Artikelförfattare: Cosmin Popescu och Björn Täljsten Invator AB / Luleå Tekniska Universitet
Att demonstrera bärförmåga hos en konstruktion kan vanligtvis göras genom beräkningar baserade på tekniska modeller. Utvecklingen inom materialvetenskap har dock gjort det möjligt att använda nya material i byggbranschen. Ett sådant exempel är användningen av stålfiberarmerad betong definierad som betong som innehåller korta och diskontinuerliga fibrer spridda över hela betongvolymen för att förbättra funktionen i bruksgränstillstånd. Bristen på konventionell armering kan påverka duktiliteten och lastkapaciteten, och enbart beräkningar kanske inte är tillräckliga för att säkerställa bärförmåga hos dessa element. Förutom omfattande laboratorieförsök kan fullskaleprov behöva utföras. Denna artikel presenterar och diskuterar resultatet av ett fullskaleprov på en fiberarmerad betongplatta i flera spann understödd av pålar/pelare. Planering, genomförande och resultat av fullskaleprovningen presenteras och utvärdering gällande beteende och bärförmåga i såväl bruks- som brottgränstillstånd redovisas.
Fiberarmerad betong (FRC), och i synnerhet stål-FRC (SFRC), används i allt större utsträckning för sprickkontroll i betongkonstruktioner, vilket förbättrar konstruktioners beteende i bruksgränstillståndet. Egenskaperna är bland annat beroende av den använda fiberns geometri, egenskaper hos stål och fiberdosering, vilket tillsammans påverkar betongens beteende efter uppsprickning. SFRC kan användas i kombination med traditionell armering med det primära syftet att kontrollera effekten av krympning samt sprickvidder [1]. Alternativt vinner användningen av SFRC som enda armeringstyp popularitet på grund av enkelhet vid gjutning och lägre totalkostnader [1] [2]. Typiska applikationer där SFRC har använts som enda armering inkluderar plattor på mark och som tunnelfoder [3]. Plattor på mark förlitar sig på underlaget för effektiv lastöverföring. En lösning för dålig markkapacitet är att införa pålar för att överföra lasterna till berggrunden, det vill säga en platta-på-pålar. För en pålunderstödd platta antas att marken inte ger något stöd till plattan annat än in-situ formsättning. Sålunda bygger konstruktionen på metoder som är giltiga för pelarunderstödda plattor. En vanlig praxis bland designers är att använda flytgränsteorin som kräver adekvat duktilitet för att anta plastiskt beteende. Förmågan hos SFRC-plattor på mark att utveckla tillräcklig duktilitet är ännu inte väl förstått. Att helt eliminera den konventionella armeringen i en pålunderstödd platta leder, i fall med stora spännvidder och/eller högt fördelade belastningar, till val av tjockare plattor [4]. Ett sätt att uppnå tunnare plattor över kontinuerliga spann är att ta hänsyn till valvverkan– en aspekt som har uppmärksammats i nyare studier. Även om användningen av SFRC-plattor-understödda av pålar utan konventionell armering blir allt populärare, är det uppenbart att konsensus gällande dimensionering ännu inte har etablerats. Ett sätt att bidra till ökad förståelse är att utvärdera bärförmåga och beteende i såväl bruks- som brottgränstillstånd genom fullskalebelastning. Hur detta kan genomföras och resultat av en sådan provning presenteras i denna artikel.
Läs hela artikeln i Bygg & teknik 6/2023.
Teckna en prenumeration HÄR
