Projekt 13246 – Avslutat Rehabiliteringsmetoder för håltagning i armerade betongväggar

Forskning vid LTU, tillsammans med LTH och KTH genom samverkan inom Sveriges Bygguniversitet (SBU).

Ombyggnad av befintliga hus är väsentligt för att förbättra platseffektivitet och möjliggöra förändringar under dess brukstid för att till exempel uppfylla ändrade levnadsstandarder och funktionskrav. Detta kan innebära att nya behov uppstår, exempelvis nya öppningar i element såsom balkar, väggar och plattor. Den här typen av åtgärder innebär oundvikligen att den strukturella prestanda reduceras och följaktligen erfordras reparation och förstärkning. Däremot förekommer osäkerheter med avseende på inverkan av öppningar samt vilken åtgärd som är bäst lämpad.

Traditionellt sett har två metoder använts för att förstärka armerade betongväggar med öppningar, antingen genom att skapa en ram av armerade betongelement, alternativt stålelement, runt öppningen eller genom att öka tvärsnittets tjocklek. Ingripanden i befintliga byggnader bör vara minimal för att reducera olägenheter som orsakas av begränsad tillgång till konstruktionen i samband med reparation. En alternativ metod är att använda externt applicerade fiberarmerade polymerer.

I denna studie undersöks om den axiella kapaciteten kan återskapas hos en armerad betongvägg efter håltagning/öppning genomförstärkning baserat på kolfiberarmerade polymerer. Nio väggmodeller, i halvskala, belastades till brott. Dessa var utformade med åtanke att representera typiska väggelement i bostadshus med respektive utan dörrliknande öppningar. Väggarna provades dubbelspända och utsattes för en belastning med liten excentricitet (definierad som en sjättedel av väggtjockleken) längs den veka axeln för att motsvara imperfektioner på grund av till exempel felplacering av element i byggskedet.

Håltagningen motsvarande en reduktion med 25% (härefter benämnd som liten öppning) och 50% (härefter benämnd som stor öppning) av tvärsnittsarean. Dessa areareduktioner ledde till 36% respektive 50% minskning i maximal last. I båda fallen inträffade ett sprött bott på grund av krossning av betong samt spjälkning och buckling av armering. Kolfiberförstärkningen ökade den axiella kapaciteten med 34 – 50% för väggar med liten öppning och 13 – 27% för väggar med stor öppning, vilket innebär att 85 – 95% respektive 57 – 63% av den ursprungliga kapaciteten återskapades (det vill säga kapacitet för solid vägg utan håltagning).

Slutredovisningen utgörs av doktorsavhandlingen "CFRP Strengthening of Cut-Out Openings in Concrete Walls - Analysis and Laboratory Tests", Cosmin Popescu, LTU (49 sidor, 5 vetenskapliga artiklar och en svensk sammanfattning).