ÅTERANVÄNDBARA PARKERINGSHUS : En studie om att utveckla konceptet TempoDeck

(1)

ÅTERANVÄNDBARA PARKERINGSHUS

En studie om att utveckla konceptet TempoDeck

AL-SUMASUM RAWIA

FRÍAS LARA

Akademin för ekonomi, samhälle och teknik

Kurs: Examensarbete Ämne: Konstruktionsteknik Högskolepoäng: 15 hp

Program: Högskoleingenjörsprogrammet i

byggnadsteknik

Handledare: Artur Zakirov Examinator: Monica odlare Datum: 2016-06-20

(2)

ABSTRACT

In today’s situation new methods are constantly evolving in the construction industry where the sustainability of a construction is of utmost importance. Prefabricated concrete is a type material that is highly durable in terms of long life without producing damaging effects. As a result, the material has been used increasingly in the manufacture of construction.

Construction industry is continuously developing, which means new ways to construct buildings. Within construction, usage of prefabricated concrete is a method that has become increasingly successful. With this method, the construction period is shortened considerably and the construction process will be more beneficial for the environment and the various safety aspects. This master thesis was written in cooperation with AB Strängbetong, is one of the largest companies in Sweden that uses prefabricated elements. The company has a concept called TempoDeck and is currently building a parking garage in Ullared, with the life with a life expectancy of 50 years, that is life class L50. The objective of the study was to check whether the construction work fulfilled the requirements of the standards. In addition, the purpose was also to investigate the possibility of a different type of facade design by reducing the height of the joists and beams. The thesis includes a literature review, a case study, an archive analysis as well as calculations with the Norwegian program E – bjelke. A guidance from AB Strängbetong has also been used. The results showed that the existing structure fulfilled the life class L50 according to the requirements. In addition, the results showed that it was aesthetically possible to modify the car park, to make it more appealing. However, it would be more profitable to keep the design as it is to the future constructions.

Keywords: Car park, clamping beam system, concrete, concrete cover, TT – slabs,exposure classes, resistance, water- cement number.

(3)

FÖRORD

Detta examensarbete har genomförts inom byggnadsingenjörsprogrammet vid Mälardalens

Högskola i samarbete med AB Strängbetong. Examensarbetet omfattar 15 hp och har pågått

från slutet av mars till början av juni år 2016 inom akademin för ekonomi, samhälle och

teknik. Detta arbete är en fördjupning inom betong som fångat vårt största intresse under vår

utbildning.

Vi vill främst tacka Torbjörn Johansson som var vår största inspiration inom

konstruktionsteknik. Vi vill även ge ett stort tack till våra externa handledare på AB

Strängbetong, Stefan Tallgren, Henrik Vinell och Robert Gustafsson, som med stort intresse

och engagemang gjorde detta arbete möjligt.

Slutligen vill vi tacka vår handledare Artur Zakirov och examinator Monica Odlare för

vägledning och stöd under arbetets gång.

Västerås i juni 2016

(4)

SAMMANFATTNING

I dagsläget utvecklas ständigt nya metoder inom byggbranschen där hållbarheten i en konstruktion är av ytterst stor vikt. Betong är ett material som är mycket hållbart då det har en väldigt lång livslängd utan att det ger större skadeverkan. Detta resulterar i att materialet brukas allt mer i tillverkning av byggnationer.

Byggnadsteknik är i kontinuerlig utveckling vilket medför nya sätt att uppföra byggnader. Byggverksamhet går mer och mer åt att använda prefabricerade betongelement, en

byggmetod som har blivit allt mer framgångsrik. Med denna metod kan byggtiden kortas ner väsentligt, byggprocessen blir även hälsosammare för omgivningen och är bättre ur olika arbetsmiljöaspekter.

Detta examensarbete skrevs i samarbete med AB Strängbetong som är ett av de största

företagen i Sverige som använder sig av prefabricerade element. Företaget har ett koncept vid

namn TempoDeck och har byggt ett parkeringshus med en förväntad livslängd på 50 år, det

vill säga livslängdsklassen L50. Uppdraget som gavs var att kontrollera om denna byggnation

klarade av kraven enligt normerna. Syftet var även att kunna utveckla en annan typ av

fasadutformning genom att minska höjden på bjälklaget och balkar. Avgränsningen inom

studien är att den endast gjorts på ett företag, AB Strängbetong, och fokuseras bara på

parkeringshus med hänsyn till betongens täckskiktskrav.

Examensarbetet fullföljdes genom inläsning av litteratur, fallstudie såsom arkivanalys och beräkningar, med det norska programmet E-bjelke, samt handledning från AB Strängbetong. Resultaten visade att den befintliga konstruktionen klarade av livslängdsklassen L50 med hänsyn till kraven. Det fanns även möjligheter till att estetiskt sätt ändra på parkeringshusets utseende, för att få den mer tilltalande. Det skulle dock vara mer ekonomiskt lönsamt att behålla utformningen som konceptet har till de framtida byggnationerna.

Nyckelord: Beständighet, betong, exponeringsklasser, parkeringshus, spännbalksystem, TT-plattor, täckskikt, vattencementtal

(5)

(6)

INNEHÅLL

1

INLEDNING ... 1

1.1

Syfte ... 2

1.2

Frågeställningar ... 2

1.3

Avgränsning ... 2

2

METOD ... 3

2.1

Litteraturstudier ... 3

2.2

Fallstudie ... 3

2.2.1

Arkivanalys ... 3

2.2.2

Beräkningsexempel ... 4

2.2.2.1.

E-bjelke ... 4

3

SPÄNNBALKSYSTEM ... 5

3.1

Rektangulära förspända balkar (RB/F) ... 5

3.2

Förspända TT plattor (TT/F) ... 6

4

KONCEPTET TEMPODECK ... 8

4.1

Stomme ... 8

4.2

Kompletteringsarbeten ... 9

5

BETONGENS BESTÄNDIGHET ... 10

5.1

Cement ... 10

5.2

Blandningsvatten ... 11

5.3

Ballast ... 11

5.4

Exponeringsklasser ... 12

5.5

Vattencementtalet (vct) ... 14

5.6

Betongens hållfasthet ... 16

5.7

Betongens täckskikt ... 17

(7)

6

RESULTAT ... 19

6.1

Projektet 13102 P-hus Gekås Ullared ... 19

6.2

Beräkningsgång för att minska den totala höjden ... 21

6.2.1

Förutsättningar ... 21

6.2.2

Beräkningsresultat TT/F ... 22

6.2.2.1.

TT/F 240/54 ... 22

6.2.2.2.

TT/F 240/44 ... 24

6.2.2.3.

TT/F 180/44 ... 24

6.2.3

Beräkningsresultat RB/F ... 26

6.2.3.1.

RB/F 40/50 ... 26

6.2.3.2.

RB/F 40/40 ... 26

6.2.3.3.

RB/F 50/40 ... 27

7

DISKUSSION OCH SLUTSATSER ... 28

7.1

Diskussion om livslängdsklassen L50 ... 28

7.2

Diskussion om konceptet att minska den totala höjden ... 29

7.3

Slutsats ... 31

8

FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE ... 32

REFERENSER ... 33

BILAGA 1: BALK: B201, B202, B203, B208, B209 OCH B210 ... 36

BILAGA 3: TT-PLATTA D419, D422, D423, D426, D427 OCH D430 ... 39

BILAGA 6: BERÄKNINGSEXEMPEL AV TT/F 240/54 ... 45

BILAGA 9: BERÄKNINGSEXEMPEL AV RB/F 40/50 ... 61

(8)

FIGURFÖRTECKNING

Figur 2: TT/F plattan (Jound och Chouhan, 2009) ... 6

Figur 3: Upplagslängden på en TT-platta (Svenskbetong, 2016) ... 7

Figur 6: Betong med högt vct

Betong med lågt vct. (Johansson J. 2006) ... 15

Figur 7: Lastfördelning på en TT-kassett ... 22

Figur 8:Resultat från momentkontroll på plattan TT/F 240/54 ger utnyttjandegrad på 71 % ... 23

Figur 9: Resultat från nedböjning på plattan TT/F 240/54 ... 23

Figur 11: Geometrimodell för plattan TT/F 240/44 ... 24

TABELLFÖRTECKNING

Tabell 1: Exponeringsklasser ... 13

Tabell 2: Hållfasthetsklasser ... 14

Tabell 3: Hållfasthetsklasser enligt SS EN 206:2013 ... 16

Tabell 4: Minsta täckande betongskikt, c(min,dur) med hänsyn till beständighet för armering enligt EKS 10 ... 18

(9)

1 INLEDNING

Betong är ett byggmaterial som har använts i flera tusen år och har många fördelar. De huvudråvaror som betongen tillverkas av är cement, ballast och vatten, det vill säga av

naturliga material som sammanfogas till miljövänligt material. Dessa material kan återvinnas och återanvändas (Svenskbetong, 2015). Betongens egenskaper liknar på många sätt

naturstenens egenskaper, det är ett beständigt material och har lång livslängd. Enligt Svenskbetong (2015) kan betongelement användas i skapande av byggnationer som ger en god miljö och sunda byggnadsverk. Armerad betong är ett av de mest använda

konstruktionsmaterialen i världen, därför har betongen en väsentlig roll vid byggandet av det moderna och hållbara samhället.

Dagens byggbransch strävar efter att utföra mesta möjliga arbete på så kort tid som möjligt. Marknaden präglas allt mer av det prefabricerade/industrialiserade byggandet i strävan efter förbättring av tid, kvalité och ekonomi (Boverket, 2008). Fler och fler företag tillämpar denna tillverkningsprocess och metoden blir allt mer konkurrenskraftig ur flera perspektiv. Att bygga med prefabricerat betongelementmetoden har under de senaste årtiondena tagit över en allt större del av marknaden i Sverige.

Att förtillverka byggnadselement i fabrik och sedan transportera dem till bygg-arbetsplatsen har blivit en alltmer uppmärksammad och vanlig teknik idag vad det gäller till exempel bostäder och parkeringshus (Strängbetong, 2015).

Ett av de största företagen i Sverige som använder sig av prefabricerade element är AB Strängbetong. Företaget har utvecklat ett koncept där de bygger både demonterbara och återanvändbara parkeringshus med hjälp av prefabricerat betongelement som kallas för TempoDeck (AB Strängbetong, 2014). I den svenska marknaden är denna metod relativ ny inom prefabricerade betong vilket gör det till ett intressant forskningsområde då det inte finns tidigare vetenskapliga arbeten inom detta område. Då konceptet är enkel och återanvändningsbar spar den både på miljön och ekonomin. Den bärande stommen i

Tempodeck utgörs av pelare och förspända balkar. Bjälklag och farbana består av TT-plattor. Konceptet TempoDeck har i sina tidigare byggnationer dimensionerats så att den klarar av livslängdsklassen L20, det vill säga att konstruktionen ska hålla i 20 år.

I dagsläget byggs det ett parkeringshus i Ullared med TempoDeck som ska hålla i

livslängdsklassen L50. Parkeringshuset Gekås i Ullared är Strängbetongs första TempoDeck projekt som utförs med denna livslängd. I detta arbete kontrollerades ritningarna i projektet Gekås avseende krav på täckskiktet med livslängdklassen L50. Det ingick även en

(10)

undersökning om en utveckling av konceptets möjligheter att minska både konstruktionens totala höjd samt vattencementtalet med krav att bevara livslängdsklassen L50.

1.1 Syfte

Syftet med detta examensarbete är att ge en övergripande bild om utvecklingspotentialen i TempoDeck-metoden med livslängdsklassen L50. Huvudsyftet är att minska den totala höjden på mellanbjälklaget som består av balkar och betongplattor, så kallade TT-kassetter. Syftet är även att undersöka lönsamheten med dessa lösningar. Undersökningen om att förbättra denna metod som används i samband med parkeringshusbyggande är grundad på de verkliga förutsättningar som finns på den svenska marknaden.

1.2 Frågeställningar

Följande frågeställningar kommer att besvaras i uppsatsen:

• Undersöka om studieobjektet uppfyller livslängdsklassen L50 i dess nuvarande utförande med hänsyn till kraven av EKS, Eurokod och Svensk standard.

o Detta medför att kontrollera alla detaljritningar, kopplingar och knutpunkter i plattans ytterliv.

• Hur kommer livslängden samt täckskiktet påverkas med avseende på

hållfasthetsklasser, exponeringsklasser samt vattencementtal i pelare och bjälklag? • Vilka möjligheter finns det att minska på p-husets totala höjd med bibehållen

konceptprincip och livslängdsklass L50?

• Vilka möjligheter finns det att minska på det täckande betongskiktet alternativt öka livslängden på betongen med hjälp av ett lägre vct- värde?

1.3 Avgränsning

Arbetet begränsas till parkeringshus som är byggd med konceptet TempoDeck. Examensarbetet behandlar endast parkeringshus i Sverige med fokus på betongens

täckskiktskrav. Undersökningen kommer endast att inriktas på de givna förutsättningarna enligt AB Strängbetong.

(11)

2 METOD

I detta kapitel redovisas val av metoder för datainsamling till examensarbetet. I detta examensarbete användes tre olika metoder. En litteraturstudie, ett beräkningsexempel och en fallstudie genomfördes för att samla in empirin.

2.1 Litteraturstudier

Arbetet inleddes med en litteraturstudie och faktainsamling som söktes genom böcker, andra examensarbeten och vetenskapliga artiklar. Examensarbetet grundades på litteraturstudie om täckskikt samt om de olika kraven som ställs. Information hämtades även från olika sidor på Internet där rapporter och artikler söktes genom databasen Discovery vid Mälardalens Högskola.

2.2 Fallstudie

En fallstudie utfördes i detta examensarbete som bestod av två olika kategorier: en

arkivanalys/dokumentanalys och ett beräkningsexempel. Fallstudien utfördes i samarbete med AB Strängbetong där även fyra platsbesök gjordes. Vid de två första platsbesöken gick vi igenom konceptet med handledare, samt fick dokument angående konceptet. Medan de två sista besöken handlade endast om beräkning. Materialet samlades in genom mejl. Vi fick även konton som gav oss tillgång till företagets ritningar och underlag. Materialet

sammanställdes genom att analysera dokumenten och kontrollera ritningarna mot de ställda kraven och därav genomfördes även beräkningar.

2.2.1 Arkivanalys

Ett möte med företaget AB Strängbetong erhölls med syftet att samla in dokument om historian bakom konceptet TempoDeck samt hur den konstruktionsmässigt är utformat

.

Under mötet fick både Stefan Tallgren (ansvarige för teknik- och standardutvecklingen) samt Henrik Vinell (affärsutvecklare) gå igenom konceptets syfte och utveckling för att få en ökad förståelse om konceptet. Därefter fokuserades studien på att sammanställa och analysera information om tidigare beräkningar om konceptet, som senare bearbetades och jämfördes med de beräkningar som vi utförde.

(12)

2.2.2 Beräkningsexempel

I arbetet utfördes beräkningar på både en TT-kassett och en balk för att undersöka om det fanns möjligheter att minska mellanbjälklagets höjd. Genom programmet Strusofts, E-bjelke, genomfördes databeräkning på dessa element, därefter utfördes en ekonomisk och estetisk jämförelse gällande konceptets höjdskillnad.

2.2.2.1. E-bjelke

Beräkningen av TT-kassetterna samt balkarna genomfördes i det norska programmet E-bjelke. Resultatet jämfördes med den befintliga beräkningen på projektet Gekås. Dessa beräkningar dokumenterades och redovisades noggrant i examensarbetet.

Enligt Setten (2016) är E-bjelke ett beräkningsprogram som ingenjörer och konstruktörer använder sig av för att beräkna prefabricerade bjälk- däckelement. Programmet utför beräkningar med både förspända- och slakarmerade element i betong. I E-bjelke beräknas den dimensionerande lasten med lastkombinationerna 6.10.a och 6.10.b enligt Eurokod. Programmet är väldigt lätthanterat där endast förutsättningar behöver matas in. Den ger även utförliga resultat och diagram.

Strängbetong är ett av de företagen som använder sig av detta program därför erhölls ett möte i Strängbetongs kontor i Kungsör med konstruktören Robert Gustavsson med syftet att få en genomgång om programmet E-bjelke. I detta samband gjordes även beräkningar på TT-kassetterna och balkarna.

(13)

3 SPÄNNBALKSYSTEM

Under 1970-talet började en idé ta form om att utveckla ett stomsystem med förspända betongelement (Jones och stål, 2007). I samband med strävan efter större spännvidder samt tunnare konstruktioner kom denna utmärkta och billigare lösning fram. Enligt Jones och stål (2007) utvecklades detta ursprungliga stomsystem främst till parkeringshus, men den

lämpar sig även till andra byggnadstyper. Detta system ger även stora bjälklagsytor som är både täta och pelarfria. Denna metod erbjuder dessutom ett enkelt och välfungerande vattenavrinningssystem som är inbyggt från starten.

Enligt Nordlund (2013) tar spännarmering större spänningar i jämförelse med vanliga armeringsjärn vilket gör att förspända element klarar av större moment- och tvärkrafter. Denna spännarmering skapar dessutom tryckkrafter vilket ger ökande tvärkraftkapacitet hos betongen. Jones och stål (2007) anser att de flesta parkeringshus får allvarliga skador, särskilt sprickor och läckskador, men med förspända betongelement minskas riskerna för detta. Enligt Nordlund (2013) ger denna egenskap ett effektivt skydd mot korrosion vilket även resulterar i längre livslängd.

3.1 Rektangulära förspända balkar (RB/F)

Rektangulära förspända balkar, RB/F, är prefabricerade element och har en utformning av ett upp- och nervänt T (Jonas och Stål, 2007). Efter monteringen av dessa balkar pressar de upp på pelaren med hjälp av en domkraft. Balkarna armeras med förspända linor som varierar både i storlek och antal beroende på lastkraven samt spännvidderna. Enligt Jonas och Stål (2007) pressas spännbalkarna upp innan gjutningen av plattan, därefter sänks bjälklaget ner direkt efter ingjutningen vilket leder till att tryckspänningen ökar. Sedan, när betongen härdas, börjar spännbalken och plattan att samverka med varandra. Detta utgör tillsammans en spännbalkskonstruktion.

Jonas och stål (2007) beskriver att när denna sänkning är avslutad har balken och plattan uppnått en fullständig samverkan. Resultatet blir att plattan har uppnått de viktiga tryckspänningarna som behövs för att bjälklaget ska bli så starkt som möjligt och därmed medför detta ett plant, tätt och sprickfritt bjälklag.

Denna metod kommer även att förstärka konstruktionen i bruksgränstillståndet och minimera risken för krympning vilket i sin tur minskar bildning av sprickor i tvärsnittet (Jonas och stål, 2007).

(14)

3.2 Förspända TT plattor (TT/F)

TT/F- plattor är gjorda av betong och samverkar oftast med två balkar som är symmetriskt placerade (Jound och Chouhan, 2009). Den vanliga längden på dessa plattor är 2,4 meter, men kan även vara upp till tre meter lång. Plattan framställs vanligtvis i stålformar som förspänns med tråd eller linor. Enligt Jound och Chouhan (2009) brukar C45/55 utnyttjas som betongskvalitet vid produktion av sådana plattor. En av plattornas viktigaste egenskaper är att de har låga egenvikter i jämförelse med dess bärförmåga. Detta är även en fördel när det behövs långa spännvidder och stora laster vid byggande av tak och bjälklag. De lämpar sig även vid byggande med krav på större håltagning i plattan (Jound och Chouhan, 2009).

Figur 2: TT/F plattan (Jound och Chouhan, 2009)

Enligt Jound och Chouhan (2009) varierar tjockleken på dessa plattor från 50-60 mm till 90-100 mm. Det finns även tunnare plattor, i detta fall framförs dock krav på en pågjutning i bruksgränstillståndet.

Enligt Svenskbetong (2016) är TT-elementen en typ av spännarmerad mellanbjälklag, men den kan även utföras med slakarmering. Dessa TT-plattor kräver i regel en armerad

pågjutning av olika skäl, dels av statiska anledningar på grund av den tunna plattdelen som plattorna har och dels för att ge bjälklaget bättre kvaliteter vad gäller både ljud- och

(15)

brandegenskaper. Avjämnings pågjutning varierar beroende på plattdelens tjocklek som kan vara upp till 90 mm tjock (Svenskbetong, 2016).

Upplagslängden på TT-plattorna varierar beroende på hur mellanbjälklaget är utformat. Enligt Svenskbetong (2016) kan upplaget se ut på tre olika sätt enligt figurerna nedan:

Figur 3: Upplagslängden på en TT-platta (Svenskbetong, 2016)

TT-elementen kan innehålla hål utan att det påverkar armeringen, men i balkribborna borde det undvikas med undantag för de högre plattorna där endast små hål kan göras. Vid större hål kan det dock innebära förstärkning med extra armering både i längden och

(16)

4 KONCEPTET TEMPODECK

I ett samarbete mellan AB Strängbetong och Volvo kom förslaget för konceptet TempoDeck fram år 1999 (AB Strängbetong, 2012). Ett hållbart och enkelt koncept om demonterbara parkeringshus i betong. Styrelsen för Volvo tvivlade först på idén och därför lades konceptet ner. Under år 2011 gjorde Volvo och AB Strängbetong en utvärdering av konceptet och kom fram till att metoden TempoDeck var både en bra och billig lösning. Enligt AB Strängbetong (2012) sålde de deras första projekt med TempoDeck som en partnering tillsammans med Volvos konsult COWI. AB Strängbetongs första parkering utifrån detta koncept är belägen på Volvo Torslanda och anses vara ett mycket lyckat projekt.

4.1 Stomme

Stommen i TempoDeck konceptet är i princip utförd av tre bärlinor med rektangulära pelare, RP, och rektangulära balkar, RB/F, (AB Strängbetong, 2012). För att underlätta demontering och återmontering av detta deck används samma längd på alla pelarna i mittbärlinan samt ytterbärlinorna. Pelarfundamentet utförs så att den tar upp höjdskillnaden i marken. AB Strängbetong tillverkar underliggande balkar i ytterbärlinor. I mittbärlinan är de utförda för att bära hakade TT/F-plattor.

En specifik typ av TT/F- platta används som hakupplag i mitten för att utföra decket. För att underlätta vattenavrinning och förebygga fuktskador placeras en droppnäsa på

TT/F-plattans långsida och ytterkortsida. Dessutom utformas ytterkortsida på ett speciellt sätt för att ta upp vatten från hängrännan. Ett ingjutet vinkelstål brukas vid övergång mellan rampen och plattan för att skydda kanten mot skador som kan uppstå. För att minska friktionen i konstruktionen har överytan finrollats (AB Strängbetong, 2012).

Enligt AB Strängbetong (2012) har spetsen på TT/F- plattan sänkts för att kunna utforma den som en kon vilket gör det möjligt att ta upp vinklar. HD/F elementen utnyttjas som bjälklag vid byggande av rampen vilket placeras centriskt i konstruktionen. En enkel betongskiva utgör väggarna i rampen. Överkant på väggelementen fungerar som

påkörningsskydd och utgör även bärning för TT/F elementen. Två stycken länkplattor utgör den utvändiga rampen. Dessa länkplattor är upplagda på ett platsgjutet fundament samt på deckets balk. AB Strängbetong brukar avsluta montaget genom att fylla och komprimera sand på betongen. Detta för att underlätta demonteringen, då sanden bara knackas bort. Med hjälp av pelaren och rampväggar stabiliseras decket i detta koncept.

(17)

4.2 Kompletteringsarbeten

Efter monteringen av TempoDeck kompletteras arbetet med plåtarbete (AB Strängbetong, 2012). Uppsamlingsrännor läggs till mellan TT/F elementens längdskarvar som börjar vid högpunkten som sedan slutar vid hängrännan. Rännan fästs till TT/F elementen med hjälp av en expander samt en tätlist som placeras mellan rännan och TT/F. Enligt AB Strängbetong (2012) fästs dessa hängrännor till TT/F med en träregel. För att leda vatten till

dagvattenledning används en stuprör som sätts fast på pelarens ytterkant.

Mellan rampvägen och TT/F elementen finns det ett tätningsband för att förhindra att fukt tränger in (AB Strängbetong, 2012). Den förekommer även mellan TT/F elementen i nock. Tätningsbandet placeras på elementen genom att såga upp en liten hylla på TT/F där bandet sedan limmas till betongen med hjälp av epoxi lim. Under fästplåtarna läggs istället

(18)

5 BETONGENS BESTÄNDIGHET

Armerade betongkonstruktioner kräver hög beständighet då konstruktionsmaterial kan utsättas för olika miljöpåfrestelser (Svenskbetong, 2015). Detta är väldigt viktigt då

beständigheten avgör livstidskostnader samt den totala resursanvändningen över lång tid. Svenskbetong (2015) nämner att fysikaliska och kemiska egenskaper tas hänsyn till, då de påverkar materialets beständighet. För att uppnå de egenskaper som önskas kan

sammansättningen på betongen styras med avseende till den miljön som byggnationen utsätts för. Detta medför att det är ytterst viktigt att välja rätt betongkvalitet då betong inte är beständig i alla miljöer.

Betongkonstruktioner uppförs efter bestämmelser och standarder (Fagerlund, 2010). Dessa innehåller regler gällande betongens beständighet. Dessa regler har genom åren utvecklats och därmed blivit mer detaljrika. Statliga betongbestämmelser användes från 1926-1994 och från 1994-2004 kombinerades dessa statliga bestämmelser med godkända handböcker. Från år 2004 ändrades detta, europeiska standarder blev relevanta och kombinerades med

tillhörande svenska anpassningsdokument som idag kallas för svensk standard. Enligt Fagerlund (2010) är de avgörande beståndsdelarna som innefattar kraven på betongens beständighet: • Cement (bindemedel) • Blandningsvatten • Ballast • Betongsammansättning • Frostbeständighet • Täckskikt

Fagerlund (2010) anser att dessa standarder måste följas noggrant för att underlätta byggandet av konstruktioner med lång livslängd.

5.1 Cement

Enligt Jound och Chouhan (2009) är cement en viktig beståndsdel i betong, därför ställs höga krav på cementsammansättning. När cementen stelnar har den reagerat med vatten vilket kallas för hydrauliskt bindemedel. Sammansättningen av cement består av både lera och kalksten samt olika typer av tillsatsämnen.

(19)

Enligt Svenskbetong (2016) är det den europeiska betongstandarden som reglerar vilka cement som får användas i olika miljötyper. Fagerlund (2010) påstår att det finns två olika typer av cement som kallas för CEM I och CEM II och dessa innehåller så kallad portcement. Skillnaden mellan dessa två typer är att CEM II innehåller mer än 10 % kalkstensmjöl samt silikastoft, flygaska eller olika blandningar av alla dessa material.

Från år 2008 tillåter standarden enbart fem typer av cement i frostmiljön varav fyra är av cementtypen CEM II och sex typer av cement i korrosionsmiljön varav fem är av CEM II. Fagerlund (2010) hävdar att det finns flera cementtyper som är oprövade men som trots detta användas i aggressiv och exponerad miljö då standarden godtar detta.

5.2 Blandningsvatten

Följande citat beskriver kravet på blandningsvatten enligt Betongbestämmelser:

”Vatten till betongberedning skall för ögat vara rent och klart, vara fritt från olja samt sådana salter och organiska ämnen, som inverka menligt på beständigheten eller hållfastheten hos betong.”(Fagerlund, 2010. S 3)

Jound och Chouhan påstår att både beständighet och hållfasthet på betongen försämras om blandningsvatten exempelvis innehåller en hög salthalt eller olja. Det är därför mycket viktigt att se till att vattnet är rent då klorider, det vill säga salter, kan tränga sig in i armeringen och orsaka korrosion i den nybyggda byggnationen.

5.3 Ballast

Ballast är ett samlingsnamn på bergmaterial och används vid tillverkning av betong. Enligt Fagerlund (2010) har ballast krav som bestäms efter Betongbestämmelser.

Dessa krav citeras på följande sätt:

”Stenmaterial till betongberedning skall hava bildats av väderbeständig bergart antingen i naturen eller genom krossning med konst.

”Singel, makadam och sparsten skola härstamma från sådan beständig bergart vars tryckhållfasthet är minst 15 ggr så stor som den för ifrågavarande betong vid vanligt belastningsfall tillåtna påkänningen för centriskt tryck. Om stenmjöl

(20)

förekommer i form av täckande skikt på stenarnas ytor skall stenen vid behov tvättas genomvattenspolning.” (Fagerlund, 2010. S 3)

Enligt Jound och Chouhan (2009) kan härdning av betong fördröjas om ballasten orsakas av föroreningar, vilket resulterar i att hållfastheten försämras. Ballasten består av

bergartsmaterial vilket betyder det att den innehåller olika kornstorlekar av exempelvis makadam, grus, sand och singel och dessa styr egenskaperna i den unga betongen. Denna ballast är mycket viktigt för cementpastan då den främjar sprickbildning när en

betongkonstruktion är i rörelse.

5.4 Exponeringsklasser

Det finns 18 exponeringsklasser (miljöklasser) enligt den europeiska standarden. Fagerlund (2010) anser att dessa 18 olika klasser är skapta efter miljöns aggressivitet.

Exponeringsklasserna tar hänsyn till de olika nedbrytningsmekanismerna som finns såsom korrosion som orsakas av salt för avisning eller havsvatten. En annan nedbrytningsmekanism kan orsakas av frost eller kemiska angrepp samt armeringskorrosion förorsakad av

karbonatisering. Enligt Fagerlund (2010) kan de olika nedbrytningsmekanismerna indelas i tre eller fyra olika klasser. Varje klass har krav gällande betongmassan och dessa står angivna i Svensk standard SS 137003 Betong- Användning av EN 206:2013 i Sverige. I denna

standard står även de olika cementtyperna angivna samt tillsatsmaterialmängder som accepteras för varje klass.

Enligt Svenskbetong (2015) kan flera miljöklasser anges för samma betong som sedan slås samman i täckskiktsstandarden. Sammansättningen i betongen ska uppfylla kraven i den strängaste exponeringsklassen där främst vattencementtalet beaktas. De olika

exponeringsklasserna har olika betydelser beroende på den miljö betongen utsätts för. Enligt Svenskbetong (2015) beskriver Europastandard för Betong, SS EN 206:2013, nedan vilken klassbeteckning som lämpar sig till den exponerade miljön:

XC= Karbonatisering XD= Tösalt (Deicing) XS= Saltvatten (Seawater) XF= Frost

XA= Aggressiv

(21)

Tabell 1: Exponeringsklasser

Exponeringsklass Beskrivning av

exponeringen Exempel- utförligare i Betongföreningens rapport nr 11

Ingen risk för korrosion

X0 För betong utan armering eller ingjuten

metall: Alla

exponeringar utom där frysning/upptining, nötning eller kemiskt angrepp förekommer För betong med armering eller ingjuten metall: Mycket torr

Inomhus med mycket låg luftfuktighet.

Korrosion föranledd av karbonatisering

XC1 Torr eller ständigt våt. Betong inomhus med låg

luftfuktighet.

Betong ständigt stående under vatten.

XC2 Våt, sällan torr. Betongytor utsatta för långvarig

kontakt med vatten. Många grundläggningar.

XC3 Måttlig fuktighet. Betong inomhus med måttlig

eller hög luftfuktighet. Utvändig betong skyddat mot regn.

XC4 Omväxlande våt och

torr. Betongytor utsatta för kontakt med vatten, vilka inte hänförs till exponeringsklass XC2

Korrosion orsakad av andra klorider än havsvatten

XD1 Måttlig fuktighet. Betongytor utsatta för luftburna

klorider.

XD2 Våt, sällan torr. Simbassänger; Betong utsatt för

industrivatten med klorider.

XD3 Cykliskt våt och torr. Delar av broar, utsatta för stänk

innehållande klorider. Beläggningar, Bjälklag i parkeringshus.

Korrosion orsakad av klorider från havsvatten

XS1 Utsatt för luftburet salt

men inte i direkt

kontakt med havsvatten

Konstruktioner nära eller vid kusten.

XS2 Ständigt under vatten. Delar av marina konstruktioner.

XS3 Tidvattens-, skvalp- och

stänkzoner Delar av marina konstruktioner.

Angrepp av frysning/ upptining med eller utan klorider

XF1 Måttlig vattenmättnad

utan avisningsmedel. Vertikala ytor utsatta för regn och frysning.

XF2 Måttligt vattenmättnad

med avisningsmedel. Vertikala broytor utsatta för frysning och luftburna avisningsmedel.

XF3 Hög vattenmättnad utan

avisningsmedel. Horisontella ytor utsatta för regn och frysning.

XF4 Hög vattenmättnad med

avisningsmedel eller havsvatten.

Väg- och brobanor. Ytor utsatta för stänk med avisningsmedel samt frysning. Skvalpzon i marin miljö samt frysning.

(22)

5.5 Vattencementtalet (vct)

Enligt Ysberg (1943) bestäms betongens egenskaper av proportionering mellan de

huvudråvaror som ingår i betongen. Ysberg menar att betongens tryckhållfasthet kan avgöras med hjälp av förbindelsen mellan vattencementtalet eller vattenluftcementtalet och

tryckhållfastheten. Vattencementtalet (vct) utser proportionen mellan cement och vatten i en cementpasta. Vct-talet anges i procent och kan beräknas enligt följande formel:

𝑣𝑐𝑡 =!

!

Där W: är mängden blandningsvatten och anges i (kg), (kg/m3_{) eller (l/m}3₎ Och C: är mängden av cement som anges i (kg) eller (kg/m3_).

Johansson (2006) anser att ett högt vattencementtal innebär en svagare betong vilket tyder på att hållfastheten, det vill säga betongens kvalitet, avgörs fullständigt av vattencementtalet, se tabellen nedan:

Tabell 2: Hållfasthetsklasser

Hållfasthetsklass Vct Klass 1 Vct Klass 2

C 12/15 1,12 1,02 C 16/20 0,91 0,83 C 20/25 0,76 0,96 C 25/30 0,66 0,59 C 28/35 0,59 0,53 C 30/37 0,54 C 32/40 0,49 C 35/45 0,45 C 40/50 0,41 C 45/55 0,38

Enligt Johansson (2006) är det vattencementtalet som avgör betongens vattentäthet. Tillsatsmedel används ibland för att öka vattentätheten hos betongen under särskilda omständigheter. Dock undviks tillsatsmedlet i betongen vid konstruktion av dammar i offentlig och privatmiljö.

Innehållet av vattenmängd i cementpastan avgör om betongen blir porös. Ju högre vct-tal desto större porer och håligheter uppstår det i betongen (Johansson J. 2006). Detta innebär att vatten lätt kan tränga sig igenom eller längre in i konstruktionen. Enligt Johansson

(2006) föredras betong med låg vct- tal, vilket medför att en mer kompakt betong fås med låg porositet och genomsläpplighet. Figuren 6 visar vattengenomträngning av en konstruktion med enkelriktat vattentryck.

(23)

Figur 6: Betong med högt vct Betong med lågt vct. (Johansson J. 2006)

Den streckade linjen i figuren ovan visar vattnets genomskärning i konstruktionen. Enligt Johansson J. (2006) visar beteckningarna i figuren följande:

A: Ångtransport, diffusion.

B: Vätsketransport, kapillärsugning. C: Risk för fuktfläckar.

D: Vätsketransport, strömning genom yttre tryck.

E: Vattengenomströmningen är mindre än avdunstningen, ytan veckar därför torr.

En av betongens dåliga egenskaper är att den släpper igenom vätska om den utsatts för tryck, vilket kallas permeabilitet. Den huvudsakliga orsaken till det är beroende av hydrationsgrad och vattencementtal. När betong blandas med vatten sker genast kemiska reaktioner vilket kallas för Hydration som gör att betongen börja hårdna successivt. Enligt Johansson (2006) påverkar vct-talet hydrationsgraden vilket i sin tur påverkar cementpastans täthet. Ett högt vct innebär en låg hydrationsgrad och otätare betong. I praktiken är det inte bara betongens täthet som är avgörande för konstruktionens täthet. En annan viktig faktor är de sprickor som kan uppstå genom konstruktionen.

(24)

5.6 Betongens hållfasthet

Betongfabriken (2016) anser att vattencementtalet är avgörande faktorn som bestämmer hållfastheten. Ett lägre vattencementtal innebär en bättre hållfasthet hos betongen. Andra viktiga faktorer är även vilken cementtyp som används samt ballastens egenskaper och sammansättning, det vill säga partikelfördelningen som ballasten har. Betongen i en

konstruktion tar endast tryckkrafter därför klassificeras den efter tryckhållfastheten. För att den även ska kunna ta dragkrafter används armerade betongkonstruktioner, då det är stålet som tar upp dessa dragkrafter.

Tabell 3: Hållfasthetsklasser enligt SS EN 206:2013

Hållfasthetsklass fcck (MPa) C 16/20 20 C 20/25 25 C 25/30 30 C 28/35 35 C 30/37 37 C 32/40 40 C 35/45 45 C 40/50 50 C 45/55 55 C 50/60 60 C 54/65 65 C 55/67 67 C 58/70 70 C 60/75 75

Enligt SS EN 206:2013 väljs betongen genom exempelvis C25/30, se tabell 3, där 25 kännetecknar den karakteristiska cylinderhållfastheten i MPa samt 30 som kännetecknar kubhållfastheten i MPa. Beteckningen C innebär att dessa provkroppar är både tillverkade och lagrade enligt SS-EN 12390-2 och provade enligt SS-EN 12390-3. Dessa lagras i vatten fram till provtryckningen, men för de svenska tilläggsreglerna för användning av SS EN 206-1 tillåts det att provkropparna lagras torrt vilket innebär att betongens medelhållfasthet kommer att öka med 8 %. Detta kommer därmed att bidra till en bättre och säkrare byggnation av betongkonstruktioner.

Betongens tryckhållfasthet varierar beroende på sambandet mellan tryckhållfastheten och vattencementtalet eller vattenluftcementalet (Ysberg G. 1943).

(25)

5.7 Betongens täckskikt

Enligt Fagerlund (2011) ska betongens täckskikt skydda stålet som är ingjutet i betongen från att inte få rostskador samt korrosionsskador. Täckskiktet ska skydda mot ämnen som tränger in i betongen och stödjer storleken på tvärsnittet samt den effektiva höjden. Den ska även i armeringen ge en fullkomlig förankringslängd. Därefter har den som krav att uppfylla den eftersträvade livslängden hos konstruktionen. Enligt kraven i SS-EN 206:2013 ska

täckskiktet vara tillräckligt tätt för att förhindra rostskador på armeringen innan den eftersträvade livslängden har uppnåtts. Den ska täta mot inträngande kloridjoner och koldioxid. Enligt Fagerlund (2011) har även betongens ytskikt som uppgift att ge skydd mot korrosion där hållbarheten ska vara minst lika lång som den önskade livslängden hos konstruktionen.

För att täckskiktet ska vara tillräckligt tjockt för att klara av kraven kan det beräknas med följande formel enligt Isaksson och Mårtensson (2008):

𝑐!"# = 𝑐!"#+ ∆𝑐!"#

Där 𝑐!"# är den nominella tjockleken på täckande betongskikt och ∆𝑐!"# som är ett

dimensioneringstillägg. 𝑐!"# beror på

- vidhäftning 𝑐𝑚𝑖𝑛,𝑏

- korrosionsskydd av armering (beständighet) 𝑐𝑚𝑖𝑛,𝑑𝑢𝑟 med säkerhetstillägg 𝑐𝑑𝑢𝑟,𝛾= 0

- brandmotstånd

∆𝑐!"# = 10 𝑚𝑚, täckskikt med hänsyn till toleransen.

Bergström et al. (1987) påstår att den förväntade livslängden hos en konstruktion fastställs efter den tid som krävs för att armeringen ska börja rosta, därför är livslängden bunden till armeringskorrosion och kommer därmed att påverka tjockleken på täckskiktet. Skulle en minskning av täckskiktet ske från 25 mm till 15 mm ske, genom exempelvis slarv skulle livslängden reduceras med upp till 65 %. För att få en hög livslängd förutsätts därför låga vattencementtal samt goda täckskikt.

Det finns tre viktiga faktorer som påverkar bestämningen av det erforderliga minsta täckande betongskiktet (EKS 10, 2015). Dessa faktorer är exponeringsklasser, vattencementalet och

(26)

livslängdsklasserna. Enligt Boverkets föreskrifter (2015) står det reglerat i en tabell vilken tjocklek på betongskiktet som gäller beroende på de ovannämnda faktorerna, se tabell nedan:

Tabell 4: Minsta täckande betongskikt, c(min,dur) med hänsyn till beständighet för armering enligt EKS 10 Exponeringsklass Max 𝑣𝑐𝑡_!"# L100 L50 L20 Xo - - - - XC1 0,90 0,60 15 10 10 10 10 10 XC2 0,60 0,55 0,50 25 20 15 20 15 10 15 10 10 XC3, XC4 0,55 0,50 25 20 20 15 15 10 XS1, XD1 0,45 0,40 30 25 25 20 15 15 XD2 0,45 0,40 0,35 40 35 30 30 30 25 25 20 20 XD3 0,40 0,35 45 40 35 30 25 25 XS2 0,45 0,40 0,35 50 45 40 40 35 30 30 25 25 XS3 0,40 0,35 45 40 35 30 25 25

(27)

6 RESULTAT

Nedan redovisas resultatet av denna studie. Första delen av resultatet presenterar en kontroll på de valda detaljritningarna. Kontrollen infattade en undersökning gällande täckskiktet enligt litteraturstudie samt de olika krav som ställs på livslängdsklassen L50.

Undersökningen skedde genom att kontrollera täckskiktet i de allmänna föreskrifterna i detaljritningar som sedan jämfördes med kraven enligt europeisk konstruktionsstandard, EKS 10. Syftet med kontrollen var att undersöka om projektet Gekås i Ullared klarar kraven på livslängdsklassen L50.

Andra delen av resultatet besvarar huvudsyftet med detta examensarbete, vilket var att få fram olika lösningsförslag på hur konceptets höjd skulle kunna minskas. För att genomföra detta gjordes beräkningar på alternativa lösningar med hjälp av strusoft programmet E-bjelke.

6.1 Projektet 13102 P-hus Gekås Ullared

Enligt litteraturstudien som utförts har täckskiktet en mycket stor påverkan på en

betongkonstruktions livslängd. Resultatet fokuserades därför på att kontrollera täckskiktet i projektets detaljritningar dock med hänsyn till avgränsning. I Ullareds parkeringshus utsätts balkarna vid kortsidorna för mest påfrestning då de inte skyddas i samma mån som

långsidorna gör.

De viktigaste detaljritningar som kontrolleras i detta avsnitt är nedanstående balkar- och TT-kassetter: • B201 enligt bilaga 1 • B202 enligt bilaga 2 • B203 enligt bilaga 3 • B208 enligt bilaga 4 • B209 enligt bilaga 5 • B210 enligt bilaga 6 • D419 enligt bilaga 7 • D422 enligt bilaga 8 • D423 enligt bilaga 9

(28)

• D426 enligt bilaga 10 • D427 enligt bilaga 11 • D430 enligt bilaga 12

I de allmänna föreskrifterna för dessa ritningar är både exponeringsklass och

vattencementtal givna. Kontrollen innefattade tjockleken på täckskiktet i dessa ritningar enligt Boverkets föreskrifter, BFS 2015:6 EKS 10 se tabell 3. Ritningarna granskades med hänsyn till en ökning på det täckande betongskiktet med 10 mm i de spännarmerade balkarna. De utförda elementen i projektet 13102 P-hus Gekås Ullared klarar det minsta täckande betongskiktet för livslängd L50 enligt standarden.

Resultatet har uppnåtts genom att kontrollera ritningarnas föreskrifter. För de kontrollerade TT-kassetterna har exponeringsklasserna XD3+XF4/ XC3+XF3, vattencementtalet 0,40 samt cementhållfasthet C50/60 angivits i bilaga 7-12. Täckskiktet som gäller enligt dessa förutsättningar och EKS är 35 mm för både nät och byglar. De utförda elementen har täckskiktet på 40 mm vilket uppfyller kraven enligt normerna.

På samma sätt kontrollerades balkarna genom de angivna föreskrifter där

exponeringsklasserna XD3+XF4, vattencementtalet 0,40 samt hållfasthetsklassen C50/60 gäller för bilaga 1-6. Det tidigare nämnda kravet på täckskiktet gäller även här för byglar- och nätarmering. För spännarmerade balkar tilläggs 10 mm till täckskiktets tjocklek enligt

kraven. Kontrollen visade att balkarnas täckskikt uppfyllde kraven då de har följande tjocklek på täckskiktet: 55 mm i spännarmering, och 45 mm i huvudarmering, byglar och nät.

(29)

6.2 Beräkningsgång för att minska den totala höjden

Nedan presenteras två olika metoder att minska den totala höjden på konceptet TempoDeck men livslängdsklassen L50. Första metoden är att minska höjden på TT/F-plattorna och andra metoden innefattar att minska höjden på RB/F balkarna.

6.2.1 Förutsättningar

Projektet Gekås i Ullared har följande lastförutsättningar enligt AB Strängbetong: • Vindlast enligt SS-EN 1991-1-4, Tabell 4.1 Terrängtyp II

• Snölast enligt SS-EN 1991-1-3. (Ullared 2,0) • Installationslast 0,1 kN/m2.

• Stommen stabiliseras genom inspända pelare. Trapphus är självstabiliserande. • Vi förutsätter att laster från utryckningsfordon enligt SS-EN 1991, EKS kap 1.1.1 11§ ej

förekommer på bjälklagen i detta parkeringshus.

• Lastförutsättningar enligt SS-EN 1991-1-1, kategori F kapitel 6.3.3. • Nyttig last på bjälklag 2,5 kN/m2, lastreduktionsfaktor 0,7/0,7/0,6. • Största last av snöröjningsfordon 35 kN.

• Korrosivitetsklass enligt SS-EN 1090-2 C4.

• Livslängdsklass enligt SS-EN 1991 Tabell 2.1 Kategori 4. • Brandklass R60.

Exponeringsklass enligt SS-EN 206-1 väljs enligt Svenska Betongföreningens betongrapport nr 11.

(30)

6.2.2 Beräkningsresultat TT/F

I detta avsnitt kommer tre olika beräkningar att redovisas på TT/F plattor. I den första beräkningen kontrollerades den befintliga höjden av TT/F plattan i projektet Gekås Ullared. Andra och tredje beräkningen är alternativa lösningar till att minska höjden på dessa

element.

6.2.2.1. TT/F 240/54

AB Strängbetong använder denna kassett som deras standard, med bredden 2400 mm och höjden 540 mm. Syftet med denna beräkning som gjordes i programmet E-bjelkes var att bevisa att TT-kassetten med den befintliga höjd klarar av lasten enligt standarden. TT-kassetterna har enligt förutsättningar och beräkningarna som gjordes i E-bjelke en lastfördelning enligt följande:

Figur 7: Lastfördelning på en TT-kassett

Tittel Side Dato Sign Ordre Prosjekt Examensarbete 3 TT/F 240/54 AR&FL 10-05-2016 1.4 Lastfaktor og pålitelighetsklasse Lastfaktor BENYTTES:

Nedbøyning Risskontroll Bruddgr. B1 Bruddgr. B2

Permanent last 1,00 1,00 1,35 1,20

Variabel last 0,70 0,70 1,05 1,50

Pålitelighetsklasse 3

PSI -faktor Kategori F :trafikk- parkeringsareal små kjøretøy (vekt <= 30 kN)

Krav til maks. nedbøyning Konstruksjoner der det pga bruk eller utstyr stilles krav

Formsug ved avforming 0,00 kN/m

Elementets romvekt 2500 kg/m3

Horisontalkraft i oppleggspunkt (H/N) 0,30

1.5 Spennkabler

Spennkraft pr kabel i ok, m. standard diameter 130,0 kN (1296 N/mm2) d=11,30 mm

Spennkraft pr kabel i uk, m. standard diameter 130,0 kN (1296 N/mm2) d=11,30 mm

Avspenning: MYK

1.6 Egenvekt, permanent last og nyttelast

Jevnt fordelt last (kN/m)

v. utkrager midtfelt h. utkrager

Egenvekt 10,98 10,98 10,98

Permanent last 0,24 0,24 0,24

Variabel last 6,00 6,00 6,00

Forblindinger

Kant Venstre bjelkeende Høyre bjelkeende

Antall Forblindingslengde Antall Forblindingslengde

uk 1 3401 mm 1 3401 mm

uk 1 2592 mm 1 2592 mm

(31)

Figur 10: Geometrimodell för plattan TT/F 240/54

Figur 8 visade på momentkontrollen att elementen hade en bra utnyttjandegrad på 71 %.

Figur 8:Resultat från momentkontroll på plattan TT/F 240/54 ger utnyttjandegrad på 71 %

TT-kassetten hade även en maximal utböjning på 28 mm, se följande:

Figur 9: Resultat från nedböjning på plattan TT/F 240/54

Kassetterna har åtta stycken förspända vajrar i underkantsarmering som är indelade i två lager. Varje vajer består av sju stycken linor av järn, se figur 9. De har även en

överkantarmering som består av fyra vajrar.

(32)

6.2.2.2. TT/F 240/44

Denna beräkning redovisar ett alternativ att minska höjden från 540 mm till 440 mm. Bredden är densamma, 2400 mm. Med standardformen som AB Strängbetong använder sig av när de gjuter TT-kassetterna med höjd 440 mm får endast 6 stycken vajrar plats i

underkantsarmering som är indelade i två lager. Momentkontrollen översteg den maximala utnyttjandegraden med 9 %, se bilaga 15. Enligt resultatet klarade inte detta element lasterna.

Figur 11: Geometrimodell för plattan TT/F 240/44

6.2.2.3. TT/F 180/44

I detta exempel kontrollerades elementens hållfasthet med höjden 440 mm och en bredd på 1800 mm. Resultatet som E-bjelke visade var en utnyttjande grad på 89 % samt en maximal utböjning på 5 mm, se bilaga 15. För under- samt överkantsarmering gällde samma mängd armering som föregående avsnitt 8.2.2.1.

(33)

Denna lösning visade att det gick att minska höjden på TT-kassetten. För att göra det möjligt måste dock bredden minskas.

För detta lösningsförslag kan detaljlösningen av hängrännorna se ut på följande vis:

(34)

6.2.3 Beräkningsresultat RB/F

Under detta avsnitt redovisas resultatet från tre olika beräkningar på en RB/F balk.

Beräkningen börjar med att kontrollera den befintliga RB/F balken i projektet Gekås Ullared. Sedan redovisas två alternativa lösningar till att minska höjden på dessa element.

6.2.3.1. RB/F 40/50

Standardformen som AB Strängbetong använder sig av när de gjuter denna rektangulära balk har en höjd på 500 mm och en bredd på 400 mm. Resultatet visade en utnyttjandegrad på 71 % samt en maximal utböjning på 7 mm, se bilaga 16. Balkarna i projektet Gekås är

underkantsarmerade med 14 stycken vajrar som är indelade i tre lager och två stycken vajrar som ligger i överkant.

6.2.3.2. RB/F 40/40

I denna alternativa lösning minskades balkens höjd med 100 mm, det vill säga från 500 mm till 400 mm. Detta ledde till att mängden armering i underkant minskades med två stycken vajrar. Enligt beräkningarna klarade denna balk inte av lasten och fick en överstigande utnyttjande grad, se bilaga 17.

Figur 14: Geometrimodell för balken RB/F 40/50

(35)

6.2.3.3. RB/F 50/40

I detta beräkningsexempel har balken samma höjd som föregående lösning, 400 mm men bredden har däremot ökats med 100 mm, det vill säga att bredden är 500 mm.

Armeringsmängden ökades till 18 stycken vajrar i underkantsarmering indelade i tre lager. Momentkontrollen visade att balken har en utnyttjande grad på 89 % och en maximal nedböjning på 7 mm, se bilaga 19.

Denna lösning gör det möjligt att genomföra en minskning på balkens höjd.

(36)

7 DISKUSSION OCH SLUTSATSER

I nedanstående avsnitt kommer resultat samt funderingar kring arbetet att behandlas.

7.1 Diskussion om livslängdsklassen L50

Enligt vårt resultat kommer parkeringshuset Gekås i Ullared teoretiskt att hålla i

livslängdsklassen L50. En fördel med detta resultat är att AB Strängbetong redan har ett färdigt, utfört och utvecklat koncept i TempoDeck.

Detta resultat har uppnåtts genom litteraturstudier och en jämförelse mellan ritningar från AB Strängbetong och normerna gällande täckskiktets krav. Vid litteraturstudier är det ytterst viktigt att källorna som används är aktuella, speciellt gällande krav och regler från olika myndigheter. Detta kan göras genom att kontrollera vilket år litteraturen är utgiven. Det är viktigt att ta hänsyn till denna kontroll gällande litteraturstudien om täckskiktets krav i betongen. I detta arbete var det en utmaning då det var svårt att få tag på de senast utgivna riktlinjerna för byggnormer. Vi anser dock att den information vi har som underlag i arbetet är tillförlitlig och uppdaterad.

Hållbarhet, ekonomi och byggtid utgör de viktigaste faktorerna i dagens byggbransch. Vi anser att TempoDeck- metoden är en bra framtidslösning då den tar med alla dessa faktorer. Det går dessutom att demontera och återanvända elementen som utgör konceptet vilket gör denna process miljövänlig. Metoden kan dock utvecklas vidare ur estetisk synpunkt. Ett alternativ är att minska höjden på TT-kassetterna vilket möjliggör att det blir lättare att ha ett räcke som täcker över dessa TT-kassetter. Att minska höjden på dessa element betyder även att risk för fukt- och vatteninträngning i konstruktionen minimeras då det finns en öppning mellan kassetterna och balkarna.

För konstruktionen i ett parkeringshus som befinner sig i ett öppet utrymme är

exponeringsklasserna, XD3+XF4, rätt valda eftersom betonggolvet i parkeringshuset är utsatt för saltangrepp. Den enda faktorn som kan påverka både täckskiktets tjocklek och livslängdklassen är i detta fall valet av vattencementtalet. För exponeringsklassen XD3 är det högsta tillåtna värdet på vattencementtalet 0,40 enligt normen. Vattencementtalet 0,40 är relativt lågt men det finns även möjlighet att minska detta värde till 0,35. Detta innebär att tjockleken på täckskiktet minskas från 0,45 mm till 0,40 mm för livslängdsklassen L50. Dessutom innebär detta att bruka en mindre mängd betong vilket leder till en positiv ekonomisk påverkan. Att minska värdet på vattencementtalet leder även till att betongens hållfasthet ökar vilket innebär en ökning på minimiarmering som krävs för att minimera

(37)

orsaken av sprickbildning. Enligt Robert Gustafsson, konstruktör från AB Strängbetong kan dock betongen bli trögare med värdet 0,35 som vattencementtal. Detta leder till att betongen fastnar på armeringen, det vill säga att den inte fyller ut formen.

En tanke som växte fram under arbetets gång var alternativet att minska betongens kvalitet vilket skulle medföra en kostnadsminskning. Det visade dock att med de utvalda

exponeringsklasserna för detta parkeringshus inte gick att välja en mindre betongkvalitet. Detta på grund av att ett lägre betongskvalitet ger ett högre vattencementtal än 0,40, vilket strider mot kraven.

Det är viktigt att de kontrollerade elementen klarar livslängdsklassen L50 enligt normen. Då metoden är relativt ny bedömer vi att det är viktigt att ta fram underlag för underhåll av sådan typ av parkering. Konstruktionen i TempoDeck parkeringen är inte riktigt skyddad mot väder och vind på samma sätt som permanenta parkeringshus.

7.2 Diskussion om konceptet att minska den totala höjden

Genom fallstudien och beräkningarna kom vi fram till resultatet om att möjliggöra minskningen av konceptets totala höjd. Undersökningen behandlar ett specifikt koncept, därför är fallstudie en bra metod att använda för inhämtning av data. Beräkningarna gav oss en tydligare bild och ett helhetsperspektiv om konceptets genomförande. Vi fick även våra frågor besvarade samt heltäckande information av personal med rätt kompetens gällande konceptet TempoDeck, vilket gav oss en tydligare verklighetsförankring mellan teori och praktik. Resultatet hade varit än tillförlitligare om databeräkningarna hade jämförts med handberäkningar, vilket dock inte har varit möjligt att genomföra inom arbetets tidsram. Beräkningarna visade att det fanns två olika alternativ att minska den totala höjden i konceptet. Ena alternativet var att minska höjden på TT-kassetten enligt de

beräkningsexempel som finns redovisade i avsnitt 6.2.2.3. Denna lösning medförde en minskning av plattans bredd vilket innebär att antalet plattor mellan pelarna ökade från tre stycken till tre och en halv. Denna lösning gav även en kostnadsökning på 9 % jämfört med den befintliga lösningen. Denna kostnadsökning beror dels på att det behövs extra

TT-kassetter mellan pelarna och dels på att det även krävs extra hängrännor mellan TT-kassetterna. Det andra alternativet var att minska balkens höjd enligt beräkningsexempel som finns redovisade i avsnitt 6.2.3.3. Betongens volym i balken var den samma som den ursprungliga balken vilket därför inte medförde några extra kostnader vad gäller betongen.

(38)

ökade från 14 stycken vajrar till 18 stycken vajrar. Detta resulterade i en kostnadsökning på 4 % i jämförelse med den befintliga balken.

Att minska på konceptets höjd är en fördel främst ur estetisk synvinkel då konceptet bygger på bara en stomme som inte är täckt av någon fasad. Det kan även vara en fördel om det finns bestämmelser eller krav på byggnadens höjd. Det befintliga parkeringshuset i projektet Gekås i Ullared har mer än en meters höjd mellan våningarna. Respektive lösning ger en

höjdminskning på ca 100 mm per våning vilket innebär en minskning av totalhöjden på 0,3 meter i en trevånings parkeringshus. Dessa alternativa lösningar ger tillsammans en

höjdminskning mellan våningarna på 0,2 meter vilket leder till en total höjdminskning på 0,6 meter i projektet Gekås.

Ekonomiskt är det billigare med det andra alternativet, det vill säga att minska på balkens höjd vilket gav en minskning på 0,3 meter på parkeringens totalhöjd. Att minska endast balkens höjd och inte TT-kassetterna är en tänkbar lösning om det finns restriktioner

angående byggnadens höjd. Denna lösning ger dock inga estetiska fördelar och i regel brukar det inte finnas några krav på höjden i ett parkeringshus. Det som kan ge parkeringshuset ett estetiskt finare utseende skulle kunna vara att minska höjden på TT-kassetterna. Det är dock ett alternativ som kan få ekonomiska konsekvenser.

Ekonomi utgör en viktig faktor i dagens byggbransch vilket tyvärr styr de flesta byggprojekt i samhället idag. Konstruktionsmässigt uppfyller det befintliga parkeringshuset i Gekås den funktion som krävs för ett parkeringshus. Det är dessutom en praktisk lösning då den är långsiktigt hållbar samt ekonomiskt lönsammare än lösningarna för att minska den totala höjden.

Vi anser dock att den estetiska gestaltningen är en väsentlig faktor då den påverkar

stadsbilden. Parkeringshusets utformning borde anpassas efter omgivningen oavsett om den är demonterbar eller inte. Parkeringshusen och även andra byggnader ska smälta in i den omgivande miljön.

Idén bakom dessa demonterbara parkeringshus är den smidiga, snabba, miljövänliga och ekonomiskt lönsamma lösningen. Det är dock viktigt att ta med ekonomiska och estetiska faktorer i planeringen och lägga stor omsorg på parkeringshusets utseende för att det ska bidra till stadens estetiska helhetsbild och trivsel.

(39)

7.3 Slutsats

Utifrån detta examensarbete har vi kommit fram till följande:

• Kontrollens resultat som gjordes på projektet Gekås visade att parkeringshuset i Ullared är hållbart i livslängdsklassen L50.

• Det framgick även att minska på vattencementalet gav en bättre hållfasthet i betongen. • Resultatet från databeräkningarna visade att det finns möjlighet att minska bjälklagets totala

höjd. Beräkningarna resulterade till en totalminskning på 0,6 meter i höjd i Gekås trevånings parkeringshus.

Efter denna studie anser vi att konceptet TempoDeck kommer att vara mycket användbart då den innehåller alla delar som krävs för att få ett hållbart samhälle. Detta arbete visar att konceptet håller i samma livslängdsklass som ett vanligt parkeringshus. Den har dessutom större fördelar då den är mer miljövänlig, ekonomiskt billigare, ger en mindre byggtid och är hållbar. Vi tror att detta koncept kommer att växa sig större i framtiden och bli än mer användbart i och med de uppenbara och unika fördelarna konceptet har.

Vi ser dock fram emot en utveckling gällande utseendet på TempoDeck, då vi bedömer att det är en viktig faktor som kommer att komplettera konceptets helhetsbild.

Vi anser att detta koncept kommer att bli mer synligt och kan då väcka nyfikenheten hos fler byggaktörer.

(40)

8 FÖRSLAG TILL FORTSATT ARBETE

Under arbetets gång har tankar vuxit fram och lett till följande förslag till fortsatt arbete:

• Ta fram underlag gällande underhåll av en sådan typ av parkeringshus.

• Ta fram en arbetsbeskrivning på hur man demonterar elementen utan att skada dem i dessa parkeringshus.

• Undersök möjligheterna till att demontera eller montera en del av parkeringshuset, det vill säga att öka eller minska storleken på parkeringshuset.

(41)

REFERENSER

Bergström, S., Möller, G. & Samuelsson. (1987). Betonghandbok: reparation. Stockholm: Studentlitteratur

Om betong. (2016). Nerladdad 2016-04-15, från

http://www.betongfabriken.com/om_betong

Boverket. (2008). Industriellt bostadsbyggande- koncept och processer. Karlskrona: Boverket. ISBN 978-91-85751-99-0.

Boverkets handbok om betongkonstruktion BBK 04. (2016). Nerladdad 2016-04-17 från

http://www.boverket.se/globalassets/publikationer/dokument/2004/boverkets_handbok_o m_betongkonstruktioner_bbk_04.pdf

Fagerlund, G (2010). Betongkonstruktioners beständighet: en genomgång av officiella svenska regler 1926-2010.(Rapport TVBM-3153). Lund: studentlitteratur. Nerladdad från

http://lup.lub.lu.se/luur/download?func=downloadFile&recordOId=1580732&fileOId=1784 019

Fagerlund, G (2011). Ytreparation av betongkonstruktioner metoder. Beständighet. (Rapport TVBM-3160). Lund: studentlitteratur. Nerladdad från

http://lup.lub.lu.se/luur/download?func=downloadFile&recordOId=2154291&fileOId=2154 292

Ljungkrantz, C., Möller, B. & Petersons. (1992). Betonghandbok: arbetsutförande. Örebro: Studentlitteratur

Johansson, J (2006). Vattens påverkan på betongdammar. Alnarp: Institutionen för landskaps- och trädgårdsteknik.

Jones, E & Stål C. (2007). Skador på parekeringsdäck av betong. (Kandidatuppsats, Göteborg). Nerladdad från http://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/62206.pdf

(42)

Jound, I, & Chouhan, N. (2009). Jämförelse mellan prefab och platsgjuten betongstomme för kv. Kleopatra Västerås. (Kandidatuppsats, Mälardalens Högskola). Nerladdad från

http://www.diva-portal.se/smash/get/diva2:221089/FULLTEXT01.pdf

Nordlund A. (2013). Förspända betongelement- Dimensionering enligt Eurokod 2. (Kandidatuppsats, Umeå). Nerladdad från

http://www.diva-portal.se/smash/get/diva2:630924/FULLTEXT01.pdf

Ove Sletten (2010). E-bjelke. Nerladdad från http://www.ove-sletten.no/brukerveiledning/EBJELKE-EN.pdf

Spännbalksystemet. (2016). Nerladdad 2016-04-17, från

http://spannbalk.se/spannbalksystemet/metoden/

Europastandard för betong, SS EN 206-1. (2016). Nedladdad 2016-04-18, från

http://www.svenskbetong.se/images/pdf/Europastandard_fr_betong.pdf

Beständighet och livslängd. (2016). Nerladdad 2016-04-18, från

http://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med-platsgjutet/hallbart-byggande/bestandighet-och-livslangd

Om betong. (2016). Nedladdad 2016-04-20, från http://www.svenskbetong.se/om-betong

TT-plattor (TT, TT/F och STT/F). (2016). Nerladdad 2016-04-23, från

http://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med-prefab/statik/tt-tt-plattor-tt-tt-f-och-stt-f

Val av betongkvalitet och exponeringsklass. (2016). Nerladdad 2016-04-17, från

http://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med-platsgjutet/statik/kontorshus/bjalklag/val-av-betongkvalitet-och-exponeringsklass

Ysberg, G (1979). Samband mellan vattencementtal/ vattenluftcementtal och

(43)

(44)

BILAGA 1: BALK: B201, B202, B203, B208, B209 OCH B210

400 500 400 500 400 500 ÄNDRINGEN AVSER ANSVARIG DATUM UPPDRAG NR HANDLÄGGARE RITAD AV SKALA ORDER NR ANT BET BET DATUM SIGN NUMMER B201 ARMERING FÖRESKRIFTER

ERF KUBTRYCKHÅLLFASTHET VID TRANSPORT / MONTAGE

TILLVERKNINGSTOLERANSER YTBEHANDLING, BEHANDLAD YTA KLASS YTBEHANDLING, FORMSATT YTA KLASS ANVISNINGAR EFTERBEHANDLING LYFT AVSPÄNNING MAX STENSTORLEK TYP/KVALITET ANT PLAC FÖRSP SPÄNNDATA DIM FÖRKLARINGAR ÖK UK TILLÄGGSKONTROLL KLASS VCT ekv CEMENT HÅLLFASTHETSKLASS EXPONERINGSKLASSER FÄRG/TILLSATSMATERIAL ARMERINGSPLACERING HÄNVISNINGAR FROSTPROVAD BETONG FROSTRESISTENT BALLAST BETONGENS FROSTBESTÄNDIGHET TOLERANS HUVUDARMBYGLAR NÄT TÄCKANDE BTGSKIKT (BASMÅTT) SPÄNNARM

LIVSLÄNGD ELEMENTBETECKNING ELEMENTLITT ANTAL MASSA

Tel:0340-666200 Veddige Box 137, 432 07 DATUM KONT. AV RITAD AV DATUM tel: +372 66 76 280 MTR reg. nr: EEP000310 Roosikrantsi 11 10119 Tallinn, Estonia fax: +372 66 76 281 ARMERING

LITTERA ANTKVALITET Ø

LITTERA ANTBENÄMNING INGJUTNINGSGODS

LITTERA ANTBENÄMNING KOMPLETTERINGSGODS

TILLVERKNINGSTOLERANSER

YTBEHANDLING, BEHANDLAD YTA KLASS

YTBEHANDLING, FORMSATT YTA KLASS

ANVISNINGAR EFTERBEHANDLING LYFT AVSPÄNNING MAX STENSTORLEK TYP/KVALITET ANT PLAC FÖRSP SPÄNNDATA DIM FÖRKLARINGAR ÖK UK TILLÄGGSKONTROLL KLASS VCT ekv CEMENT HÅLLFASTHETSKLASS EXPONERINGSKLASSER FÄRG/TILLSATSMATERIAL ARMERINGSPLACERING HÄNVISNINGAR FROSTPROVAD BETONG FROSTRESISTENT BALLAST BETONGENS FROSTBESTÄNDIGHET TOLERANS HUVUDARMBYGLAR NÄT

TÄCKANDE BTGSKIKT (BASMÅTT) SPÄNNARM

LIVSLÄNGD

ELEMENTBETECKNING

ELEMENTLITT ANTAL MASSA

(45)