favoritter

Renovering med UHPC

Blog posts

Del 1. Limte forbindelser
 


En balkong på en gammel bygning er montert med limt tilkobling (Ved Volden i København). Legg merke til at en lysstripe er synlig mellom den nye brystningen på balkongen og veggen. Det er kun balkongdekket som er festet til etasjeskillet.  Brystningene er ikke er en del av bæresystemet.

 

I mange av de forrige bloggene har vi vist forskjellige måter å bruke UHPC på, men de fleste eksemplene har vært nye prosjekter. 

I sin bloggpost om erfaringene fra å introdusere UHPC til det nederlandske markedet viste Edward Verschoor noen av de største prosjektene med CRC i2® i Holland, og dette var renoveringsprosjekter.

Så, i tre blogginnlegg - dette er det første - vil jeg illustrere noen av fordelene, men også utfordringene ved å bruke UHPC i renoveringsprosjekter. Dette første innlegget i miniserien vil omhandle limte forbindelser til balkongene. Først en kort introduksjon til renoveringsprosjekter generelt.

 

Generelle utfordringer ved renovering

Alle renoveringsprosjekter er vanskelige:

  • Usikkerhet angående geometri på eksisterende bygning (mangel på nøyaktige tegninger, ukjente toleranser etc.)
  • Begrensninger i kapasitet til (ekstra) belastninger (og usikkerhet om strukturens faktiske styrke)
  • Et eksisterende estetisk utseende som bør eller ikke bør tas i betraktning
  • Leietakere / eiere og naboer som alle vil oppleve så lite ubehag som mulig
  • Ofte smale utvendige områder som er tilgjengelige for å organisere byggeplassen, lagre materialer og få tilgang til bygningen på - inkludert restriksjoner på arbeidstid pga. av trafikk etc.

 

Alt dette fører til en kostnad/nytte vurdering for bygningen/eieren, da valget ofte står mellom å renovere eller rive ned og bygge nytt.

 

I noen tilfeller er bygningen beskyttet av historiske eller arkitektoniske årsaker. I disse tilfellene er det eneste alternativet å renovere det - eller gjenopprette det slik det var. Det kan være mulig å reparere konstruksjonen, men i mange tilfeller blir dette bare ekstraarbeid, og det løser egentlig ikke problemer med den øvrige konstruksjonen og inneklima.

 

Renoveringsprosjekter som omfatter balkonger

Når man renoverer balkonger, utvider eller knytter balkonger til en eksisterende konstruksjonen, er reserven av ubrukt kapasitet avgjørende, og i denne forbindelse er bygningstypen viktig.

Nyere bygninger i betong eller stål vil ofte ha litt overflødig kapasitet og er sjelden gjenstand for beskyttelse, noe som gir flere muligheter for valg av type balkonger.

Eldre murbygninger (fra 1930- og 40-tallet eller eldre) har den generelle utfordringen at veggene ikke tåler så mye belastning - både vertikalt og spesielt horisontalt. Hvis utvendige søyler ikke kan brukes, er det bare etasjeskillet som kan brukes til innfesting.

Hvis etasjeskille er laget av betong, vil eksisterende balkonger ha blitt til ved en forlengelse av etasjeskille. Dette er bygg type I som vi setter fokus på i dette blogginnlegget.

 

 

Hva er en limt forbindelse ?

I prinsippet er de fleste forbindelsene limt til en viss grad: De fleste beslagene er festet med "kjemiske ankre", som bare er en annen måte å skrive "et stykke gjenget stål limt i et boret hull". Dette høres mer solid ut. Når man fester balkonger bare ved hjelp av gjengestag og lim uten braketter, er det i utgangspunktet bare å påføre mange nok kjemiske ankre og bruke kun dette for innfesting. Men av en eller annen grunn ser de fleste på deg som om du burde ha hodet undersøkt, når du forteller dem at du kun har limt balkongen til bygningen……

 

Utfordringer når du bruker limte forbindelser og UHPC-elementer

Når all kraft skal overføres via balkongdekke, må man først finne ut tilstanden og kapasiteten til etasjeskillet. De opprinnelige tegningene gir deg normalt den tiltenkte geometri og armering, men vil ikke fortelle deg noe om den faktiske konstruksjonen er på plass, eller om tilstanden til den gamle betongen og forsterkningen er god nok. Den eneste måten å finne ut av dette på, er å teste den.

 


Undersøkelse av et eksisterende etasjeskille etter å ha revet den gamle balkongen ned: Visuell inspeksjon (øverst til venstre), boring av prøvekjerner (øverst til høyre), Visuell inspeksjon av boret hull (nederst til venstre) og kjernen etter utvinning (nederst til høyre). Kjernen delte seg i to.​

 


I dette tilfellet ble det funnet ut av at den opprinnelige støpingen var laget i to trinn, mens det andre (ytre) laget var porøst og den første (indre) støpen ble tettere og var i god stand. På steder kunne det ytre laget fjernes med en skje ...

Under er det et oversiktsbilde som viser det gamle dreneringsrøret til venstre. Dette skulle være til høyre i henhold til de opprinnelige tegningene...

 


Oversikt over kuttet i den opprinnelige strukturen med etasjeskille som ligner på en del av en sveitsisk ost.


Hovedproblemet med en gammel konstruksjon er at det er svært vanskelig å definere hvor mange innfestinger som er mulige. Dette er spesielt vanskelig når du bruker prefabrikerte betongelementer i høystyrkebetong (UHPC) fordi det ikke er mulig å ta en rask beslutning om å flytte et anker 5 cm til høyre eller venstre på byggeplassen. Ankrene er allerede plassert i det forhåndsstøpte UHPC-elementet. Dette ville blitt betydelig lettere hvis innfestingen hadde vært plasstøpt, men plasstøping er ikke et godt alternativ for UHPC, gitt de meget smale toleransene og følsomheten til blandingen. Et annet problem er at UHPC er i stand til å gi høye belastninger på den eldre betongen i kompresjonssonen, som i mange tilfeller er for svak til å støtte dem i konsentrert form. Dette fører til at et trykkfordelingslag mellom UHPC og etasjeskillet kan være påkrevd. I prosjektet over var det til og med nødvendig å fjerne noe av det porøse laget på forhånd og bruke en høystyrke mørtel mellom det gamle dekket og UHPC-balkongen for å takle toleranser og danne en ny trykksone. En tredje utfordring med limte forbindelser er toleranser: For å kunne sette inn trådene i rustfritt stål, må hull som bores i etasjeskille, være overmålte, og bare noen få - og relativt kostbare - harpikstyper er krympekompensert langsiktig og kan brukes på denne måten. Disse typene herdes vanligvis ikke veldig fort, så det er normalt nødvendig med midlertidig støtte i flere dager


Fordeler med limte forbindelser og elementer i høystyrkebetong (UHPC)

Så, med alle disse utfordringene - hvorfor bry seg?

Først og fremst fordi det i de aktuelle tilfellene ikke er noe annet alternativ.

Når et betongelement er nødvendig - for estetiske grunner , er det et stort problem å kopiere den gamle konstruksjonen i vanlig betong, fordi standarder og normer har endret seg dramatisk siden bygningen ble designet første gang.

Kravet til overdekning, brannmotstand og viktigst av alt, nyttelastene balkongene må tåle. Alle kravene har økt betydelig. I saken fra København var lasten økt fra opprinnelig 1 kN / m² med en sikkerhetsfaktor på Υ = 1,3 for en total designbelastning på 1,3 kN / m² til 2,5 kN / m² med en sikkerhetsfaktor av Υ = 1,5 for en total designbelastning på 3,75 kN / m².

Det er derfor ikke mulig å lage en ny kopi av den opprinnelige balkongen - den ville ikke klart dagens krav. Med UHPC er det mulig å lage elementer med mye lavere vekt enn originalen og dermed kompensere for de økte nyttelastene.

Under montasjen av den uthulede og tynne UHPC-versjonen av den opprinnelige balkongen ved prosjektet Ved Volden i København.


Her limes balkongen til etasjeskille: Gjengede armeringsjern i balkongen (øverst til venstre), flytter balkongen til posisjonen (øverst til høyre), gjengegede jern inn i hullene (nederst til venstre) og balkongen er på plass i fasaden (nederst til høyre).

 

Nedenfor er det et annet eksempel som illustrerer utfordringene med limte forbindelser fra Marielyst i Gladsaxe. I dette tilfellet var de viktigste forsterkningene i det gamle dekket plassert på nøyaktig sted hvor limte tilkoblinger ble plassert, noe som resulterte i at forbindelsen måte testes på alle balkongene etter montering.


Marielyst i Gladsaxe: Slik så det ut etter å ha revet de gamle balkongene og montert de nye balkongene i første etasje (øverst til venstre). Et alvorlig skadet gammelt dekke oppdages etter å ha tatt bort den ødelagte betongen (øverst til høyre) og et dekke med bedre tilstand som viser ankre som brukes til test av laster (nederst til høyre) og til slutt en balkong etter montering med forsterkning i det gamle dekke som er synlig på undersiden (nederst til venstre).​ 

 

Sammendrag: Kombinasjonen av limte forbindelser og lette UHPC-balkonger kan være forskjellen som gjør renovering mulig i noen ekstreme tilfeller, men definitivt ikke uten utfordringer:

Limte forbindelser er langt på vei den mest komplekse renoveringsmetoden og krever mye forhåndsplanlegging, risikostyring, kreativ tenkning, problemløsing, dokumentasjon og forhåndsgodkjenninger i både konstruksjon og byggefasen.

I Hi-Con liker vi prosjekter som er utfordrende og komplekse, ikke minst fordi prosessen blir svært givende når vi lykkes sammen med våre samarbeidspartnere!


Som alltid, hvis du har spørsmål eller kommentarer, ikke nøl med å besøke vår Wordpress blogg.

Forfatter av dette innlegget

Tommy Bæk Hansen
Group Product Development Manager