</strong>gskraften i lodret retn<strong>in</strong>g kan ses på figur G.13.<br />

Figur G.13: Skitse af fretter<strong>in</strong>ger til fordel<strong>in</strong>g af lodrette kræfter<br />

Herefter bestemmes hvor stort et armer<strong>in</strong>gsareal, der er nødvendigt for at fordele forankr<strong>in</strong>gskraften<br />

i vandret retn<strong>in</strong>g. For at bestemme trækresultanten i den vandrette retn<strong>in</strong>g<br />

benyttes formel G.42, hvori der <strong>in</strong>dsættes bjælkens bredde i stedet for højden.<br />

<br />

T ≈ 0,25 · 3200 · 1 − 300<br />

<br />

= 200kN<br />

400<br />

Det nødvendige armer<strong>in</strong>gsareal kan herefter bestemmes af formel G.43<br />

Anødv =<br />

200 · 103<br />

= 727mm2<br />

0,5 · 550<br />

For at overholde det nødvendige armer<strong>in</strong>gsareal benyttes 2 stk. 6 snits fretter<strong>in</strong>ger med en<br />

diameter på 10mm, som giver et armer<strong>in</strong>gsareal på 942mm 2 . Udformn<strong>in</strong>gen af de fem fretter<strong>in</strong>ger<br />

til fordel<strong>in</strong>g af forankr<strong>in</strong>gskraften i vandret retn<strong>in</strong>g kan ses på figur G.14.<br />

125


Figur G.14: Skitse af fretter<strong>in</strong>ger til fordel<strong>in</strong>g af vandrette kræfter<br />

BILAG G. SPÆNDBETON<br />

Da trækresultanten for de lodrette og vandrette spænd<strong>in</strong>ger virker i en afstand på hhv. 0,5h<br />

og 0,5b fra bjælkeenden, placeres fretter<strong>in</strong>gerne som vist på figur G.15.<br />

126<br />

Figur G.15: Længdesnit i bjælken med placer<strong>in</strong>g af fretter<strong>in</strong>gerne


Bilag H<br />

Brandteknisk dimensioner<strong>in</strong>g<br />

I dette bilag eftervises et etagedæks brandmodstandsevne, hvorved der forstås evnen til at<br />

opfylde den bærende funktion under en brand. Det forudsættes dog, at dækket overholder<br />

bæreevnekravet i brudgrænsetilstanden, og dimensioner<strong>in</strong>gen omfatter derfor kun selve<br />

brandsituationen. Endvidere undersøges kun bøjn<strong>in</strong>gs- og normalkraftsbæreevnen.<br />

Det vælges, at dimensionere dækket på 5. etage i den vestlige fløj for brandpåvirkn<strong>in</strong>g på<br />

undersiden. Det pågældende etagedæk kan ses på figur H.1.<br />

Figur H.1: Etagedæk, der dimensioneres for brandpåvirkn<strong>in</strong>g<br />

Af projektmæssige grunde forudsættes, at dækket er slaptarmeret, og at der kun er armer<strong>in</strong>g<br />

i dækkets undersiden. Armer<strong>in</strong>gen er kamstål, og er fremstillet ved varmvalsn<strong>in</strong>g og fri<br />

køl<strong>in</strong>g. Et udsnit af dækkets tværsnit ses på figur H.2.<br />

127


BILAG H. BRANDTEKNISK DIMENSIONERING<br />

Figur H.2: Udsnit af dækkets tværsnit<br />

Dimensioner<strong>in</strong>gen foretages i høj sikkerhedsklasse og normal materialekontrolklasse samt<br />

passiv miljøklasse, men i modsætn<strong>in</strong>g til de øvrige lastkomb<strong>in</strong>ationer sættes materialepartialkoefficienten<br />

lig 1,0 i lastkomb<strong>in</strong>ation 3.3, som er ulykkeslast [DS 409, 1998]. Øvrige<br />

oplysn<strong>in</strong>ger om dækket og materialerne oplistes i tabel H.1.<br />

Dæk<br />

Højde 220 mm<br />

Spænd 9160 mm<br />

Dæklag<br />

Beton<br />

30 mm<br />

Trykstyrke fc 30 MPa<br />

Rumvægt γb 24 kN/m3 Armer<strong>in</strong>g, kamstål<br />

Diameter D 20 mm<br />

Flydespænd<strong>in</strong>g fy 550 MPa<br />

Afstand 150 mm<br />

Tabel H.1: Dæk- og materialedata<br />

I passiv miljøklasse er kravet til dæklagets tykkelse 10 mm, men da dette bevirker, at bæreevnekravet<br />

under brandpåvirkn<strong>in</strong>g ikke kan overholdes, øges dette til 30 mm.<br />

H.1 Laster<br />

I dette afsnit bestemmes lasterne på dækket i brandsituationen, som er lastkomb<strong>in</strong>ation 3.3.<br />

Det vælges at betragte dækket som en simpelt understøttet bjælke, der spænder over samme<br />

længde som dækket, således at lasterne bestemmes pr. lbm. i bredden.<br />

Nyttelasten på dækket har en lastkomb<strong>in</strong>ationsfaktor på 1,0, jf. bilag A.2, og for v<strong>in</strong>dlasten<br />

er den i lastkomb<strong>in</strong>ation 3.3 lig med 0,25, og derfor undersøges følgende lastkomb<strong>in</strong>ation.<br />

128<br />

G + 1,0 · N + 0,25 ·V


H.2. BRANDPÅVIRKNING<br />

Egenlasten bestemmes vha. rumvægten og dækkets højde, og pr. lbm. i bredden giver dette<br />

en last på<br />

G = 0,22 · 24 = 5,3kN/m pr.m<br />

Nyttelasten er i bilag A.2 angivet til 3 kN/m 2 , hvilket giver en last pr. meter i bredden på 3<br />

kN/m.<br />

Da v<strong>in</strong>dlasten ikke bidrager til momentet i dækket, kan det maksimale moment beregnes på<br />

baggrund af egen- og nyttelasten. Da dækket betragtes som en simpelt understøttet bjælke,<br />

kan det maksimale moment bestemmes ved formel H.1.<br />

[Teknisk Ståbi, 1999]<br />

hvor<br />

q er l<strong>in</strong>ielasten [kN/m pr.m]<br />

l er længden [m]<br />

Mmax = 1<br />

· q · l2<br />

8<br />

(H.1)<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse af de fundne værdier for egen- og nyttelasten og lastkomb<strong>in</strong>ationsfaktorerne<br />

fås<br />

Mmax = 1<br />

8 · (5,3 + 1,0 · 3) · 9,162 = 86,8kNm pr.m<br />

Det vurderes, at det farligste tilfælde opstår, når v<strong>in</strong>den skaber træk i dækket. Derfor vælges<br />

den situation, hvor det blæser fra nord, da denne skaber det største træk. Den karakteristiske<br />

v<strong>in</strong>dlast V er 0,922 kN/m 2 og formfaktoren for v<strong>in</strong>d fra nord samt konstruktionsfaktoren<br />

er 0,9. Det antages, at dækket optager v<strong>in</strong>dlast fra halvdelen af vægfelterne over og under<br />

dækket, dvs. 3,40 m. Herudfra bestemmes v<strong>in</strong>dlasten pr. breddemeter ved anvendelse af<br />

lastkomb<strong>in</strong>ationsfaktoren.<br />

V = 3,40 · 0,90 · 0,90 · 0,922 · 0,25 = 0,6kN pr.m<br />

Da v<strong>in</strong>dlasten alene bidrager til normalkraften i dækket, skal dette dimensioneres for et<br />

moment på 86,8kNm pr.m og en normalkraft på 0,6kN pr.m.<br />

H.2 Brandpåvirkn<strong>in</strong>g<br />

I dette afsnit fastlægges temperaturforløbet ved anvendelse af standardbranden samt de reducerede<br />

styrkeparametre.<br />

129


BILAG H. BRANDTEKNISK DIMENSIONERING<br />

I henhold til BR95 skal dækket have tilstrækkelig bæreevne i 60 m<strong>in</strong>. Dette betyder, at<br />

temperaturfordel<strong>in</strong>gen over dækkets tværsnit til dette tidspunkt skal bestemmes. Dette gøres<br />

ved anvendelse af formel H.2.<br />

[Bolonius, 2004]<br />

hvor<br />

θ(x,t) = 312 · log(8 ·t + 1) · e −1,9·x·k(t) <br />

π<br />

<br />

· s<strong>in</strong> − x · k(t) ≥ 20<br />

2 ◦ C (H.2)<br />

t er tids<strong>in</strong>tervallet [m<strong>in</strong>]<br />

x er afstanden fra den brandpåvirkede overflade [m]<br />

k(t) er en parameter, der afhænger af tid og betonens egenskaber [m −1 ]<br />

Som det fremgår af formel H.2, skal temperaturen i tværsnittet være større end 20 ◦ , da dette<br />

svarer til stuetemperatur. Parameteren k(t) bestemmes ved anvendelse af formel H.3.<br />

[Bolonius, 2004]<br />

hvor<br />

k(t) =<br />

π · ρ · c<br />

750 · λ ·t<br />

ρ er betonens densitet [kg/m3 ]<br />

c er betonens specifikke varmekapacitet [J/(kg · K)]<br />

λ er betonens varmeledn<strong>in</strong>gsevne [W/(m · K)]<br />

t er tids<strong>in</strong>tervallet [m<strong>in</strong>]<br />

(H.3)<br />

Betonens densitet ρ, specifikke varmekapacitet c og varmeledn<strong>in</strong>gsevne λ sættes lig hhv.<br />

2300 kg/m 3 , 1000 J/kg · K og 0,80 W/m · K [Bolonius, 2004]. Betonens varmeledn<strong>in</strong>gsevne<br />

falder med stigende temperatur, men det ses der bort fra ved anvendelse af formel H.2,<br />

hvilket er på den sikre side. Som tidligere nævnt undersøges dækket efter 60 m<strong>in</strong> brandpåvirkn<strong>in</strong>g.<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel H.3 bestemmes k(t) til<br />

k(60) =<br />

<br />

π · 2300 · 1000<br />

= 14,17m−1<br />

750 · 0,80 · 60<br />

Den fundne værdi for k(60) <strong>in</strong>dsættes i formel H.2, og vha. denne optegnes kurven, der viser<br />

temperaturens fordel<strong>in</strong>g over tværsnittet. Denne kurve ses på figur H.3. Der optegnes kun<br />

den del af af tværsnittet, der er m<strong>in</strong>dre en 0,1 m fra brandpåvirkn<strong>in</strong>gen, da temperaturen ikke<br />

øges i afstande større end denne.<br />

130


H.2. BRANDPÅVIRKNING<br />

Afstand fra undersiden [m ]<br />

0,1<br />

0,09<br />

0,08<br />

0,07<br />

0,06<br />

0,05<br />

0,04<br />

0,03<br />

0,02<br />

0,01<br />

0<br />

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900<br />

Temperatur [C ]<br />

Figur H.3: Temperaturfordel<strong>in</strong>g over dækkets tværsnit<br />

Af figur H.3 fremgår det, at temperaturen øges ca. 90 mm fra den brandpåvirkede overflade.<br />

Dette betyder, at temperaturen i betonen og armer<strong>in</strong>gen øges væsentligt, hvilket medfører<br />

reduktion af styrkeparametrene. Den reducerede styrke bestemmes i det følgende iht. DS<br />

411.<br />

For armer<strong>in</strong>gen antages, at hele tværsnittet har samme temperatur som den del, der er<br />

nærmest brandpåvirkn<strong>in</strong>g, hvilket skyldes stålets høje varmeledn<strong>in</strong>gsevne. Den korteste afstand<br />

svarer til dæklagets tykkelse, dvs. 30 mm. Temperaturen kan bestemmes ved aflæsn<strong>in</strong>g<br />

på figur H.3 eller ved <strong>in</strong>dsættelse i formel H.2. Af hensyn til nøjagtigheden vælges at <strong>in</strong>dsætte<br />

i formlen. Herved fås<br />

θ(0,030;60) = 312 · log(8 · 60 + 1) · e −1,9·0,030·14,17 <br />

π<br />

<br />

· s<strong>in</strong> − 0,030 · 14,17 = 340<br />

2 ◦ C<br />

Til bestemmelse af hvor stor andel af stålets styrke, der resterer ved 340 ◦ C, aflæses reduktionsfaktoren<br />

for armer<strong>in</strong>gens flydespænd<strong>in</strong>g for 300 ◦ og 400 ◦ til hhv. 0,61 og 0,42,<br />

hvorimellem der <strong>in</strong>terpoleres l<strong>in</strong>eært, og herved f<strong>in</strong>des reduktionsfaktoren for 340 ◦ til 0,53<br />

[DS 411, 1999]. Dermed bestemmes flydespænd<strong>in</strong>gen fspk,340 til<br />

fspk,340 = 550 · 0,53 = 294MPa<br />

Ligesom for armer<strong>in</strong>gen f<strong>in</strong>des en styrkereduktionsfaktor for betonen, men i dette tilfælde<br />

varierer temperaturen, hvilket bevirker, at der f<strong>in</strong>des en faktor for hver temperatur. Det<br />

gælder dog, at funktionen for styrkereduktionsfaktoren er 1 <strong>in</strong>dtil 200 ◦ C og rette l<strong>in</strong>ier<br />

mellem 200-500 ◦ C og 500-900 ◦ C [DS 411, 1999]. Derved kan styrken bestemmes for 200 ◦ C,<br />

500 ◦ C og den maksimale temperatur, som er 837 ◦ C ved multiplikation af betonens trykstyrke<br />

fc med den aflæste styrkereduktionsfaktor. Herefter kan disse punkter forb<strong>in</strong>des med<br />

rette l<strong>in</strong>ier, hvilket ses på figur H.4.<br />

131


Afstand fra underside [m ]<br />

0,1<br />

0,09<br />

0,08<br />

0,07<br />

0,06<br />

0,05<br />

0,04<br />

0,03<br />

BILAG H. BRANDTEKNISK DIMENSIONERING<br />

0,02<br />

500<br />

0,01<br />

0<br />

0,00 5,00 10,00 15,00 20,00 25,00 30,00 35,00<br />

o C<br />

837 o (23,92;0,018)<br />

C<br />

(3,79;0)<br />

Betonstyrke [MPa ]<br />

200 o C<br />

Figur H.4: Styrkereduktionen i beton fordelt over tværsnittet<br />

(30;0,045)<br />

Til fastlæggelse af hvor stor del af tværsnittet, der ikke kan regnes med i den følgende<br />

bæreevneeftervisn<strong>in</strong>g, bestemmes en middelstyrke for betonen M f c. Dette gøres ved en<br />

vægtet middelværdi, hvor en given styrke multipliceres med den længde, denne kan regnes<br />

over. For de skrå l<strong>in</strong>ier på figur H.4 anvendes styrken svarende til l<strong>in</strong>iens midtpunkt.<br />

M f c bestemmes ud fra ækvivalensbet<strong>in</strong>gelsen, som ses i formel H.4.<br />

[C.V. Nielsen, 2004]<br />

hvor<br />

h<br />

fc,i<br />

hi<br />

i=n<br />

M f c · h = ∑ fc,i · hi<br />

i=1<br />

er tværsnittets højde [mm]<br />

er middelstyrken i tværsnitsdel i [MPa]<br />

er højden af tværsnitsdel i [mm]<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse af punkterne, der ses på figur H.4, fås<br />

132<br />

<br />

<br />

30+23,92<br />

23,92+3,79<br />

30 · (220 − 45) + 2 · (45 − 18) + 2 18<br />

M f c =<br />

= 28,31MPa<br />

220<br />

(H.4)


H.3. BÆREEVNEEFTERVISNING<br />

Herefter beregnes, hvor stor del af tværsnittet, der ikke kan regnes med under bæreevneeftervisn<strong>in</strong>gen<br />

a, ved anvendelse af ækvivalensbet<strong>in</strong>gelsen, der ses i formel H.5.<br />

[C.V. Nielsen, 2004]<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse af de fundne størrelser fås<br />

fc(h − a) = M f c · h (H.5)<br />

30(220 − a) = 28,31 · 220<br />

a = 12,4mm<br />

Denne værdi regnes fra undersiden af dækket, da det er her brandpåvirkn<strong>in</strong>gen f<strong>in</strong>der sted.<br />

Da det vurderes, at trykzonen f<strong>in</strong>des over denne højde, har branden <strong>in</strong>gen <strong>in</strong>dvirkn<strong>in</strong>g på<br />

betonens evne til at optage lasterne, og der kan regnes med fuld styrke i trykzonen.<br />

H.3 Bæreevneeftervisn<strong>in</strong>g<br />

Til bestemmelse af tværsnittets brudmoment Mu anvendes samme metode, som vist bilag C,<br />

da dækket betragtes som en simpelt understøttet bjælke.<br />

Indledn<strong>in</strong>gsvis skønnes tøjn<strong>in</strong>gsforudsætn<strong>in</strong>gerne, hvor det forudsættes, at der sker knusn<strong>in</strong>g<br />

i betonens overside, og at der sker flydn<strong>in</strong>g i armer<strong>in</strong>gen, dvs. at tværsnittet er normaltarmeret.<br />

Disse kan formuleres som følger.<br />

εc = εcu = 3,5 · 10 −3<br />

εs ≥ εy<br />

Herefter bestemmes null<strong>in</strong>iedybden x ved vandret projektion, som er givet ved følgende<br />

lighed.<br />

hvor<br />

N = −Fc + Fs<br />

N er den dimensionsgivende normalkraft [N/m]<br />

Fc er resultanten af trykspænd<strong>in</strong>gen i betonen [N/m]<br />

er trækkraften i armer<strong>in</strong>gen [N/m]<br />

Fs<br />

Alle kræfterne er angivet ved enheden N/m, da kræfterne regnes pr. lbm. i bredden.<br />

Den dimensionsgivende normalkraft N er tidligere fundet til 0,6 kN/m. Da kræfterne regnes<br />

133


BILAG H. BRANDTEKNISK DIMENSIONERING<br />

pr. m er det nødvendigt også at bestemme armer<strong>in</strong>gsarealet pr. m. Centerafstanden mellem<br />

armer<strong>in</strong>gsstængerne er 150 mm, herved fås<br />

As = π<br />

4 · D2 · 1000<br />

150 = 2094mm2 /m<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse af de fundne værdier samt udtrykkene for kræfterne i betonen og armer<strong>in</strong>gen<br />

fås<br />

N = −0,8 · x · fc + As · fspk,400<br />

600 = −0,8 · x · 30 + 2094 · 294<br />

x = 25,6mm<br />

Derefter bestemmes tværsnittets brudmoment Mu ved ækvivalensbet<strong>in</strong>gelsen for moment<br />

om resultanten i betonens trykzone.<br />

<br />

h<br />

Mu + N · − 0,4 · x = Fs 220 − 30 −<br />

2 D<br />

<br />

− 0,4 · x<br />

2<br />

Mu = −600(110 − 0,4 · 25,6) + 2094cdot294(220 − 30 − 10 − 0,4 · 25,6)<br />

Mu = 104,3kNm/m<br />

Herefter kontrolleres tøjn<strong>in</strong>gsforudsætn<strong>in</strong>gerne ved anvendelse af formel H.6, hvor armer<strong>in</strong>gens<br />

tøjn<strong>in</strong>g εs beregnes.<br />

[Heshe et al, 2001]<br />

hvor<br />

εs = εcu ·<br />

εcu er betonens trykbrudtøjn<strong>in</strong>g [-]<br />

d d er den <strong>in</strong>dre momentarm [mm]<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse fås<br />

εs = 3,5 · 10 −3 ·<br />

d − x<br />

x<br />

(220 − 40) − 25,6<br />

25,6<br />

= 21,1 · 10 −3<br />

(H.6)<br />

Denne værdi er større end armer<strong>in</strong>gens flydetøjn<strong>in</strong>g, hvorved tøjn<strong>in</strong>gsforudsætn<strong>in</strong>gerne er<br />

eftervist.<br />

134


H.3. BÆREEVNEEFTERVISNING<br />

Derpå kontrolleres om brudmomentet er større end det dimensionsgivende moment, som<br />

tidligere er fundet til 86,8kNm pr.m.<br />

Mu ≥ Mdim<br />

104,3kNm pr.m ≥ 86,8kNm pr.m ⇒ OK!<br />

Hermed er det vist, at tværsnittet har tilstrækkelig bøjn<strong>in</strong>gsbæreevne efter 60 m<strong>in</strong> brandpåvirkn<strong>in</strong>g<br />

af standardbranden.<br />

135


136<br />

BILAG H. BRANDTEKNISK DIMENSIONERING


Del III<br />

Funder<strong>in</strong>g


stc0


Bilag I<br />

Prøvepumpn<strong>in</strong>g<br />

For at få en større viden om <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s hydrologiske forhold og et mere pålideligt<br />

dimensioner<strong>in</strong>gsgrundlag for kælderen analyseres måleresultaterne fra prøvepumpn<strong>in</strong>gen i<br />

den geotekniske rapport. Ud fra analysen bestemmes om det vandførende lag er åbent eller<br />

lukket, som henholdsvis fortæller om laget er begrænset mellem jordoverfladen og et impermeabelt<br />

lag eller mellem to impermeabelte lag. Da jordbundsforholdene på byggegrunden er<br />

vekslende, kan det ikke afgøres ud fra lagfølgen, som ses på Tegn<strong>in</strong>g F 1, om strømn<strong>in</strong>gen er<br />

åben eller lukket. Hvis afbildn<strong>in</strong>gen af afstanden fra pumpebor<strong>in</strong>gen til pejlebrøndene r og<br />

trykniveauet h på semi-logaritmiskpapir viser en retl<strong>in</strong>et variation, er strømn<strong>in</strong>gen lukket.<br />

Afbildes trykveauet h 2 i stedet for h opad y-aksen, og viser denne afbildn<strong>in</strong>g en retl<strong>in</strong>et<br />

variation, er strømn<strong>in</strong>gen åben.<br />

For både lukket og åben strømn<strong>in</strong>g antages pumpebor<strong>in</strong>gen at være lodret og i et homogent,<br />

vandret sandlag med tykkelsen t = 5m [Nielsen, 2001] og en hydraulisk ledn<strong>in</strong>gsevne kT .<br />

Tilstanden antages ligeledes stationær, dvs. at den bortpumpede vandmængde Qw og trykniveauet<br />

h eller h 2 i en given afstand fra pumpebor<strong>in</strong>gen er konstant. 0-planen def<strong>in</strong>eres i kote<br />

0.<br />

For en lukket strømn<strong>in</strong>g gælder formel I.1.<br />

[Jacobsen, 1977]<br />

hvor<br />

h − hw =<br />

Qw r<br />

· ln<br />

2 · π · kT ·t rw<br />

h er trykniveauet [m]<br />

hw er trykniveauet ved brøndvæggen [m]<br />

Qw er den bortpumpede vandmængde [m3 /s]<br />

kT er den hydrauliske ledn<strong>in</strong>gsevne [m/s]<br />

t er tykkelsen af jordlaget [m]<br />

r er afstanden fra pumpebor<strong>in</strong>gen [m]<br />

rw er brøndens radius [m]<br />

(I.1)<br />

137


For en åben strømn<strong>in</strong>g gælder formel I.2.<br />

[Jacobsen, 1977]<br />

h 2 − h 2 w = Qw<br />

· ln<br />

π · kT<br />

r<br />

rw<br />

BILAG I. PRØVEPUMPNING<br />

Optegnes strømn<strong>in</strong>gen gennem Prøvepump. − B203 − R100, som en lukket strømn<strong>in</strong>g ud<br />

fra tabel I.1, fås sænkn<strong>in</strong>gstragten på figur I.1.<br />

Prøvepump. - B203 - R100<br />

Lukket<br />

r [m] h [m]<br />

22,5 0,42<br />

72,5 1,08<br />

Tabel I.1: Sænkn<strong>in</strong>gstragt for Prøvepump. − B203 − R100<br />

Figur I.1: Lukket strømn<strong>in</strong>g for Prøvepump. − B203 − R100<br />

Ud fra grafen aflæses trykniveauet ved brøndvæggen hw til −2,5m, men dette resultat er<br />

ikke entydigt, da en åben strømn<strong>in</strong>g også ville give en retl<strong>in</strong>et variation pga. at der kun<br />

afsættes to punkter.<br />

138<br />

(I.2)


For at f<strong>in</strong>de den farligste sænkn<strong>in</strong>gstragt afsættes trykniveauet ved brøndvæggen<br />

hw = −2,5m for lukket strømn<strong>in</strong>g sammen med trykniveauet i R101 og dermed fås grafen<br />

på figur I.2.<br />

Figur I.2: Lukket strømn<strong>in</strong>g for Prøvepump. − R101<br />

Ud fra vandspejlsniveauet før sænkn<strong>in</strong>g i kote +1,16m kan rækkevidden aflæses til 75m.<br />

Ydermere afsættes trykniveauet ved brøndvæggen hw = −2,5m for lukket strømn<strong>in</strong>g sammen<br />

med trykniveauet i B201, og dermed fås grafen på figur I.3.<br />

Figur I.3: Lukket strømn<strong>in</strong>g for Prøvepump. − B201<br />

Rækkevidden aflæses i dette tilfælde til 165m. Da afbildn<strong>in</strong>gen på de tre grafer ikke entydigt<br />

viser, at strømn<strong>in</strong>gen er lukket, udføres samme afbildn<strong>in</strong>ger blot for en åben strømn<strong>in</strong>g,<br />

dvs. med h 2 opad y-aksen i stedet for h. Denne afbildn<strong>in</strong>g vil også give en retl<strong>in</strong>et variation<br />

på et semi-logaritmiskpapir og ligne de tre grafer for en lukket strømn<strong>in</strong>g. Derfor optegnes<br />

139


graferne for den åbne strømn<strong>in</strong>g ikke.<br />

BILAG I. PRØVEPUMPNING<br />

Den farligste sænkn<strong>in</strong>gstragt for bygn<strong>in</strong>gerne i Jyllandsgade, der er funderet på træpæle, er<br />

den videste dvs. sænknigstragten med en rækkevidde på 165m. For at afgøre om strømn<strong>in</strong>gen<br />

er lukket eller åben, bestemmes den hydrauliske ledn<strong>in</strong>gsevne kT , som typisk for sand<br />

ligger i <strong>in</strong>tervallet 10 −2 − 10 −5 m/s, for begge tilfælde.<br />

Den hydrauliske ledn<strong>in</strong>gsevne kT for en lukket strømn<strong>in</strong>g bestemmes ud fra formel I.1 og<br />

figur I.1 til<br />

h − hw =<br />

1,08 − (−2,5) =<br />

Qw r<br />

· ln<br />

2 · π · kT ·t rw<br />

kT = 1,57 · 10 −4 m/s<br />

10<br />

· ln<br />

2 · π · kT · 5 · 3600<br />

<br />

72,5<br />

10·2,5<br />

2·100<br />

For en åben strømn<strong>in</strong>g beregnes kT vha. formel I.2 ud fra at h 2 w aflæses til −2,5m.<br />

h 2 − h 2 w = Qw<br />

· ln<br />

π · kT<br />

r<br />

rw<br />

1,08 2 − (−2,5) =<br />

kT = 1,53 · 10 −3 m/s<br />

10<br />

· ln<br />

π · kT · 3600<br />

<br />

72,5<br />

10·2,5<br />

2·100<br />

Ifølge [Nielsen, 2001] er sandet omkr<strong>in</strong>g pumpebor<strong>in</strong>gen f<strong>in</strong>t, let siltet og siltet, hvilket betyder,<br />

at værdien af den hydrauliske ledn<strong>in</strong>gsevne kT er lav. Størrelsen af den hydrauliske<br />

ledn<strong>in</strong>gsevne, som er fundet for en lukket strømn<strong>in</strong>g, passer med den beskrivelse af sandet<br />

omkr<strong>in</strong>g pumpebor<strong>in</strong>gen. Værdien af kT for en åben strømn<strong>in</strong>g er for stor i forhold til<br />

beskrivelsen af sandet omkr<strong>in</strong>g pumpebor<strong>in</strong>gen, og derved vurderes strømn<strong>in</strong>gen i det vandførende<br />

lag lukket.<br />

140


Bilag J<br />

Grundvandssænkn<strong>in</strong>g<br />

I dette bilag foretages de nødvendige beregn<strong>in</strong>ger til grundvandssænkn<strong>in</strong>gen på <strong>Kennedy</strong><br />

<strong>Arkaden</strong>s byggegrube for kælderen.<br />

J.1 Byggegrube<br />

Den geotekniske model for byggegruben ses på figur J.1.<br />

Figur J.1: Skitse af den geotekniske model<br />

141


BILAG J. GRUNDVANDSSÆNKNING<br />

For det afgrænsede område, som byggegruben er, gælder formel J.1, når trykniveauet i sandlaget<br />

under byggegrubens bund sænkes.<br />

[Jacobsen, 1977]<br />

hvor<br />

h 2 0 − h 2 = Q<br />

<br />

· n · lnR −<br />

π · kT<br />

i=n<br />

∑<br />

i=1<br />

lnri<br />

h0 er trykniveauet fra 0-planen til det opr<strong>in</strong>delige GVS [m]<br />

h er trykniveauet en given afstand fra oppumpn<strong>in</strong>gsstedet [m]<br />

Q er den bortpumpede vandmængde [m3 /s]<br />

kT er den hydrauliske ledn<strong>in</strong>gsevne [m/s]<br />

n er antallet af sugespidser [-]<br />

R er rækkevidden [m]<br />

ri er afstandene fra sugespidserne til et givet punkt [m]<br />

J.2 M<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g<br />

Den m<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g i byggegruben, som forekommer når vakuumsænkn<strong>in</strong>gen påbegyndes,<br />

bestemmes vha. formel J.1. Ud fra det sidste led i denne formel bestemmes den m<strong>in</strong>dste<br />

sænkn<strong>in</strong>g, som er farligst, ved den største summation.<br />

Afstanden ri fra et udvalgt punkt (A, B eller C), jf. figur J.2, til en sugespids bestemmes<br />

vha. Pythagoras’ sætn<strong>in</strong>g for retv<strong>in</strong>klede trekanter. De enkelte afstandsbestemmelser, som<br />

for hvert udvalgt punkt skal gentages 104 gange (antallet af sugespidser), medtages ikke,<br />

blot angives det samlede resultat. Beregn<strong>in</strong>gerne f<strong>in</strong>des på den vedlagte cd-rom.<br />

A :<br />

B :<br />

C :<br />

i=n<br />

∑<br />

i=1<br />

i=n<br />

∑<br />

i=1<br />

i=n<br />

∑<br />

i=1<br />

lnri = 362,3<br />

lnri = 351,4<br />

lnri = 352,6<br />

Herudfra konkluderes, at den m<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g fremkommer i punkt A. For punkt A bestemmes<br />

den nødvendige bortpumpede vandmængde Q for at sænke grundvandsspejlet til 10cm<br />

under byggegrubens bund vha. formel J.1.<br />

Trykniveauet fra 0-planen til det opr<strong>in</strong>delige grundvandsspejl h0 sættes ud fra figur J.1 til<br />

6,1m. Da grundvandsspejlet ønskes sænket til 10cm under byggegrubens bund bliver trykniveauet<br />

h lig 4,9m. Den hydrauliske ledn<strong>in</strong>gsevne kT er ifølge bilag I bestemt til 1,57 ·<br />

10 −4 m/s. Antallet af sugespidser n er 104 og rækkevidden R sættes til 75m ifølge bilag I.<br />

142<br />

<br />

(J.1)


J.3. DEFEKTE SUGESPIDSER<br />

Ved benyttelse af den korte rækkevidde for byggegrubens grundvandssænkn<strong>in</strong>g regnes der<br />

på den sikre side. Den bortpumpede vandmængde pr. sugespids bliver<br />

6,1 2 − 4,9 2 =<br />

Q<br />

· [104 · ln75 − 362,3]<br />

π · 1,57 · 10−4 Q = 7,51 · 10 −5 m 3 /s = 0,27m 3 /h<br />

Da en sugespids typisk kan bortpumpe 1m 3 pr. time [Lund, 2004] er den valgte opstill<strong>in</strong>g af<br />

sugespidser acceptabel mht. den m<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g.<br />

J.3 Defekte sugespidser<br />

I tilfælde af at de til punkt A fem nærmeste sugespidser falder ud, hvad enten det skyldes<br />

tilstopn<strong>in</strong>g eller anden defekt, skal de resterende sugespidser stadigvæk holde byggegruben<br />

tør. På figur J.2 illustreres denne situation.<br />

Figur J.2: Opstill<strong>in</strong>g af de 99 virkende sugespidser<br />

Summationen i formel J.1 udregnes påny ud fra de resterende 99 virkende sugespidser til<br />

A :<br />

i=n<br />

∑<br />

i=1<br />

lnri = 358,1<br />

143


BILAG J. GRUNDVANDSSÆNKNING<br />

De øvrige <strong>in</strong>dgangsværdier til formel J.1 er de samme som i afsnit J.2. Dermed bliver den<br />

bortpumpede vandmængde pr. sugespids<br />

6,1 2 − 4,9 2 =<br />

Q<br />

· [99 · ln75 − 358,1]<br />

π · 1,57 · 10−4 Q = 9,39 · 10 −5 m 3 /s = 0,34m 3 /h<br />

Dvs. den valgte opstill<strong>in</strong>g af sugespidserne er acceptabel ved fem defekte sugespidser, da<br />

hver sugespids maksimal kan bortpumpe 1m 3 pr. time.<br />

J.4 Lavpunkt<br />

For at sikre at sugespidserne hele tiden er under vand og derved funktionelle, bestemmes<br />

lavpunktet ved maksimal sænkn<strong>in</strong>g af grundvandsspejlet. En skitse af grundvandssænkn<strong>in</strong>gen<br />

omkr<strong>in</strong>g en sugespids fremgår af figur J.3.<br />

Figur J.3: Grundvandssænkn<strong>in</strong>g omkr<strong>in</strong>g sugespids<br />

Den maksimale sænkn<strong>in</strong>g fås ud fra den m<strong>in</strong>dste summation af det sidste led i formel J.1.<br />

Ifølge afsnit J.2 f<strong>in</strong>des den maksimale sænkn<strong>in</strong>g i punkt B, da summationen er m<strong>in</strong>dst for<br />

dette punkt, men da der <strong>in</strong>gen sugespidser er i punkt B, undersøges punkt C istedet for.<br />

144


J.5. JYLLANDSGADE<br />

Igen benyttes de samme <strong>in</strong>dgangsværdier til formel J.1, som i afsnit J.2, dog er trykniveauet<br />

h ukendt og den bortpumpede vandmængde Q er lig 7,51 · 10 −5 m 3 /s. Trykniveauet bliver<br />

da<br />

6,1 2 − h 2 =<br />

h = 4,75m<br />

7,51 · 10−5<br />

· [104 · ln75 − 352,6]<br />

π · 1,57 · 10−4 Fra dette beregnede trykniveau skal sugespidsens filtertab, som typisk antager værdien 1,0m<br />

[Anlægsteknik 1, 2001], subtraheres. Hermed bliver trykniveauet h lig 3,75m, hvilket er<br />

acceptabelt, da sugespidsen er spulet ned til udgangsniveauet h = 0.<br />

J.5 Jyllandsgade<br />

Da bygn<strong>in</strong>gerne på den modsatte side af Jyllandsgade, dvs. overfor <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>, er<br />

gamle og funderede på træpæle, opstår der risiko for, at disse rådner over grundvandsspejlet<br />

ved forb<strong>in</strong>delse med ilt. Derfor undersøges størrelsen af grundvandssænkn<strong>in</strong>gen i det<br />

følgende.<br />

Referencepunktet, hvori grundvandssænkn<strong>in</strong>gen beregnes, fremgår af figur J.4.<br />

Figur J.4: Referencepunkt i Jyllandsgade<br />

Dette punkt vælges undersøgt, da afstanden til de enkelte sugespidser herfra er kortest og<br />

dermed mest ugunstigt i henhold til størrelsen på grundvandssænkn<strong>in</strong>gen. For sugespidserne<br />

i den største afstand fra punktet i Jyllandsgade er det vandførende lag gennem byggegruben<br />

åben og resten af vejen lukket. For sugespidserne nærmest punktet er det vandførende lag<br />

145


BILAG J. GRUNDVANDSSÆNKNING<br />

lukket og for de resterende sugespidser en bland<strong>in</strong>g. Derfor vælges at undersøge grundvandssænkn<strong>in</strong>gen<br />

for både et åbent og lukket vandførende lag.<br />

Trykniveauet h for et lukket vandførende lag bestemmes vha. formel J.2.<br />

[Jacobsen, 1977]<br />

hvor<br />

h0 − h =<br />

Q<br />

2 · π · kT ·t ·<br />

<br />

n · lnR −<br />

t er tykkelsen af det vandførende lag [m]<br />

Som forudsætn<strong>in</strong>g for beregn<strong>in</strong>gen af grundvandssænkn<strong>in</strong>gen i Jyllandgade benyttes den<br />

geotekniske model på figur J.1. Dermed antages trykniveauet fra 0-planen til det opr<strong>in</strong>delige<br />

grundvandsspejl h0 at være 6,1m. Den bortpumpede vandmængde Q er 7,51 · 10 −5 m/s<br />

og antallet af sugespidser n er 104. Rækkevidden R sættes til 165m ifølge bilag I, og ved<br />

benyttelse af den lange rækkevidde regnes på den mest ugunstige situation med henhold til<br />

størrelsen af grundvandssænkn<strong>in</strong>gen i Jyllandsgade. Ud fra den geotekniske model på figur<br />

J.1 aflæses tykkelsen af det vandførende lag til 5m, hvilket også stemmer godt overens med<br />

boreprofil R102 og B201 [Nielsen, 2001]. Størrelsen af summationen i sidste led i formel J.2<br />

udregnes ikke i detajler, blot angives resultatet, som er 473,80m. Derved kan trykniveauet<br />

h bestemmes til<br />

i=n<br />

∑<br />

i=1<br />

lnri<br />

7,51 · 10<br />

6,1 − h =<br />

−5<br />

2 · π · 1,57 · 10−4 · [104 · ln165 − 473,80]<br />

· 5<br />

h = 5,23m<br />

Hermed bliver størrelsen på grundvandssænkn<strong>in</strong>gen i Jyllandsgade for et lukket vandførende<br />

lag<br />

6,1 − 5,23 = 0,87m = 87cm<br />

Trykniveauet h for et åbent vandførende lag bestemmes vha. formel J.1 under, de for denne<br />

situation relevante, samme forudsætn<strong>in</strong>ger som for det lukkede vandførende lag. Derved fås<br />

følgende trykniveau h<br />

146<br />

6,1 2 − h 2 =<br />

h = 5,34m<br />

7,51 · 10−5<br />

· [104 · ln165 − 473,80]<br />

π · 1,57 · 10−4 <br />

(J.2)


J.6. LOKAL SÆNKNING<br />

Hermed bliver størrelsen på grundvandssænkn<strong>in</strong>gen i Jyllandsgade for et åbent vandførende<br />

lag<br />

6,1 − 5,34 = 0,76m = 76cm<br />

Det vil sige ved at regne det vandførende lag som lukket fås den største og farligste grundvandssænkn<strong>in</strong>g<br />

i Jyllandsgade. Samtidigt er denne situation også den mest realistiske, da<br />

sugespidserne tættest på Jyllandsgade har størst <strong>in</strong>dflydelse på grundvandssænkn<strong>in</strong>gen.<br />

J.6 Lokal sænkn<strong>in</strong>g<br />

I <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s kælder er der ydermere placeret en elevator, jf. afsnit 14.1, som af<br />

dagligvarebutikken. Placer<strong>in</strong>gen af elevatorskakten fremgår af figur J.5.<br />

Figur J.5: Elevatorens placer<strong>in</strong>g i byggegruben<br />

Gulvkonstruktionen udføres iht. afsnit 14.1 i hovedrapporten, og derfor skal der graves af<br />

ned til kote −1,82m for at muliggøre støbn<strong>in</strong>gen af elevatorakakten. Dette kræver en yderligere<br />

lokal sænkn<strong>in</strong>g af grundvandsspejlet med 1,92m, dvs. til kote −1,92m, da sænkn<strong>in</strong>gen<br />

ønskes udført til 10cm under jordoverfladen i byggegruben for elevatorskakten. Den<br />

geotekniske model for denne situation fremgår af figur J.6.<br />

147


Figur J.6: Den geotekniske model<br />

BILAG J. GRUNDVANDSSÆNKNING<br />

Det forudsættes, <strong>in</strong>den den lokale grundvandssænkn<strong>in</strong>g stoppes, at egenvægten af elevatorskakten<br />

er større end opdriften på denne, når grundvandsspejlet hæves igen.<br />

Opstill<strong>in</strong>gen af sugespidserne, som danner basis for de følgende udregn<strong>in</strong>ger, fremgår på<br />

figur J.7.<br />

J.6.1 M<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g<br />

Figur J.7: Opstill<strong>in</strong>g af sugespidserne for den lokale grundvandssænkn<strong>in</strong>g<br />

Den m<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g og derved den farligste bestemmes efter samme pr<strong>in</strong>cip som i afsnit<br />

J.2, da det vandførende lag ligeledes er åbent. Derfor gennemgås udregn<strong>in</strong>gerne i dette<br />

afsnit ikke i detajler. Iøvrigt gennemgås de to efterfølgende afsnit heller ikke i detajler, da<br />

beregn<strong>in</strong>gspr<strong>in</strong>cippet ligeledes er ens i forhold til tidligere afsnit.<br />

148


J.6. LOKAL SÆNKNING<br />

Den <strong>in</strong>dbyrdes afstand mellem sugespidserne er 1,055m og der benyttes i alt 10 stk. sugespidser.<br />

Trykniveauet h0 fra 0-planen til det opr<strong>in</strong>delige grundvandsspejl før den lokale<br />

sænkn<strong>in</strong>g påbegyndes sættes til 4,9m, hvilket er på den sikre side. Som tidligere nævnt<br />

ønskes grundvandsspejlet sænket med 1,92m, dvs. trykniveauet h antager værdier 2,98m<br />

eller tilnærmet 3m. Det viser sig, at den m<strong>in</strong>dste sænkn<strong>in</strong>g forekommer i punkt A, jf. figur<br />

J.7, og vha. formel J.1 bestemmes den bortpumpede vandmængde pr. sugespids til<br />

4,9 2 − 3 2 =<br />

Q<br />

· [10 · ln75 − 14,48]<br />

π · 1,57 · 10−4 Q = 2,58 · 10 −4 m 3 /s = 0,93m 3 /h<br />

Dette resultat er acceptabelt, da en sugespids typisk kan bortpumpe 1m 3 pr. time, og ydermere<br />

er grundvandssænkn<strong>in</strong>gen både af lokal karakter og kortvarig.<br />

J.6.2 Defekt sugespids<br />

I tilfælde af at én sugespids tilstopper eller på anden måde bliver defekt skal de resterende<br />

ni sugespidser holde den lokale byggegrube tør. Vælges at antage at en af de to sugespidser<br />

nærmest punkt A falder ud, hvilket er på den sikre side, fås følgende bortpumpede vandmængde<br />

pr. sugespids vha. formel J.1 til<br />

4,9 2 − 3 2 =<br />

Q<br />

· [9 · ln75 − 13,22]<br />

π · 1,57 · 10−4 Q = 2,89 · 10 −4 m 3 /s = 1,04m 3 /h<br />

Af samme grund som i afsnit J.6.1 f<strong>in</strong>des resultatet acceptabelt.<br />

J.6.3 Lavpunkt<br />

For at sikre at sugespidserne hele tiden er under vand og derved funktionelle, bestemmes<br />

lavpunktet ved maksimal lokal sænkn<strong>in</strong>g af grundvandsspejlet. Den største lokale sænkn<strong>in</strong>g<br />

er fundet i punkt C og vha. formel J.1 bestemmes trykniveauet h til<br />

4,9 2 − h 2 =<br />

h = 2,73m<br />

2,58 · 10−4<br />

· [10 · ln75 − 11,48]<br />

π · 1,57 · 10−4 Fra dette beregnede trykniveau skal sugespidsens filtertab, som typisk antager værdien 1,0m<br />

[Anlægsteknik 1, 2001], subtraheres. Hermed bliver trykniveauet h lig 1,73m, hvilket er<br />

acceptabelt, da sugespidsen er spulet ned til udgangsniveauet h = 0.<br />

149


150<br />

BILAG J. GRUNDVANDSSÆNKNING


Bilag K<br />

Stabilitet af skrån<strong>in</strong>gsanlæg<br />

I dette bilag undersøges anlæggenes stabilitet ved anvendelse af ekstremmetoden. Anlæggenes<br />

placer<strong>in</strong>g kan ses på figur K.1.<br />

Figur K.1: Situationsplan for byggegrube<strong>in</strong>dfatn<strong>in</strong>g<br />

151


BILAG K. STABIL<strong>IT</strong>ET AF SKRÅNINGSANLÆG<br />

Da det er muligt pladsmæssigt at stabilisere byggegrubens nord- og vestvendte sider vha.<br />

skrån<strong>in</strong>gsanlæg, vælges dette fremfor eksempelvis spunsvægge. Dimensioner<strong>in</strong>gen af skrån<strong>in</strong>gsanlæggene<br />

foretages på baggrund af boreprofil B203, da dette vurderes repræsentativ<br />

for jorden, hvor anlæggene udføres. Boreprofilet kan ses i den Geotekniske Rapport. Som<br />

det fremgår af boreprofilet f<strong>in</strong>des i kote +1,3 m til +0,6 m et lerlag. Det vælges dog at se bort<br />

fra dette, på trods af det virker til gunst for anlæggets stabilitet.Hermed regnes der på den<br />

sikre side. Dette skyldes, at spænd<strong>in</strong>gstilstanden i brudl<strong>in</strong>ien kan beskrives ved Coulombs<br />

brudbet<strong>in</strong>gelse, som fremgår af formel K.1.<br />

[Harremoës et al, 2000]<br />

hvor<br />

τ er forskydn<strong>in</strong>gsspænd<strong>in</strong>gerne [MPa]<br />

σ er normalspænd<strong>in</strong>gerne [MPa]<br />

ϕ er friktionsv<strong>in</strong>klen [ ◦ ]<br />

c er kohæsionen [kN/m 2 ]<br />

τ ≤ σ ·tanϕ + c (K.1)<br />

Lighedstegnet gælder, når der er brud i jorden. Af formel K.1 fremgår det, at kohæsionen<br />

bidrager til en øget modstand mod brud.<br />

Materialets styrkeparametre fremgår ikke af boreprofilet, men det antages, at det har en<br />

karakteristisk friktionsv<strong>in</strong>kel ϕk på 35 ◦ . Da anlæggene udføres i normal funder<strong>in</strong>gsklasse<br />

er partialkoefficienten for friktionsv<strong>in</strong>klen 1,2, hvilket medfører en regn<strong>in</strong>gsmæssig friktionsv<strong>in</strong>kel<br />

ϕd på 30,3 ◦ . Materialets rumvægt fremgår heller ikke, og derfor skønnes rumvægten<br />

til 18 kN/m 3 . På boreprofilet ses, at GVS f<strong>in</strong>des i kote +0,6 m, men da det sænkes i<br />

forb<strong>in</strong>delse med udgravn<strong>in</strong>gen, medtages dette ikke i stabilitetsundersøgelsen. Det fremgår<br />

også, at der øverst er et asfaltlag, hvilket forudsættes fjernet <strong>in</strong>den udgravn<strong>in</strong>g.<br />

Det vælges at dimensionere anlægget i forb<strong>in</strong>delse med udgravn<strong>in</strong>gen til kælderen, dvs,<br />

der skal udgraves til kote +0,10 m. Da det forudsættes, at der ikke placeres materiel eller<br />

lignende tæt ved skrån<strong>in</strong>gerne, regnes der 1 m fra byggegrubens sider med en karakteristisk<br />

nyttelast på 1,5 kN, hvilket svarer til personlast. Denne regnes som en punktlast placeret på<br />

det mest ugunstige sted. Partialkoefficienten på nyttelast i brudgrænsetilstand er 1,3, hvilket<br />

medfører en regn<strong>in</strong>gsmæssig last på 1,95 kN [DS 409, 1998]. Endvidere regnes der med en<br />

regn<strong>in</strong>gsmæssig nyttelast på 10 kN/m 2 på afstande, der er større end 1 m fra byggegrubens<br />

sider.<br />

152


K.1. SKRÅNING MED ANLÆG 1:1<br />

K.1 Skrån<strong>in</strong>g med anlæg 1:1<br />

Det vælges, at undersøge stabilitet af en skrån<strong>in</strong>g med anlæg 1:1, og den geotekniske model<br />

kan ses på figur K.2.<br />

Figur K.2: Geoteknisk model af skrån<strong>in</strong>g med anlæg 1:1<br />

Stabiliteten undersøges ved anvendelse af ekstremmetoden, hvor det antages, at brudl<strong>in</strong>ien<br />

danner et A-brud og går gennem skrån<strong>in</strong>gens fodpunkt. En pr<strong>in</strong>cipskitse af dette kan ses på<br />

figur K.3.<br />

Figur K.3: Pr<strong>in</strong>cipskitse af A-brud<br />

Brudl<strong>in</strong>ien tilnærmes en logaritmisk spiral, som er bestemt ved formel K.2.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

r(θ) = r0 · e θ·tan(ϕd)<br />

r0 er spiralens startpunkt [-]<br />

θ er v<strong>in</strong>kelrummet mellem r0 og r [ ◦ ]<br />

ϕd er den regn<strong>in</strong>gsmæssige friktionsv<strong>in</strong>kel [ ◦ ]<br />

(K.2)<br />

Den logaritmiske spiral har den fordel, at resultanten af spænd<strong>in</strong>gerne i brudl<strong>in</strong>ien er rettet<br />

mod spiralens pol, hvorved disse ikke bidrager til momentet om denne. Spiralens startpunkt<br />

r0 vælges til 1.<br />

153


BILAG K. STABIL<strong>IT</strong>ET AF SKRÅNINGSANLÆG<br />

Pr<strong>in</strong>cippet i ekstremmetoden er, at den logaritmiske spiral <strong>in</strong>dtegnes på skitsen af skrån<strong>in</strong>gen,<br />

således at den skærer fodpunktet. Herefter tegnes en lodret l<strong>in</strong>ie fra polpunktet ned til<br />

brudl<strong>in</strong>ien. Denne opdeler jorden i en drivende Gd og en stabiliserende del Gs, hvilket kan<br />

ses på figur K.4.<br />

Figur K.4: Skrån<strong>in</strong>g med logaritmisk spiral som brudl<strong>in</strong>ie<br />

Herefter bestemmes stabilitetsforholdet f vha. formel K.3.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

Ms<br />

Md<br />

MGs<br />

MGd<br />

Mp<br />

f = Ms<br />

Md<br />

=<br />

MGs<br />

MGd + Mp<br />

er det stabiliserende moment om spiralens pol [kNm/m]<br />

er det drivende moment om spiralens pol [kNm/m]<br />

er det stabiliserende moment fra jorden om spiralens pol [kNm/m]<br />

er det drivende moment fra jorden om spiralens pol [kNm/m]<br />

er det drivende moment fra nyttelasten om spiralens pol [kNm/m]<br />

(K.3)<br />

Herefter flyttes polpunktet, og stabilitetsforholdet bestemmes for den nye placer<strong>in</strong>g. Formålet<br />

er at f<strong>in</strong>de den m<strong>in</strong>dste værdi af stabilitetsforholdet, men det skal dog være større en<br />

1 for, at skrån<strong>in</strong>gen er stabil. Beregn<strong>in</strong>gen af stabilitetsforholdet gennemføres for det første<br />

gæt, mens de øvrige placer<strong>in</strong>ger af polpunkterne samt værdier af stabilitetsforholdene ses på<br />

figur K.6.<br />

Det første gæt tager udgangspunkt i figur K.4. Først bestemmes momenterne, som <strong>in</strong>dgår i<br />

formel K.3, hvilket gøres ved at <strong>in</strong>ddele jorden i delarealer og bestemme den lodrette kraft<br />

for hvert delareal. Inddel<strong>in</strong>gen ses på figur K.5.<br />

154


K.1. SKRÅNING MED ANLÆG 1:1<br />

Figur K.5: Opdel<strong>in</strong>g i delarealer for 1. gæt<br />

Den lodrette kraft G bestemmes pr. lbm. vha. formel K.4.<br />

hvor<br />

A er størrelsen af delarealet [m 2 ]<br />

γ er jordens rumvægt [kN/m 3 ]<br />

G = A · γ (K.4)<br />

Herefter bestemmes delarealernes og nyttelastens bidrag til momentet om spiralens pol.<br />

Beregn<strong>in</strong>gerne gennemføres for delareal 1.<br />

Først udregnes arealet A1.<br />

A1 = 2<br />

· 3,73 · 0,3 = 0,75m2<br />

3<br />

Herefter bestemmes kraften ved <strong>in</strong>dsættelse i formel K.4.<br />

Derefter udregnes momentarmen.<br />

Slutteligt tages moment om spiralens pol.<br />

G1 = 0,75 · 18 = 13,43kN/m<br />

Arm = 1<br />

· 2,35 = 1,18m<br />

2<br />

Md,1 = 13,43 · 1,18 = 15,78kNm/m<br />

155


BILAG K. STABIL<strong>IT</strong>ET AF SKRÅNINGSANLÆG<br />

De øvrige resultater samt størrelsen af hhv. det drivende og stabiliserende moment ses i tabel<br />

K.1. Yderligere dokumentation for udregn<strong>in</strong>ger kan ses på den vedlagte cd-rom.<br />

Nr. Areal [m 2 ] G [kN/m] Arm [m] Md [kNm/m] Ms [kNm/m]<br />

1 0,75 13,43 1,18 15,78<br />

2 3,41 61,34 0,78 48,05<br />

pd,p 1,95 0,05 0,10<br />

pd,n 23 1,2 27,60<br />

3 2,76 49,59 0,48 23,56<br />

4 1,99 35,76 1,51 53,83<br />

5 0,62 11,09 1,32 14,64<br />

6 3,48 62,73 2,94 184,42<br />

7 0,15 2,68 1,03 2,76<br />

8 0,24 4,43 3,38 14,99<br />

Sum 91,52 294,18<br />

Tabel K.1: Bestemmelse af det drivende og stabiliserende moment<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel K.3 bestemmes stabilitetsforholdet.<br />

f = 294,18<br />

91,52<br />

= 3,21<br />

Stabilitetsforholdet er større end 1, men ikke tæt på, og derfor flyttes polpunktet. De øvrige<br />

placer<strong>in</strong>ger med tilhørende stabilitetsforhold ses på figur K.6.<br />

Figur K.6: Stabilitetsforhold for skrån<strong>in</strong>g med anlæg 1:1<br />

Som det fremgår af figur K.6 er stabilitetsforholdet for den tredje placer<strong>in</strong>g af polpunktet<br />

m<strong>in</strong>dre end 1. Dermed kan det konkluderes, at en skrån<strong>in</strong>g med et anlæg på 1:1 ikke er<br />

stabilt, og anlægget må derfor øges.<br />

156


K.2. SKRÅNING MED ANLÆG 1:1,5<br />

K.2 Skrån<strong>in</strong>g med anlæg 1:1,5<br />

Det vælges at øge anlægget til 1:1,5, og en skitse af denne skrån<strong>in</strong>g ses på figur K.7.<br />

Figur K.7: Skitse af skrån<strong>in</strong>g med anlæg på 1:1,5<br />

For dette anlæg undersøges stabilitetsforholdet for fem placer<strong>in</strong>ger af polpunktet. Disse<br />

placer<strong>in</strong>ger samt det tilhørende stabilitetsforhold ses på figur K.8. Udregn<strong>in</strong>gerne er dokumenteret<br />

på vedlagte cd-rom.<br />

Figur K.8: Polpunkternes placer<strong>in</strong>g og tilhørende stabilitetsforhold<br />

Fremgangsmåden i placer<strong>in</strong>g af polpunkterne har været, at der først gættedes på en placer<strong>in</strong>g,<br />

hvor det tilhørende stabilitetsforhold fandtes til 1,22. Da værdien er større end 1 flyttedes<br />

polpunktet mod venstre, men dette resulterede i en større værdi af stabilitetsforholdet.<br />

Derfor flyttedes polpunktet mod højre, men her var stabilitetsforholdet også større end ved<br />

det første gæt. På baggrund af dette vurderedes det, at polpunktet skulle ligge på lodl<strong>in</strong>ien,<br />

som skærer polpunktet til det første gæt. Først flyttedes polpunktet opad, hvilket medførte<br />

en forøgelse af stabilitetsforholdet, og det flyttedes derfor nedad, men her øgedes det også.<br />

Det vurderes derfor, at det første gæt er den korrekte placer<strong>in</strong>g af polpunktet, da stabilitetsforholdet<br />

øges i alle retn<strong>in</strong>ger. Da stabilitetsforholdet svarende til denne placer<strong>in</strong>g er større<br />

end 1, er det dokumenteret, at skrån<strong>in</strong>gen er stabil med et anlæg på 1:1,5.<br />

157


158<br />

BILAG K. STABIL<strong>IT</strong>ET AF SKRÅNINGSANLÆG


Bilag L<br />

Spunsvægge<br />

I dette bilag dimensioneres de to spunsvægge, som afstiver byggegruben mod hhv. syd og<br />

øst. Spunsvæggenes placer<strong>in</strong>g kan ses på figur L.1.<br />

Figur L.1: Situationsplan for byggegrube<strong>in</strong>dfatn<strong>in</strong>g<br />

159


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

For begge spunsvægge gælder, at de dimensioneres i normal sikkerhedsklasse, hvorfor partialkoefficienterne<br />

for friktionsv<strong>in</strong>klen og kohæsionen er hhv. 1,2 og 1,5 [DS 415, 1998].<br />

Endvidere dimensioneres de for en regn<strong>in</strong>gsmæssig nyttelast pd på 20 kN/m 2 .<br />

L.1 Sydvendt spunsvæg<br />

Det vælges at dimensionere den sydvendte spunsvæg ud fra de forhold, som fremgår af<br />

boreprofil B202, da disse vurderes repræsentative for forholdene, hvor spunsvæggen skal<br />

nedrammes. Boreprofilet kan ses i den Geotekniske Rapport. Af hensyn til kælderen skal<br />

der graves ud til kote +0,1 m, hvilket medfører en udgravn<strong>in</strong>gsdybde på 3,8 m. Den relativt<br />

begrænsede dybde bevirker, at det vælges at udføre spunsvæggen som en fri spunsvæg.<br />

Til fastlæggelse af jordtrykkene på spunsvæggen er det nødvendigt at bestemme grundvandsspejlets<br />

beliggenhed, og hertil anvendes formel J.1 i bilag J. Grundvandsspejlets beliggenhed<br />

bestemmes i et punkt, som er placeret 1 m syd for midten af sugespidserne i den sydlige del<br />

af byggegruben, da spunsvæggen nedrammes her. Ved brug af de samme pr<strong>in</strong>cipper som i<br />

bilag J f<strong>in</strong>des<br />

hvor<br />

i=n<br />

∑<br />

i=1<br />

lnri = 355,1<br />

ri er afstanden mellem punktet og sugespids nr. i [m]<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel J.1 fås<br />

6,1 2 − h 2 =<br />

h = 4,8m<br />

7,51 · 10−5<br />

(104 · ln(75) − 355,1)<br />

π · 1,57 · 10−4 En højde på 4,8 m svarer til kote -0,1 m, jf. bilag J. Da GVS står lige højt på begge sider af<br />

spunsvæggen, <strong>in</strong>dgår vandtrykket ikke i dimensioner<strong>in</strong>gen, da trykket på de to sider ophæver<br />

h<strong>in</strong>anden, og at der ikke opstår strømn<strong>in</strong>g.<br />

160


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Det antages, at asfalten og fyldet, som består af grus, fjernes <strong>in</strong>den nedramn<strong>in</strong>g af spunsvæggen.<br />

Dette medfører den geotekniske model, som ses på figur L.2.<br />

Figur L.2: Skitse af den geotekniske model<br />

Da lerets egenskaber er afhængig af tiden efter nedramn<strong>in</strong>gen, undersøges spunsvæggen<br />

både i kort- og langtidstilstand.<br />

L.1.1 Korttidstilstand<br />

I korttidstilstanden regnes med de materialeegenskaber, som ses i tabel L.1.<br />

γ [kN/m 3 ] γ ′ [kN/m 3 ] ϕk [ ◦ ] ϕd [ ◦ ] ck [kN/m 2 ] cd [kN/m 2 ]<br />

Sand, fyld 18 - 35,0 30,3 0 0<br />

Ler, fyld 18 - 0 0 95,0 63,3<br />

Sand, senglacial 18 8 35,0 30,3 0 0<br />

<strong>Aalborg</strong> ler - 8 0 0 175,0 116,7<br />

Tabel L.1: Materialeegenskaber i korttidstilstand<br />

For fyldet er rumvægten γ skønnet til 18 kN/m 3 , og for sanddelen vurderes den karakteristiske<br />

friktionsv<strong>in</strong>kel ϕk til 35,0 ◦ . For lerdelen er det ikke muligt at aflæse v<strong>in</strong>gestyrken cv<br />

på boreprofilet, men den samme type ler f<strong>in</strong>des på boreprofil B200, og her kan v<strong>in</strong>gestyrken<br />

aflæses til 95 kN/m 2 . Denne værdi sættes lig den karakteristisk kohæsion ck, da spunsvæggen<br />

undersøges i korttidstilstanden. For de senglaciale aflejr<strong>in</strong>ger er rumvægtene og friktionsv<strong>in</strong>klen<br />

for sandet fundet i den geotekniske rapport [Nielsen, 2001]. For kohæsionen i <strong>Aalborg</strong>leret<br />

anvendes den m<strong>in</strong>dste værdi af de målte v<strong>in</strong>gestyrker, da dette er på den sikre side.<br />

161


Dimensionsgivende moment<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

I det følgende fastlægges det dimensionsgivende moment for spunsvæggen og dettes placer<strong>in</strong>g.<br />

Hertil skal enhedsjordtrykkene e på spunsvæggenes sider bestemmes, hvilket gøres<br />

vha. formel L.1.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

e = (Σγ ′ · d)Kγ + p · Kp + c · Kc<br />

γ ′ er jordens effektive rumvægt [kN/m 3 ]<br />

d er lagets højde [m]<br />

Kγ er jordtrykskoefficienten for jorden [-]<br />

p er nyttelasten [kN/m2 ]<br />

Kp er jordtrykskoefficienten for nyttelasten [-]<br />

c er kohæsionen [kN/m2 ]<br />

er jordtrykskoefficienten for kohæsionen [-]<br />

Kc<br />

(L.1)<br />

Til bestemmelse af enhedsjordtrykkenes fordel<strong>in</strong>g anvendes Br<strong>in</strong>ch Hansens tilnærmede<br />

metode [Harremoës et al, 2003]. Indledn<strong>in</strong>gsvis antages, at spunsvæggen deformerer ved<br />

rotation om et punkt meget tæt på væggens fodpunkt, og deformationsfiguren ses på figur<br />

L.3.<br />

162<br />

Figur L.3: Deformationsfigur


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Jordtrykskoefficienterne f<strong>in</strong>des ved anvendelse parameteren ρ. Denne beregnes vha. formel<br />

L.2.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

ρ = zr<br />

h<br />

zr er højden fra væggens fod til rotationspunkt [m]<br />

h er væggens højde [m]<br />

(L.2)<br />

Når det antages, at væggen drejer om et punkt tæt ved foden, er zr 0, og dermed fås ρ 0.<br />

Ved hjælp af ρ aflæses parameteren ξ til 0 [Harremoës et al, 2003]. Dette betyder, at der ikke<br />

f<strong>in</strong>des trykspr<strong>in</strong>g, og der regnes med x-enhedsjordtryk over hele væggens længde.<br />

Jordtrykskoefficienter på højre side<br />

På den højre side m<strong>in</strong>dskes v<strong>in</strong>klen mellem jordoverfladen og væggen, og der er derfor<br />

negativ rotation. I friktionsjordene regnes væggen fuldstændig ru, mens den i kohæsionsjordene<br />

regnes fuldstændig glat. Det er på den sikre side, at regne væggen glat over hele<br />

længden, men det er valgt at udnytte, at der kan regnes med ru væg i friktionsjord, da dette<br />

m<strong>in</strong>dsker væggens dimensioner. Der aflæses jordtrykskoefficienter for jordens egenvægt Kγ,<br />

nyttelasten Kp og kohæsionen Kc, og da der regnes med x-jordtryk, optræder dette <strong>in</strong>deks på<br />

koefficienterne.<br />

De to sandaflejr<strong>in</strong>ger har samme egenskaber, hvorfor jordtrykskoefficienterne for disse lag<br />

er ens. Det samme gælder for kohæsionsjorderne. Dog skelnes mellem ler og <strong>Aalborg</strong>ler af<br />

hensyn til de efterfølgende beregn<strong>in</strong>ger. På baggrund af ρ og ϕ aflæses jordtrykskoefficienterne,<br />

der ses i tabel L.2.<br />

Sand (Ru) Ler, fyld (Glat) <strong>Aalborg</strong>ler (Glat)<br />

K x γ 0,26 1,0 1,0<br />

K x p 0,26 1,0 1,0<br />

K x c - -2,0 -2,0<br />

Tabel L.2: Jordtrykskoefficienter på højre side [Harremoës et al, 2003]<br />

Jordtrykskoefficienter på venstre side<br />

På venstre side øges v<strong>in</strong>klen mellem jordoverfladen og spunsvæggen, og der er derfor positiv<br />

rotation. På denne side regnes der også med ru væg i sandet og glat væg i leret. Der er <strong>in</strong>gen<br />

nyttelast på venstre side, hvorfor K x p ikke medtages. De aflæste jordtrykskoefficienter ses i<br />

tabel L.3.<br />

163


Sand (Ru) <strong>Aalborg</strong>ler (Glat)<br />

K x γ 5,9 1,0<br />

K x c - 2,0<br />

Tabel L.3: Jordtrykskoefficienter på venstre side [Harremoës et al, 2003]<br />

Placer<strong>in</strong>g af dimensionsgivende moment<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Det dimensionsgivende moment Mmax f<strong>in</strong>des det sted, hvor tværkræfternes resultant er 0.<br />

Tværkræfterne bestemmes ud fra enhedsjordtrykkene, men da det er ukendt, hvilken dybde<br />

disse skal bestemmes i, udtrykkes de som funktion af højden z. Det antages, at Mmax f<strong>in</strong>des<br />

i <strong>Aalborg</strong>leret, og z regnes derfor fra oversiden af dette lag, dvs. kote -1,20 m.<br />

Ved anvendelse af de aflæste jordtrykskoefficienter og formel L.1 bestemmes x-enhedsjordtrykkene<br />

på begge sider af spunsvæggen. Der udregnes en værdi hver gang, der optræder et<br />

nyt jordlag samt ved GVS.<br />

Følgende bestemmes enhedsjordtrykket på højre side e x 1 og på venstre side ex 2 .<br />

x-enhedsjodtryk på højre side e x 1:<br />

Sand, kote + 3,8 : 20 · 0,26 = 5,2kN/m 2<br />

Sand, kote + 2,6 : 5,2 + 1,2 · 18 · 0,26 = 10,82kN/m 2<br />

Ler, kote + 2,6 : 1,2 · 18 · 1,0 + 20 · 1,0 + 63,3 · (−2,0) = −85,00kN/m 2<br />

Ler, kote + 2,0 : 85,00 + 0,6 · 18 · 1,0 = −74,20kN/m 2<br />

Sand, kote + 2,0 : 1,8 · 18 · 0,26 + 20 · 0,26 = 13,62kN/m 2<br />

GVS, kote − 0,1 : 13,62 + 2,1 · 18 · 0,26 = 23,45kN/m 2<br />

Sand, kote − 1,2 : 23,45 + 1,1 · 8 · 0,26 = 25,74kN/m 2<br />

<strong>Aalborg</strong>ler, kote − 1,2 : 3,9 · 18 · 1,0 + 1,1 · 8 · 1,0 + 20 · 1,0 + 116,7(−2,0) = −134,40kN/m 2<br />

<strong>Aalborg</strong>ler, kote − 1,2 → z : −134,40 + z · 8 · 1,0<br />

x-enhedsjodtryk på venstre side e x 2:<br />

Sand, kote + 0,1 : 0kN/m 2<br />

GVS, kote − 0,1 : 0,2 · 18 · 5,9 = 21,24kN/m 2<br />

Sand, kote − 2,1 : 21,24 + 1,1 · 8 · 5,9 = 73,16kN/m 2<br />

<strong>Aalborg</strong>ler, kote − 2,1 : 0,2 · 18 · 1,0 + 1,1 · 8 · 1,0 + 116,7 · 2 = 245,80kN/m 2<br />

<strong>Aalborg</strong>ler, kote − 2,1 → z : 245,80 + z · 8 · 1,0<br />

164


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

På baggrund af de fundne enhedsjordtryk optegnes enhedsjordtrykkenes fordel<strong>in</strong>g, hvilket<br />

kan ses på figur L.4.<br />

Figur L.4: Jordtryksfordel<strong>in</strong>g<br />

Som det fremgår af figur L.4 er jordtrykket i lerlagene på højre side negative. Dette virker til<br />

gunst, da det m<strong>in</strong>dsker belastn<strong>in</strong>gen, fordi jorden "holder" fast i væggen pga. kohæsionen.<br />

Da det ikke er sikkert, at regne med dette tryk, sættes det i det følgende lig nul.<br />

Normaljordtrykket pr. lb.m. E f<strong>in</strong>des herefter som det areal, jordtryksfordel<strong>in</strong>gen danner. På<br />

figur L.4 er jordtryksfordel<strong>in</strong>gen opdelt i nummererede delarealer. Disse numre anvendes i<br />

det følgende til angivelse af det pågældende areal.<br />

Følgende bestemmes normaljordtrykket på højre side E1 og på venstre side E2.<br />

Højre side:<br />

1 : 5,2 · 1,2 + 1/2(10,82 − 5,2)1,2 = 9,61kN/m<br />

2 : 13,62 · 2,1 + 1/2(23,45 − 13,62)2,1 = 38,92kN/m<br />

3 : 23,45 · 1,1 + 1/2(25,74 − 23,45)1,1 = 27,06kN/m<br />

I alt : E1 = 75,59kN/m<br />

Venstre side:<br />

4 : 1/2 · 21,24 · 0,2 = 2,12kN/m<br />

5 : 21,24 · 1,1 + 1/2(73,16 − 21,24)1,1 = 51,92kN/m<br />

6 : 245,8 · z + 1/2 · z · 8z = 4z 2 + 245,8zkN/m<br />

I alt : E2 = 4z 2 + 245,8z + 54,04kN/m<br />

165


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Herefter opstilles den vandrette ligevægtsbet<strong>in</strong>gelse ved at sætte E1 lig E2. Derved kan z og<br />

dermed placer<strong>in</strong>gen af Mmax bestemmes.<br />

E1 = E2<br />

75,59 = 4z 2 + 245,8z + 54,04<br />

z = 0,09m<br />

Da z regnes fra oversiden af <strong>Aalborg</strong>lerlaget, medfører dette, at Mmax f<strong>in</strong>des i kote -1,29 m,<br />

og i det følgende benævnes dette punkt M. Herefter bestemmes størrelsen af Mmax ved at<br />

beregne jordtrykkenes moment om M. Som nævnt udelades det negative jordtryks bidrag, da<br />

dette virker til gunst. Til bestemmelse af Mmax opdeles jordtryksarealerne, som det fremgår<br />

af figur L.5.<br />

166<br />

Figur L.5: Opdel<strong>in</strong>g af jordtryk til bestemmelse af Mmax


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

I det følgende angives delarealerne vha. numrene, som ses på figur L.5. Jordtrykkene svarende<br />

til delarealerne og den tilhørende momentarm samt momentbidrag bestemmes. Herefter<br />

summeres delarealernes momentbidrag, og herved f<strong>in</strong>des Mmax. Resultaterne kan ses i tabel<br />

L.4. Momenterne regnes positivt mod uret.<br />

Nr. Normaljordtryk [kN/m] Arm [m] Moment [kNm/m]<br />

1 1/2 · 5,2 · 1,2 = 3,12 2/3 · 1,2 + 3,89 = 4,69 14,63<br />

2 1/2 · 10,82 · 1,2 = 6,49 1/3 · 1,2 + 3,89 = 4,29 27,83<br />

3 1/2 · 13,62 · 2,1 = 14,31 2/3 · 2,1 + 1,19 = 2,59 37,01<br />

4 1/2 · 23,45 · 2,1 = 24,62 1/3 · 2,1 + 1,19 = 1,89 46,48<br />

5 1/2 · 23,45 · 1,1 = 12,90 2/3 · 1,1 + 0,09 = 0,82 10,59<br />

6 1/2 · 25,74 · 1,1 = 14,16 1/3 · 1,1 + 0,09 = 0,45 6,43<br />

7 1/2 · 21,24 · 0,2 = 2,12 1/3 · 0,2 + 1,19 = 1,25 -2,66<br />

8 1/2 · 21,24 · 1,1 = 11,68 2/3 · 1,1 + 0,09 = 0,82 -9,59<br />

9 1/2 · 73,16 · 1,1 = 40,24 1/3 · 1,1 + 0,09 = 0,45 -18,28<br />

10 1/2 · 245,80 · 0,09 = 10,77 2/3 · 0,09 = 0,06 -0,63<br />

11 1/2 · 246,50 · 0,09 = 10,81 1/3 · 0,09 = 0,03 -0,32<br />

111,49<br />

Mmax<br />

Tabel L.4: Bestemmelse af Mmax<br />

Dette betyder, at det dimensionsgivende moment i korttidstilstanden er 111,49 kNm/m.<br />

Spunsvæggens højde<br />

I det følgende bestemmes afstanden fra punktet M til spunsvæggens fod, og denne afstand<br />

benævnes Δh. Af boreprofilet fremgår det, at foden skal stå i <strong>Aalborg</strong>leret, og Δh bestemmes<br />

derfor vha. formel L.3.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

Δh =<br />

1 + Δey<br />

Δex <br />

· 2M<br />

Δey Δe y er forskellen mellem y-enhedsjordtrykkene i punktet M [kN/m 2 ]<br />

Δe x er forskellen mellem x-enhedsjordtrykkene i punktet M [kN/m 2 ]<br />

M er det dimensionsgivende moment, Mmax [kNm/m]<br />

Δe y og Δe x bestemmes af formel L.4 og formel L.5.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

Δe y = e y<br />

1 − ey<br />

2<br />

Δe x = e x 2 − e x 1<br />

(L.3)<br />

(L.4)<br />

(L.5)<br />

167


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

x-enhedsjordtrykkene blev fundet i det foregående. y-jordtrykskoefficienterne og -enhedsjordtryk<br />

for de to sider f<strong>in</strong>des i det følgende. Jordtrykskoefficienterne skal f<strong>in</strong>des for ren<br />

kohæsionsjord og glat væg, da Mmax f<strong>in</strong>des i <strong>Aalborg</strong>leret.<br />

For negativ rotation aflæses y-jordtrykskoefficienterne for højre side, som ses i tabel L.5.<br />

Kx γ<br />

Kx p<br />

Kx c<br />

<strong>Aalborg</strong>ler (Glat)<br />

1,0<br />

1,0<br />

3,5<br />

Tabel L.5: Jordtrykskoefficienter på højre side [Harremoës et al, 2003]<br />

Herefter beregnes y-enhedsjordtrykket i M på højre side e y<br />

1 vha. formel L.1.<br />

e y<br />

1 = (3,9 · 18 + 1,19 · 8)1,0 + 20 · 1,0 + 116,7 · 3,5 = 508,15kN/m2<br />

For positiv rotation aflæses y-jordtrykskoefficienterne for venstre side, som ses i tabel L.6.<br />

Kx γ<br />

Kx c<br />

<strong>Aalborg</strong>ler (Glat)<br />

1,0<br />

-3,4<br />

Tabel L.6: Jordtrykskoefficienter på venstre side [Harremoës et al, 2003]<br />

Herefter beregnes y-enhedsjordtrykket i M på venstre side e y<br />

2 vha. formel L.1.<br />

e y<br />

2 = (0,2 · 18 + 1,19 · 8)1,0 + 116,7(−3,4) = −383,68kN/m2<br />

Herefter bestemmes forskellen mellem hhv. x- og y-enhedsjordtrykkene ved anvendelse af<br />

formel L.5 og formel L.4. Da ex 1 og ey<br />

2 er negative sættes disse lig nul, da dette er på den<br />

sikre side.<br />

Δe x = 246,50 − 0 = 246,50kN/m 2<br />

Δe y = 508,15 − 0 = 508,15kN/m 2<br />

De fundne værdier for forskellen mellem enhedsjordtrykkene og størrelse af Mmax <strong>in</strong>dsættes<br />

i formel L.3 til bestemmelse af Δh.<br />

Δh =<br />

1 + 508,15<br />

<br />

2 · 111,49<br />

= 1,16m<br />

246,50 508,15<br />

Da Mmax f<strong>in</strong>des i kote -1,29 m, skal spunsvæggens fod nedrammes til kote -2,45 m. Dette<br />

resulterer i en samlet højde på 6,25 m.<br />

168


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Kontrol af dimensionsgivende moment<br />

Det er muligt at kontrollere den fundne værdi af Mmax, hvilket gøres ved at f<strong>in</strong>de momentet<br />

om punktet M fra jordtrykkene under dette. Derfor er det nødvendigt bestemme i hvilke<br />

højder, der skal regnes med hhv. x- og y-jordtryk. Afstanden fra den nederste kote, hvori der<br />

skal regnes med x-jordtryk, til foden z j2 bestemmes af formel L.6.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

z j2 = zr ·C2<br />

zr er afstanden fra væggens fod til rotationspunktet [m]<br />

er en parameter, der afhænger af friktions- og vægfriktionsv<strong>in</strong>klen [-]<br />

C2<br />

(L.6)<br />

zr bestemmes senere ved opstill<strong>in</strong>g af vandret ligevægt. Da der på venstre side er positiv<br />

rotation, beregnes C2 af formel L.7.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

δ er vægfriktionsv<strong>in</strong>klen [ ◦ ]<br />

ϕ er friktionsv<strong>in</strong>klen [ ◦ ]<br />

C2 = 1 + 0,1 · tanδ<br />

+tanϕ (L.7)<br />

tanϕ<br />

Da det pågældende område af spunsvæggen bef<strong>in</strong>der sig i <strong>Aalborg</strong>leret, regnes væggen glat,<br />

og vægfriktionsv<strong>in</strong>klen er derfor lig 0, hvilket også er gældende for friktionsv<strong>in</strong>klen, da<br />

<strong>Aalborg</strong>leret er ren kohæsionsjord. Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.7 fås<br />

C2 = 1 + 0,1 · tan0<br />

+ tan0 = 1<br />

tan0<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.6 bestemmes afstanden z j2 som funktion af zr.<br />

z j2 = zr · 1 = zr<br />

169


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Afstanden fra væggens fod til den kote, hvorfra der skal regnes med y-jordtryk, z j1, bestemmes<br />

vha. formel L.8.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

C1<br />

z j1 = zr ·C1<br />

er en parameter, der afhænger af friktions- og vægfriktionsv<strong>in</strong>klen [-]<br />

Da der på højre side regnes med negativ rotation, bestemmes C1 af formel L.9.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

(L.8)<br />

C1 = 1 + 0,1 · tanδ<br />

−tanϕ (L.9)<br />

tanϕ<br />

Ligesom ved bestemmelse af C2 gælder, at δ og ϕ er lig 0. Ved <strong>in</strong>dsættelse fås<br />

C1 = 1 + 0,1 · tan0<br />

−tan0 = 1<br />

tan0<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.8 bestemmes z j1 som funktion af zr.<br />

z j1 = zr · 1 = zr<br />

Da både z j1 og z j2 er lig zr, betyder det, at z j1 er lig z j2. Dette giver en fordel<strong>in</strong>g af<br />

jordtrykkene på den nedre del af væggen, som kan ses på figur L.6.<br />

Figur L.6: Fordel<strong>in</strong>g af enhedsjordtryk under M<br />

x-jordtrykket på højre side og y-jordtrykket på venstre side er ikke medtaget, da de som<br />

nævnt er m<strong>in</strong>dre end 0. Til bestemmelse af afstanden zr opstilles den vandrette ligevægt.<br />

170<br />

(Δh − z j2) · Δe x = z j1 · Δe y<br />

(1,16 − zr)246,50 = zr · 508,15<br />

zr = 0,38m


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Denne værdi for zr svarer til kote -2,07 m, hvilket også er skellet mellem x- og y-jordtryk.<br />

Herefter bestemmes jordtrykkenes moment om M efter samme pr<strong>in</strong>cip som tidligere, hvor<br />

der regnes positivt med uret. Resultatet ses i tabel L.7.<br />

Normaljordtryk Arm Moment<br />

[kN/m] [m] [kNm/m]<br />

ex 246,50(1,16 - 0,38) = 192,38 1/2(1,16 − 0,38) = 0,39 -75,07<br />

ey 508,15 · 0,38 = 193,10 1,16 - 1/2 · 0,38 = 0,97 187,26<br />

112,19<br />

Mmax<br />

Tabel L.7: Bestemmelse af Mmax for jordtrykkene under M<br />

Det dimensionsgivende moment for jordtrykkene over M blev fundet til 111,49 kNm/m,<br />

og som det fremgår af tabel L.7 er det for jordtrykkene under M lig 112,19 kNm/m. Da<br />

jordtryksfordel<strong>in</strong>gen er tilnærmet [Harremoës et al, 2003], vurderes det, at der er rimelig<br />

overensstemmelse mellem de to momenter.<br />

Lodret ligevægt<br />

De fundne normaljordtryk står v<strong>in</strong>kelret på væggen, men giver også anledn<strong>in</strong>g til en komposant,<br />

der er parallel med væggen. Denne kaldes det resulterende tangential jordtryk og<br />

benævnes F. Årsagen til, at den lodrette ligevægt skal undersøges er, at såfremt resultanten<br />

fra de tangentiale jordtryk samt væggens egenvægt medfører en opadrettet kraft, løftes<br />

spunsvæggen. Til undersøgelse af den lodrette ligevægt anvendes det statiske system, som<br />

ses på figur L.7.<br />

Figur L.7: Statisk system for lodrette kræfter<br />

171


F udregnes vha. formel L.10.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

F = Eγ ·tanδγ + (Ep + Ec) ·tanδp + a · h (L.10)<br />

Eγ er jordtrykket fra jorden [kN/m]<br />

tanδγ er en parameter, der afhænger af ρ, ϕ og rotationen [-]<br />

Ep er jordtrykket fra nyttelasten [kN/m]<br />

Ec er jordtrykket fra kohæsionen [kN/m]<br />

tanδp er en parameter, der afhænger af ρ, ϕ og rotationen [-]<br />

a er adhæsionen mellem væg og jord [kN/m2 ]<br />

h er lagtykkelsen [kN/m2 ]<br />

Det tangentiale jordtryk kan ikke overføres til væggen, hvis denne regnes fuldstændig glat.<br />

Derfor udelades de jordtryk, der opstår fra de kohæsive jordarter i undersøgelsen af den<br />

lodrette ligevægt.<br />

Først bestemmes det tangentiale jordtryk på højre side F1. Da afstanden fra foden til rotationspunktet<br />

nu kendes, er det muligt at bestemme parameteren ρ. Ved <strong>in</strong>dsættelse af zr og<br />

væggens højde i formel L.2 fås<br />

ρ1 = 0,38<br />

= 0,06<br />

6,25<br />

For negativ rotation i sandaflejr<strong>in</strong>gerne aflæses jordtrykskoefficienterne, der ses i tabel L.8.<br />

172<br />

tanδγ<br />

tanδp<br />

Sand (Ru)<br />

-0,15<br />

-0,36<br />

Tabel L.8: Jordtrykskoefficienter [Harremoës et al, 2003]


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Til bestemmelse af jordtryksbidraget fra jorden Eγ og nyttelasten Ep, der er arealet som enhedsjordtrykket<br />

fra de to belastn<strong>in</strong>ger danner, anvendes figur L.8, hvor jordtryksfordel<strong>in</strong>gen<br />

er opdelt i disse bidrag og nummereret.<br />

Eγ :<br />

Figur L.8: Fordel<strong>in</strong>g af jordtryksbidragene fra jorden og nyttelasten<br />

1 : 1/2(10,82 − 5,2)1,2 = 3,37kN/m<br />

2 : (13,62 − 5,2)2,1 + 1/2(23,45 − 13,62)2,1 = 28,00kN/m<br />

3 : (23,45 − 5,2)1,1 + 1/2(25,74 − 23,45)1,1 = 21,33kN/m<br />

I alt : 3,37 + 28,00 + 21,33 = 52,70kN/m<br />

Ep = 5,2(1,2 + 3,2) = 22,88kN/m<br />

Herefter bestemmes det tangentiale jordtryk fra højre side F1 ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.10.<br />

F1 = 52,70(−0,15) + 22,88(−0,36) = −16,14kN/m<br />

Da F regnes positivt opad, betyder dette, at denne kraft er nedadrettet.<br />

Herefter bestemmes det tangentiale jordtryk på venstre side F2. På venstre side skal også<br />

udregnes en ny værdi for ρ, men i dette tilfælde er h ikke hele væggens højde, men kun<br />

afstanden fra væggens fod til byggegrubens bund, dvs. 2,55 m. Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.2<br />

fås<br />

ρ = 0,38<br />

= 0,15<br />

2,55<br />

173


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Ved positiv rotation aflæses tanδγ til 0,37 [Harremoës et al, 2003]. Jordtrykket Eγ bestemmes<br />

som summen af delarealerne 4 og 5 på figur L.4, som er fundet under figuren.<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.10 fås<br />

Eγ = 2,12 + 51,92 = 54,04kN/m<br />

F2 = 54,04 · 0,37 = 19,99kN/m<br />

F2 er positiv, hvilket betyder, at denne kraft er opadrettet.<br />

Da spunsvæggen også skal undersøges i langtidstilstanden undlades at vælge en specifik<br />

type. Derfor anvendes den m<strong>in</strong>dst mulige vægt til undersøgelse af den lodrette ligevægt,<br />

da dette er på den sikre side. Det vælges at udføre spunsvæggen i z-profiler fremfor uprofiler,<br />

da sidstnævnte kræver sammenpresn<strong>in</strong>g af saml<strong>in</strong>gerne efter nedramn<strong>in</strong>g, da disse<br />

er placeret, hvor forskydn<strong>in</strong>gskraften antager maksimum. Den fundne m<strong>in</strong>imale vægt for<br />

z-profiler er 99 kg/m 2 [Arcelor RPS, 2004]. Da der for de øvrige kræfter regnes pr. lbm.,<br />

svarer dette til 99 kg pr. lb. højdemeter. Væggens højde er fundet til 6,25 m, hvilket giver<br />

følgende egenvægt.<br />

Gw = 99 · 9,82 · 10 −3 · 6,25 = 6,07kN/m<br />

Den lodrette ligevægt opstilles efter figur L.7.<br />

Q + F1 + F2 − Gw = 0<br />

Q − 16,14 + 19,99 − 6,07 = 0<br />

Q = 2,22kN/m<br />

Dette betyder, at der overføres tryk fra spunsvæggen til jord, og der sker derfor ikke løft. Det<br />

skal dog bemærkes, at nyttelasten, som er medtaget i den lodrette ligevægt, virker til gunst,<br />

da den øger den nedadrettede kraft, hvorfor der kan opstår risiko for løftn<strong>in</strong>g såfremt denne<br />

fjernes.<br />

Hermed er spunsvæggens dimensionsgivende moment og højde i korttidstilstanden bestemt<br />

til hhv. 111,49 kNm/m og 6,25 m.<br />

174


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

L.1.2 Langtidstilstand<br />

Langtidstilstanden skal undersøges, da kohæsionsjorders egenskaber ændres, når poreovertrykket<br />

bortdrænes, og jorderne konsoliderer. I det følgende regnes med de ændrede styrkeparametre,<br />

som ses i tabel L.9.<br />

ϕk [ ◦ ] ϕd [ ◦ ] ck [kN/m 2 ] cd [kN/m 2 ]<br />

Ler, fyld 30,0 25,7 0 0<br />

<strong>Aalborg</strong> ler 25 21,2 0,1 ·cu = 17,5 11,7<br />

Tabel L.9: Styrkeparametre i langtidstilstand [Teknisk Ståbi, 1999]<br />

Til bestemmelse af de regn<strong>in</strong>gsmæssige værdier anvendes samme partialkoefficienter som<br />

i korttidstilstanden. Som det fremgår af tabel L.9 regnes fyldleret som ren friktionsjord,<br />

hvilket skyldes, at det <strong>in</strong>deholder sand og gytje. Endvidere ses, at <strong>Aalborg</strong>leret bliver en<br />

bland<strong>in</strong>gsjord med stor reduktion af kohæsionen.<br />

Dimensionsgivende moment<br />

Bestemmelsen af det dimensionsgivende moment og dettes placer<strong>in</strong>g foretages efter samme<br />

pr<strong>in</strong>cip som ved korttidstilstanden. Dette betyder, at det antages, at rotationen sker ved<br />

væggens fod, og på baggrund af dette aflæses jordtrykskoefficienterne for x-jordtryk. Det<br />

vælges, at regne med 10 % af væggens ruhed, da der ellers overføres for store kræfter til<br />

væggen, hvilket bevirker, at den lodrette ligevægt ikke kan overholdes, og spunsvæggen skydes<br />

op af jorden. Derfor aflæses jordtrykskoefficienterne både for ru og glat væg, og derefter<br />

<strong>in</strong>terpoleres l<strong>in</strong>iært mellem disse værdier svarende til 10% ru væg. De aflæste jordtrykskoefficienter<br />

for højre side og negativ rotation ses i tabel L.10, hvor jordtrykskoefficienterne<br />

for 10% ru væg er markeret med fed.<br />

Sand Ler, fyld <strong>Aalborg</strong>ler<br />

K x γ (Ru) 0,26 0,33 0,40<br />

K x γ (Glat) 0,33 0,39 0,47<br />

K x γ (10%) 0,313 0,384 0,463<br />

K x p (Ru) 0,26 0,33 0,40<br />

K x p (Glat) 0,33 0,39 0,47<br />

K x p (10%) 0,313 0,384 0,463<br />

K x c (Ru) - - -1,5<br />

K x c (Glat) - - -1,36<br />

K x c (10%) - - -1,374<br />

Tabel L.10: Jordtrykskoefficienter på højre side [Harremoës et al, 2003]<br />

175


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

De aflæste jordtrykskoefficienter for venstre side og positiv rotation ses i tabel L.11, hvor<br />

jordtrykskoefficienterne for 10% ru væg er markeret med fed.<br />

Sand <strong>Aalborg</strong>ler<br />

K x γ (Ru) 5,9 3,0<br />

K x γ (Glat) 3,2 2,2<br />

K x γ (10%) 3,47 2,28<br />

K x c (Ru) - 4,9<br />

K x c (Glat) - 2,9<br />

K x c (10%) - 3,1<br />

Tabel L.11: Jordtrykskoefficienter på venstre side [Harremoës et al, 2003]<br />

Til fastlæggelse af placer<strong>in</strong>gen af det dimensionsgivende moment Mmax udregnes enhedsjordtrykkene<br />

som funktion af z. Det antages, at placer<strong>in</strong>gen er i <strong>Aalborg</strong>lerlaget, hvorfor z<br />

regnes fra oversiden af dette lag, dvs. kote -1,20 m.<br />

Følgende bestemmes enhedsjordtrykket på højre side e x 1 og på venstre side ex 2 .<br />

x-enhedsjodtryk på højre side e x 1:<br />

Sand, kote + 3,8 : 20 · 0,313 = 6,26kN/m 2<br />

Sand, kote + 2,6 : 6,26 + 1,2 · 18 · 0,313 = 13,02kN/m 2<br />

Ler, kote + 2,6 : 1,2 · 18 · 0,384 + 20 · 0,384 = 15,97kN/m 2<br />

Ler, kote + 2,0 : 15,97 + 0,6 · 18 · 0,384 = 20,12kN/m 2<br />

Sand, kote + 2,0 : 1,8 · 18 · 0,313 + 20 · 0,313 = 16,40kN/m 2<br />

GVS, kote − 0,1 : 16,40 + 2,1 · 18 · 0,313 = 28,23kN/m 2<br />

Sand, kote − 1,2 : 28,23 + 1,1 · 8 · 0,313 = 30,99kN/m 2<br />

<strong>Aalborg</strong>ler, kote − 1,2 : (3,9 · 18 + 1,1 · 8) · 0,463 + 20 · 0,463 + 11,7(−1,374) = 29,76kN/m 2<br />

<strong>Aalborg</strong>ler, kote − 1,2 → z : 29,76 + z · 8 · 0,463 = 3,70 · z + 29,76<br />

x-enhedsjordtryk på venstre side e x 2:<br />

Sand, kote + 0,1 : 0kN/m 2<br />

GVS, kote − 0,1 : 0,2 · 18 · 3,47 = 12,49kN/m 2<br />

Sand, kote − 1,2 : 12,49 + 1,1 · 8 · 3,47 = 43,03kN/m 2<br />

<strong>Aalborg</strong>ler, kote − 1,2 : (0,2 · 18 + 1,1 · 8)2,28 + 11,7 · 3,1 = 65,07kN/m 2<br />

<strong>Aalborg</strong>ler, kote − 1,2 → z : 65,07 + z · 8 · 2,28 = 18,24 · z + 65,07<br />

176


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

På baggrund af de fundne enhedsjordtryk optegnes jordtryksfordel<strong>in</strong>gen, som ses på figur<br />

L.9.<br />

Figur L.9: Jordtryksfordel<strong>in</strong>g<br />

Placer<strong>in</strong>gen af det maksimale moment Mmax bestemmes ved vandret ligevægt for normaljordtrykkene<br />

E1 og E2, hvor angivelsen af delarealerne sker vha. numrene, som ses på figur<br />

L.9.<br />

højre side:<br />

1 : 6,26 · 1,2 + 1/2(13,02 − 6,26)1,2 = 11,57kN/m<br />

2 : 15,97 · 0,6 + 1/2(20,12 − 15,97)0,6 = 10,83kN/m<br />

3 : 16,40 · 2,1 + 1/2(28,23 − 16,40)2,1 = 46,86kN/m<br />

4 : 28,23 · 1,1 + 1/2(30,99 − 28,23)1,1 = 32,57kN/m<br />

5 : 29,76 · z + 1/2 · z · 3,70 · z = 1,85 · z 2 + 29,76 · z kN/m<br />

I alt: E1 = 1,85 · z 2 + 29,76 · z + 101,83kN/m<br />

Venstre side:<br />

6 : 1/2 · 12,49 · 0,2 = 1,25kN/m<br />

7 : 12,49 · 1,1 + 1/2(43,03 − 12,49)1,1 = 30,54kN/m<br />

8 : 65,07 · z + 1/2 · z · 18,24 · z = 9,12 · z 2 + 65,07 · z kN/m<br />

I alt: E2 = 9,12 · z 2 + 65,07 · z + 31,79 kN/m<br />

177


Derefter opstilles den vandrette ligevægt.<br />

E1 = E2<br />

1,85 · z 2 + 29,76 · z + 101,83 = 9,12 · z 2 + 65,07 · z + 31,79<br />

z = 1,51m<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Da z regnes fra oversiden af <strong>Aalborg</strong>leret, betyder det, at Mmax er placeret i kote -2,71 m,<br />

og dette punkt benævnes herefter M. Størrelsen af Mmax bestemmes ved summer<strong>in</strong>g af delarealernes<br />

moment om M. Inddel<strong>in</strong>gen ses på figur L.10.<br />

178<br />

Figur L.10: Opdel<strong>in</strong>g af jordtryk til bestemmelse af Mmax


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Af tabel L.12 fremgår bestemmelsen af Mmax, hvor momenterne regnes positivt mod uret.<br />

Nr. Normaljordtryk [kN/m] Arm [m] Moment [kNm/m]<br />

1 1/2 · 6,26 · 1,2 = 3,76 2/3 · 1,2 + 5,31 = 6,11 22,95<br />

2 1/2 · 13,02 · 1,2 = 7,81 1/3 · 1,2 + 5,31 = 5,71 44,61<br />

3 1/2 · 15,97 · 0,6 = 4,79 2/3 · 0,6 + 4,71 = 5,11 24,48<br />

4 1/2 · 20,12 · 0,6 = 6,04 1/3 · 0,6 + 4,71 = 4,91 29,64<br />

5 1/2 · 16,40 · 2,1 = 17,22 2/3 · 2,1 + 2,61 = 4,01 69,05<br />

6 1/2 · 28,23 · 2,1 = 29,64 1/3 · 2,1 + 2,61 = 3,31 98,11<br />

7 1/2 · 28,23 · 1,1 = 15,53 2/3 · 1,1 + 1,51 = 2,24 34,83<br />

8 1/2 · 30,99 · 1,1 = 17,04 1/3 · 1,1 + 1,51 = 1,88 31,99<br />

9 1/2 · 29,76 · 1,51 = 22,47 2/3 · 1,51 = 1,01 22,62<br />

10 1/2 · 35,35 · 1,51 = 26,69 1/3 · 1,51 = 0,50 13,43<br />

11 1/2 · 12,49 · 0,2 = 1,25 1/3 · 0,2 + 2,61 = 2,68 -3,34<br />

12 1/2 · 12,49 · 1,1 = 6,87 2/3 · 1,1 + 1,51 = 2,24 -15,41<br />

13 1/2 · 43,03 · 1,1 = 23,67 1/3 · 1,1 + 1,51 = 1,88 -44,41<br />

14 1/2 · 65,07 · 1,51 = 49,13 2/3 · 1,51 = 1,01 -49,46<br />

15 1/2 · 92,63 · 1,51 = 69,94 1/3 · 1,51 = 0,50 -35,20<br />

243,88<br />

Mmax<br />

Tabel L.12: Bestemmelse af Mmax<br />

Dette betyder, at det dimensionsgivende moment for spunsvæggen i langtidstilstanden er<br />

243,88 kNm/m.<br />

Spunsvæggens højde<br />

I det følgende bestemmes afstanden fra M til spunsvæggens fod Δh. Til forskel fra korttidstilstanden<br />

er <strong>Aalborg</strong>leret i langtidstilstanden ikke ren kohæsionsjord, hvilket betyder, at Δh<br />

skal bestemmes vha. formel L.11.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

Δh =<br />

<br />

Δe y<br />

2M<br />

C2<br />

C1<br />

Δey + Δex <br />

<br />

2 · C2 Δey + C1 Δex − 1<br />

<br />

(L.11)<br />

De <strong>in</strong>dgående parametre svarer til korttidstilstanden, dvs. de bestemmes af formel L.4,<br />

L.5, L.7 og L.9. Ved <strong>in</strong>dsættelse af <strong>Aalborg</strong>lerets friktionsv<strong>in</strong>kel ϕd i formel L.7 og L.9<br />

bestemmes konstanterne C2 og C1.<br />

C2 = 1 + 0,1 · tan(21,2)<br />

−tan(21,2) = 1,49<br />

tan(21,2)<br />

C1 = 1 + 0,1 · tan(21,2)<br />

+tan(21,2) = 0,71<br />

tan(21,2)<br />

179


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

x-enhedsjordtrykkene blev fundet i det foregående, og i det følgende bestemmes y-enhedsjordtrykkene<br />

i punktet M. I dette tilfælde <strong>in</strong>terpoleres også mellem værdierne for ru og glat<br />

væg. De aflæste jordtrykskoefficienter for højre side og negativ rotation ses i tabel L.13,<br />

hvor jordtrykskoefficienterne for 10% ru væg er markeret med fed.<br />

<strong>Aalborg</strong>ler<br />

K y γ (Ru) 2,6<br />

K y γ (Glat) 3,75<br />

K y γ (10%) 3,635<br />

K y p (Ru) 1,65<br />

K y p (Glat) 3,70<br />

K y p (10%) 3,495<br />

K y c (Ru) 2,2<br />

K y c (Glat) 6,8<br />

K y c (10%) 6,34<br />

Tabel L.13: Jordtrykskoefficienter på højre side [Harremoës et al, 2003]<br />

Herefter beregnes y-enhedsjordtrykket i M på højre side e y<br />

1 vha. formel L.1.<br />

e y<br />

1 = (3,9 · 18 + 2,61 · 8)3,635 + 20 · 3,495 + 11,7 · 6,34 = 475,15kN/m2<br />

De aflæste jordtrykskoefficienter for venstre side og positiv rotation ses i tabel L.14, hvor<br />

jordtrykskoefficienterne for 10% ru væg er markeret med fed.<br />

<strong>Aalborg</strong>ler<br />

K y γ (Ru) 1,22<br />

K y γ (Glat) 0,275<br />

K y γ (10%) 0,370<br />

K y c (Ru) 1,0<br />

K y c (Glat) -2,0<br />

K y c (10%) -1,7<br />

Tabel L.14: Jordtrykskoefficienter på venstre side [Harremoës et al, 2003]<br />

Herefter beregnes y-enhedsjordtrykket i M på venstre side e y<br />

2 vha. formel L.1.<br />

e y<br />

2 = (0,2 · 18 + 2,61 · 8)0,3695 + 11,7(−1,7) = −10,84kN/m2<br />

Da e y<br />

2 er m<strong>in</strong>dre end 0, medtages dette jordtryk ikke i de efterfølgende beregn<strong>in</strong>ger.<br />

180


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Herefter bestemmes forskellene mellem x- og y-enhedsjordtrykkene ved <strong>in</strong>dsættelse i formel<br />

L.5 og L.4.<br />

De fundne værdier <strong>in</strong>dsættes i formel L.11.<br />

Δh = <br />

Δe x = 92,63 − 35,35 = 57,28kN/m 2<br />

Δe y = 475,15 − 0 = 475,15kN/m 2<br />

475,15<br />

2·243,88<br />

1,49<br />

0,71<br />

<br />

475,15<br />

+ 57,28<br />

<br />

2 · 1,49 475,15<br />

0,71 + 57,28 − 1<br />

= 3,11m<br />

Punktet M er placeret i kote -2,71 m, hvilket betyder, at spunsvæggens fod skal nedrammes<br />

til kote -5,82 m, og den samlede længde er 9,62 m.<br />

Kontrol af dimensionsgivende moment<br />

Ligesom i korttidstilstanden kontrolleres den fundne værdi af Mmax.<br />

Først opstilles afstandene z j1 og z j2 som funktion af zr ved anvendelse af formel L.8 og L.6.<br />

z j1 = C1 · zr = 0,71 · zr<br />

z j2 = C2 · zr = 1,49 · zr<br />

Dette betyder, at enhedsjordtrykkene under M fordeles, som det ses på figur L.11.<br />

Figur L.11: Fordel<strong>in</strong>g af enhedsjordtryk under M<br />

181


Afstanden zr bestemmes ved vandret ligevægt.<br />

(Δh − z j2) · Δe x = z j1 · Δe y<br />

(3,11 − 1,49 · zr)(92,63 − 35,35) = 0,71 · zr · 475,15<br />

zr = 0,42m<br />

Herefter bestemmes z j1 og z j2.<br />

z j1 = 0,71 · 0,42 = 0,30m<br />

z j2 = 1,49 · 0,42 = 0,62m<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Derefter udregnes momentet om M efter samme pr<strong>in</strong>cip som tidligere, hvor momentet regnes<br />

positivt med uret. Resultatet ses i tabel L.15.<br />

Normaljordtryk Arm Moment<br />

[kN/m] [m] [kNm/m]<br />

Δex (92,63 - 35,35)(3,11-0,62) = 142,11 1/2(3,11 − 0,62) = 1,24 -176,30<br />

Δey 475,15· 0,30 = 142,10 3,11 - 1/2 · 0,30 = 2,96 420,03<br />

243,73<br />

Mmax<br />

Tabel L.15: Bestemmelse af Mmax for jordtrykkene under M<br />

For jordtrykkene over M blev Mmax fundet til 243,88 kNm/m, og da jordtryksfordel<strong>in</strong>gen er<br />

tilnærmet, vurderes det, at der er tilfredsstillende overensstemmelse.<br />

182


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Lodret ligevægt<br />

I det følgende undersøges spunsvæggens lodrette ligevægt efter samme pr<strong>in</strong>cip som anvendt<br />

i korttidstilstanden. Dog medtages alle jordtrykkene fra alle jordlagene, da hele væggen<br />

regnes delvis ru. Dette betyder, at der betragtes en jordtryksfordel<strong>in</strong>g, som ses på figur L.12.<br />

Figur L.12: Jordtryksfordel<strong>in</strong>g i langtidstilstand<br />

I det følgende bestemmes det tangentiale jordtryk på højre side F1.<br />

Indledn<strong>in</strong>gsvis bestemmes parameteren ρ1 vha. formel L.2.<br />

ρ1 = 0,42<br />

= 0,044<br />

9,62<br />

Herefter aflæses jordtrykskoefficienterne for ru væg for de enkelte lag. Som nævnt tidligere<br />

kan de lodrette kræfter ikke overføres, når væggen regnes fuldstændig glat, og jordtrykskoefficienterne<br />

er i dette tilfælde 0. Derfor reduceres de aflæste jordtrykskoefficienter med<br />

90%, hvilket svarer til at væggen regnes 10% ru.<br />

183


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Jordtrykskoefficienterne for sand på højre side og negativ rotation ses i tabel L.16.<br />

Sand<br />

tanδγ (Ru) -0,15<br />

tanδγ (Glat) 0<br />

tanδγ (10%) -0,015<br />

tanδp (Ru) -0,4<br />

tanδp (Glat) 0<br />

tanδp (10%) -0,04<br />

Tabel L.16: Jordtrykskoefficienter på højre side for sand [Harremoës et al, 2003]<br />

Værdierne af jordtrykkene Eγ og Ep bestemmes vha. figur L.12.<br />

Eγ :<br />

1 : 1/2(13,02 − 6,26)1,2 = 4,06kN/m<br />

3 : (16,40 − 6,26)2,1 + 1/2(28,23 − 16,40)2,1 = 33,72kN/m<br />

4 : (28,23 − 6,26)1,1 + 1/2(30,99 − 28,23)1,1 = 25,69kN/m<br />

I alt : 4,06 + 33,72 + 25,69 = 63,46kN/m<br />

Ep = 6,26(1,2 + 3,2) = 27,54kN/m<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.10 fås<br />

F = 63,46(−0,015) + 27,54(−0,04) = −2,05kN/m<br />

Jordtrykskoefficienterne for fyldet, der udgøres af ler, på højre side og negativ rotation ses i<br />

tabel L.17.<br />

184<br />

Fyld, ler<br />

tanδγ (Ru) -0,2<br />

tanδγ (Glat) 0<br />

tanδγ (10%) -0,02<br />

tanδp (Ru) -0,38<br />

tanδp (Glat) 0<br />

tanδp (10%) -0,038<br />

Tabel L.17: Jordtrykskoefficienter på højre side for fyld, ler [Harremoës et al, 2003]


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Bidraget fra enhedsjordtrykket, som skyldes nyttelasten ep, kan ikke umiddelbart aflæses af<br />

figur L.12, hvorfor denne må bestemmes. Hertil anvendes formel L.12.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

ep = p · Kp<br />

p er nyttelasten [kN/m2 ]<br />

er jordtrykskoefficienten for nyttelasten [-]<br />

Kp<br />

Jordtrykskoefficienten, der anvendes hertil, blev fundet tidligere.<br />

e x p = 20 · 0,384 = 7,68kN/m 2<br />

(L.12)<br />

Herefter bestemmes jordtrykkene Eγ og Ep ved anvendelse af figur L.12 og den fundne værdi<br />

for e x p.<br />

Eγ = (15,97 − 7,68)0,6 + 1/2(20,12 − 15,97)0,6 = 6,22kN/m<br />

Ep = 7,68 · 0,6 = 4,61kN/m<br />

De fundne værdier <strong>in</strong>dsættes i formel L.10.<br />

F = 6,22(−0,02) + 4,61(−0,038) = −0,30kN/m<br />

For <strong>Aalborg</strong>leret aflæses de samme jordtrykskoefficienter, men da det er en bland<strong>in</strong>gsjord<br />

aflæses parameteren a/c også. Ved anvendelse af jordens kohæsion c kan a, som <strong>in</strong>dgår i<br />

formel L.10, bestemmes.<br />

185


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Jordtrykskoefficienterne for <strong>Aalborg</strong>ler på højre side og negativ rotation ses i tabel L.18.<br />

<strong>Aalborg</strong>ler<br />

tanδγ (Ru) -0,28<br />

tanδγ (Glat) 0<br />

tanδγ (10%) -0,028<br />

tanδp (Ru) -0,32<br />

tanδp (Glat) 0<br />

tanδp (10%) -0,032<br />

a/c (Ru) -0,8<br />

a/c (Glat) 0<br />

a/c (10%) -0,08<br />

Tabel L.18: Jordtrykskoefficienter på højre side for <strong>Aalborg</strong>ler [Harremoës et al, 2003]<br />

Herefter beregnes a.<br />

a = (−0,08) · 11,7 = −0,94<br />

For <strong>Aalborg</strong>leret er det heller ikke muligt at aflæse enhedsjordtrykket fra nyttelasten og<br />

kohæsionen af figur L.12, hvorfor disse må bestemmes. Hertil anvendes formel L.12 og<br />

L.13.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

ec = c · Kc<br />

c er kohæsion [kN/m2 ]<br />

er jordtrykskoefficienten for kohæsionen [-]<br />

Kc<br />

Jordtrykskoefficienterne, der anvendes hertil, blev fundet i det foregående.<br />

186<br />

e x p = 20 · 0,463 = 9,26<br />

e y p = 20 · 3,495 = 69,9<br />

e x c = 11,7(−1,374) = −16,07<br />

e y c = 11,7 · 6,34 = 74,18<br />

(L.13)


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Herefter kan jordtrykkene bestemmes ved anvendelse af figur L.12 og de fundne værdier for<br />

ep og ec.<br />

Eγ :<br />

5 : (29,76 − 9,26 − (−16,07))1,51 + 1/2(35,35 − 29,76)1,51 = 59,45kN/m<br />

6 : (35,35 − 9,26 − (−16,07))2,49 = 104,99kN/m<br />

7 : (475,15 − 69,9 − 74,18)0,30 = 99,32kN/m<br />

I alt : 59,45 + 104,99 + 99,32 = 263,76kN/m<br />

Ep = 9,26 · 4,0 + 69,9 · 0,3 = 58,01kN/m<br />

Ec = −16,07 · 4,0 + 74,18 · 0,3 = −42,05kN/m<br />

De fundne værdier <strong>in</strong>dsættes i formel L.10.<br />

F = 263,76(−0,028) + (58,01 − 42,05)(−0,032) − 0,94(4,0 + 0,3) = −11,92kN/m<br />

Det tangentiale jordtryk for højre side F1 bestemmes som summen af bidragene fra de<br />

enkelte jordlag.<br />

F1 = −2,05 − 0,30 − 11,92 = −14,27kN/m<br />

Herefter bestemmes det tangentiale jordtryk på den venstre side F2.<br />

Først bestemmes ρ2 ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.2.<br />

ρ2 = 0,42<br />

5,92<br />

Ved anvendelse af denne værdi aflæses jordtrykskoefficienterne, som også reduceres med<br />

90%. Disse ses i tabel L.19 for sand.<br />

Sand<br />

tanδγ (Ru) 0,51<br />

tanδγ (Glat) 0<br />

tanδγ (10%) 0,051<br />

Tabel L.19: Jordtrykskoefficienter for sand [Harremoës et al, 2003]<br />

187


Normaljordtrykket bestemmes ved anvendelse af figur L.12.<br />

Eγ :<br />

8 : 1/2 · 12,49 · 0,2 = 1,25kN/m<br />

9 : 12,49 · 1,1 + 1/2(43,03 − 12,49)1,1 = 29,55kN/m<br />

I alt : 1,25 + 29,55 = 30,80kN/m<br />

Derefter bestemmes F ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.10.<br />

F = 30,80 · 0,051 = 1,57kN/m<br />

Jordtrykskoefficienterne for <strong>Aalborg</strong>ler ses i tabel L.20.<br />

<strong>Aalborg</strong>ler<br />

tanδγ (Ru) 0,33<br />

tanδγ (Glat) 0<br />

tanδγ (10%) 0,033<br />

tanδp (Ru) 0,33<br />

tanδp (Glat) 0<br />

tanδp (10%) 0,033<br />

a/c (Ru) 0,7<br />

a/c (Glat) 0<br />

a/c (10%) 0,07<br />

Tabel L.20: Jordtrykskoefficienter for <strong>Aalborg</strong>ler [Harremoës et al, 2003]<br />

Ved anvendelse af den aflæste værdi for a/c bestemmes a.<br />

a = 0,07 · 11,7 = 0,82<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

I dette tilfælde er det også nødvendigt at bestemmes enhedsjordtrykket fra kohæsionen e x c.<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse af formel L.13 fås<br />

188<br />

e x c = 11,7 · 3,1 = 36,27kN/m 2


L.1. SYDVENDT SPUNSVÆG<br />

Derefter kan normaljordtrykkene bestemmes ved anvendelse af figur L.12.<br />

Eγ :<br />

10 : (65,07 − 36,27)1,51 + 1/2(92,63 − 65,07)1,51 = 64,30kN/m<br />

11 : (92,63 − 36,27)2,49 = 140,34kN/m<br />

I alt : 64,30 + 140,34 = 204,63kN/m<br />

Ec = 11,7 · 4,0 = 46,80kN/m<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse af formel L.10 bestemmes F.<br />

F = 204,63 · 0,033 + 46,80 · 0,033 + 0,82 · 4,0 = 11,57kN/m<br />

Herefter bestemmes det tangentiale jordtryk på venstre side F2 som summen af bidraget fra<br />

sandet og <strong>Aalborg</strong>leret.<br />

F2 = 1,57 + 11,57 = 13,14kN/m<br />

Som det fremgår af beregn<strong>in</strong>gerne er det tangentiale jordtryk på højre side F1 større end<br />

jordtrykket på venstre side F2. Dermed er det vist, at der overføres tryk til jorden, også uden<br />

medtagelse af spunsvæggens egenlast. Ligesom i korttidstilstanden skal det dog bemærkes,<br />

at dette er ved medtagelse af nyttelasten, hvilket virker til gunst og derfor er på den usikre<br />

side.<br />

L.1.3 Valg af spunsvæg<br />

I de foregående beregn<strong>in</strong>ger blev det belyst, at det dimensionsgivende moment i kort- og<br />

langtidstilstanden er hhv. 111,49 kNm/m og 243,88 kNm/m. Endvidere blev det vist, at<br />

kravet til væggens højde i korttidstilstanden er 6,25 m og i langtidstilstanden 9,62 m. Dermed<br />

er det langtidstilstanden, der er dimensionsgivende for spunsvæggen, og den skal derfor<br />

kunne modstå et moment på 243,88 kNm/m. Spunsvæggen vælges ud fra krav til modstandsmoment,<br />

og hertil anvendes formel L.14.<br />

[Williams & Todd, 2000]<br />

hvor<br />

σ er spænd<strong>in</strong>gen [MPa]<br />

M er momentet [Nmm]<br />

W er modstandsmomentet [mm 3 ]<br />

σ = M<br />

W<br />

(L.14)<br />

189


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Som nævnt vælges spunsvægge bestående af z-profiler, og disse har en karakteristisk flydespænd<strong>in</strong>g<br />

fyk på 270 MPa [Arcelor RPS, 2004]. I normal sikkerhedsklasse er partialkoefficienten<br />

for stål 1,17, hvilket giver regn<strong>in</strong>gsmæssig flydespænd<strong>in</strong>g fyd på 231 MPa. Ved<br />

anvendelse af formel L.14 bestemmes det nødvendige modstandsmoment.<br />

Wnødv. =<br />

243,88 · 106<br />

231<br />

= 1,06 · 10 6 mm 3<br />

På baggrund af dette vælges en spunsvæg af typen AZ 12, da denne har et modstandsmoment<br />

på 1,2 ·10 6 mm 3 [Arcelor RPS, 2004]. En skitse af denne spunsvæg kan ses på figur L.13.<br />

Figur L.13: Skitse af valgt spunsvæg [Arcelor RPS, 2004]<br />

Længderne, som ses på figur L.13, fremgår af tabel L.21.<br />

L.2 Østvendt spunsvæg<br />

b[mm] h [mm] e [mm] a [mm]<br />

670 302 8,5 8,5<br />

Tabel L.21: Tværsnitsdata for valgt spunsvæg [Arcelor RPS, 2004]<br />

I dette afsnit behandles byggegrube<strong>in</strong>dfatn<strong>in</strong>gen af den østlige del af byggegruben. Jordbundsforholdene<br />

langs den østlige del af byggegruben forudsættes beskrevet ud fra boreprofil<br />

R101, der kan ses i den Geotekniske Rapport. Som det fremgår af boreprofilet træffes<br />

oversiden af det bæredygtige lag først i kote -0,90m, hvilket vil sige, at der f<strong>in</strong>des yderligere<br />

1m ikke bæredygtigt jord her end i den resterende del af byggegruben. Den ekstra dybde<br />

af byggegruben resulterer i, at byggegrube<strong>in</strong>dfatn<strong>in</strong>g udføres med en forankret spunsvæg.<br />

Udformn<strong>in</strong>gen af den forankrede spunsvæg og jordbundsforholdene, som spunsvæggen dimensioneres<br />

for, ses på figur L.14.<br />

190


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Figur L.14: Jordbundsforhold omkr<strong>in</strong>g den forankret spunsvæg<br />

En forankret spunsvæg kan svigte på flere forskellige måder, og derfor er første skridt i<br />

dimensioner<strong>in</strong>gen af spunsvæggen at fastlægge en brudmåde for konstruktionen. Valget af<br />

brudmåde er forholdsvist frit og træffes ofte ud fra <strong>in</strong>formation om udformn<strong>in</strong>gen af byggegrube,<br />

pladsforhold til anker samt rammedybde. Den forankrede spunsvæg vil altid bryde<br />

på den måde, som er forudsat ved dimensioner<strong>in</strong>gen. Grunden hertil er den omlejr<strong>in</strong>g af<br />

jordtrykket, som f<strong>in</strong>der sted fra den del af væggen, som giver efter, til de vægdele, som ikke<br />

giver efter. Derfor vil evt. uforudsete svigt br<strong>in</strong>ges til ophør, og spunsvæggen vil, såfremt<br />

den overhovedet svigter, bryde på den måde, der er forudsat ved dimensioner<strong>in</strong>gen.<br />

Dimensioner<strong>in</strong>gen af den forankrede spunsvæg udføres efter Jørgen Br<strong>in</strong>ch Hansens metode<br />

for forankrede spunsvægge. Spunsvæggen dimensioneres efter en brudmåde, hvor der opstår<br />

flydn<strong>in</strong>g i et tværsnit af væggen, således at der her dannes et flydecharnier. Denne brudmåde<br />

vælges fordi den alm<strong>in</strong>deligvis giver middelværdier for den nødvendige rammedybde,<br />

ankerkraft og moment i spunsvæggen.<br />

Spunsvæggen undersøges både i korttidstilstanden (ukonsolideret) og i langtidstilstanden<br />

(konsolideret), hvor tilstanden, som giver den største nødvendige rammedybde bliver dimensionsgivende.<br />

I korttidstilstanden regnes spunsvæggen fuldstændig ru i friktionsjordene<br />

og fuldstændig glat i kohæsionsjordene, mens spunsvæggen i langtidstilstanden regnes fuldstændig<br />

ru i både friktionsjordene og i kohæsionsjordene. Spunsvæggens ankerkraft kan optages<br />

på flere forskellige måder, eksempelvis ved brug af et <strong>in</strong>jiceret anker, en pælebuk eller<br />

som valgt her ved brug af en ankerplade.<br />

191


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Efter at have sikret stabilitet af de to systemer hver for sig, spunsvæg og ankerplader, skal<br />

den samlede stabilitet af konstruktionen undersøges, hvilket gøres ved at sikre, at konstruktionen<br />

har en tilstrækkelig stor ankerlængde.<br />

L.2.1 Korttidstilstand<br />

I dette afsnit undersøges den forankrede spunsvæg i korttidstilstanden. Jordbundsforholdene<br />

langs den østlige del af byggegruben er beskrevet ud fra figur L.14 og i korttidstilstanden<br />

undersøges den forankrede spunsvæg for de styrkeparametre, som er angivet i tabel L.22.<br />

γ [kN/m 3 ] γ ’ [kN/m 3 ] ϕk [ ◦ ] ϕd [ ◦ ] ck [kN/m 2 ] cd [kN/m 2 ]<br />

Sand, fyld 18 - 35,0 30,3 0 0<br />

Muld, gytjeh. 18 - 0 0 40,0 26,7<br />

Ler, (PG) 18 - 0 0 40,0 26,7<br />

Gytje, (PG) 18 - 0 0 40,0 26,7<br />

Tørv, (PG) 18 - 0 0 50,0 33,3<br />

Sand, (PG/SG) 18 8 35,0 30,3 0 0<br />

Tabel L.22: Materialeegenskaber i korttidstilstand, betegnelserne PG og SG bruges for hhv. postglacial og<br />

senglacial<br />

Ved beregn<strong>in</strong>g med et flydecharnier forudsættes væggens øverste del i brudtilstanden at<br />

rotere om forankr<strong>in</strong>gspunktet, medens den nederste del parallelforskydes, således som vist<br />

på figur L.14. På bagsiden af den forankrede spunsvæg kan der ikke foretages en eksakt<br />

bestemmelse af jordtryksfordel<strong>in</strong>gen, og derfor anvendes Jørgen Br<strong>in</strong>ch Hansens tilnærmede<br />

metode som beregn<strong>in</strong>gsmodel.<br />

Br<strong>in</strong>ch Hansens metode for beregn<strong>in</strong>g af jordtrykket på en forankret spunsvægs er en iterativ<br />

proces, som beror på, at der skabes momentligevægt i flydecharnieret. Fremgangsmåden er,<br />

at der gættes på en placer<strong>in</strong>g af flydecharnieret, hvorefter jordtryksfordel<strong>in</strong>gen bestemmes.<br />

Efterfølgende bestemmes momentet for jordtrykkene over og under flydecharnieret hhv. Mo<br />

og Mu. Placer<strong>in</strong>gen af flydecharnieret ændres <strong>in</strong>dtil Mo = Mu, og dermed kendes væggens<br />

totale højde. Alm<strong>in</strong>deligvis udføres efter to beregn<strong>in</strong>ger for placer<strong>in</strong>gen af flydecharnieret<br />

en l<strong>in</strong>eær <strong>in</strong>terpolation mellem de to resultater for momenterne, og beliggenheden af flydecharnieret<br />

kan bestemmes som skær<strong>in</strong>gen mellem l<strong>in</strong>ierne, der forb<strong>in</strong>der resultaterne,<br />

se figur L.15. Afslutn<strong>in</strong>gsvis kontrolleres resultatet af den l<strong>in</strong>eære <strong>in</strong>terpolation ud fra den<br />

samme beregn<strong>in</strong>gsmetode.<br />

Resultatet af den l<strong>in</strong>eære <strong>in</strong>terpolation mellem de to tidligere skøn for beliggenheden af<br />

flydecharnieret i korttidstilstanden ses på figur L.15 og dokumentation for beregn<strong>in</strong>gerne<br />

f<strong>in</strong>des på den vedlagt projektcd.<br />

192


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Moment [kNm/m ]<br />

45<br />

40<br />

35<br />

30<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

Beliggendhed af flydeled for korttidstilstanden<br />

y = 6,1098x - 1,6096<br />

y = -17,318x + 77,225<br />

0<br />

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5<br />

-5<br />

h 3 [m ]<br />

Figur L.15: Graf for momenters afhængighed af flydecharnierets beliggenhed i korttidstilstand<br />

Ud fra figur L.15 bestemmes beliggenheden af flydecharnieret h3, som skær<strong>in</strong>gen mellem<br />

de to rette l<strong>in</strong>ier.<br />

Mo = Mu<br />

6,1098 · h3 − 1,6096 = −17,318 · h3 + 77,225<br />

h3 = 3,37m<br />

193


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Herefter kontrolleres beliggenheden af flydecharnieret ved brug af den beskrevne beregn<strong>in</strong>gsmetode.<br />

Udgangspunktet for kontrolberegn<strong>in</strong>g af flydecharnierets placer<strong>in</strong>ger, hvor h3<br />

skønnes lig 3,37m (kote + 0,53m), ses på figur L.16.<br />

Figur L.16: Udgangspunkt for bestemmelse af enhedsjordtryk i korttidstilstand<br />

Ved Br<strong>in</strong>ch Hansens beregn<strong>in</strong>gsmetode af jordtrykket på en forankret spunsvægs opdeles<br />

bagsiden i to vægdele med hver s<strong>in</strong> værdi for vægdelens omdrejn<strong>in</strong>gspunkt ρ. Vægopdel<strong>in</strong>gen<br />

udføres som følger<br />

Bagside, øverste del: h3 + 1<br />

2 h4<br />

Bagside, nederste del: 1<br />

2 h4<br />

Forside side: h2<br />

hvor 1<br />

2 h4 = z, hvilket ses på figur L.16. Som udgangspunkt forudsættes det, at halvdelen af<br />

den forankrede spunsvægs længde under flydecharnieret h4 er beliggende i tørvlaget, altså<br />

fra kote - 0,65m til kote - 0,90m, se figur L.16. Ud fra denne forudsætn<strong>in</strong>g opstilles følgende<br />

krav til længden z.<br />

194<br />

zm<strong>in</strong> = 0,53 − (−0,65) = 1,18m<br />

zmax = 0,53 − (−0,90) = 1,43m


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Ud fra de opstillede krav til længden z f<strong>in</strong>des følgende krav til spunsvæggens dybde under<br />

grundvandsspejlet givet ved x.<br />

xm<strong>in</strong> = zm<strong>in</strong> − 0,35 = 1,18 − 0,35 = 0,83m<br />

xmax = zmax − 0,35 = 1,43 − 0,10 = 1,33m<br />

Ud fra spunsvæggens dybde under grundvandsspejlet x, kan der opstilles en ligevægt for<br />

normaljordtrykket under flydecharnieret, hvorved spunsvæggens totale højde h1 fastlægges.<br />

Samtidigt kan der på baggrund af flydecharnierets beliggenhed opstilles følgende udtryk,<br />

for hvordan længden af z tiltager som funktion af den forankrede spunsvægs dybde under<br />

grundvandsspejlet givet ved x.<br />

2 · z = 0,53 − (−1,00) + x<br />

z = 0,765 + x<br />

2<br />

Koten for, hvor der skelnes mellem højresidens øvre og nedre del angivet ved h4<br />

2 , f<strong>in</strong>des ved<br />

at trække længden for z fra den kote, hvori flydecharnieret f<strong>in</strong>des. Herved f<strong>in</strong>des af følgende<br />

udtryk.<br />

<br />

0,53 −<br />

0,765 + x<br />

2<br />

<br />

= −0,235 − x<br />

2<br />

Ud fra denne kote f<strong>in</strong>des et udtryk, for hvor stor en del af den øverste halvdel af h4, som<br />

stikker ned i tørvlaget altså under kote kote - 0,65m.<br />

<br />

−0,65 −<br />

−0,235 − x<br />

2<br />

<br />

= −0,415 + x<br />

2<br />

Ligeledes f<strong>in</strong>des et udtryk, for hvor stor en del af den nederste halvdel af h4, som stikker op<br />

i tørvlaget, da laget har en tykkelse på 0,25m.<br />

<br />

0,25 −<br />

−0,415 + x<br />

2<br />

<br />

= 0,665 − x<br />

2<br />

Samtlige udtryk er opstillet på baggrund af geometri og er kun gældende, hvis kravet til x<br />

overholdes.<br />

195


Aktivt jordtryk på bagsiden, øverste del (h3 + 1<br />

2 h4)<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

For den forankrede spunsvægs øvre bagside bestemmes de aktive jordtryk for positiv rotation<br />

og for en beliggenhed af omdrejn<strong>in</strong>gspunktet ρ3, som f<strong>in</strong>des ud fra formel L.15.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

ρ3 = zr<br />

h3<br />

h3 er længden af den forankrede spunsvæg over flydecharnieret [m]<br />

zr er længden fra flydecharnier til anker [m]<br />

Beliggenheden af omdrejn<strong>in</strong>gspunkt ρ3 f<strong>in</strong>des ud fra formel L.15.<br />

ρ3 = 3,07<br />

= 0,91<br />

3,37<br />

(L.15)<br />

Herefter bestemmes trykspr<strong>in</strong>gets beliggenhed for det øverste sandlag, hvor spunsvæggen<br />

regnes fuldstændig ru. Den lagdelte jord er ligeledes undersøgt for trykspr<strong>in</strong>g fra de kohæsive<br />

lag, men da trykspr<strong>in</strong>gene fra disse er beliggende i det øverste sandlag, regnes der kun<br />

med trykspr<strong>in</strong>g herfra. Trykspr<strong>in</strong>gets beliggenhed bestemmes ved brug af formel L.16<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

ξ er den relative trykspr<strong>in</strong>gshøjde [-]<br />

z j 3 = ξ · h3<br />

(L.16)<br />

Den relative trykspr<strong>in</strong>gshøjde ξ aflæses for ru væg og positiv rotation til 0,88<br />

[Harremoës et al, 2003], og herved f<strong>in</strong>des trykspr<strong>in</strong>gets beliggenhed ved <strong>in</strong>dsættelse i formel<br />

L.16.<br />

196<br />

z j 3 = 0,88 · 3,37 = 2,97m ( kote + 3,50)


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Dette betyder, at der skal regnes med enhedsjordtrykket ex 1 fra kote + 3,90m til kote + 3,50m.<br />

De jordtrykskoefficienter, der anvendes på bagsiden af spunsvæggens øverste del, fremgår<br />

af tabel L.23.<br />

Sand (Ru) Kohæsionsjorde (Glat)<br />

K x γ 5,9 -<br />

K y γ 0,217 1,0<br />

K x p 1,747 -<br />

K x py 0,16 1,0<br />

K x c - -<br />

K y c - -3,4<br />

Tabel L.23: Jordtrykskoefficienter for positiv rotation og ρ = 0,91 på den øvre del af spunsvæggens bagside i<br />

korttidstilstand [Harremoës et al, 2003]<br />

Derved bestemmes i det følgende jordtrykket på spunsvæggens øvre bagside ved formel L.1.<br />

Bestemmelse af enhedsjordtrykket e x 1 .<br />

Sand, kote + 3,90 : e x 1 = 20 · 1,747 = 34,94kN/m 2<br />

Sand, kote + 3,60 : e x 1 = 18 · (3,90 − 3,60) · 5,9 + 20 · 1,747 = 66,80kN/m 2<br />

Sand, kote + 3,50 : e x 1 = 18 · (3,90 − 3,50) · 5,9 + 20 · 1,747 = 77,42kN/m 2<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket udføres efter det samme pr<strong>in</strong>cip som for den frie spunsvæg,<br />

hvor jordtryksfordel<strong>in</strong>gen opdeles i trekanter, herved f<strong>in</strong>des Ex 1-jordtryk til.<br />

Bestemmelse af enhedsjordtrykket e y<br />

1 .<br />

E x 1 = 1<br />

· (3,90 − 3,60) · 34,94 = 5,24kN/m<br />

2<br />

E x 1 = 1<br />

· (3,90 − 3,60) · 66,80 = 10,02kN/m<br />

2<br />

E x 1 = 1<br />

· (3,60 − 3,50) · 66,80 = 3,34kN/m<br />

2<br />

E x 1 = 1<br />

· (3,60 − 3,50) · 77,42 = 3,87kN/m<br />

2<br />

Sand, kote + 3,50 : e y<br />

1 = 18 · (3,90 − 3,50) · 0,217 + 20 · 0,16 = 4,76kN/m2<br />

Sand, kote + 1,90 : e y<br />

1<br />

Sand, kote + 1,90 : e y<br />

1<br />

= 18 · (3,90 − 1,90) · 0,217 + 20 · 0,16 = 11,01kN/m2<br />

= 18 · (3,90 − 1,90) · 1,0 + 20 · 1,0 + 26,7 · (−3,4)<br />

= −34,78kN/m 2<br />

Som det fremgår af udregn<strong>in</strong>gen bliver enhedsjordtrykket e y<br />

1 i kote + 1,90m negativt, når<br />

der regnes med fuldstændig glat væg for det kohæsive muldlag. Et negativt jordtryk virker<br />

til gunst, da det m<strong>in</strong>dsker belastn<strong>in</strong>gen, og sættes lig 0k/m2 i denne og alle følgende<br />

beregn<strong>in</strong>ger. Jordtrykket bliver først positivt igen i kote -0,03m.<br />

197


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Gytje, kote − 0,03 : e y<br />

1 = 18 · (3,90 − (−0,03)) · 1,0 + 20 · 1,0 + 26,7 · (−3,4)<br />

= 0kN/m 2<br />

Gytje, kote − 0,65 : e y<br />

1 = 18 · (3,90 − (−0,65)) · 1,0 + 20 · 1,0 + 26,7 · (−3,4)<br />

= 11,12kN/m 2<br />

Tørv, kote − 0,65 : e y<br />

1 = 18 · (3,90 − (−0,65)) · 1,0 + 20 · 1,0 + 33,3 · (−3,4)<br />

= −11,32kN/m 2 = 0,00kN/m 2<br />

Tørv, kote − 0,90 : e y<br />

1 = 18 · (3,90 − (−0,90)) · 1,0 + 20 · 1,0 + 33,3 · (−3,4)<br />

= −6,82kN/m 2<br />

Som det fremgår af udregn<strong>in</strong>gen bliver enhedsjordtrykket e y<br />

1 negativt ned gennem hele<br />

tørvlaget, og derfor tages dette ikke i beregn<strong>in</strong>g og sættes lig 0k/m2 .<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E y<br />

1 over flydecharnieret, kote + 0,53m.<br />

E y 1<br />

1 = · (3,50 − 1,90) · 4,76 = 3,81kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (3,50 − 1,90) · 11,01 = 8,81kN/m<br />

2<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E y<br />

1 under flydecharnieret, kote + 0,53m.<br />

E y 1<br />

1 = · (−0,03 − (−0,65)) · 0,00 = 0,00kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (−0,03 − (−0,65)) · 11,12 = 3,45kN/m<br />

2<br />

Aktiv jordtryk på bagsiden, nederste del ( 1<br />

2 h4)<br />

For den forankrede spunsvægs nederste del af bagsiden f<strong>in</strong>des kun aflejret sand og de aktive<br />

jordtryk bestemmes for ρ = ∞ og ligesom tidligere for positiv rotation. Grundet værdien<br />

af ρ f<strong>in</strong>des på den nedre del af den forankrede spunsvæg kun e y<br />

1-jordtryk. De jordtrykskoefficienter,<br />

der anvendes på den højre side af spunsvæggens nederste del, fremgår af tabel<br />

L.24.<br />

K y γ<br />

K y p<br />

Sand (Ru)<br />

0,273<br />

0,275<br />

Tabel L.24: Jordtrykskoefficienter for positiv rotation og ρ = ∞ på den nedre bagside af spunsvæggen i korttidstilstand<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

198


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Derved bestemmes i det følgende jordtrykket på spunsvæggens nedre bagside ved formel<br />

L.1.<br />

Bestemmelse af enhedsjordtrykket e y<br />

1 .<br />

Tørv, kote<br />

h4<br />

2<br />

: ey<br />

1 =<br />

<br />

<br />

18 · (3,90 − (−1,00)) + 8 ·<br />

+33,3(−2,2) = 9x + 21,17<br />

−0,235 + x<br />

2<br />

Tørv, kote − 0,90 : e y<br />

1 = 18 · (3,90 − (−0,90)) · 1,0 + 20 · 1,0 + 33,3 · (−2,2)<br />

= 33,14kN/m 2<br />

<br />

· 1,0 + 20 · 1,0<br />

Sand, kote − 0,90 : e y<br />

1 = 18 · (3,90 − (−0,90)) · 0,273 + 20 · 0,275 = 29,09kN/m2<br />

Sand, kote − 1,00 : e y<br />

1<br />

Sand, kote h4 : e y<br />

1<br />

= 18 · (3,90 − (−1,00)) · 0,273 + 20 · 0,275 = 29,58kN/m2<br />

= (18 · (3,90 − (−1,00)) + 8 · x) · 0,273 + 20 · 0,275<br />

= 2,184x + 29,58<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E y<br />

1 .<br />

E y 1<br />

1 =<br />

2 ·<br />

<br />

0,665 − x<br />

<br />

· (9x + 21,17) = −2,25x<br />

2<br />

2 + 2,3x + 7,04<br />

E y 1<br />

1 =<br />

2 ·<br />

<br />

0,665 − x<br />

<br />

· 33,14 = −8,285x + 11,02<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (−0,90 − (−1,00)) · 29,09 = 1,45<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (−0,90 − (−1,00)) · 29,58 = 1,48<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · x · 29,58 = 14,79x<br />

2<br />

E y 1<br />

1 =<br />

2 · x · (2,184x + 29,58) = 1,158x2 + 14,79x<br />

Passivt jordtryk på forside (h2)<br />

For den forankrede spunsvægs forside bestemmes de passive jordtryk, svarende til ρ = ∞ og<br />

negativ rotation. Grundet værdien af ρ f<strong>in</strong>des på den nedre del af den forankrede spunsvæg<br />

kun e y<br />

2-jordtryk. Jordtrykskoefficienten der anvendes på den venstre side af spunsvæggens<br />

nederste del, fremgår af tabel L.25.<br />

K y γ<br />

Sand (Ru)<br />

5,25<br />

Tabel L.25: Jordtrykskoefficienter på venstre side af spunsvæggen [Harremoës et al, 2003]<br />

199


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Derved bestemmes i det følgende jordtrykket på spunsvæggens højre nedre side ved formel<br />

L.1.<br />

Bestemmelse af enhedsjordtrykket e y<br />

2 .<br />

Sand, kote − 0,90 : e y<br />

2 = 0,00kN/m2<br />

Sand, kote − 1,00 : e y<br />

2<br />

Sand, kote h4 : e y<br />

2<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E y<br />

2 .<br />

Højde af forankret spunsvæg<br />

= 18 · (3,90 − (−1,00)) · 5,25 = 9,45kN/m2<br />

= (18 · (3,90 − (−1,00)) + 8 · x) · 5,25<br />

= 42x + 9,45<br />

E y 1<br />

2 = · (−0,90 − (−1,00)) · 0,00 = 0,00kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

2 = · (−0,90 − (−1,00)) · 9,45 = 0,47kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

2 = · x · 9,45 = 4,725x<br />

2<br />

E y 1<br />

2 =<br />

2 · x · (42x + 9,45) = 21x2 + 4,725x<br />

Den totale højde h1 af den forankrede spunsvæg bestemmes ud fra kravet om vandret ligevægt<br />

i flydecharnieret. På baggrund af summen af de tidligere opstillede udtryk for normaljordtrykket<br />

E f<strong>in</strong>des følgende.<br />

E1 = −1,158x 2 + 18,995x + 24,44<br />

E2 = 21x 2 + 9,45x + 0,47<br />

Ud fra en vandret ligevægt f<strong>in</strong>des følgende.<br />

E1 = E2<br />

−1,158x 2 + 18,995x + 24,44 = 21x 2 + 9,45x + 0,47<br />

x = 1,28m<br />

Som det fremgår af denne beregn<strong>in</strong>g overholdes de geometriske krav, idet x ligger i <strong>in</strong>tervallet<br />

0,83m ≤ x ≤ 1,43m og de resterende jordtryk, som afhænger af længden x kan<br />

efterfølgende beregnes. Ud fra de geometriske udtryk først i dette afsnit om dimensioner<strong>in</strong>g<br />

af den forankrede spunsvæg i korttidstilstanden, f<strong>in</strong>des følgende værdier for h4 og z.<br />

200<br />

h4 = (0,53 − (−1,00)) + 1,28 = 2,81m ( kote − 2,28)<br />

z = 1,41m


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Efter bestemmelse af h4 kan den totale højde h1 af den forankrede spunsvæg bestemmes.<br />

h1 = h3 + h4 = 3,37 + 2,81 = 6,18m ( kote − 2,28)<br />

Udregn<strong>in</strong>gen af de jordtryk, som er afhængige af x, bestemmes ved <strong>in</strong>dsættelse af den fundne<br />

x-værdi i de forskellige udtryk for jordtrykket. En egentlig udregn<strong>in</strong>g af disse undlades her,<br />

dog kan størrelsen af de forskellige x-afhængige normaljordtryk ses i tabel L.27. For yderligere<br />

dokumentation henvises til den vedlagte cd-rom. Den endelige fordel<strong>in</strong>g af jordtryk<br />

på den forankrede spunsvæg i korttidstilstanden er optegnet på figur L.17.<br />

Moment i flydecharnier<br />

Bestemmelse af momentet i flydecharnieret udføres som en kontrol af momentligevægt i<br />

flydecharnieret ved bestemmelse af momentet over og under dette hhv. Mo og Mu. Ud fra<br />

opstill<strong>in</strong>g af momentligevægt i forankr<strong>in</strong>gspunktet A, bestemmes momentpåvirkn<strong>in</strong>gen fra<br />

den af del af spunsvæggen, som ligger over flydecharnieret. For den del af spunsvæggen,<br />

som ligger under flydecharnieret, opstilles en momentligevægt for spunsvæggens fodpunkt,<br />

hvorved Mu bestemmes. De jordtryk og <strong>in</strong>ddel<strong>in</strong>gen heraf, som bruges til bestemmelse af<br />

momentet i flydecharnieret, er angivet på figur L.17, og bestemt i de forrige afsnit. På figuren<br />

er ligeledes angivet i hvilken retn<strong>in</strong>g de forskellige momenter regnes positive.<br />

Figur L.17: Bestemmelse af enhedsjordtryk i korttidtilstand<br />

201


Bestemmelse af Mo<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Ved bestemmelse af momentpåvirkn<strong>in</strong>gen fra den af del af spunsvæggen, som ligger over<br />

flydecharnieret M, regnes momentet positivt mod uret. Udregn<strong>in</strong>gen af M fremgår af tabel<br />

L.26.<br />

Nr. Normaljordtryk [kN/m] Arm [m] Moment M [kNm/m]<br />

1 5,24 2/3 · 0,30 = 0,20 1,05<br />

2 10,02 1/3 · 0,30 = 0,10 1,00<br />

3 3,34 1/3 · 0,10 = 0,03 −0,10<br />

4 3,87 2/3 · 0,10 = 0,07 −0,27<br />

5 3,81 1/3 · 1,60 + 0,10 = 0,63 −2,40<br />

6 8,81 2/3 · 1,60 + 0,10 = 1,17 −10,27<br />

-11,03<br />

Mo<br />

Tabel L.26: Bestemmelse af Mo for kortidstilstand<br />

Ved opstill<strong>in</strong>g af momentligevægt i forankr<strong>in</strong>gspunktet A f<strong>in</strong>des Mo.<br />

Bestemmelse af Mu<br />

Mo = −M = 11,03kNm/m<br />

Ved bestemmelse af momentpåvirkn<strong>in</strong>gen fra den af del af spunsvæggen, som ligger under<br />

flydecharnieret M, regnes momentet positivt med uret. Udregn<strong>in</strong>gen af M fremgår af tabel<br />

L.27.<br />

Nr. Normaljordtryk [kN/m] Arm [m] Moment M [kNm/m]<br />

7 3,45 1/3 · 0,62 + 1,63 = 1,84 −6,35<br />

8 0,41 + 0,41 = 0,82 2/3 · 0,03 + 1,38 = 1,40 −1,15<br />

9 1,45 1/3 · 0,10 + 1,28 = 1,35 −1,96<br />

10 1,48 1/2 · 0,10 + 1,28 = 1,31 −1,94<br />

11 18,93 2/3 · 1,28 = 0,85 −16,09<br />

12 20,72 1/3 · 1,28 = 0,43 −8,91<br />

13 0,47 1/3 · 0,10 + 1,28 = 1,31 0,62<br />

14 6,05 2/3 · 1,28 = 0,85 5,14<br />

15 40,45 1/3 · 1,28 = 0,43 17,39<br />

-13,25<br />

Mu<br />

Tabel L.27: Bestemmelse af Mu for korttidstilstand<br />

Ved opstill<strong>in</strong>g af momentligevægt om fodpunktet f<strong>in</strong>des Mu.<br />

Mu = −M = 13,25kNm/m<br />

Som det fremgår af tabel L.26 og L.27 er der en forskel på 2,22kNm/m, hvilket f<strong>in</strong>des<br />

acceptabelt for korttidstilstanden. I tilfælde, hvor en sådan forskel i momenter ikke vil kunne<br />

202


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

accepteres, gennemføres beregn<strong>in</strong>gsmodellen igen, hvor skønnet af h3 ligeledes baseres på<br />

en <strong>in</strong>terpolation af de tidligere beregnede momenter samt resultatet af denne beregn<strong>in</strong>g.<br />

L.2.2 Langtidstilstand<br />

I dette afsnit undersøges den forankrede spunsvæg i langtidstilstanden efter samme pr<strong>in</strong>cipper<br />

som i afsnit L.2.1. Langtidstilstanden skal undersøges, da kohæsionsjordernes egenskaber<br />

ændres, når jorderne konsoliderer. Jordbundsforholdene langs den østlige del af byggegruben<br />

undersøges i langtidstilstanden for de styrkeparametre, som er angivet i tabel L.28.<br />

γ [kN/m 3 ] γ ’ [kN/m 3 ] ϕk [ ◦ ] ϕd [ ◦ ] ck [kN/m 2 ] cd [kN/m 2 ]<br />

Sand, fyld 18 - 35,0 30,3 0 0<br />

Muld, gytjeh. 18 - 30,0 25,7 0 0<br />

Ler, (PG) 18 - 30,0 25,7 0 0<br />

Gytje, (PG) 18 - 30,0 25,7 0 0<br />

Tørv, (PG) 18 - 35,0 30,3 0 0<br />

Sand, (PG/SG) 18 8 35,0 30,3 0 0<br />

Tabel L.28: Materialeegenskaber i langtidstilstand [Teknisk Ståbi, 1999]<br />

Som det fremgår af tabel L.28 ændres kohæsionsjorderne under konsolider<strong>in</strong>g til rene friktionsjorde.<br />

Spunsvæggen regnes i langtidstilstanden fuldstændig ru i både friktionsjordene<br />

og i kohæsionsjordene.<br />

I det følgende gennemgås kontrollen af beliggenhed af flydecharnieret i langtidstilstanden.<br />

Resultatet af den l<strong>in</strong>eære <strong>in</strong>terpolation mellem de to tidligere skøn for beliggenheden af<br />

flydecharnieret i langtidstilstanden ses på figur L.18 og dokumentation for beregn<strong>in</strong>gerne<br />

f<strong>in</strong>des på den vedlagte cd-rom.<br />

Moment [kNm/m ]<br />

180<br />

160<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

Beliggenhed af flydecharnier for langtidstilstanden<br />

y = -80,965x + 359,01<br />

y = 53,896x - 107,07<br />

0<br />

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4<br />

Figur L.18: Graf for momenters afhængighed af flydecharnierets beliggenhed i langtidstilstand<br />

Ud fra figur L.18 bestemmes nu beliggenheden af flydecharnieret h3, som skær<strong>in</strong>gen mellem<br />

de to rette l<strong>in</strong>ier.<br />

h 3 [m ]<br />

203


Mo = Mu<br />

53,896 · h3 − 107,07 = −80,965 · h3 + 359,01<br />

h3 = 3,46m<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Udgangspunktet for kontrolberegn<strong>in</strong>g af flydecharnierets placer<strong>in</strong>ger, hvor h3 skønnes lig<br />

3,46m (kote + 0,44m), ses på figur L.19.<br />

Figur L.19: Bestemmelse af enhedsjordtryk i langtidstilstand<br />

Som udgangspunkt for beregn<strong>in</strong>gen forudsættes det, at halvdelen af den forankrede spunsvægs<br />

længde under flydecharnieret h4 er beliggende i sandlaget under det sænkede grundvandsspejl,<br />

altså fra kote - 1,00m og ned efter, se figur L.19. Ud fra denne forudsætn<strong>in</strong>g opstilles<br />

følgende krav til længden z<br />

204<br />

zm<strong>in</strong> = 0,44 − (−1,00) = 1,44m


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Ud fra kravet til længden z f<strong>in</strong>des følgende krav til spunsvægs dybde under grundvandsspejlet<br />

givet ved x.<br />

xm<strong>in</strong> = zm<strong>in</strong> = 1,44m<br />

Samtidigt kan der på baggrund af flydecharnierets beliggenhed opstilles følgende udtryk,<br />

for hvordan længden af z tiltager som funktion af den forankrede spunsvægs dybde under<br />

grundvandsspejlet givet ved x, opstilles.<br />

2 · z = 1,44 + x<br />

z = 0,72 + x<br />

2<br />

Koten for hvor der skelnes mellem højresidens øvre og nedre del, angivet ved h4<br />

2 , f<strong>in</strong>des ud<br />

fra beliggenheden af flydecharnieret og det opstillede udtryk for længden af z. Herved f<strong>in</strong>des<br />

af følgende udtryk.<br />

<br />

0,44 −<br />

0,72 + x<br />

2<br />

<br />

= −0,28 − x<br />

2<br />

Ud fra denne kote f<strong>in</strong>des et udtryk, for hvor stor en del af den øverste halvdel af h4, som<br />

stikker under grundvandsspejlet, altså under kote - 1,00m.<br />

<br />

−1,00 −<br />

−0,235 − x<br />

2<br />

<br />

= −0,765 − x<br />

2<br />

Disse udtryk er opstillet på baggrund af geometri og kan kun betragtes som gældende hvis,<br />

x over holder m<strong>in</strong>imumskravet xm<strong>in</strong> = 1,44m.<br />

Aktiv jordtryk på bagsiden, øverste del (h3 + 1<br />

2 h4)<br />

For den forankrede spunsvægs øvre bagside bestemmes de aktive jordtryk for positiv rotation<br />

og for en beliggenhed af omdrejn<strong>in</strong>gspunkt ρ3, som f<strong>in</strong>des ved brug af formel L.15.<br />

ρ3 = 3,16<br />

= 0,91<br />

3,46<br />

Den lagdelte jord er ligesom tidligere undersøgt for trykspr<strong>in</strong>g fra de kohæsive lag, men da<br />

trykspr<strong>in</strong>gene fra disse er beliggende i det øverste sandlag, regnes der kun med trykspr<strong>in</strong>g<br />

fra sandlaget.<br />

205


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Da beliggenheden af omdrejn<strong>in</strong>gspunktet ρ3 og styrkepameteren for det øvereste sandlag i<br />

langtidstilstanden, har samme størrelse som i korttidstilstanden, aflæses den relative trykspr<strong>in</strong>gshøjde<br />

z j 3 ligeledes til 0,88. Trykspr<strong>in</strong>gets beliggenhed bestemmes efterfølgende ved<br />

<strong>in</strong>dsættelse i formel L.16.<br />

z j 3 = 0,88 · 3,46 = 3,04m ( kote + 3,48)<br />

De jordtrykskoefficienter, der anvendes på bagsiden af spunsvæggens øverste del, fremgår<br />

af tabel L.29.<br />

Sand (Ru) Kohæsionsjorde (Ru)<br />

K x γ 5,9 -<br />

K y γ 0,217 0,290<br />

K x p 1,747 -<br />

K y p 0,16 0,206<br />

Tabel L.29: Jordtrykskoefficienter for positiv rotation og ρ = 0,91 på den øvre del af spunsvæggens bagside i<br />

langtidstilstand [Harremoës et al, 2003]<br />

Derved bestemmes i det følgende jordtrykket på spunsvæggens øvre bagside ved formel L.1.<br />

Bestemmelse af enhedsjordtrykket e x 1 .<br />

Sand, kote + 3,90 : e x 1 = 20 · 1,747 = 34,94kN/m 2<br />

Sand, kote + 3,60 : e x 1 = 18 · (3,90 − 3,60) · 5,9 + 20 · 1,747 = 66,80kN/m 2<br />

Sand, kote + 3,48 : e x 1 = 18 · (3,90 − 3,48) · 5,9 + 20 · 1,747 = 77,42kN/m 2<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E x 1 .<br />

206<br />

E x 1 = 1<br />

· (3,90 − 3,60) · 34,94 = 5,24kN/m<br />

2<br />

E x 1 = 1<br />

· (3,90 − 3,60) · 66,80 = 10,02kN/m<br />

2<br />

E x 1 = 1<br />

· (3,60 − 3,48) · 66,80 = 4,01kN/m<br />

2<br />

E x 1 = 1<br />

· (3,60 − 3,48) · 79,54 = 4,77kN/m<br />

2


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Bestemmelse af enhedsjordtrykket e y<br />

1 .<br />

Sand, kote + 3,48 : e y<br />

1 = 18 · (3,90 − 3,48) · 0,217 + 20 · 0,16 = 4,84kN/m2<br />

Sand, kote + 1,90 : e y<br />

1<br />

Kohæsive, kote + 1,90 : e y<br />

1<br />

Flydech., kote + 0,44 : e y<br />

1<br />

Kohæsive, kote − 0,65 : e y<br />

1<br />

Tørv, kote − 0,65 : e y<br />

1<br />

Tørv, kote − 0,90 : e y<br />

1<br />

Sand, kote − 1,00 : e y<br />

1<br />

Sand, kote<br />

h4<br />

2<br />

: ey<br />

1 =<br />

= 18 · (3,90 − 1,90) · 0,217 + 20 · 0,16 = 11,01kN/m2<br />

= 18 · (3,90 − 1,90) · 0,290 + 20 · 0,206 = 14,56kN/m2<br />

= 18 · (3,90 − 0,44) · 0,290 + 20 · 0,206 = 22,18kN/m2<br />

= 18 · (3,9 − (−0,65)) · 0,290 + 20 · 0,206 = 27,87kN/m2<br />

= 18 · (3,9 − (−0,65)) · 0,217 + 20 · 0,16 = 20,97kN/m2<br />

= 18 · (3,9 − (−0,90)) · 0,217 + 20 · 0,16 = 21,95kN/m2<br />

= 18 · (3,9 − (−1,00)) · 0,217 + 20 · 0,16 = 22,34kN/m2<br />

<br />

<br />

18 · (3,9 − (−1,00)) + 8 · −0,72 + x<br />

<br />

· 0,217<br />

2<br />

+20 · 0,16 = 0,868x + 21,09<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E y<br />

1 over flydecharnier.<br />

E y 1<br />

1 = · (3,48 − 1,90) · 4,84 = 3,82kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (3,48 − 1,90) · 11,01 = 8,70kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (1,90 − 0,44) · 14,56 = 10,63kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (1,90 − 0,44) · 22,18 = 16,19kN/m<br />

2<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E y<br />

1 under flydecharnier.<br />

E y 1<br />

1 = · (0,44 − (−0,65)) · 22,18 = 12,09kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (0,44 − (−0,65)) · 27,87 = 15,19kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (−0,65 − (−0,90)) · 20,97 = 3,67kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (−0,65 − (−0,90)) · 22,34 = 3,91kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 =<br />

2 ·<br />

<br />

−0,72 + x<br />

<br />

· 22,34 = 5,585x − 8,04<br />

2<br />

E y 1<br />

1 =<br />

2 ·<br />

<br />

−0,72 + x<br />

<br />

· (0,868x + 21,09) = 0,217x<br />

2<br />

2 + 4,960x − 7,59<br />

207


Aktiv jordtryk på bagsiden, nederste del ( 1<br />

2 h4)<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

For den forankrede spunsvægs nederste del af bagsiden bestemmes de aktive jordtryk for<br />

ρ = ∞ og ligesom tidligere for positiv rotation. På den nedre del af den forankrede spunsvæg<br />

f<strong>in</strong>des kun enhedsjordtryk e y<br />

1 . De jordtrykskoefficienter, der anvendes på den højre side af<br />

spunsvæggens nederste del, fremgår af tabel L.30.<br />

K y γ<br />

K y p<br />

Sand (Ru)<br />

0,273<br />

0,275<br />

Tabel L.30: Jordtrykskoefficienter for positiv rotation og ρ = ∞ på den nedre bagside af spunsvæggen i langtidstilstand<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

Derved bestemmes i det følgende jordtrykket på spunsvæggens nedre bagside ved formel<br />

L.1.<br />

Bestemmelse af enhedsjordtrykket e y<br />

1 .<br />

Sand, kote h4<br />

2<br />

: ey<br />

1 =<br />

<br />

<br />

18 · (3,9 − (−1,00)) + 8 ·<br />

= 1,092x + 28,01<br />

−0,72 + x<br />

2<br />

Sand, kote h4 : e y<br />

1 = (18 · (3,9 − (−1,00)) + 8 · x) · 0,273 + 20 · 0,275<br />

= 2,184x + 29,58<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E y<br />

1 .<br />

<br />

· 0,273 + 20 · 0,275<br />

E y 1<br />

1 =<br />

2 ·<br />

<br />

0,72 + x<br />

<br />

· (1,092x + 28,01) = 0,273x<br />

2<br />

2 + 7,396x + 10,08<br />

E y 1<br />

1 =<br />

2 ·<br />

<br />

0,72 + x<br />

<br />

· (2,184x + 29,58) = 0,546x<br />

2<br />

2 + 8,181x + 10,65<br />

Passivt jordtryk på forside (h2)<br />

For den forankrede spunsvægs forside bestemmes de passive jordtryk, svarende til ρ = ∞ og<br />

negativ rotation. På den nedre del af den forankrede spunsvæg f<strong>in</strong>des kun e y<br />

2-jordtryk. Den<br />

jordtrykskoefficient, der anvendes på den højre side af spunsvæggens nederste del, fremgår<br />

af tabel L.31.<br />

K y γ<br />

Sand (Ru)<br />

5,25<br />

Tabel L.31: Jordtrykskoefficient for negativ rotation og ρ = ∞ på venstre af spunsvæggen<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

208


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Derved bestemmes i det følgende jordtrykket på spunsvæggens højre nedre side ved formel<br />

L.1.<br />

Bestemmelse af enhedsjordtrykket e y<br />

2 .<br />

Sand, kote − 0,90 : e y<br />

2 = 0,00kN/m2<br />

Sand, kote − 1,00 : e y<br />

2<br />

Sand, kote h4 : e y<br />

2<br />

Bestemmelse af normaljordtrykket E y<br />

2 .<br />

Højde af forankret spunsvæg<br />

= 18 · (3,90 − (−1,00)) · 5,25 = 9,45kN/m2<br />

= (18 · (3,90 − (−1,00)) + 8 · x) · 5,25<br />

= 42x + 9,45<br />

E y 1<br />

1 = · (−0,90 − (−1,00)) · 0,00 = 0,00kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

1 = · (−0,90 − (−1,00)) · 9,45 = 0,47kN/m<br />

2<br />

E y 1<br />

2 = · x · 9,45 = 4,725x<br />

2<br />

E y 1<br />

2 =<br />

2 · x · (42x + 9,45) = 21x2 + 4,765x<br />

Den totale højde h1 af den forankret spunsvæg bestemmes ud fra kravet om vandret ligevægt<br />

i flydecharnieret. På baggrund af summen af de tidligere opstillede udtryk for normaljordtrykket<br />

E f<strong>in</strong>des følgende.<br />

E1 = 1,036x 2 + 26,122x + 39,96<br />

E2 = 21x 2 + 9,45x + 0,47<br />

Ud fra en vandret ligevægt f<strong>in</strong>des følgende.<br />

E1 = E2<br />

1,036x 2 + 26,122x + 39,96 = 21x 2 + 9,45x + 0,47<br />

x = 1,88m<br />

Som det fremgår af denne beregn<strong>in</strong>g overholdes m<strong>in</strong>imumskravet xm<strong>in</strong> = 1,44m, og de<br />

resterende jordtryk, som afhænger af længden x, kan efterfølgende beregnes. Ud fra de<br />

geometriske udtryk først i dette afsnit om dimensioner<strong>in</strong>g af den forankrede spunsvæg i<br />

langtidstilstanden, f<strong>in</strong>des følgende værdier for h4 og z.<br />

h4 = (0,44 − (−1,00)) + 1,88 = 3,32m ( kote − 2,57)<br />

z = 1,66m<br />

209


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Efter bestemmelse af h4 kan den totale højde h1 af den forankret spunsvæg bestemmes.<br />

h1 = h3 + h4 = 3,46 + 3,32 = 6,78m ( kote − 2,88)<br />

Udregn<strong>in</strong>gen af de resterende jordtryk udføres ved <strong>in</strong>dsættelse af den fundne x-værdi i de<br />

forskellige udtryk for jordtrykket. En egentlig udregn<strong>in</strong>g af disse undlades her, dog kan<br />

størrelsen af de forskellige normaljordtryk ses i tabel L.33. For yderligere dokumentation<br />

henvises til den vedlagte cd-rom. Den endelige fordel<strong>in</strong>g af jordtryk på den forankrede<br />

spunsvæg i korttidstilstanden er optegnet på figur L.20.<br />

Moment i flydecharnier<br />

Bestemmelse af momentet i flydecharnier udføres efter samme fremgangsmåde som beskrevet<br />

i afsnit L.2.1. De jordtryk og <strong>in</strong>ddel<strong>in</strong>gen heraf som bruges til bestemmelse af momentet<br />

i flydecharnieret, er angivet på figur L.20.<br />

210<br />

Figur L.20: Enhedsjordtryk og areal<strong>in</strong>ddel<strong>in</strong>ger


L.2. ØSTVENDT SPUNSVÆG<br />

Bestemmelse af Mo<br />

Ved bestemmelse af momentpåvirkn<strong>in</strong>gen fra den af del af spunsvæggen, som ligger over<br />

flydecharnieret M, regnes momentet positivt mod uret. Udregn<strong>in</strong>gen af M fremgår af tabel<br />

L.32.<br />

Nr. Normaljordtryk [kN/m] Arm [m] Moment M [kNm/m]<br />

1 5,24 2/3 · 0,30 = 0,20 1,05<br />

2 10,02 1/3 · 0,30 = 0,10 1,00<br />

3 4,01 1/3 · 0,12 = 0,04 −0,16<br />

4 4,77 2/3 · 0,12 = 0,08 −0,38<br />

5 3,82 1/3 · 1,58 + 0,12 = 0,65 −2,48<br />

6 8,70 2/3 · 1,58 + 0,12 = 1,17 −10,18<br />

7 10,63 1/3 · 1,46 + 1,70 = 2,17 −23,07<br />

8 16,19 2/3 · 1,46 + 1,70 = 2,67 −43,23<br />

M_o M=-77,45<br />

Tabel L.32: Bestemmelse af Mo for kortidstilstand<br />

Ved opstill<strong>in</strong>g af momentligevægt i forankr<strong>in</strong>gspunktet A f<strong>in</strong>des Mo.<br />

Bestemmelse af Mu<br />

Mo = −M = 77,45kNm/m<br />

Ved bestemmelse af momentpåvirkn<strong>in</strong>gen fra den af del af spunsvæggen, som ligger under<br />

flydecharnieret M, regnes momentet positivt med uret. Udregn<strong>in</strong>gen af M fremgår af tabel<br />

L.33.<br />

Nr. Normaljordtryk [kN/m] Arm [m] Moment M [kNm/m]<br />

9 12,09 2/3 · 1,09 + 2,23 = 2,96 −35,79<br />

10 15,19 1/2 · 1,09 + 2,23 = 2,59 −39,34<br />

11 3,67 2/3 · 0,35 + 1,88 = 2,11 −7,74<br />

12 3,91 1/3 · 0,35 + 1,88 = 2,00 −7,82<br />

13 2,46 2/3 · 0,22 + 1,66 = 1,81 −4,45<br />

14 2,50 1/3 · 0,22 + 1,66 = 1,73 −4,33<br />

15 24,95 2/3 · 1,66 = 1,11 −27,69<br />

16 27,96 1/3 · 1,66 = 0,55 −15,38<br />

17 0,47 1/3 · 0,10 + 1,88 = 0,52 30,90<br />

18 8,88 2/3 · 1,88 = 1,25 11,10<br />

19 83,11 1/3 · 1,88 = 0,63 52,36<br />

M_u - 78,18<br />

Tabel L.33: Bestemmelse af Mu for kortidstilstand<br />

211


Ved opstill<strong>in</strong>g af momentligevægt om fodpunktet f<strong>in</strong>des Mu.<br />

Mu = −M = 78,18kNm/m<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Som det fremgår af tabel L.32 og L.33 er der en forskel på 0,73kNm/m, hvilket f<strong>in</strong>des<br />

acceptabelt. Endvidere kan det hermed konkluderes at langtidstilstanden er dimensionsgivende,<br />

hvorfor ankertræk af den forankrede spunsvæg bestemmes for denne tilstand.<br />

Ankertrækket A bestemmes ved vandret projektion af alle normaljordtryk på den del af<br />

spunsvæggen, som ligger over flydecharnieret.<br />

A = 5,24 + 10,02 + 4,01 + 4,77 + 3,82 + 8,70 + 10,63 + 16,19 = 63,38kN/m<br />

L.2.3 Valg af spunsvæg<br />

Efter at det dimensionsgivende moment og den totale højde er fastlagt, foretages et valg<br />

af spunsvæg. Spunsvæggen skal kunne modstå et moment på 78,18kNm/m, og vælges<br />

ud fra et nødvendigt modstandsmoment givet ved formel L.14. Som tidligere vælges den<br />

forankrede spunsvæg opført i z-profiler med en regn<strong>in</strong>gsmæssig flydespænd<strong>in</strong>g fyd på 231<br />

MPa. Ved brug af formel L.14 f<strong>in</strong>des det nødvendige modstandsmoment.<br />

Wnødv. =<br />

78,18 · 106<br />

231<br />

= 0,34 · 10 6<br />

På baggrund af dette vælges samme type spunsvæg, som anvendt til den frie spunsvæg, altså<br />

type AZ12 med et modstandsmoment på 1,2 · 10 6 mm. En skitse af denne type spunsvæg og<br />

mål er angivet i afsnit L.1.3.<br />

L.3 Ankerplade<br />

I dette afsnit behandles optagelsen af spunsvæggens ankerkraft vha. af ankerplader. Ankerpladerne<br />

udføres i jernbeton, men kunne også have været opført med spunsjern. Ankerpladernes<br />

trækmodstand undersøges under forudsætn<strong>in</strong>g af, at der for den fundne ankerkraft<br />

ikke sker brud i selve pladerne. På baggrund af ankerets placer<strong>in</strong>g i den forankrede spunsvæg,<br />

udføres ankeret med et skråt ankertræk placeret i centerpunktet på ankerpladens forside. Et<br />

forslag til konstruktionsudformn<strong>in</strong>g af ankerpladerne ses på figur L.21.<br />

212


L.3. ANKERPLADE<br />

Figur L.21: Forslag til udformn<strong>in</strong>g af ankerplader<br />

Som det fremgår af figur L.21, foreslås det, at ankerpladen placeres i det øverste sandlag og<br />

udføres med en tykkelse w = 0,2m, en længde l på 1,60m og en højde h lig 1,4m. Samtidigt<br />

placeres ankerpladens overkant i kote + 3,50m, og en <strong>in</strong>dbyrdes afstand på 0,40 m.<br />

Til bestemmelse af ankerpladernes trækmodstand anvendes Niels Krebs Ovesens beregn<strong>in</strong>gsmetode<br />

for ankerplader i række. Her tages der udgangspunkt i et grundtilfælde med<br />

en ankerplade, hvor der opstår et SfP-brud på pladens forside og et P-brud på bagsiden<br />

og efterfølgende korrigeres med resultater fra modelforsøg med ankerplader i række. Ved<br />

dimensioner<strong>in</strong>gen af ankerpladen kan der ses bort fra overfladelaster, da den regn<strong>in</strong>gsmæssige<br />

friktionsv<strong>in</strong>kel ϕd er større end 30 ◦ [Harremoës et al, 2003]. For at kunne bruge resultaterne<br />

fra Niels krebs Ovesens modelforsøg med ankerplader i række til bestemmelse af<br />

ankerpladernes trækmodstand, skal følgende krav for ankerpladens geometriske parametre<br />

overholdes, 0,5 ≤ H<br />

L ≤ 2,0. Det opstillede forslag til konstruktionsudformn<strong>in</strong>gen af ankerpladerne,<br />

som ses angivet på figur L.21, kontrolleres for overholdelse af dette krav.<br />

1,4 + 0,4<br />

0,5 ≤ ≤ 2,0<br />

1,6 + 0,4<br />

0,5 ≤ 0,9 ≤ 2,0 ⇒ OK!<br />

Da kravet overholdes, kan beregn<strong>in</strong>gsmetoden godkendes. Derfor undersøges i det følgende<br />

trækmodstanden med udgangspunkt i figur L.21, og en antaget længde for den nødvendige<br />

ankerlængde som er lig spunsvæggens totale højde h1 plus 20%, altså 8,136m<br />

[Harremoës et al, 2003].<br />

Som følge af det skrå ankertræk opdeles ankertrækket i kraftkomposanter, jf. figur L.21.<br />

Dette gøres ud fra ankertrækkets angrebsv<strong>in</strong>kel i forhold til lodret, α.<br />

1,2 · h1<br />

tan(α) =<br />

Δhanker<br />

α = tan −1<br />

<br />

8,136<br />

= 84,4<br />

(3,6 − 2,1)<br />

◦<br />

213


Av = cos(α) · A = cos(84,4 ◦ ) · 63,38 = 6,18kN/m<br />

Ah = s<strong>in</strong>(α) · A = s<strong>in</strong>(84,4 ◦ ) · 63,38 = 63,08kN/m<br />

L.3.1 Ankermodstand for grundtilfældet<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Til bestemmelse af ankermodstanden for grundtilfældet A 0 anvendes figur L.22.<br />

Figur L.22: Kræfter på forslag til udformn<strong>in</strong>g af ankerplader i grundtilfældet<br />

Ankermodstanden for grundtilfældet f<strong>in</strong>des ved vandret projektion af alle kræfter på ankerpladen,<br />

givet ved formel L.17.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

A 0 = E − E a<br />

E er normaljordtrykket foran ankerpladen [kN/m]<br />

E a er normaljordtrykket bagved ankerpladen [kN/m]<br />

Normaljordtrykket foran ankerpladen beregnes ved formel L.18.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

E = E h · Kγ<br />

Eh er det hydrostatiske jordtryk [kN/m]<br />

Kγ er en jordtrykskoefficient for jordtryk foran ankerpladen i grundtilfældet [-]<br />

214<br />

(L.17)<br />

(L.18)


L.3. ANKERPLADE<br />

Bestemmelsen af jordtrykskoefficienten Kγ for jordtryk foran ankerpladen i grundtilfældet<br />

afhænger af ankerpladens lodrette ligevægt. Som første skridt i bestemmelsen af denne<br />

ligevægt, bestemmes egenvægt af ankerpladen under hensyntagen til opdrift. Egenvægten<br />

af ankerpladen bestemmes ved brug af formel L.19<br />

G w = (w · l [γ · (H − h) + γb · (h − h2) + γred · h] + w(L − l) · [γ · h1 + γred · h2])<br />

L<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

w er tykkelsen af ankerpladen [m]<br />

L er længden af ankerpladen [m]<br />

l er den <strong>in</strong>dbyrdes afstand mellem ankerpladerne [m]<br />

H er højden fra ankerpladens underside til jordoverfladen [m]<br />

h er højden af ankerpladen [m]<br />

h1 er højden fra beliggenhed af vandspejl til jordoverflade [m]<br />

er højden fra ankerpladens underside til beliggenhed af vandspejl [m]<br />

h2<br />

γ er rumvægten af jord [kN/m3 ]<br />

γb er rumvægten af beton [kN/m3 ]<br />

γred er den reducerede rumvægt af jord [kN/m3 ]<br />

(L.19)<br />

Som det fremgår af figur L.21 skal der ikke tages hensyn til opdrift af ankerplade, hvorved<br />

der f<strong>in</strong>des, at h1 = H, h2 = 0 og led med γred udgår af formel L.19, og egenvægten bestemmes<br />

derfor på helt traditionel måde. Ankerpladens egenvægt bestemmes efterfølgende til<br />

G w (0,20 · 1,60[18 · (1,80 − 1,40) + 24 · 1,4] + 0,2(2,00 − 1,60) · [18 · 1,80])<br />

=<br />

2,00<br />

G w = 7,82kN/m<br />

Som det næste skridt i beregn<strong>in</strong>gen af den lodrette ligevægt, bestemmes jordtrykket på<br />

ankerpladens bagside. De aktive normal- og tangentialjordtryk bagved pladen bestemmes<br />

ved brug af hhv. formel L.20 og L.21<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

K a γ<br />

E a = E h · K a γ<br />

(L.20)<br />

F a = E a · tan(ϕ) (L.21)<br />

er en jordtrykskoefficient for aktivt zonebrud ved ru væg [-]<br />

ϕ er den regn<strong>in</strong>gsmæssige plane friktionsv<strong>in</strong>kel [ ◦ ]<br />

215


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Det fundne normaljordtryk bag ankerpladen anvendes også i den vandrette ligevægt, som<br />

bruges til bestemmelse af ankermodstanden. Det hydrostatiske jordtryk, som bruges til<br />

bestemmelse af jordtryk på såvel ankerpladens bagside som forside, bestemmes ud fra<br />

formel L.22.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

E h = 1<br />

2 · γ · (h1 + h2) 2 − 1<br />

2 · (γ − γred) · h 2 2<br />

(L.22)<br />

Som nævnt tidligere, så f<strong>in</strong>des h1 = H og h2 = 0, hvorved den sidste del udgår af formel<br />

L.22, hvorved det hydrostatiske jordtryk bestemmes til<br />

E h = 1<br />

· 18 · (1,80 + 0,00)2<br />

2<br />

E h = 29,16kN/m<br />

Ud fra bestemmelse af det hydrostatiske jordtryk, samt en aflæsn<strong>in</strong>g af jordtrykskoefficienten<br />

for aktivt zonebrud ved ru væg, K a,r<br />

γ for ϕd = 30,3◦ til 0,265, f<strong>in</strong>des nu normal- og<br />

tangentialjordtryk bagved pladen ved brug af hhv. formel L.20 og L.21.<br />

E a = 29,16 · 0,265 = 7,73kN/m<br />

F a = 7,73 · tan(−30,3 ◦ ) = −4,52kN/m<br />

I henhold til de normalt benyttede fortegnskonventioner <strong>in</strong>dsættes en negativ værdi af ϕ,<br />

hvilket vil sige at tangentialjordtrykket virker nedad på ankerpladen.<br />

Ved lodret projektion af alle kræfter på ankerpladen fås<br />

Da det for F gælder, at<br />

F = G w − F a − Av<br />

F = E ·tan(δ)<br />

f<strong>in</strong>des ved <strong>in</strong>dsættelse af udtrykket for normal jordtrykket foran ankerplade, givet ved formel<br />

L.18, og den lodrette projektion af alle kræfter på ankerpladen, følgende udtryk for jordtrykket<br />

foran ankerpladen ved formel L.23.<br />

216<br />

F = E ·tan(δ)<br />

F = E h · Kγ ·tan(δ)<br />

Kγ ·tan(δ) = Gw − F a − Av<br />

E h<br />

(L.23)


L.3. ANKERPLADE<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.23 f<strong>in</strong>des <strong>in</strong>dgangsparameteren til aflæsn<strong>in</strong>g af jordtrykskoefficienten<br />

Kγ for jordtryk foran ankerplade i grundtilfældet.<br />

Kγ ·tan(δ) =<br />

7,82 − (−4,52) − 6,18<br />

29,16<br />

= 0,21<br />

For denne værdi f<strong>in</strong>des ved aflæsn<strong>in</strong>g på diagram over jordtrykskoefficienten for jordtryk<br />

foran ankerpladen i grundtilfældet, i [Harremoës et al, 2003] at Kγ = 3,34 for ϕd = 30,3 ◦ .<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.18 bestemmes normaljordtrykket foran ankerpladen.<br />

E = 29,16 · 3,34 = 97,39kN/m<br />

Da både normaljordtryk på ankerpladens for- og bagside er kendte størrelser, f<strong>in</strong>des ankermodstanden<br />

i grundtilfældet ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.17.<br />

A ◦ = 97,39 − 7,73 = 89,66kN/m<br />

Afslutn<strong>in</strong>gsvis kan afstanden z◦ A fra foden af ankerpladen op til ankerkraftens angrebsl<strong>in</strong>ie<br />

beregnes ved at tage moment om pladens fodpunkt. Afstanden fra foden af ankerpladen op<br />

til ankerkraftens angrebsl<strong>in</strong>ie f<strong>in</strong>des ud fra formel L.24.<br />

z ◦<br />

A<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

1<br />

<br />

= · 3 · E<br />

A◦ h · z h · Kγ · ζγ + G w · w<br />

2 − Fa · w − E h · z h · K a <br />

γ<br />

(L.24)<br />

ζγ<br />

er den relative afstand fra foden af ankerpladen til resultanten af normaltrykket<br />

foran ankerpladen [-]<br />

Eh · zh er hydrostatisk moment om fodpunkt [kNm/m]<br />

Den relative afstand fra foden af ankerpladen til resultanten af normaltrykket foran ankerpladen<br />

aflæses i [Harremoës et al, 2003] og ved størrelsen Kγ · tan(δ). Herved f<strong>in</strong>des ζγ lig<br />

0,341. Det hydrostatiske moment om fodpunktet f<strong>in</strong>des ud fra formel L.25.<br />

E h · z h = 1<br />

6 · γ · (h1 + h2) 3 − 1<br />

6 · (γ − γred) · h 3 2<br />

(L.25)<br />

Ved <strong>in</strong>dsættelse i formel L.25 <strong>in</strong>dføres det, som ved bestemmelse af det hydrostatiske jordtryk<br />

at h1 = H og h2 = 0, hvorved den sidste del udgår af formel L.25, og hermed f<strong>in</strong>des<br />

E h · z h = 1<br />

6 · 18 · (1,8 + 0)3 − 1<br />

6 · (18 − 8) · 03 = 17,50kNm/m<br />

217


BILAG L. SPUNSVÆGGE<br />

Ved <strong>in</strong>dfør<strong>in</strong>g af de fundne størrelser i formel L.25 f<strong>in</strong>des afstanden fra foden af ankerpladen<br />

op til ankerkraftens angrebsl<strong>in</strong>ie.<br />

z ◦ 1<br />

= A 89,66 ·<br />

<br />

3 · 17,50 · 3,34 · 0,341 + 7,82 · 0,20<br />

<br />

− (−4,52) · 0,20 − 17,50 · 0,265<br />

2<br />

z ◦<br />

= 0,63m<br />

A<br />

L.3.2 Korrektion af ankermodstand<br />

Korrektionen af ankermodstanden foretages ud fra en række af resultater fra modelforsøg<br />

med ankerplader i række. Korrektionen af ankermodstanden foretages ud fra de dimensionsløse<br />

forhold h/H og l/L, der anvendes som <strong>in</strong>dgangsparametre til bestemmelse af forholdet<br />

mellem den aktuelle ankermodstand og ankermodstanden i grundtilfældet (A/A ◦ ). De dimensionsløse<br />

forhold h/H og l/L bestemmes ud fra figur L.21.<br />

h 1,4<br />

= = 0,78m<br />

H 1,8<br />

l 1,6<br />

= = 0,80m<br />

L 2,0<br />

Forholdet mellem den aktuelle ankermodstand og ankermodstanden i grundtilfældet (A/A ◦ ),<br />

f<strong>in</strong>des nu på baggrund af de dimensionsløse <strong>in</strong>dgangsparametre. Dette sker ved aflæsn<strong>in</strong>g<br />

på et diagram over resultater af modelforsøg med ankerplader i række. Aflæsn<strong>in</strong>g sker på<br />

baggrund af den triaksiale friktionsv<strong>in</strong>kel ϕtr, der bestemmes.<br />

ϕtr = 35<br />

= 31,8◦<br />

1,1<br />

Den triaksiale friktionsv<strong>in</strong>kel for sandet medfører, at aflæsn<strong>in</strong>g kan foretages ud fra diagrammet<br />

over forsøgsresultater ved løs lejr<strong>in</strong>g af sand i [Harremoës et al, 2003]. Ved aflæsn<strong>in</strong>g i<br />

[Harremoës et al, 2003] f<strong>in</strong>des forholdet A/A ◦ lig 0,92, som følge heraf f<strong>in</strong>des den aktuelle<br />

ankermodstand.<br />

A<br />

= 0,92<br />

A◦ A = 0,92 · 89,66 = 82,49kN/m<br />

Da ankerkraften tidligere er bestemt til 63,38kN/m ses, at der ud fra det opstillede forslag<br />

til konstruktionsudformn<strong>in</strong>g af ankerpladerne, ses figur L.21, opnås en tilstrækkelig stor<br />

ankermodstand. Afslutn<strong>in</strong>gsvis kan den aktuelle afstand fra ankerpladens fodpunkt op til<br />

ankerkraftens angrebspunkt bestemmes ud fra formel L.26.<br />

218


L.3. ANKERPLADE<br />

⎡<br />

⎢<br />

zA = H · ⎣ 1<br />

2<br />

h<br />

·<br />

H −<br />

<br />

1<br />

2 · z◦ <br />

<br />

A h<br />

·<br />

H H<br />

1<br />

1−2· z◦ A H<br />

⎤<br />

⎥<br />

⎦ (L.26)<br />

Ud fra formel L.26 f<strong>in</strong>des nu den aktuelle afstand fra ankerpladens fodpunkt op til ankerkraftens<br />

angrebspunkt.<br />

⎡<br />

⎢<br />

zA = 1,80 · ⎣ 1<br />

2<br />

1,40<br />

·<br />

1,80 −<br />

<br />

1 0,63<br />

· ·<br />

2 1,80<br />

<br />

<br />

1,40<br />

1,80<br />

1<br />

1−2· 0,63<br />

1,80<br />

⎤<br />

⎥<br />

⎦ = 0,73<br />

Som det fremgår af resultatet er der nogenlunde overensstemmelse mellem det forudsatte<br />

angrebspunkt midt på pladens forside, 0,70m fra fodpunktet og den aktuelle afstand fundet<br />

ved formel L.26, og opdel<strong>in</strong>gen af det skrå ankertræk i kraftkomposanter accepteres. Herved<br />

kan det fastslås, at det opstillede forslag til konstruktionsudformn<strong>in</strong>g af ankerpladerne, som<br />

er angivet på figur L.21, er en stabil konstruktion, der kan yde en tilstrækkelig ankermodstand<br />

til optagelse af det aktuelle ankertræk, som optræder i den dimensionsgivende tilstand.<br />

219


220<br />

BILAG L. SPUNSVÆGGE


Bilag M<br />

Pælefunder<strong>in</strong>g<br />

I dette bilag dimensioneres pæleværket under væg K1,1, hvis placer<strong>in</strong>g ses på figur M.1.<br />

Figur M.1: Placer<strong>in</strong>g af udvalgt væg, K1,1<br />

Da det forudsættes, at der skal udformes et statisk ubestemt pæleværk, dvs. et pæleværk<br />

bestående af fire eller flere pæle, benyttes Vandepitte’s metode til dimensioner<strong>in</strong>g af pæleværket.<br />

Vandepitte’s metode bygger på følgende forudsætn<strong>in</strong>ger<br />

• Overbygn<strong>in</strong>gen deformerer elastisk<br />

• Pælene kan kun optage aksialkræfter<br />

• Overbygn<strong>in</strong>gens ændre ikke pæleretn<strong>in</strong>gerne<br />

221


• Pælene virker som enkeltpæle<br />

BILAG M. PÆLEFUNDERING<br />

• Når en pæl har nået brud ved træk eller tryk, forbliver pælekraften konstant under<br />

pælens fortsatte bevægelse<br />

M.1 Last på pæleværk<br />

I dette afsnit beregnes den resulterende belastn<strong>in</strong>g F på det betragtede pæleværk. Belastn<strong>in</strong>gerne,<br />

som <strong>in</strong>dgår i den resulterende belastn<strong>in</strong>g, stammer fra de ovenliggende konstruktionsdele<br />

og stribefundamentet. I det følgende opstilles de virkende belastn<strong>in</strong>ger på pæleværket<br />

samt deres angrebspunkt, hvorefter den resulterende belastn<strong>in</strong>g bestemmes.<br />

M.1.1 Last fra ovenliggende konstruktionsdele<br />

I bilag B.4 er det beregnet, hvor store kræfter, der overføres fra væggen til fundamentet. På<br />

figur M.2 ses størrelsen og placer<strong>in</strong>gen af de i bilag B.4 beregnede kræfter.<br />

M.1.2 Last fra stribefundament<br />

Figur M.2: Kræfter på fundament fra ovenliggende etager<br />

Stribefundamentet bidrager med en lodret egenlast virkende midt på fundamentet. For at<br />

belastn<strong>in</strong>gerne kan overføres fra stribefundamentet til pæleværket, forudsættes det, at fundamentet<br />

skal udformes som på figur M.3.<br />

222<br />

Figur M.3: Fundamentstværsnit


M.1. LAST PÅ PÆLEVÆRK<br />

Herudover forudsættes, at det er nødvendigt, at fundamentet udføres med en længde på 7m.<br />

Belastn<strong>in</strong>gen, som stribefundamentet bidrager med, kan således beregnes, idet det antages,<br />

at fundamentet støbes af beton <strong>in</strong>kl. armer<strong>in</strong>g med en rumvægt på 24kN/m 3 .<br />

24 · 7 · (0,4 · 0,18 + 0,5 · 1,3) = 121kN<br />

M.1.3 Bestemmelse af belastn<strong>in</strong>gsresultant<br />

Før belastn<strong>in</strong>gsresultanten kan bestemmes, skal ovenstående belastn<strong>in</strong>ger flyttes, så de er<br />

virkende midt på fundamentetsunderkanten. Dette betyder, at der ved fundamentsunderkanten<br />

skabes en vandret og lodret kraft samt et moment. Til bestemmelse af disse benyttes<br />

figur M.4.<br />

Figur M.4: Flytn<strong>in</strong>g af kræfter til fundamentsunderkant<br />

Den lodrette kraft V ved fundamentets underkant bestemmes som<br />

1656 + 121 = 1777kN<br />

Ved fundamentets underkant bestemmes den vandrette kraft H til 90kN.<br />

Momentet M, som skabes ved at flytte de vandrette og lodrette kræfter til fundamentsunderkanten,<br />

beregnes til<br />

1656 · 0,7 + 90 · 0,9 = 1240kNm<br />

Momentet skal herefter omregnes til en lodret kraft. Før dette kan gøres skal det beregnes,<br />

hvor stor en excentricitet e, den lodrette kraft får. Dette gøres ud fra formel M.1<br />

e = M<br />

V<br />

(M.1)<br />

223


BILAG M. PÆLEFUNDERING<br />

Af formel M.1 kan excentriciteten, som den lodrette kraft virker med, bestemmes til<br />

e = 1240<br />

= 0,7m<br />

1777<br />

Den resulterende lodrette kraft V ′ bestemmes herefter til<br />

V ′ = 1777 + 1240<br />

0,7<br />

= 3555kN<br />

Den resulterende belastn<strong>in</strong>g F på pæleværket bestemmes herefter og <strong>in</strong>dtegnes på figur M.5.<br />

<br />

F = 35552 + 902 = 3556kN<br />

V<strong>in</strong>klen, som resultanten angriber med, beregnes herefter til<br />

ϕ = cos −1<br />

<br />

90<br />

= 89<br />

3556<br />

◦<br />

Figur M.5: Den resulterende belastn<strong>in</strong>g på fundamentet<br />

M.2 Bestemmelse af pælebæreevne<br />

Da det i Vandepitte’s metode forudsættes, at pælene virker som enkeltpæle, bestemmes i<br />

dette afsnit hhv. tryk- og trækbæreevnen for en enkeltpæl. Det forudsættes, at der benyttes<br />

30 × 30cm pæle med en længde på 12m til pæleværket. Der beregnes bæreevner i både<br />

brudgrænsetilstanden og anvendelsesgrænsetilstanden, hvorefter den m<strong>in</strong>dste af de beregnede<br />

bæreevner benyttes til dimensioner<strong>in</strong>g af pæleværket.<br />

224


M.2. BESTEMMELSE AF PÆLEBÆREEVNE<br />

M.2.1 Brudgrænsetilstand<br />

I brudgrænsetilstanden beregnes først bæreevnen for en trykbelastet pæl og derefter for en<br />

trækbelastet pæl.<br />

Trykbæreevne<br />

I den geotekniske rapport forventes det, at der kan benyttes en regn<strong>in</strong>gsmæssig trykbæreevne<br />

Rcd på 400kN for en 30 × 30cm jernbeton pæl. Derudover er der udført en prøveramn<strong>in</strong>g<br />

ved bor<strong>in</strong>g R102. Ud fra denne prøveramn<strong>in</strong>g beregnes den karakteristiske brudbæreevne<br />

Rdynk vha. "Den Danske Rammeformel", der fremgår af formel M.2. Til dimensioner<strong>in</strong>g af<br />

pæleværket benyttes herefter den m<strong>in</strong>dste af de to trykbæreevner.<br />

hvor<br />

[DS 415, 1998]<br />

hvor<br />

Rdynk = 1 η · h · G<br />

·<br />

1,5 s + 0,5 · s0<br />

s0 =<br />

<br />

2 · η · h · G · lp<br />

Ab · E<br />

η er effektivitetsfaktoren [-]<br />

h er faldhøjden [m]<br />

G er tyngden af faldhammeren [kN]<br />

s er den blivende nedsynkn<strong>in</strong>g af pælen [m]<br />

lp er pælens længde [m]<br />

Ab er pælens tværsnitsareal [m2 ]<br />

E er pælens elasticitetsmodul [MPa]<br />

(M.2)<br />

Til prøveramn<strong>in</strong>gen er benyttet en rambuk af typen Banut 21, som har en effektivitetsfaktor<br />

på 1, og på denne er monteret en faldhammer med en tyngde på 60kN.<br />

Det er tidligere forudsat, at der benyttes 12m lange 30×30cm pæle, hvilket giver et tværsnitsareal<br />

på 0,09m 2 . Da det er jernbeton pæle, der benyttes i pæleværket sættes elasticitetsmodulet<br />

af disse til 20 · 10 6 kN/m 2 .<br />

Ud fra rammejournalen aflæses det, at der er benyttet 24 slag til at ramme de sidste 20cm af<br />

pælen ved en faldhøjde på 50cm. Dette giver en blivende nedsynkn<strong>in</strong>g s på<br />

s = 0,2<br />

24 = 8 · 10−3 m<br />

225


BILAG M. PÆLEFUNDERING<br />

Herefter kan den karakteristiske brudbæreevne Rdynk bestemmes af formel M.2, hvor s0 først<br />

beregnes til<br />

s0 =<br />

<br />

2 · 1 · 0,5 · 60 · 12<br />

= 0,02m<br />

0,09 · 20 · 106 Rdynk = 1<br />

1,5 ·<br />

1 · 0,5 · 60<br />

8 · 10−3 = 1091kN<br />

+ 0,5 · 0,02<br />

Den karakteristiske brudbæreevne gøres herefter regn<strong>in</strong>gsmæssig ved anvendelse af formel<br />

M.3<br />

[DS 415, 1998]<br />

hvor<br />

Rcd = Rdynk<br />

γb<br />

γb er partialkoefficienten for pæles bæreevne [-]<br />

(M.3)<br />

Idet partialkoefficienten γb sættes til 1,3 for normal sikkerhedsklasse kan den regn<strong>in</strong>gsmæssige<br />

brudbæreevne beregnes af formel M.3.<br />

Rcd = 1091<br />

1,3<br />

= 839kN<br />

Da denne trykbæreevne ligger over den, der er foreskrevet i den geotekniske rapport benyttes<br />

en bæreevne på 400kN pr. pæl, som angivet i den geotekniske rapport, i den efterfølgende<br />

dimensioner<strong>in</strong>g.<br />

Trækbæreevne<br />

Pælenes trækbæreevne opnås hhv. ved overflademodstand og af pælenes egenvægt. Beregn<strong>in</strong>g<br />

af overflademodstanden foretages ved en geostatisk beregn<strong>in</strong>g ud fra bor<strong>in</strong>g R102, som<br />

ses på figur M.6, hvor lag<strong>in</strong>ddel<strong>in</strong>gen til den geostatiske beregn<strong>in</strong>g <strong>in</strong>dtegnes.<br />

226


M.2. BESTEMMELSE AF PÆLEBÆREEVNE<br />

Figur M.6: Bor<strong>in</strong>g R102 med <strong>in</strong>dtegnet lagdel<strong>in</strong>g<br />

For lagene, som består af kohæsionsjord, bestemmes den karakteristiske værdi af overflademodstanden<br />

pr. arealenhed qsik,kohæsion af formel M.4<br />

[DS 415, 1998]<br />

hvor<br />

qsik,kohæsion = 1<br />

· m · r · cu<br />

(M.4)<br />

1,5<br />

m er en materialeparameter [-]<br />

r er en regenerationsfaktor [-]<br />

cu er jordens udrænede forskydn<strong>in</strong>gsstyrke [kN/m 2 ]<br />

Da pælene er asfalteret fra terræn ned til det senglaciale sand i kote −3,8m regnes der ikke<br />

med overflademodstand i disse lag. Dette betyder, at overflademodstanden skal opnås i det<br />

senglaciale sandlag, hvilket karakteriseres som friktionsjord, hvorved den karakteristiske<br />

værdi af overflademodstanden pr. arealenhed qsik, f riktion beregnes af formel M.5.<br />

[DS 415, 1998]<br />

hvor<br />

Nm<br />

q ′ m<br />

qsik, f riktion = 1<br />

1,5 · Nm · q ′ m<br />

er en bæreevnefaktor [-]<br />

er den effektive spænd<strong>in</strong>g midt i det betragtede lag [kN/m2 ]<br />

(M.5)<br />

227


BILAG M. PÆLEFUNDERING<br />

Bæreevnefaktoren Nm er for trækpæle lig 0,2 [DS 415, 1998]. Bestemmelsen af den effektive<br />

spænd<strong>in</strong>g midt i det senglaciale sandlag ses i tabel M.1<br />

Lag Kote Tykkelse γ/γ ′ q ′<br />

[m] [m] [kN/m 3 ] [kN/m 2 ]<br />

overside 2,80<br />

Fyld midten 2,35 0,90 18/18 8,1<br />

underside 1,90<br />

overside 1,90<br />

Ler midten 1,60 0,60 18/18 21,6<br />

underside 1,30<br />

— Grundvandspejl —<br />

overside 1,30<br />

Tørv/Gytje midten -1,25 5,10 16/6 42,3<br />

underside -3,80<br />

overside -3,8<br />

Sand midten -6,3 4,9 18/8 77,2<br />

underside -8,7<br />

Tabel M.1: Effektiv spænd<strong>in</strong>g midt i det senglaciale sandlag<br />

Den karakteristiske værdi af overflademodstanden pr. arealenhed qsik, f riktion bestemmes af<br />

formel M.5.<br />

qsik, f riktion = 1<br />

· 0,2 · 77,2 = 10,3kN/m2<br />

1,5<br />

Den karakteristiske overflademodstand beregnes herefter af formel M.6<br />

[DS 415, 1998]<br />

hvor<br />

Asi<br />

n<br />

Rsk = ∑ qsik · Asi<br />

i=1<br />

er pælens overfladeareal i jordlag i [m 2 ]<br />

(M.6)<br />

Da pælen er rammet 4,9m ned i det senglaciale sand f<strong>in</strong>des overfladearealet As i dette lag til<br />

As = 4 · 0,3 · 4,9 = 5,9m 2<br />

Af formel M.6 beregnes den karakteristiske overflademodstand til<br />

228<br />

Rsk = 10,3 · 5,9 = 61kN


M.2. BESTEMMELSE AF PÆLEBÆREEVNE<br />

Det beregnes herefter, hvor meget pælens egenvægt bidrager til trækbæreevnen. Det forudsættes,<br />

at betonen pælene er udført i har en rumvægt 24kN/m 3 , dog benyttes den reducerede<br />

rumvægt under grundvandsspejlet pga. opdrift. Dette betyder at pælens egenvægt bliver<br />

Gpæl = 0,09 · 2 · 24 + 0,09 · 10 · 14 = 17kN<br />

Den samlede karakteristiske trækbæreevne bliver da<br />

Rtk = 61 + 17 = 78kN<br />

Den karakteristiske bæreevne gøres regn<strong>in</strong>gsmæssig vha. formel M.3.<br />

M.2.2 Anvendelsesgrænsetilstand<br />

Rtd = 78<br />

= 60kN<br />

1,3<br />

For m<strong>in</strong>dre pælefunder<strong>in</strong>ger kan der sædvanligvis, for en undersøgelse i anvendelsesgrænsetilstanden,<br />

<strong>in</strong>dskrænkes til bestemmelse af den negative overflademodstands <strong>in</strong>dflydelse<br />

på sætn<strong>in</strong>gen. Undersøgelsen gennemføres som en vikarierende beregn<strong>in</strong>g, idet kriteriet i<br />

formel M.7 skal være opfyldt.<br />

[DS 415, 1998]<br />

hvor<br />

Fcd<br />

Fneg<br />

Rcd<br />

Fcd + 1,5 · Fneg ≤ 1,4 · Rcd<br />

(M.7)<br />

er pælens regn<strong>in</strong>gsmæssige tryklast i brudgrænsetilstand med kvadratroden af partialkoef.<br />

for lastkomb<strong>in</strong>ation 2 [kN]<br />

er pælens regn<strong>in</strong>gsmæssige negative overflademodstand [kN]<br />

er pælens regn<strong>in</strong>gsmæssige brudbæreevne [kN]<br />

Kan det ved en beregn<strong>in</strong>g af kriteriet eftervises, at pælens regn<strong>in</strong>gsmæssige tryklast Fcd<br />

er større end den forudsatte trykbæreevne i brudgrænsetilstanden, på 400kN, bliver anvendelsesgrænsetilstanden<br />

ikke dimensionsgivende.<br />

Alle lagene over det bærende sandlag vil virke negativt på pælens bæreevne, da der vil opstå<br />

negativ adhæsion. Den negative overflademodstand forårsaget af de sætn<strong>in</strong>gsgivende lag,<br />

bestemmes efter formel M.4 og M.5, for hhv. kohæsions- og friktionsjord.<br />

Ved beregn<strong>in</strong>g af den negative overflademodstand regnes der med en regenerationsfaktor<br />

r = 1,0. Faktoren Nm = 0,6 for trykpæle, og m = 1,0 for betonpæle [DS 415, 1998].<br />

229


Den negative overflademodstand er beregnet i tabel M.2.<br />

BILAG M. PÆLEFUNDERING<br />

Lag Kote Tyk. γ/γ ′ cu Nm q ′ m qsik Ao Fneg<br />

[m] [m] [kN/m 3 ] [kN/m 2 ] [-] [kN/m 2 ] [kN/m 2 ] [m 2 ] [kN]<br />

o. 2,80 0<br />

Fyld m. 2,35 0,90 18/18 0,6 8,1 3,2 1,1 3,5<br />

u. 1,90 16,2<br />

o. 1,90 16,2<br />

Ler m. 1,60 0,60 18/18 35 21,6 23,3 0,7 16,8<br />

u. 1,30 27,0<br />

- - - Grundvandspejl - - -<br />

Tørv/ o. 1,30 27,0<br />

Gytje m. -1,25 5,10 16/6 35 42,3 23,3 6,1 142,8<br />

u. -3,80 57,6<br />

∑Fneg 163,1<br />

Tabel M.2: Beregn<strong>in</strong>g af negativ overflademodstand<br />

I den geotekniske rapport er pælene forudsat asfalterede gennem de sætn<strong>in</strong>gsgivende lag.<br />

Asfalter<strong>in</strong>gen af pælene gør, at overflademodstanden kan reduceres. Overflademodstanden<br />

sættes til 10kN/m 2 eller 25% af Fneg [DS 415, 1984].<br />

Tages der 25% af Fneg f<strong>in</strong>des den negative overflademodstand for asfalterede pæle til<br />

F neg(25%) = 0,25 · 163,1 = 40,8kN<br />

Benyttes 10kN/m 2 som overfladespænd<strong>in</strong>g f<strong>in</strong>des overflademodstanden af<br />

F neg(10kN/m 2 ) = 10 · Ao = 10 · (1,1 + 0,7 + 6,1) = 79kN<br />

Den største værdi af de to beregnede negative overflademodstande, F neg(10kN/m 2 ), benyttes<br />

til de videre beregn<strong>in</strong>ger, da denne vil virke til størst ugunst for pælene.<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige trykbrudsbæreevne Rcd i anvendelsesgrænsetilstanden sættes lig den<br />

regn<strong>in</strong>gsmæssige trykbrudsbæreevne Rcd i brudgrænsetilstanden, dvs. Rcd = 400kN jf. anbefal<strong>in</strong>gen<br />

i den geotekniske rapport [Nielsen, 2001].<br />

Den regn<strong>in</strong>gsmæssige tryklast, en pæl i anvendelsesgrænsetilstanden kan optage, udregnes<br />

af kriteriet i formel M.7 til<br />

Fcd + 1,5 · 79 ≤ 1,4 · 400<br />

Fcd ≤ 442kN<br />

I Vandepitte’s metode regnes med, at pælene er i brud ved en regn<strong>in</strong>gsmæssig tryklast på<br />

Fcd = 400kN. Da den beregnede tryklast for en enkeltpæl, er større end den forudsatte<br />

trykbrudslast på en pæl i pæleværket, bliver anvendelsesgrænsetilstanden ikke dimensionsgivende.<br />

230


M.3. DIMENSIONERING AF PÆLEVÆRK<br />

M.3 Dimensioner<strong>in</strong>g af pæleværk<br />

Dimensioner<strong>in</strong>gen af pæleværket ud fra Vandepitte’s metode foretages ved at skønne på<br />

en udformn<strong>in</strong>g af pæleværket samt brudmåden for dette pæleværk, og derefter beregne om<br />

dette skøn er rigtig. For at den skønnede brudmåde er rigtig, skal den både være statisk og<br />

k<strong>in</strong>ematisk mulig. Pæleværket er statisk mulig, hvis alle pælerækker undtagen to er i brud,<br />

hvilket forudsætter at de resterende to pælerækker ikke har opnået deres brudbæreevne. For<br />

at pæleværket er k<strong>in</strong>ematisk mulig skal pæletoppens bevægelse være i overensstemmelse<br />

med pælekraftens retn<strong>in</strong>g. Dette betyder, at pæletoppen i en trykpæl skal bevæge sig mod<br />

pælen og i en trækpæl skal pæletoppen bevæge sig væk fra pælen.<br />

Ved dimensioner<strong>in</strong>g af pæleværket er der foretaget flere skøn på både udformn<strong>in</strong>gen af<br />

pæleværket og brudmåden, dog opstilles her kun den endelige udformn<strong>in</strong>g og brudmåde.<br />

Det vælges at udforme pæleværket som vist på figur M.7.<br />

Figur M.7: Skitse af de valgte pæleværk<br />

Som vist på figur M.7 udformes pæleværket med otte pælerækker med to pæle i hver<br />

række. Seks af pælerækkerne udføres som lodpæle og de to yderste pælerækker udføres<br />

som skråpæle, med en hældn<strong>in</strong>g på 1:3, hvilket giver 72 ◦ . Herudfra udformes en beregn<strong>in</strong>gsmodel,<br />

vist på figur M.8, til dimensioner<strong>in</strong>g af pæleværket ud fra Vandepitte’s metode.<br />

231


Figur M.8: Beregn<strong>in</strong>gsmodel til Vandepitte’s metode, alle mål i meter<br />

BILAG M. PÆLEFUNDERING<br />

Som vist på figur M.8 antages det, at omdrejn<strong>in</strong>gspunktet ligger i skær<strong>in</strong>gen mellem pæl 1 og<br />

3, hvilket betyder, at pæleværket regnes bevægelig omkr<strong>in</strong>g dette punkt, da det forudsættes,<br />

at alle pæle undtagen 1 og 3 er i brud. Sikkerhedsfaktoren n bestemmes herefter ved at<br />

beregne momentet omkr<strong>in</strong>g punkt O vha. formel M.8. Hvis n-faktoren beregnes til m<strong>in</strong>dre<br />

en 1, betyder det at pæleværket er underdimensioneret, og der skal skønnes på en anden<br />

udformn<strong>in</strong>g af denne. Ligeledes må n-faktoren helst ikke overstige 2, hvilket betyder, at<br />

pæleværket er meget overdimensioneret.<br />

[Harremoës et al, 2003]<br />

hvor<br />

n · F · a =<br />

n<br />

∑<br />

Qi · ai<br />

i=1<br />

n er sikkerhedsfaktoren [-]<br />

F er den resulterende kraft på pæleværket [kN]<br />

232<br />

(M.8)


M.3. DIMENSIONERING AF PÆLEVÆRK<br />

Qi er hhv. tryk- eller trækbæreevnen i pæl i [kN]<br />

ai er momentarmen [m]<br />

Ud fra figur M.8 kan sikkerhedsfaktoren n f<strong>in</strong>des ved brug af formel M.8.<br />

n · 3556 · 1,96 = −(2 · 60) · 0,9 + (2 · 400) · 0,9 + (2 · 400) · 1,8 + (2 · 400) · 2,7<br />

+(2 · 400) · 3,6 + (2 · 400) · 2,56<br />

n = 1,31<br />

Det undersøges herefter, om kræfterne i pælerække 1 og 3 er under de tidligere fundne<br />

brudbæreevner ud fra vandret og lodret ligevægt. Først bestemmes kræfterne i pælerække 1<br />

ved vandret ligevægt.<br />

1,31 · 3556 · cos(89) + Q1 · cos(72) − (2 · 400) · cos(72) = 0<br />

Q1 = 418kN<br />

Herefter undersøges det, om de enkelte pæle i pælerække 1 overholder trykbæreevnen på<br />

400kN.<br />

418<br />

2<br />

= 209kN < 400kN ⇒ OK!<br />

Kræfterne i pælerække 3 beregnes nu ud fra lodret ligevægt.<br />

1,31 · 3556 · s<strong>in</strong>(89) − 418 · s<strong>in</strong>(72) + (2 · 60) − 4 · (3 · 400) − (3 · 400) · s<strong>in</strong>(72) = 0<br />

Q3 = 423kN<br />

Det undersøges herefter om de to pæle i pælerække 3 overholder trykbæreevnen på 400kN.<br />

423<br />

2<br />

= 212kN < 400kN ⇒ OK!<br />

233


234<br />

BILAG M. PÆLEFUNDERING


Del IV<br />

Anlægsteknik


stc0


Bilag N<br />

Byggeplads<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g<br />

I dette bilag kalkuleres et tilbud for byggeplads<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>gen og efterfølgende reguleres priserne.<br />

N.1 Tilbudskalkulation<br />

På baggrund af de opstillede aktiviteter og tilhørende tidsforbrug opstilles en tilbudskalkulation.<br />

Tilbudskalkulationen er udført på baggrund af "V&S Prisbøger Husbygn<strong>in</strong>g - Brutto<br />

2001" samt [Anlægsteknik 2, 2003] og fremgår af tabel N.1. Priserne i bruttobogen er<br />

kalkulerede bruttopriser, dvs. entreprenørens salgspris for arbejdet ekskl. arbejdsplads<strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g<br />

og moms. Ved leje af materiel er der regnet med en lejeperiode på et år (1924 timer).<br />

235


BILAG N. BYGGEPLADSINDRETNING<br />

V&S Beskrivelse Mængde Pris/Enhed Pris<br />

Prisnr. [kr]<br />

- Opmål<strong>in</strong>g af byggeplads 3 - - 12.000 2<br />

Indhegn<strong>in</strong>g<br />

01.05.31,01 Plankeværk 4 133lbm 652,5kr/lbm 86.783 1<br />

01.05.36,01 Trådhegn 4 226lbm 21,55kr/lbm/måned 58.444 1<br />

Jernplads<br />

- Opstill<strong>in</strong>g og nedtagn<strong>in</strong>g 3 32mh 180kr/mh 5.760 2<br />

- Drift og leje 3 120dage 240kr/dag 28.800 2<br />

Skurby<br />

01.05.11,02 Mandskabsskure 4 12stk 3.000kr/stk/måned 432.000 1<br />

01.05.21,01 Drift af mandskabsskure 5 365dage 153kr/stk/dag 670.140 1<br />

01.05.05,14 Værkstedsskure 4 12stk 530kr/stk/måned 76.320 1<br />

Byggekraner<br />

03.10.45,01 Opstill<strong>in</strong>g og afrign<strong>in</strong>g<br />

af rammeudstyr 1stk 15.200kr/stk/ 15.200<br />

03.05.21,01 Ramn<strong>in</strong>g af pæle 6 8stk 2.540kr/stk 20.320 1<br />

- Kranfundament 3 1stk 30.000kr/stk 30.000 2<br />

- Kran med 40m udlæg 7 3stk 85.800kr/stk 257.400 1<br />

- Kran med 60m udlæg 8 1stk 160.000kr/stk 160.000 1<br />

- Leje af kran med 40m 3stk<br />

- udlæg 9 i 962 timer 359kr/t/stk 1.036.074 1<br />

- Leje af kran med 60m 1stk<br />

- udlæg 10 i 1924 timer 722kr/t/stk 1.389.128 1<br />

Byggepladsbelysn<strong>in</strong>g 11<br />

01.07.06,01 Opstill<strong>in</strong>g og nedtagn<strong>in</strong>g 17.650m 2 2,91kr/m 2 51.362 1<br />

01.07.06,02 Drift og leje 17.650m 2<br />

i 20 uge 0,35kr/uge/m 2 123.550 1<br />

Samlet pris<br />

I 2001 kr. 4.376.721<br />

I 2004 kr. 76.560<br />

1 Pris er i 2001 kr.<br />

2 Pris er i 2004 kr.<br />

3 Pris er vurderet.<br />

4 Pris dækker opstill<strong>in</strong>g, nedtagn<strong>in</strong>g og evt. leje.<br />

5 Pris dækker opvarmn<strong>in</strong>g, lys, vand og renovation.<br />

6 Pæle antaget i dimensionen 0,25 × 0,25m med en længde på 8m.<br />

7 Pris dækker opstill<strong>in</strong>g og nedtagn<strong>in</strong>g. Prisen er bestemt ved ekstrapoler<strong>in</strong>g mellem 44m og 48m<br />

udlæg med hhv. prisnr. 01.06.01,03 og 01.06.01,04.<br />

8 Pris dækker opstill<strong>in</strong>g og nedtagn<strong>in</strong>g. Prisen er bestemt ved ekstrapoler<strong>in</strong>g mellem 48m og 52m<br />

udlæg med hhv. prisnr. 01.06.01,04 og 01.06.01,05.<br />

9 Pris dækker leje, fører og driftsmidler. Prisen er bestemt ved ekstrapoler<strong>in</strong>g mellem 44m og<br />

48m udlæg med hhv. prisnr. 01.06.01,08 og 01.06.01,09.<br />

10 Pris dækker leje, fører og driftsmidler. Prisen er bestemt ved ekstrapoler<strong>in</strong>g mellem 48m og<br />

52m udlæg med hhv. prisnr. 01.06.01,09 og 01.06.01,10.<br />

11 Pris dækker elforbrug og materialer. Prisen er bestemt ved ekstrapoler<strong>in</strong>g mellem 5.000m2 og<br />

236<br />

10.000m 2 .<br />

Tabel N.1: Tilbudskalkulation for etabler<strong>in</strong>g af byggeplads


N.1. TILBUDSKALKULATION<br />

Prisreguler<strong>in</strong>g<br />

Som det fremgår af tabel N.1 på modstående side er en stor del af priserne angivet i 2001kr.<br />

Disse priser skal efterfølgende reguleres til 2004 priser, hvilke gøres ud fra den relative<br />

<strong>in</strong>dekstilvækst. Indekset for 2001 priser er i V&S prisbøger husbygn<strong>in</strong>g brutto 2001 angivet<br />

til 162,7 og <strong>in</strong>deks for 2004 priser i V&S prisbøger husbygn<strong>in</strong>g brutto 2004 angivet til<br />

172,9. Ud fra disse <strong>in</strong>deks f<strong>in</strong>des reguler<strong>in</strong>gsbeløbet.<br />

Indeks for enhedspris 01.01.2001 162,7<br />

Indeks for enhedspris 01.01.2004 172,9<br />

Indeksforskel 10,2<br />

Beregn<strong>in</strong>gsgrundlag 4.361.521 kr<br />

Reguler<strong>in</strong>gsbeløb:<br />

4.361.521 x 10,2<br />

162,7<br />

273.433 kr<br />

2000 kr 76.560<br />

Beregn<strong>in</strong>gsgrundlag + reguler<strong>in</strong>gsbeløb 4.711.514 kr<br />

Tabel N.2: Prisreguler<strong>in</strong>g af tilbudskalkulationen til januar 2004<br />

237


238<br />

BILAG N. BYGGEPLADSINDRETNING


Bilag O<br />

Jordarbejde<br />

I dette bilag bestemmes det samlede volumen af den opgravede jord, hvorefter jordmængden,<br />

som henholdsvis genanvendes og borttransporteres, bestemmes. Materiellet, der anvendes<br />

til jordarbejdet og antallet deraf, bestemmes ligeledes.<br />

O.1 Jordmængder<br />

I dette afsnit bestemmes det opgravede jordvolumen samt jordvolumenerne, der hhv. genanvendes<br />

og borttransporteres.<br />

På figur O.1 ses byggegrubens størrelse, og hvordan den er stabiliseret. Den udføres med<br />

anlæg 1:1,5 mod nord og vest, og mod syd og øst udføres den med spunsvægge, da der her<br />

ikke er plads til skrån<strong>in</strong>gsanlæg.<br />

Figur O.1: Byggegrubens <strong>in</strong>dretn<strong>in</strong>g<br />

239


BILAG O. JORDARBEJDE<br />

Da terrænkoten ved byggegruben er sv<strong>in</strong>gende, er der vurderet et gennemsnit til kote +4,0m.<br />

Byggegrubens bund er beliggende i kote +0,1m. I den nordlige ende af byggegruben udgraves<br />

yderligere til kote −0,15m i et 13m bredt og 64m langt bælte af ikke bæredygtig jord,<br />

der efterfølgende opfyldes med sand til kote +0,1m. Det totale volumen af det afgravede<br />

jord er ud fra ovenstående beregnet til 13041m 3 . Når jorden læsses, udvides den, da den<br />

går fra fast/naturlig lejr<strong>in</strong>g til løs lejr<strong>in</strong>g. Læssefaktoren er aflæst i [Anlægsteknik 1, 2001]<br />

til 0,8. Af det opgravede jord køres 9256m 3 til Affalds- og Genbrugscenter Rørdal og<br />

3785m 3 genbruges til fyld. Jordmængden, der genanvendes, opbevares på byggepladsen<br />

<strong>in</strong>dtil kælderkonstruktionen er opført. Ud fra den geotekniske rapport er det antaget, at der<br />

ikke foref<strong>in</strong>des forurenet jord i byggegruben.<br />

O.2 Materiel<br />

I dette afsnit bestemmes materiellet, der vurderes bedst egnet til udgravn<strong>in</strong>gen af byggegruben.<br />

O.2.1 Valg af mask<strong>in</strong>e til jordafgravn<strong>in</strong>g<br />

Valget af mask<strong>in</strong>e afhænger stærkt af jordmængden, der afgraves. Da byggegruben er relativ<br />

stor, vælges en hydraulisk gravemask<strong>in</strong>e med en forholdsvis stor kapacitet. Der lejes en<br />

Komatsu PC 340LC, se figur O.2, med en skovlstørrelse på 2,1m 3 til 950kr/time<br />

[Stürup A/S, 2004]. Ud fra gravemask<strong>in</strong>ens kapacitet beregnes det hvor mange dumpere<br />

eller lastbiler, der skal til for at gravemask<strong>in</strong>en undgår ventetid.<br />

Figur O.2: Komatsu PC340LC<br />

O.2.2 Valg af mask<strong>in</strong>e til jordtransport<br />

Ved udgravn<strong>in</strong>g af byggegruben skal en del af den opgravede jord transporteres til Affaldsog<br />

Genbrugscenter Rørdal i <strong>Aalborg</strong> Øst. Ruten fra <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> til Affalds- og Genbrugscenter<br />

Rørdal er angivet på figur O.3 og udmålt til 7km.<br />

240


O.2. MATERIEL<br />

Figur O.3: Jordtransport rute<br />

Når køretøjet, der skal benyttes til jordtransporten, vælges, ses der på hvor langt jorden skal<br />

transporteres og i hvilket terræn. Valget står mellem en lastbil og en dumper. Dumperen<br />

har den fordel, at nyttelasten er høj i forhold til lastbilens. Lastbilen har dog en højere<br />

tophastighed og er billigere at leje. Da strækn<strong>in</strong>gen, hvor jorden skal transporteres over,<br />

hovedsageligt er i bymæssig bebyggelse, er det vurderet at lastbilens højere tophastighed<br />

ikke er en fordel. Derfor vælges dumpers til jordtransporten. Det vælges at leje Volvo A20<br />

dumpers, der ses på figur O.4 med en ladkapacitet på 12m3 l og en nyttelast på 22,68t til<br />

625kr/time [Stürup A/S, 2004].<br />

Antal af dumpers<br />

Figur O.4: Volvo dumber A20<br />

Ud fra kravet, at gravemask<strong>in</strong>en <strong>in</strong>gen ventetid må få, beregnes hvor mange dumpers, der<br />

skal <strong>in</strong>dsættes i drift.<br />

Den nævnte ladkapacitet på 12m3 l er strøget mål, det vurderes at det er muligt at læsse med<br />

10% toplæs uden at der tabes jord på vejen, hvormed ladkapaciteten bliver 13,2m 3 l . Jorden<br />

i byggegruben er antaget til at have en rumvægt på 1,8t/m 3 og tilhører kategorien råjord.<br />

Læssefaktoren for råjord er 0,8, hvilket medfører, at der i ladet kan være<br />

241


Med en rumvægt for råjorden på 1,8t/m 3 f<br />

13,2 · 0,8 = 10,6m 3 f<br />

bliver nyttelasten med fyldt lad<br />

10,6 · 1,8 = 19,1t<br />

BILAG O. JORDARBEJDE<br />

Denne tyngde overskrider ikke køretøjets lovmæssige bestemmelser. For at udnytte gravemask<strong>in</strong>ens<br />

fulde kapacitet skal gravemask<strong>in</strong>en fylde dumperen med et helt antal skovlfulde,<br />

i dette tilfælde 5stk. Det antages, at gravemask<strong>in</strong>en i gennemsnit opgraver de 2,1m 3 f for<br />

hver skovlfuld. Hver gang en dumber fyldes, flyttes da<br />

5 · 2,1 = 10,5m 3 f<br />

Til bestemmelse af antal nødvendige dumpere skal den faste cyklus for én dumper bestemmes,<br />

herunder er tiden for læsn<strong>in</strong>g, transport af jorden til tippen og manøvrer<strong>in</strong>g på hhv.<br />

byggepladsen og tippen <strong>in</strong>dregnet. Før læssetiden af dumperen kan bestemmes, skal den<br />

praktiske kapacitet af gravemask<strong>in</strong>en beregnes.<br />

Den praktiske kapacitet afhænger af den teoretiske kapacitet, der bestemmes af skovlens<br />

størrelse, byggegrubens dybde og gravemask<strong>in</strong>es rotation under arbejdet. Dumperen er, som<br />

det ses på figur O.4, placeret v<strong>in</strong>kelret på gravemask<strong>in</strong>en under læsn<strong>in</strong>g, hvormed rotationsv<strong>in</strong>klen<br />

bliver 90 ◦ .<br />

I [Anlægsteknik 1, 2001] aflæses kapaciteten for skovlstørrelsen 2,1m 3 og for råjord til<br />

290m3 f /h. Den teoretiske kapacitet bestemmes ved at reducere den fundne værdi med to<br />

faktorer fo og fs, der hhv. afhænger af gravedybden og rotationsv<strong>in</strong>klen. fo og fs aflæses til<br />

hhv. 0,92 og 1 i [Anlægsteknik 1, 2001]. Den teoretiske kapacitet er<br />

242<br />

290 · 0,92 · 1 = 266,8m 3 f /h


O.2. MATERIEL<br />

Den praktiske kapacitet er den faktiske mængde af jord, som opgraves i timen. Denne bestemmes<br />

ved en reducer<strong>in</strong>g af den teoretiske kapacitet med effektivitetsfaktoren C, som<br />

bestemmes af formel O.1<br />

[Anlægsteknik 1, 2001]<br />

hvor<br />

kp<br />

k f<br />

ks<br />

kk<br />

ka<br />

kms<br />

kle<br />

C = kp · k f · ks · kk · ka · kms · kle<br />

(O.1)<br />

er en personfaktor, der er et udtryk for små pauser og præcisionsniveau hos begge<br />

mask<strong>in</strong>føre, kp = 0,83 2<br />

er en kvalifikationsfaktor, der vurderer førerens dygtighed, k f = 1,0 svarende til<br />

alm<strong>in</strong>delige fører<br />

er en sigtbarhedsfaktor der, er et udtryk for nedsat arbejdstempo grundet dårlig<br />

sigtbarhed, ks = 1,0 da etabler<strong>in</strong>g af byggegruben sker om sommer/forår<br />

er en kobl<strong>in</strong>gsfaktor, der anvendes når flere mask<strong>in</strong>er arbejder sammen, kk = 0,95<br />

da gravemask<strong>in</strong>en arbejder sammen med en dumper<br />

er en arbejdsartsfaktor, der afhænger af omgivelserne. ka = 0,8 for store byggegruber<br />

er en mask<strong>in</strong>stopfaktor, som tager højde for mask<strong>in</strong>stop over en længere periode<br />

er en læsseeffektivitetsfaktor, der udtrykker hvilket niveau gravemask<strong>in</strong>en er i<br />

forhold til dumperen, kle = 0,9 da de holder på samme niveau<br />

Mask<strong>in</strong>stopfaktoren kms medtages ikke, da det er lejet materiel. De resterende faktorer er<br />

aflæst i [Anlægsteknik 1, 2001]. Effektivitetsfaktoren C er ved udregn<strong>in</strong>g af formel O.1<br />

bestemt til<br />

C = 0,83 2 · 1,0 · 0,95 · 0,8 · 0,9 = 0,47<br />

Den praktiske kapacitet bliver da<br />

Læssetiden for en dumper bestemmes til<br />

266,8 · 0,47 = 125,4m 3 f /h<br />

125,4<br />

10,5<br />

= 5,02m<strong>in</strong><br />

Transporttiden fra <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong> til Affalds- og Genbrugscenter Rørdal i <strong>Aalborg</strong> Øst<br />

beregnes ud fra en afstand på 7km. Det antages, at gennemsnitshastigheden med en fyldt<br />

dumper er 35km/t og returhastigheden er 45km/t. Transporttiden er da<br />

<br />

7 7<br />

60 · + = 21,33m<strong>in</strong><br />

35 45<br />

Den samlede manøvretid på henholdsvis byggepladsen og tippen er skønnet til 3m<strong>in</strong>. Den<br />

samlede tid en dumpers bruger på en cyklus er<br />

5,02 + 21,33 + 3 = 29,35m<strong>in</strong><br />

243


BILAG O. JORDARBEJDE<br />

Det nødvendige antal dumpers, der skal sættes i drift for at holde gravemask<strong>in</strong>en beskæftiget<br />

hele tiden, beregnes til<br />

29,35<br />

= 5,85 = 6dumper<br />

5,02<br />

Det vælges at <strong>in</strong>dsætte seks dumpers, da gravemask<strong>in</strong>en er flaskehalsen i processen. På den<br />

måde opbygges en buffer, og derved holdes gravemask<strong>in</strong>en igang.<br />

O.2.3 Lejeperiode<br />

Varigheden af udgravn<strong>in</strong>gen udregnes for jordmængden, der borttransporteres, for på den<br />

måde at bestemme perioden, hvor dumperne lejes over. Dernæst udregnes den samlede udgravn<strong>in</strong>gsperiode,<br />

hvor gravemask<strong>in</strong>en skal lejes over.<br />

Den samlede tid beregnes ud fra den praktiske gravekapacitet <strong>in</strong>kl. et 10% usikkerhedstillæg.<br />

Den samlede udgravn<strong>in</strong>gstid er<br />

13041<br />

= 116h<br />

125,4 · 0,9<br />

Ved beregn<strong>in</strong>g af de nødvendige arbejdsdage antages en arbejdsdagslængde på 8h. Antallet<br />

af arbejdsdage er<br />

116<br />

= 15arbe jdsdage<br />

8<br />

Gravemask<strong>in</strong>en lejes således i 15 dage. Dumperne skal lejes i<br />

De nødvendige arbejdsdage beregnes til<br />

82<br />

8<br />

9256<br />

= 82h<br />

125,4 · 0,9<br />

= 10arbe jdsdage<br />

Det antages, at jordmængden der lagres på pladsen, flyttes til depotet med en gummiged,<br />

hvilket dog ikke <strong>in</strong>dgår i ovenstående beregn<strong>in</strong>ger.<br />

O.3 Tilbudskalkulation<br />

På baggrund af de opstillede aktiviteter og det tilhørende tidsforbrug opstilles en tilbudskalkulation.<br />

Tilbudskalkulationen er udført på baggrund af "V&S Priser for Husbygn<strong>in</strong>g -<br />

Brutto 2001" og "V&S Priser for Anlæg - Brutto 2001" prisbøgerne og fremgår af tabel<br />

O.1. Ved leje af materiel er der regnet med hele arbejdsdage på 8h.<br />

244


O.3. TILBUDSKALKULATION<br />

V&S Beskrivelse Mængde Pris/Enhed Pris<br />

Prisnr. [kr]<br />

GVS-anlæg<br />

01.71,01 Nedspuln<strong>in</strong>g og optagn<strong>in</strong>g 1 120stk 16.800kr/20stk 100.800<br />

01.71,03 Sugespidsanlæg 213dgn 403kr/20stk/dgn 515.034<br />

Spunsvægge<br />

03.10.01,01 Anstill<strong>in</strong>g af rambuk 15.200<br />

03.10.02,02 Spunsjern 1.392m 525kr/lbm 730.800<br />

03.10.10,04 Ankerplade 22stk 4.976kr/stk 109.492<br />

- Afrign<strong>in</strong>g 2 22stk 0kr/stk 0<br />

Udgravn<strong>in</strong>g<br />

- Gravemask<strong>in</strong>e 3 1stk 950kr/time/stk 110.200<br />

- Dumpers 4 6stk 625kr/time/stk 307.500<br />

Deponer<strong>in</strong>gs afgift<br />

- Råjordsdeponer<strong>in</strong>g 5 9.256m 3 20kr/t 333.216<br />

Total pris 2.222.242<br />

1 Antaget mængde/størrelse, 120stk à 5m<br />

2 Afrign<strong>in</strong>gsprisen er lig skrapværdi for spunsvæg<br />

3 Lejeperiode på 116h. Data stammer fra [Stürup A/S, 2004]<br />

4 Lejeperiode på 82h. Data stammer fra [Stürup A/S, 2004]<br />

5 Rumvægt på 1,8t/m 3<br />

O.3.1 Prisreguler<strong>in</strong>g<br />

Tabel O.1: Tilbudskalkulation for etabler<strong>in</strong>g af byggegrube<br />

Prisbogens enhedspriser er som før nævnt udregnet på grundlag af prisniveauet i januar<br />

2001. Ved beregn<strong>in</strong>g af tilbudskalkulationen i januar 2004 må der derfor foretages en prisreguler<strong>in</strong>g.<br />

I tabel O.2 udføres denne prisreguler<strong>in</strong>g.<br />

Indeks for enhedspris 01.01.2001 162,7<br />

Indeks for enhedspris 01.01.2004 172,9<br />

Indeksforskel 10,2<br />

Beregn<strong>in</strong>gsgrundlag 2.222.242 kr<br />

Reguler<strong>in</strong>gsbeløb:<br />

2.222.242 x 10,2<br />

162,7<br />

139.317 kr<br />

Beregn<strong>in</strong>gsgrundlag + reguler<strong>in</strong>gsbeløb 2.361.559 kr<br />

Tabel O.2: Prisreguler<strong>in</strong>g af tilbudskalkulationen til januar 2004<br />

245


246<br />

BILAG O. JORDARBEJDE


Bilag P<br />

Opførelse af kælder<br />

I dette bilag bestemmes mængde- og tidsforbrug under opførelsen af kælderen. Mængderne<br />

beregnes ved anvendelse af målene, som ses på figur P.1.<br />

P.1 Materialeforbrug<br />

P.1.1 Forskall<strong>in</strong>g<br />

Figur P.1: Snit af kælderkonstruktion, alle mål i m<br />

Kældergulvene udstøbes i 24 sektioner med en bredde på 5 m og en længde på 20 m.<br />

Disse sektioner adskilles med gulvledere, som angiver støbehøjde, bestemmer beliggenhed<br />

af fuger samt begrænser betonen. Den samlede længde af gulvledere, der skal anvendes,<br />

beregnes.<br />

247


Nedre gulv : 13 · 40 + 3 · 58 = 694,0m<br />

Øvre gulv : 13 · 38,9 + 3 · 56,9 = 676,4m<br />

I alt : 694,0 + 676,4 = 1370,4m<br />

BILAG P. OPFØRELSE AF KÆLDER<br />

Kældervæggene støbes i sektioner på ti meter. Til <strong>in</strong>dervæggene, som er 3,35m høje, lejes<br />

en forskall<strong>in</strong>gsmængde, der svarer til to dobbeltsidede sektioner. For en sektion giver dette<br />

følgende forskall<strong>in</strong>gsareal.<br />

2 · 3,35 · 10 = 67m 2<br />

Der placeres tre skråafstivere på hver side af forskall<strong>in</strong>gen, dvs. seks stk. pr. sektion og 24<br />

stk. i alt.<br />

Ydervæggene, der er 1,35m høje, støbes op mod <strong>in</strong>dervæggene, og der lejes en forskall<strong>in</strong>gsmængde,<br />

som svarer til fire ensidede sektioner. For en sektion giver dette følgende forskall<strong>in</strong>gsareal.<br />

1,35 · 10 = 13,5m 2<br />

Der placeres tre skråafstivere pr. sektion, hvilket giver 12 stk. for fire sektioner.<br />

Det samlede areal af opstillet forskall<strong>in</strong>g udregnes til<br />

P.1.2 Armer<strong>in</strong>g<br />

A f orskall<strong>in</strong>g = (39,3 · 3,35 + 57,3 · 3,35) · 2 · 2 + (40 + 58) · 2 = 1490m 2<br />

I gulvene anvendes armer<strong>in</strong>gsnet i over- og underside med en maskevidde på 200 mm udført<br />

i Y10 kamstål. I begge kældergulve anvendes som udgangspunkt net med dimensionerne<br />

5000 × 5000 mm og en stødlængde på 0,5m. I det nederste kældergulv er der i bredden plads<br />

til 7 net og i længden 12. I både bredden og længden resterer der 4 m, og hertil anvendes 19<br />

net med dimensionerne 4000 × 5000 mm og et net med dimensionerne 4000 × 4000 mm.<br />

248<br />

Antal 5000 × 5000 : 7 · 12 · 2 = 168stk<br />

Antal 4000 × 5000 : 19 · 2 = 38stk<br />

Antal 4000 × 4000 : 1 · 2 = 2stk


P.1. MATERIALEFORBRUG<br />

I det øverste gulv kan i bredden anvendes 8 og i længden 12 net. Herefter resterer både 2,9<br />

m i bredden og længden, som udfyldes med 20 net med dimensionerne 5000 × 2900 mm og<br />

et net med dimensionerne 2900 × 2900 mm.<br />

Antal 5000 × 5000 : 8 · 12 · 2 = 192stk<br />

Antal 5000 × 2900 : 20 · 2 = 40stk<br />

Antal 2900 × 2900 : 1 · 2 = 2stk<br />

I de yderste kældervægge anvendes Y8 kamstål med en afstand på 150 mm, hvilket bevirker,<br />

at der benyttes 6,67 stk. pr. meter. Armer<strong>in</strong>gen til de yderste vægge skal klippes og bukkes<br />

på pladsen, hvorfor armer<strong>in</strong>gsmængden bestemmes i antal meter. Støbn<strong>in</strong>gen af de yderste<br />

vægge sker i 20 sektioner med en højde på 1,35 m og en bredde 10 m. Til den lodrette<br />

armer<strong>in</strong>g anvendes stænger med en højde, der svarer til væggens højde, men af hensyn til<br />

forankr<strong>in</strong>gen mellem vægsektionerne anvendes 11 m længdearmer<strong>in</strong>g.<br />

Antal 1,35 m : (40 + 58) · 6,67 · 2 = 1307stk<br />

Antal 11 m : 1,35 · 6,67 · (4 + 6) · 2 = 180stk<br />

Antal meter : 1307 · 1,35 + 180 · 11 = 3745m<br />

Disse armer<strong>in</strong>gsstænger vejer 0,407 kg/m, hvorved vægten bliver<br />

Vægt : 3745 · 0,407 = 1524kg<br />

I den <strong>in</strong>derste væg anvendes netarmer<strong>in</strong>g magen til armer<strong>in</strong>gen i gulvet med en højde svarende<br />

til væggens højde, dvs. 3,35 m og med en længde på 5,5 m, hvilket bevirker, at der<br />

skal to net i hver vægsektion. Væggen støbes i 20 sektioner, hvor to af sektionerne er m<strong>in</strong>dre<br />

end de øvrige, og her anvendes net med dimensionerne 3,35 × 4500 mm.<br />

Antal 3350 × 5500 : 18 · 2 = 36stk<br />

Antal 3350 × 4500 : 2 · 2 = 4stk<br />

Det samlede areal af armer<strong>in</strong>gsnet beregnes ud fra de angivne mængder af armer<strong>in</strong>gsnet.<br />

Anet = (168 + 192) · 5 · 5 + 38 · 4 · 5 + 2 · 4 · 4 + 40 · 5 · 2,9 + 2 · 2,9 · 2,9 + 3,35 · 5,5 · 36<br />

+3,35 · 4,5 · 4 = 11112m 2<br />

249


P.1.3 Beton<br />

Det nederste kældergulv har dimensionerne 40 × 58 × 0,2 m.<br />

Vnederst = 40 · 58 · 0,2 = 464m 3<br />

Det øverste kældergulv har dimensionerne 38,9 × 56,9 × 0,2 m.<br />

Vøverst = 38,9 · 56,9 · 0,2 = 443m 3<br />

Samlet mængde beton i kældergulvene bliver således<br />

Vgulv = 464 + 443 = 907m 3<br />

BILAG P. OPFØRELSE AF KÆLDER<br />

De længste af de yderste vægge i kælderen har dimensionerne 58 × 1,35 × 0,2 og de korte<br />

har 40 × 1,35 × 0,2.<br />

Vyderst = 2 · (1,35 · 0,2 · (58 + 40)) = 53m 3<br />

De længste af de <strong>in</strong>derste vægge i kælderen har dimensionerne 57,3 × 3,35 × 0,2 og de<br />

korte har 39,3 × 3,35× 0,2.<br />

V<strong>in</strong>derst = 2 · (3,35 · 0,2 · (57,3 + 39,3)) = 129m 3<br />

Samlet mængde beton i væggene bliver således<br />

P.1.4 Drænmateriale<br />

Vvægge = 53 + 129 = 182m 3<br />

Til dræn mellem de to kældergulvene anvendes s<strong>in</strong>gels med en lagtykkelse på 0,35 m.<br />

Vs<strong>in</strong>gels = 38,9 · 56,9 · 0,35 = 775m 3<br />

Mellem de to kældervægge anvendes flam<strong>in</strong>go med riller, der anvendes som dræn, med<br />

en tykkelse på 0,15 m. Flam<strong>in</strong>golaget på limes fra bunden af <strong>in</strong>dervæggen til toppen af<br />

ydervæggen, dvs. med en højde på 1,35 m.<br />

250<br />

A f lam<strong>in</strong>go = (38,9 + 57,3) · 1,35 · 2 = 260m 2


P.1. MATERIALEFORBRUG<br />

P.1.5 Støbn<strong>in</strong>g af nederste kældergulv<br />

Til støbn<strong>in</strong>g af det nederste kældergulv anvendes pr<strong>in</strong>cippet for støbn<strong>in</strong>g af et betondæk og<br />

ved anvendelse af 4 mand.<br />

Det undlades at anvende et renselag, og istedet udlægges folie. Herefter udlægges armer<strong>in</strong>gen,<br />

og der anvendes 20 m pr. m 2 gulv. Y10-jern vejer 0,636 kg/m, hvilket bevirker, at der<br />

bruges 13 kg/m 2 . Ved anvendelse af denne værdi aflæses arbejdstiden til 7,5 mh/t. Tidsforbruget<br />

til udlægn<strong>in</strong>g af armer<strong>in</strong>gen bestemmes til<br />

harmer<strong>in</strong>g = 13 7,5<br />

· · 2320 = 57h ∼ 8dage<br />

1000 4<br />

Det antages, at udlægn<strong>in</strong>gen af folien og så kan ske <strong>in</strong>denfor de 8 dage.<br />

Derefter udstøbes gulvet ved anvendelse af en betonspand med et volumen på 750 l. Dette<br />

tager 0,31 mh/m 2 , og tidsforbruget bliver således<br />

hstøbn<strong>in</strong>g = 0,31<br />

4<br />

· 2320 = 180h ∼ 24dage<br />

Herefter skal kældergulvet afb<strong>in</strong>de, og det vurderes, at dette tager 3 døgn. Det samlede<br />

tidsforbrug ved støbn<strong>in</strong>g af det nederste kældergulv bliver således<br />

hnederste = 8 + 24 + 3 = 35dage<br />

P.1.6 Støbn<strong>in</strong>g af sektion i <strong>in</strong>derste væg<br />

Støbn<strong>in</strong>gen af de <strong>in</strong>derste vægge sker i sektioner på 10 m, og der anvendes netarmer<strong>in</strong>g med<br />

samme mål som armer<strong>in</strong>gen i gulvene.<br />

Forskall<strong>in</strong>gsarealet beregnes til<br />

A f orskall<strong>in</strong>g = 3,35 · 10 · 2 = 67m 2<br />

Under antagelse af at de enkelte flager i forskall<strong>in</strong>gen har et areal på 5 m 2 aflæses tidsforbruget<br />

til 0,38 mh/m 2 . Ved anvendelse af fire mand er tidsforbruget til opstill<strong>in</strong>g af<br />

forskall<strong>in</strong>gen<br />

h f orskall<strong>in</strong>g = 67 · 0,38<br />

4<br />

= 6,4h<br />

251


BILAG P. OPFØRELSE AF KÆLDER<br />

Med det pågældende armer<strong>in</strong>gsnet fås 10 m armer<strong>in</strong>g pr. m 2 , og da de vejer 0,636 kg/m<br />

foref<strong>in</strong>des 6,36 kg/m 2 . Ved anvendelse af denne værdi aflæses tidsforbruget til 12 mh/t.<br />

Herved bliver tidsforbruget til ilægn<strong>in</strong>g af armer<strong>in</strong>g<br />

harmer<strong>in</strong>g = 6,36 12<br />

· 3,35 · 11 · = 0,7h<br />

1000 4<br />

Derefter støbes vægsektionen ved anvendelse af en betonspand med et volumen på 750 l, og<br />

tidsforbruget aflæses til 0,41 mh/m 3 . Herved beregnes støbetiden til<br />

hstøbe = 3,35 · 10 · 0,2 · 0,41<br />

4<br />

= 0,7h<br />

Det samlede tidsforbrug til støbn<strong>in</strong>g af en vægsektion i den <strong>in</strong>derste væg er således<br />

P.1.7 Støbn<strong>in</strong>g af øverste kældergulv<br />

hyderste = 6,4 + 0,7 + 0,7 = 7,8h<br />

Under støbn<strong>in</strong>gen af det øverste kældergulv anvendes også alle fire mand. Tidsforbruget til<br />

støbn<strong>in</strong>gen bestemmes ud fra pr<strong>in</strong>cippet for støbn<strong>in</strong>g af et betongulv med et areal på 4000 m 2<br />

og en højde på 150 mm, hvilket dog er forskellig fra det pågældende gulv. Gulvet udstøbes<br />

i 24 sektioner med en bredde på 5 m og en længde på 20 m, og direkte fra betonbilen ved<br />

anvendelse af en pumpe. Støbn<strong>in</strong>gen kan opdeles i delopgaverne vist i tabel P.1, for hvilke<br />

tidsforbruget er beregnet.<br />

Delopgave Enhedstidsforbrug Tidsforbrug<br />

Grundtid 4,1 m<strong>in</strong>/m 2 9397 m<strong>in</strong><br />

Glitn<strong>in</strong>g 3,5 m<strong>in</strong>/m 2 8033 m<strong>in</strong><br />

Vacuumbehandl<strong>in</strong>g 2,2 m<strong>in</strong>/m 2 5042 m<strong>in</strong><br />

Gener ved kanter 1,9 m<strong>in</strong>/lbm 896 m<strong>in</strong><br />

Udlægn<strong>in</strong>g af armer<strong>in</strong>g 0,7 m<strong>in</strong>/m 2 1604 m<strong>in</strong><br />

Rengør<strong>in</strong>g 42 m<strong>in</strong>/gang 1008 m<strong>in</strong><br />

Tabel P.1: Delopgaver under støbn<strong>in</strong>g af øverste kældergulv<br />

Det samlede tidsforbrug til støbn<strong>in</strong>g af det øverste gulv bestemmes ud fra den forudsætn<strong>in</strong>g,<br />

at det er muligt for to mand at vacuumbehandle og glitte, mens de to andre foretager selve<br />

støbn<strong>in</strong>gen. Dermed bliver tidsforbruget<br />

høverste = 9397 + 896 + 1604 + 1008 = 12401m<strong>in</strong> ∼ 29dage<br />

Herefter skal det øverste gulv afb<strong>in</strong>de i 3 dage, og dermed bliver det samlede tidsforbrug 31<br />

dage.<br />

252


P.1. MATERIALEFORBRUG<br />

P.1.8 Støbn<strong>in</strong>g af sektion i yderste væg<br />

Under støbn<strong>in</strong>g af sektionerne i den yderste væg arbejder mandskabet i hold på to personer.<br />

Først opstilles forskall<strong>in</strong>gen, som har et areal på<br />

A f orskall<strong>in</strong>g = 1,35 · 10 = 13,5m 2<br />

Under antagelse af at de enkelte flager i forskall<strong>in</strong>gen har et areal på 5 m 2 aflæses tidsforbruget<br />

til 0,38 mh/m 2 . Ved anvendelse af to mand er tidsforbruget til opstill<strong>in</strong>g af forskall<strong>in</strong>gen<br />

h f orskall<strong>in</strong>g = 13,5 · 0,38<br />

2<br />

= 2,6h<br />

Herefter klippes og b<strong>in</strong>des armer<strong>in</strong>gen. Der anvendes Y8-jern med en afstand på 150 mm<br />

både lodret og vandret, hvilket giver 6,67 stænger på meter. Derved anvendes 13,3 m pr. m 2 ,<br />

og da Y8 vejer 0,407 kg/m er vægten pr. m 2<br />

marmer<strong>in</strong>g = 13,3 · 0,407 = 5,4kg/m 2<br />

Ved anvendelse af denne værdi aflæses tidsforbruget til klipn<strong>in</strong>g og b<strong>in</strong>d<strong>in</strong>g til hhv. 6,0<br />

mh/t og 26 mh/t. Ved anvendelse af sektionens areal på 13,5m 2 bliver tidsforbruget til de<br />

to opgaver således<br />

hklip+b<strong>in</strong>d = 5,4 6,0 5,4 26<br />

· 13,5 · + · 13,5 · = 1,2h<br />

1000 2 1000 2<br />

Derefter støbes vægsektionen ved anvendelse af en betonspand med et volumen på 750 l, og<br />

tidsforbruget aflæses til 0,41 mh/m 3 . Herved beregnes støbetiden til<br />

hstøbe = 1,35 · 10 · 0,2 · 0,41<br />

2<br />

= 0,6h<br />

Det samlede tidsforbrug til støbn<strong>in</strong>g af en vægsektion i den yderste væg er således<br />

hyderste = 2,6 + 1,2 + 0,6 = 4,4h<br />

Dette betyder, at det ca. tager to mand en halv arbejdsdag at støbe en vægsektion i den<br />

yderste kældervæg. Den resterende tid af arbejdsdagen kan anvendes til limn<strong>in</strong>g af flam<strong>in</strong>go.<br />

253


P.2 Tilbudskalkulation<br />

BILAG P. OPFØRELSE AF KÆLDER<br />

Der opstilles en tilbudskalkulation ud fra de opstillede aktiviteter med tilhørende beregnede<br />

mængder. Tilbudskalkulationen er udført på baggrund af "V&S Prisbøger for Husbygn<strong>in</strong>g<br />

- Brutto 2001"og fremgår af tabel P.2. Der er <strong>in</strong>ter- og ekstrapoleret l<strong>in</strong>eært mellem enhedspriserne<br />

i prisbogen. Der ses bort fra gulvledere og betonpumperen.<br />

V&S Beskrivelse Mængde Pris/Enhed Pris<br />

Prisnr. [kr]<br />

Beton<br />

04.10.31,13 Gulve 1 907m 3 1.340kr/m 3 1.215.380<br />

04.10.31,06 Vægge 1 182m 3 1.652kr/m 3 300.664<br />

Løse s<strong>in</strong>gels<br />

03.15.29,01 Lever<strong>in</strong>g og udlægn<strong>in</strong>g 775m 3 207kr/m 3 160.425<br />

Flam<strong>in</strong>go<br />

03.15.29,01 Lever<strong>in</strong>g og <strong>in</strong>dstøbn<strong>in</strong>g 2 260m 2 289kr/m 2 75.140<br />

Armer<strong>in</strong>g<br />

04.10.26,01 Ydervæg 3 1524kg 23,87kr/kg 36.378<br />

04.10.29,08 Indervæg og gulve 4 11112m 2 72,56kr/m 2 806.287<br />

Systemforskall<strong>in</strong>g<br />

04.10.01,01 Kældervægge 5 1490m 2 164kr/m 2 244.360<br />

Samlet pris<br />

I 2001 kr. 2.838.634<br />

1 Aggresiv miljøklasse. Pris dækker lever<strong>in</strong>g og støbn<strong>in</strong>g.<br />

2 Tilnærm<strong>in</strong>g til isoler<strong>in</strong>gsgulvplader, b = 150mm<br />

3 Y 8. Pris dækker lever<strong>in</strong>g, bukn<strong>in</strong>g og anbr<strong>in</strong>gelse i form.<br />

4 Y 10. Et armer<strong>in</strong>gsnet i <strong>in</strong>dervæg og to net i begge gulve. Pris dækker lever<strong>in</strong>g og udlæggelse.<br />

5 Pris dækker opstill<strong>in</strong>g, nedtagn<strong>in</strong>g og leje.<br />

Prisreguler<strong>in</strong>g<br />

Tabel P.2: Tilbudskalkulation for etabler<strong>in</strong>g af kælder<br />

Priserne i tabel P.2 er angivet i 2001 priser. Disse priser reguleres til 2004 priser, hvilket<br />

gøres ud fra den relative <strong>in</strong>dekstilvækst. Herved f<strong>in</strong>des den samlede regulerede tilbudspris<br />

for opførelsen af kælderen, som angives i tabel P.3.<br />

254<br />

Indeks for enhedspris 01.01.2001 162,7<br />

Indeks for enhedspris 01.01.2004 172,9<br />

Indeksforskel 10,2<br />

Beregn<strong>in</strong>gsgrundlag 2.838.634 kr<br />

Reguler<strong>in</strong>gsbeløb:<br />

2.838.634 x 10,2<br />

162,7<br />

177.960 kr<br />

Beregn<strong>in</strong>gsgrundlag + reguler<strong>in</strong>gsbeløb 3.194.563 kr<br />

Tabel P.3: Prisreguler<strong>in</strong>g af tilbudskalkulationen til januar 2004


Bilag Q<br />

Montagearbejde<br />

I dette bilag bestemmes den samlede montagetid for <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s tårn. Yderligere<br />

udarbejdes en tilbudskalkulation for dette montagearbejde.<br />

Q.1 Montagetid<br />

Montagetiden udregnes i dette afsnit, idet der afgrænses til at regne på <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s<br />

tårn, hvilket fremgår på figur Q.1.<br />

Figur Q.1: <strong>Kennedy</strong> <strong>Arkaden</strong>s tårn<br />

Tårnet forudsættes at <strong>in</strong>dgå som en del af hele bygn<strong>in</strong>gen. Det betyder, at sydgavlen for<br />

tårnets 6. og 7. etage består af vægelementer imodsætn<strong>in</strong>g til de øvrige etager, hvor denne<br />

gavl består af søjleelementer. Ydermere simplificeres opbygn<strong>in</strong>gen af de enkelte etager i<br />

tårnet, således at disse er ens, dog er stueetagens højde 5m, mens de øvrige er 3,4m.<br />

255


BILAG Q. MONTAGEARBEJDE<br />

Ved opdel<strong>in</strong>g af etagerne i elementer tages der udgangspunkt i stueetagen. Elementerne<br />

opdeles således, at disse kan transporteres med normale reolvogne. Når reolvognene ankommer<br />

til byggepladsen, monteres elementerne direkte fra vognene, og der tages hensyn til,<br />

at nogle af elementerne skal vendes <strong>in</strong>den de monteres. Yderligere tages der hensyn til de<br />

enkelte elementers maksimale vægt ved opdel<strong>in</strong>gen således, at de valgte kraner kan håndtere<br />

disse.<br />

Q.1.1 Vægelementer<br />

Dimensionerne på de præfabrikerede ydre vægelementer af beton f<strong>in</strong>des i tabel Q.1. Tykkelsen<br />

af vægelementerne er 180mm. Ydermere f<strong>in</strong>des krantiden, som er bestemt til 15 m<strong>in</strong>utter pr.<br />

stk., ud fra et tidsstudie for en typisk montagecyklus af et halbyggeri [Anlægsteknik 2, 2003].<br />

Yderligere figurerer følgende symboler<br />

M monter<strong>in</strong>g, sammenkobl<strong>in</strong>g, afstivn<strong>in</strong>g og juster<strong>in</strong>g af elementerne<br />

F fugn<strong>in</strong>g, f.eks. udstøbn<strong>in</strong>g af fugerne med beton <strong>in</strong>kl. armer<strong>in</strong>g eller stopn<strong>in</strong>g med<br />

m<strong>in</strong>eraluld langs kanterne<br />

hvis værdier, afhængig af arbejdets type, aflæses i [Anlægsteknik 2, 2003].<br />

Etage Dimension (l × h) Areal Krantid M F M + F Antal<br />

[mm] [m 2 ] [m<strong>in</strong>/stk] [mh/stk] [mh/stk] [mh/stk] [stk]<br />

Stue 2935 × 4740 13,91 15 1 0,38 1,38 2<br />

2200 × 4740 10,43 15 1 0,38 1,38 4<br />

2400 × 4740 11,38 15 1 0,38 1,38 8<br />

2090 × 4740 9,91 15 1 0,38 1,38 1<br />

1. - 5. 2935 × 3140 9,22 15 1 0,38 1,38 2<br />

2200 × 3140 6,91 15 1 0,38 1,38 4<br />

2400 × 3140 7,54 15 1 0,38 1,38 8<br />

2090 × 3140 6,56 15 1 0,38 1,38 1<br />

6. - 7. 2935 × 3140 9,22 15 1 0,38 1,38 2<br />

2200 × 3140 6,91 15 1 0,38 1,38 4<br />

2400 × 3140 7,54 15 1 0,38 1,38 8<br />

2090 × 3140 6,56 15 1 0,38 1,38 1<br />

2400 × 3140 7,54 15 1 0,38 1,38 2<br />

3600 × 3140 11,30 15 1 0,38 1,38 2<br />

2190 × 3140 6,88 15 1 0,38 1,38 1<br />

Tabel Q.1: Vægelementerne på de enkelte etager<br />

Ved beregn<strong>in</strong>g af det totale tidsforbrug pr. vægelement antages det, at M og F er uafhængig<br />

af størrelserne på vægelementerne. De i tabel Q.1 angivne dimensioner på elementerne er<br />

udvendige mål.<br />

256


Q.1. MONTAGETID<br />

Antallet af mandtimer til montagen af stueetagens vægelementer beregnes vha. tabel Q.1,<br />

idet der ikke regnes med gentagelseseffekt, til<br />

t = 15stk · 1,38mh/stk = 20,7mh<br />

Ved at sætte et sjak på 3 mand (udover kranføreren) til at udføre montagen af vægelementerne<br />

og <strong>in</strong>dregne krantiden fås en montagetid for stueetagen på<br />

T = 20,7mh<br />

3m<br />

+ 15stk · 15m<strong>in</strong>/stk<br />

60m<strong>in</strong>/h<br />

= 10,65h<br />

På tilsvarende måde og med samme antagelser som ovenfor bestemmes montagetiden for 1.<br />

- 5. og 6. - 7. etage. Resultaterne fremgår af tabel Q.2.<br />

Q.1.2 Søjler<br />

Etage Montagetid [h]<br />

Stue 10,65<br />

1. - 5. 10,65<br />

6. - 7. 14,20<br />

Tabel Q.2: Montagetiderne for de enkelte etager<br />

De data som skal anvendes til beregn<strong>in</strong>g af montagetiden for de præfabrikerede søjler angives<br />

i tabel Q.3 efter sammen pr<strong>in</strong>cip som i afsnit Q.1.1.<br />

Etage Dimension (b × l × h) Krantid M F M + F Antal<br />

[mm] [m<strong>in</strong>/stk] [mh/stk] [mh/stk] [mh/stk] [stk]<br />

Stue 420 × 420 × 4740 15 0,90 0,10 1,00 2<br />

420 × 600 × 4740 15 0,90 0,10 1,00 1<br />

420 × 800 × 4740 15 0,90 0,10 1,00 2<br />

420 × 240 × 4740 15 0,90 0,10 1,00 3<br />

1. - 5. 420 × 420 × 3140 15 0,90 0,10 1,00 2<br />

420 × 600 × 3140 15 0,90 0,10 1,00 1<br />

420 × 800 × 3140 15 0,90 0,10 1,00 2<br />

420 × 240 × 3140 15 0,90 0,10 1,00 3<br />

6. - 7. 420 × 600 × 3140 15 0,90 0,10 1,00 1<br />

420 × 800 × 3140 15 0,90 0,10 1,00 2<br />

420 × 240 × 3140 15 0,90 0,10 1,00 1<br />

Tabel Q.3: Data for de præfabrikerede søjler<br />

Ved bestemmelse af M og F i tabel Q.3 regnes tiderne uafhængig af højden. Højden af<br />

søjlerne er bestemt som den <strong>in</strong>dvendige højde af etagerne.<br />

257


BILAG Q. MONTAGEARBEJDE<br />

Ved beregn<strong>in</strong>g af montagetiden for søjlerne på de enkelte etager tages der hensyn til gentagelsesfaktoren.<br />

Gentagelsesfaktoren tager hensyn til oplær<strong>in</strong>gsfasen og <strong>in</strong>dkør<strong>in</strong>gsfasen.<br />

I oplær<strong>in</strong>gsfasen får den udførende <strong>in</strong>struktion og vejledn<strong>in</strong>g i arbejdets udførelser, hvorpå<br />

arbejdsmetoden justeres. I <strong>in</strong>dkør<strong>in</strong>gsfasen opnås der større og større fortrolighed med arbejdet,<br />

arbejdsbevægelser gøres stadig mere hensigtsmæssige og metoden f<strong>in</strong>justeres. Dette<br />

tages i regn<strong>in</strong>g ved benyttelse af Wrights formel, som fremgår af formel Q.1.<br />

[Anlægsteknik 2, 2003]<br />

hvor<br />

tx = T1 · x −k<br />

(Q.1)<br />

tx er tiden i gennemsnit pr. enhed [mh]<br />

T1 er det teoretiske tal for styktiden for den første enhed [-]<br />

x<br />

k<br />

er antal udførte enheder [-]<br />

er gentagelsesfaktoren eller reduktionsfaktoren, der ligger i oplær<strong>in</strong>gs- og <strong>in</strong>dkør<strong>in</strong>gstiden<br />

[-]<br />

T1 og k bestemmes ud fra [Anlægsteknik 2, 2003] ved opstill<strong>in</strong>g af følgende to lign<strong>in</strong>ger<br />

med to ubekendte.<br />

Løses de fås<br />

(0,90 + 0,10) = T1 · 150 −k<br />

1,21 · (0,90 + 0,10) = T1 · 25 −k<br />

T1 = 1,704<br />

k = 0,106<br />

Gennemsnitstiden pr. enhed tx for søjlerne i stueetagen bliver ved brug af formel Q.1<br />

tstue,8 = 1,704 · 8 −0,106 = 1,37mh/stk<br />

Ved bestemmelse af gennemsnitstiden pr. enhed tx for de 8 søjler på 1. etage tages <strong>in</strong>dlær<strong>in</strong>gen<br />

fra stueetagen med i regn<strong>in</strong>g. Derved fås<br />

258<br />

t1,8 = 1,704 · 16 −0,106 = 1,27mh/stk


Q.1. MONTAGETID<br />

Resultaterne for de øvrige etager fremgår af tabel Q.4.<br />

Etage tx [mh/stk]<br />

Stue 1,37<br />

1. 1,27<br />

2. 1,22<br />

3. 1,18<br />

4. 1,15<br />

5. 1,13<br />

6. 1,12<br />

7. 1,11<br />

Tabel Q.4: Gennemsnitstider pr. enhed<br />

Ligeledes ved anvendelse af et sjak på 3 mand fås følgende montagetid for søjlerne i stueetagen.<br />

Beregn<strong>in</strong>gspricippet er det samme som i afsnit Q.1.1.<br />

Tstue,8 =<br />

1,37mh/stk · 8stk<br />

3m<br />

De øvrige montagetider pr. etage fremgår af tabel Q.5.<br />

+ 8stk · 15m<strong>in</strong>/stk<br />

60m<strong>in</strong>/h<br />

Etage Montagetid [h]<br />

Stue 5,65<br />

1. 5,39<br />

2. 5,25<br />

3. 5,15<br />

4. 5,07<br />

5. 5,01<br />

6. 2,49<br />

7. 2,48<br />

Tabel Q.5: Montagetid for søjlerne pr. etage<br />

= 5,65h<br />

259


Q.1.3 Bjælker<br />

BILAG Q. MONTAGEARBEJDE<br />

De data, som skal anvendes til beregn<strong>in</strong>g af montagetiden for de præfabrikerede bjælker,<br />

angives i tabel Q.6 efter samme pr<strong>in</strong>cip som i afsnit Q.1.1.<br />

Etage Dimension (l) Krantid M F M + F Antal<br />

[mm] [m<strong>in</strong>/stk] [mh/stk] [mh/stk] [mh/stk] [stk]<br />

Stue - 7. 15175 10 0,57 0,13 0,7 1<br />

14370 10 0,57 0,13 0,7 1<br />

5965 10 0,57 0,13 0,7 1<br />

Tabel Q.6: Data for de præfabrikerede bjælker<br />

Ved bestemmelse af M og F i tabel Q.6 regnes tiderne uafhængige af længden. Længden af<br />

bjælkerne er bestemt ud fra et spænd fra yderkant til yderkant af søjlerne.<br />

Montagetiden for bjælkerne beregnes uden hensyntagen til <strong>in</strong>dlær<strong>in</strong>g, dvs. gentagelsesfaktoren,<br />

og derved er beregn<strong>in</strong>gspr<strong>in</strong>cippet det samme som i afsnit Q.1.1. Derfor gennemgås<br />

udregn<strong>in</strong>gerne ikke i detajler og resultaterne fremgår af tabel Q.7.<br />

Q.1.4 Dækelementer<br />

Etage Montagetid [h]<br />

Stue - 7. 1,20<br />

Tabel Q.7: Montagetid for bjælkerne pr. etage<br />

De data, som skal anvendes til beregn<strong>in</strong>g af montagetiden for de præfabrikerede dækelementer,<br />

angives i tabel Q.8 efter samme pr<strong>in</strong>cip som i afsnit Q.1.1. Tykkelsen af dækelementerne<br />

er 220mm.<br />

Etage Dimension (l × b) Areal Krantid M F M + F Antal<br />

[mm] [m 2 ] [m<strong>in</strong>/stk] [mh/stk] [mh/stk] [mh/stk] [stk]<br />

1. - 7. 8740 × 1200 10,49 8 0,25 0,39 0,64 9<br />

13950 × 1200 16,74 8 0,25 0,39 0,64 9<br />

Tabel Q.8: Data for de præfabrikerede dækelementer<br />

Ved bestemmelse af M og F i tabel Q.8 er tiderne bestemt på baggrund af en elementstørrelse<br />

på 10m 2 , da dette er det største, som er opgivet i [Anlægsteknik 2, 2003]. Længden af<br />

dækelementerne er det frie spænd, og derved er længderne i tabel Q.8 uden vederlag. Vederlagsdybden<br />

har stor <strong>in</strong>dflydelse på selve montagen og udførelsen, men montagetiden er<br />

uændret ved forlængelse af bjælkerne med vederlagsdybden, derfor ses der bort fra denne.<br />

260


Q.1. MONTAGETID<br />

Montagetiden for dækelementerne beregnes uden hensyntagen til <strong>in</strong>dlær<strong>in</strong>g, dvs. gentagelsesfaktoren,<br />

og derved er beregn<strong>in</strong>gspr<strong>in</strong>cippet det samme som i afsnit Q.1.1. Derfor gennemgås<br />

udregn<strong>in</strong>gerne ikke i detajler, og resultaterne fremgår af tabel Q.9.<br />

Q.1.5 Tagelementer<br />

Etage Montagetid [h]<br />

1. - 7. 6,24<br />

Tabel Q.9: Montagetid for dækelementerne pr. etage<br />

De data, som skal anvendes til beregn<strong>in</strong>g af montagetiden for de præfabrikerede tagelementer,<br />

angives i tabel Q.10 efter samme pr<strong>in</strong>cip som i afsnit Q.1.1.<br />

Etage Dimension (l × h) Krantid M F M + F Antal<br />

[mm] [m<strong>in</strong>/stk] [mh/stk] [mh/stk] [mh/stk] [stk]<br />

Tag 15050 × 1200 15 0,25 0,14 0,39 18<br />

Tabel Q.10: Data for de præfabrikerede tagelementer<br />

Ved bestemmelse af M og F i tabel Q.6 regnes tiderne uafhængig af længden. Længden af<br />

TT-tagdækkene er bestemt ud fra de udvendige mål af bygn<strong>in</strong>gen.<br />

Montagetiden for tagelementerne beregnes uden hensyntagen til <strong>in</strong>dlær<strong>in</strong>g, dvs. gentagelsesfaktoren,<br />

og derved er beregn<strong>in</strong>gspr<strong>in</strong>cippet det samme som i afsnit Q.1.1. Derfor gennemgås<br />

udregn<strong>in</strong>gerne ikke i detaljer, og resultaterne fremgår af tabel Q.11.<br />

Q.1.6 Trappeelementer<br />

Etage Montagetid [h]<br />

Tag 6,84<br />

Tabel Q.11: Montagetid for tagelementerne i alt<br />

De data, som skal anvendes til beregn<strong>in</strong>g af montagetiden for de præfabrikerede trappeelementer,<br />

angives i tabel Q.12 efter samme pr<strong>in</strong>cip som i afsnit Q.1.1.<br />

Etage Krantid M F M + F Antal<br />

[m<strong>in</strong>/stk] [mh/stk] [mh/stk] [mh/stk] [stk]<br />

Stue - 7. 8 0,8 0,6 1,4 14<br />

Tabel Q.12: Data for de præfabrikerede trappeelementer<br />

261


BILAG Q. MONTAGEARBEJDE<br />

Ved bestemmelse af krantiden i tabel Q.12 regnes denne at være det samme som krantiden<br />

for et dækelement, dvs. 8m<strong>in</strong>. Antallet af trappeelementer bestemmes ud fra antagelsen om,<br />

at mellem hver etage f<strong>in</strong>des to trappeelementer, som er forbundet med et repos.<br />

Montagetiden for trappeelementerne beregnes uden hensyntagen til <strong>in</strong>dlær<strong>in</strong>g, dvs. gentagelsesfaktoren,<br />

og derved er beregn<strong>in</strong>gspr<strong>in</strong>cippet det samme som i afsnit Q.1.1. Derfor<br />

gennemgås udregn<strong>in</strong>gerne ikke i detajler, og resultaterne fremgår af tabel Q.13.<br />

Q.1.7 Indvendige vægge<br />

Etage Montagetid [h]<br />

Stue - 7. 1,20<br />

Tabel Q.13: Montagetid for trappeelementerne pr. etage<br />

De data, som skal anvendes til beregn<strong>in</strong>g af montagetiden for de præfabrikerede <strong>in</strong>dvendige<br />

vægge, angives i tabel Q.14 efter samme pr<strong>in</strong>cip som i afsnit Q.1.1. Tykkelsen af de<br />

<strong>in</strong>dvendige vægge, som er udført i beton, er 180mm.<br />

Etage Dimension (l × h) Areal Krantid M F M + F Antal<br />

[mm] [m 2 ] [m<strong>in</strong>/stk] [mh/stk] [mh/stk] [mh/stk] [stk]<br />

stue 2515 × 4740 11,92 15 0,6 0,5 1,1 2<br />

1645 × 4740 7,80 15 0,6 0,5 1,1 2<br />

880 × 4740 4,17 15 0,6 0,5 1,1 1<br />

2560 × 4740 12,13 15 0,6 0,5 1,1 1<br />

2150 × 4740 10,19 15 0,6 0,5 1,1 1<br />

2165 × 4740 10,26 15 0,6 0,5 1,1 2<br />

1. - 7. 2515 × 3140 7,90 15 0,6 0,5 1,1 2<br />

1645 × 3140 5,17 15 0,6 0,5 1,1 2<br />

880 × 3140 2,76 15 0,6 0,5 1,1 1<br />

2560 × 3140 8,04 15 0,6 0,5 1,1 1<br />

2150 × 3140 6,75 15 0,6 0,5 1,1 1<br />

2165 × 3140 6,80 15 0,6 0,5 1,1 2<br />

Tabel Q.14: Data for de præfabrikerede <strong>in</strong>dvendige vægge<br />

Ved bestemmelse af M og F i tabel Q.14 regnes tiderne uafhængige af arealerne. Yderligere<br />

antages, at de <strong>in</strong>dvendige vægge placeres ens på hver etage, selvom der er lidt variation de<br />

enkelte etager imellem.<br />

Montagetiden for de <strong>in</strong>dvendige vægge beregnes uden hensyntagen til <strong>in</strong>dlær<strong>in</strong>g, dvs. gentagelsesfaktoren,<br />

og derved er beregn<strong>in</strong>gspr<strong>in</strong>cippet det samme som i afsnit Q.1.1. Derfor<br />

gennemgås udregn<strong>in</strong>gerne ikke i detajler, og resultaterne fremgår af tabel Q.15.<br />

262


Q.2. TILBUDSKALKULATION<br />

Q.1.8 Samlet montagetid<br />

Etage Montagetid [h]<br />

Stue 3,70<br />

1. - 7. 3,70<br />

Tabel Q.15: Montagetid for de <strong>in</strong>dvendige vægge pr. etage<br />

Den samlede montagetid for alle elementerne i tårnet bestemmes ud fra de forrige afsnit til<br />

246h. Dette svarer til 31 arbejsdage eller ca. 6 uger, når det forudsættes, at én arbejdsdag er<br />

8 timer, og én arbejdsuge består af 5 arbejdsdage.<br />

Q.2 Tilbudskalkulation<br />

I dette afsnit udarbejdes en tilbudskalkulation for montagearbejdet, som er beskrevet i afsnit<br />

Q.1. Tilbudskalkulationen tager udgangspunkt i "V&S Priser for Husbygn<strong>in</strong>g - Brutto<br />

2001". V&S prisbøgerne <strong>in</strong>deholder udvalgte standard elementer, og da de i afsnit Q.1 anvendte<br />

elementer ikke alle er standard elementer, tilnærmes disse dertil i tabel Q.16. Ydermere<br />

fremgår V&S Prisnr., den mængde som anvendes og prisen for de enkelte poster samt<br />

den totale pris. F<strong>in</strong>des den eksakte mængde ikke i V&S prisbogen <strong>in</strong>terpoleres der retl<strong>in</strong>et<br />

mellem to oplyste mængder.<br />

V&S Beskrivelse 1 Mængde Pris/enhed Pris<br />

Prisnr. [kr]<br />

04.10.83,01 Bjælke: 120 × 300 × 6000 (B × H × L) 48 lbm 501 kr/lbm 24.048<br />

04.10.83,07 Bjælke: 360 × 840 × 15600 (B × H × L) 236 lbm 1.750 kr/lbm 413.000<br />

04.10.81,07 Søjle: 300 × 600 × 3000 8 stk 5.970 kr/stk 47.760<br />

04.10.81,08 Søjle, tillæg pr. lbm 8 × 2 lbm 941 kr/lbm 15.056<br />

04.10.81,07 Søjle: 300 × 600 × 3000 48 stk 5.792 kr/stk 278.016<br />

04.10.54,09 Vægelement: 180mm × 24M × 28M 1132 m 2 650 kr/m 2 735.800<br />

04.10.69,02 Dækelement: 215mm × 12M × 96M 609 m 2 479 kr/m 2 291.711<br />

04.10.69,09 Dækelement: 265mm × 12M × 144M 1138 m 2 523 kr/m 2 595.174<br />

04.10.87,01 Tagelement: TTS 60 A, 2400 × 15600 325 m 2 582 kr/m 2 189.150<br />

04.10.77,01 Trappeelement, Tr<strong>in</strong> 98 stk 1.072 kr/stk 105.056<br />

04.10.77,02 Trappeelement, Repos 14 stk 13.580 kr/stk 190.120<br />

04.10.77,03 Trappeelement, Stålgelænder pr. tr<strong>in</strong> 98 stk 598 kr/stk 58.604<br />

04.10.54,09 Indvendig væg: 180mm × 24M × 28M 488 m 2 685 kr/m 2 334.280<br />

Total pris 3.277.775<br />

1 Tilnærmelse.<br />

Tabel Q.16: Tilbudskalkulation i 2001 (januar) prisniveau<br />

263


Q.2.1 Prisreguler<strong>in</strong>g<br />

BILAG Q. MONTAGEARBEJDE<br />

Prisbogens enhedspriser er som før nævnt udregnet på grundlag af prisniveauet i januar<br />

2001. Ved beregn<strong>in</strong>g af tilbudskalkulationen i januar 2004 må der derfor foretages en prisreguler<strong>in</strong>g.<br />

I tabel Q.17 udføres denne prisreguler<strong>in</strong>g.<br />

264<br />

Indeks for enhedspris 01.01.2001 162,7<br />

Indeks for enhedspris 01.01.2004 172,9<br />

Indeksforskel 10,2<br />

Beregn<strong>in</strong>gsgrundlag 3.277.775 kr<br />

Reguler<strong>in</strong>gsbeløb:<br />

3.277.775 x 10,2<br />

162,7<br />

205.491 kr<br />

Beregn<strong>in</strong>gsgrundlag + reguler<strong>in</strong>gsbeløb 3.483.266 kr<br />

Tabel Q.17: Prisreguler<strong>in</strong>g af tilbudskalkulationen til januar 2004

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!