Förstärkningslösningar för en hög balk i armerad betong : Utfört i StruSoft FEM-Design 3D Structure

Sammanfattning: Byggnader uppförda i armerad betong har en lång livslängd, vilket kan medföra att samhället ställer andra krav på utformning och användning under byggnadens livslängd. Detta medför att håltagningar kan krävas för att uppfylla samhällets behov, då det inte är hållbart att riva och bygga nytt. Vid en håltagning minskar dock elementets bärförmåga, vilket medför att sprickor kan uppstå som kan leda till brott i konstruktionen. För att undvika brott i konstruktionen kan den behöva förstärkas. Syftet med arbetet är att, med hjälp av StruSoft FEM-Design 3D Structure (FEM), undersöka om en befintlig vägg i armerad betong behöver förstärkas vid håltagning, samt undersöka hur väggen reagerar vid olika förstärkningar i stål med avseende på utnyttjandegrad, nedböjning och spänning. Arbetet omfattade en given byggnad, kallad “referensbyggnaden”, från ett projekt ägt av Byggkonstruktören AB. Den bärande väggen som i det här arbetet har studerats, vilar på två stöd, vilket innebär att väggen betraktas som en hög balk. Förstärkningsmetoderna för sådana öppningar omfattar vanligen ramförstärkning eller ökning av väggens tvärsnitt. Detta arbete har riktat in sig på förstärkning med stål eftersom det är en beprövad metod. Metoden för arbetet var modellering i FEM. FEM är ett program som används för modellering, analys samt dimensionering av bärande element i byggnader. I FEM baseras dimensionering på Eurokod med nationella tillägg. En modell modellerades utifrån referensbyggnaden, analyserades samt dimensionerades. Väggen fick en utnyttjandegrad på 97% innan håltagning och en utnyttjandegrad på 223% efter håltagning. Väggen behövde därmed förstärkas. Arbetet resulterade i fem förstärkningslösningar i stål med en utnyttjandegrad mellan 81–97%. Skillnaden i nedböjning och spänning för förstärkningslösningarna var små och bör därför inte påverka valet av förstärkningslösning. Den största skillnaden mellan de olika förstärkningslösningar är vikten av stålet som omfattar förstärkningen, vilken varierar mellan 337–1305 kg, detta bör beaktas vid val av förstärkning för ett hållbart byggande.