Fiberarmering i samvirkekonstruksjon

Abstract

Denne oppgaven omhandler fiberarmert samvirkekonstruksjon. En samvirkekonstruksjon er en konstruksjon satt sammen av betong og stål, hvor de to materialene jobber sammen for å oppnå ønsket kapasitet. Oppgaven tar for seg samvirkekonstruksjoner med stålfiber, uten fiber og med slakkarmering for å se utnyttelsen av fibrene og hvordan betongen og stålet jobber sammen. Ønsket er å sjekke om stålfiber kan erstatte slakkarmering i samvirkekonstruksjoner.

For en slakkarmert samvirkekonstruksjon benyttes EN 1994 til beregningsveiledning, men for en fiberarmert samvirkekonstruksjon er det ikke noe tilgjengelig eurokode. I oppgaven er det gjennomført beregninger som er basert på tilgjengelige veiledninger fra SINTEF, RILEM og svensk veiledning, hvor hensikten er å sammenligne beregningene med prøveforsøk. Når man skal beregne på prøveforsøk beskrives materialoppførselen i henhold til teori uten sikkerhetsfaktorer, det vil da bli forventet at resultatet fra målingene er i samsvar med beregningene.

Det ble utført støping og testing på universitetet i Stavanger og hos Velde på Sviland. Testene på universitetet omhandler firepunktstest som vil si bjelketest med to punktlaster, mens testene på Velde ble de gjennomført med jevnt fordelt last og punktlast. Disse testene skulle avdekke endring i egenskapene ved fibertilsetning, hvor den ferske betongen også evalueres.

Testresultatene viser at den ferske betongens egenskaper har liten påvirkning ved tilsetning av 0,8% stålfiber. Under testing av trykk- og bøyestrekkfasthet viser fibrene en mer seig og duktil oppførsel, og vil gi betongen bedre styrke mot rissutvikling. Dette viser også igjen på dekketestene på universitetet hvor prøven med fibertilsetning fikk minst synlige riss.

Resultatene i studiet viser at fiberarmert samvirkekonstruksjon er godt egnet til bruk. Ved å sammenligne beregningene med testresultat for nedbøying viste prøvene en stor forbedring av stivhet med tilsetting av stålfiber. Denne sammenligningen viser også at stålfiber har en bedre effekt under testing sammenliknet med hva som var forventet basert på beregningene. For dekketesten på Velde viser beregningene et konservativt resultat for nedbøying og bruddlast. Mer forskning bør gjennomføres for å finne måter og metoder for å få en bedre utnytelse av fiberen. Dette vil gi mer kunnskap og erfaring som kan føre til at man kan redusere fibermengde i en konstruksjon og samtidig få gode egenskaper som tilfredsstiller kravene.