Foto: Pexels
Forskere på DTU bruger op til 100 tons tryk for at teste to-etagers betonkonstruktioner opført af betonelementer.
I den nye testhal på DTU Byg er der store kræfter på spil, beretter DTU på deres hjemmeside. Her er Betonelement-foreningen og DTU gået sammen om at kvalitetssikre en ny generation af computerprogrammer til beregning af konstruktioner af præfabrikerede betonelementer. Beregningerne i computerprogrammerne skal reducere forbruget af beton, armeringsstål og forbruget af mandetimer både på elementfabrikken og på byggepladsen.
”Den nye generation af digitale beregninger til at beregne præfabrikerede betonkonstruktioners bæreevne forudsætter, at konstruktionen har tilstrækkelig sejhed – duktilitet – når den bliver belastet til brud. Modellen er hidtil baseret på vores viden om de enkelte delkomponenters styrke. Med fuldskalaforsøgene får vi ny viden om, hvordan delkomponenterne spiller sammen, og om hvordan den samlede konstruktions bæreevne afhænger af samlingerne mellem de enkelte vægelementer. Forsøgene kan dermed sikre computerprogrammernes pålidelighed, når de bruges til beregninger på komplekse konstruktioner,” siger postdoc Jesper Harrild Sørensen, som er medlem af det forskerhold på DTU Byg, der står bag projektet.
Bæredygtigt byggeri
Den nye generation af numeriske modeller til beregning af konstruktioners bæreevne bliver allerede i dag anvendt i byggebranchen. Chefkonsulent i Betonelement-Foreningen Pernille Nyegaard vurderer, at den nye dokumentation fra fuldskalaforsøgene vil bidrage væsentligt til et mere bæredygtigt betonbyggeri.
”Den nye beregningsmetode gør det muligt at optimere konstruktionerne. Med en sikker viden om bæreevnen kan vi spare både armering og beton i konstruktionerne, fordi vi ikke længere behøver at lægge store sikkerhedsmarginer ind i beregningsmodellerne,” siger hun.
Jesper Harrild Sørensen vurderer, at beregningsmodellen vil være et effektivt værktøj i byggeri af højhuse, hvor den kan reducere forbruget af armeringsstål med op til 40 procent afhængig af bygningens kompleksitet.
Forsøgenes omfang
Forsøgene foregår over en periode på seks måneder. Når en forsøgskonstruktion i to etager er rejst, skal den have minimum 28 dage til at hærde for at opnå en realistisk styrke i de støbte samlinger. Under forsøget udnytter forskerne særlige testfaciliteter på DTU, hvor konstruktionen belastes med et vandret tryk, indtil den når sin ultimative bæreevne og er tydeligt deformeret, men stadig hænger sammen. Forskerne kan følge brud og udvikling af revner, både på den opførte testkonstruktion og på en skærm, hvor en computer viser de ændringer, det installerede udstyr registrerer under testen. Forsøget står på i cirka to timer.
I alt opfører forskerne fem konstruktioner, som alle udsættes for belastning til brud, og alle data indgår i den samlede justering af den endelige computermodel.