Förstärkning av plattgrundläggning vid påbyggnad

Sammanfattning: Befolkningsökningen och urbaniseringsprocessen gör att fler bostäder och andra byggnader måste uppföras i städerna. Stadsförtätning är en planeringsstrategi där påbyggnad av befintliga byggnader är en lösning. Vid påbyggnad måste nya laster bäras av en befintlig konstruktion och beroende på påbyggnadens omfattning och materialval används olika förstärkningsmetoder. Syftet med denna studie är att undersöka en förstärkningsmetod genom breddning av pelarfundament. Konsekvenserna inom två teknikområden: geoteknik och byggnads-konstruktion, har studerats. Frågeställningarna har varit likartade: vilka undersökningar måste göras och vilken bärförmåga har en konstruktion som pålastas före och efter förstärkning av pelarfundamentet? Parallellt med studier av litteratur har intervjuer med konstruktör och geotekniker utförts, för att skapa en tydlig inriktning på arbetet.  Några metoder för förstärkning av pelarfundament presenteras. Förutom specialiserad litteratur, rapporter och uppsatser som utgör den största delen av teoriavsnittet i denna studie, har Eurokoderna utgjort referens, främst vid konstruktionsberäkningar men också för det avsnitt som berör geoteknik. För att kunna utföra relevanta beräkningar har ett fiktivt fall tagits fram. Utifrån bygghandlingar och uppmätningar i ett befintligt parkeringshus i Lund, har de vertikala lasterna före och efter påbyggnad beräknats. Den befintliga byggnaden var grundlagd på grov- och mellansand men placerades i det fiktiva fallet i Malmö och grundlades på lermorän. Utifrån de stipulerade förutsättningarna har en dimensionering vid förstärkning av det befintliga pelarfundamentet redovisats i form av beräkningskontroller samt ritningar. Vid dimensionering av pelarfundamentet har olika beräkningsmodeller använts. Flera avgränsningar har gjorts; exempelvis att horisontella laster inte beaktats och vertikala laster verkar centriskt, i syfte att ge en överskådlig bild av de vanligast förekommande beräkningarna och kontrollerna som måste göras vid fundamentförstärkning. I det aktuella fallet var sidan på det kvadratiska pelarfundamentet 2,8 m lång och dess tjocklek 0,6 m. De vertikala lasterna före påbyggnad uppskattades till 2242 kN och ökade till 3894 kN efter påbyggnad. Jorden blev då belastad nära maximal tillåten spänning och den befintliga betongkonstruktionen hade inte kapacitet för att bära de nya lasterna. En ökning av plattans breddmått med 0,45 m på samtliga sidor beräknades nödvändig för att behålla samma spänning i jorden. För att uppnå en godtagbar kapacitet antogs en pågjutning à 0,2 m också vara nödvändig. Även en breddning av den rektangulära pelaren antogs. Beräkningskontrollerna godkände de nya dimensionerna samt fastställde kvantiteten av nytt armeringsjärn som skulle användas, dels för att förlänga den befintliga armeringen, dels för att förbättra vidhäftningen mellan den gamla och den nya betongen. Val av förstärkningsmetod är förknippad med flera faktorer såsom läget inom byggnadskonstruktionen, geokonstruktionens skick, markförhållanden, mm. Därför är inte en metod bättre än en annan; lämplig metod måste bestämmas från fall till fall. Som studien visar skall en arbetsmetodik följas med undersökningar och relevanta beräkningar. Slutsatserna är att studiens resultat bedöms rimliga, men noggrannare dimensionering skulle kunna utföras med FEM-program.