Betong- og murkonstruksjoner

318 Pages·2000·268.31 MB·Norwegian

by  Svein M. Forthun, Bjørn Vik

Svein M. Forthun
Bjørn Vik
Betong- og
murkonstruks j oner
606 Mo i
© 2000 Byggenæringens Forlag AS
1. utgave desember 2000
ISBN 82-8021-004-0
Det må ikke kopieres fra denne boka i strid med åndsverks-
loven og fotografiloven eller i strid med avtaler om kopie­
ring inngått med Kopinor, interesseorganisasjon for rettig­
hetshavere til åndsverk. Kopiering i strid med lov eller avta­
le kan medføre erstatningsansvar og inndragning, og kan
straffes med bøter eller fengsel.
Læreboka er utgitt med støtte fra Nasjonalt læremiddel-
senter. Boka er tilpasset læreplan for teknisk fagskole,
linje for bygg og anlegg innenfor faget betong- og mur-
konstruks joner.
Alle henvendelser kan rettes til:
Byggenæringens Forlag AS
Postboks 293
2001 Lillestrøm
Redaktør:Tom Ekeli
Oversettelse til nynorsk: Jan Gausemel
Omslag, layout og førtrykk: Type Art Reklamebyrå
Illustrasjoner: Bjørn Nordheim
Forsidefoto:Anne-Grete Nordal
Illustrasjoner: David Keeping
Produksjon: Power Print AS, Steinkjer
FORORD
Denne boken dekker mange fagområder som på et eller annet vis har tilknytning til be­
tong og mur. Det aller meste av innholdet retter seg mot den som planlegger og prosjek­
terer bygg, men deler av innholdet går også mot de kontrollerende og de utførende.
Boken oppfyller kravene i Læreplan for teknisk fagskole av august 1998, faget Betong- og
murkonstruksjoner under Fordypningsområde bygg. Innholdet følger i stor grad samme
oppbygning som mål og hovedmomenter beskrevet i denne læreplanen.
I tillegg til å være en lærebok for teknisk fagskole, kan boken også være velegnet som et
oversiktlig oppslagsverk for ulike yrkesutøvere som er engasjert innenfor byggebransjen
Vi som har skrevet denne boken, har begge lang fartstid og bred erfaring fra norsk mur-
og betongbransje. Siv.ing. Svein M. Forthun har skrevet en rekke lærebøker innenfor kon­
struksjonsteknikk. Siving. Bjørn Vik har bakgrunn fra forskning og utvikling, dels fra
Norges byggforskningsinstitutt og dels fra Norsk Leca AS, og er i dag partner i BA8
Rådgivende Ingeniører AS.
Vi håper at leseren har nytte av boken, og inviterer til kommentarer og forslag om forbe­
dringer som kan tas inn ved senere revisjon.
Kolbotn/Oslo november 2000
Svein M. Forthun Bjørn Vik
Innhold
Introduksjon 7
1. Dimensjonering av betongkonstruksjoner 13
1.1 Innledning 13
1.2 Materialegenskaper lg
1.3 Dimensjoneringsprinsipper 25
1.4Fastheter 38
1.5 Klassifikasjon av konstruksjoner i miljøklasser 39
1..6 Dimensjonering av plater, bjelker og søyler 40
Enveisplate 42
Øvingsoppgaver, enveisplater 47
Toveisplate 49
Nedbøyning 52
Øvingsoppgave, toveisplate 61
Bjelker 62
Rektangulært bjelketverrsnitt 65
Øvingsoppgaver, rektangulære bjelker 91
T-formet bjelketverrsnitt 94
Øvingsoppgaver, T-bj eiker 108
Søyler no
Uarmert søyle 112
Armert søyle 118
Øvingsoppgaver, søyler 131
1.7 Etterspent betong 134
1.8 Bevegelsesfuger 13 5
2. Planlegging og ledelse av støpearbeider 139
2.1 Litt om betongteknologi 139
2.2 Bestilling og mottak av fabrikkbetong 140
2.3 Utarbeidelse av støpeprosedyrer 143
2.4 Kontroll 148
2.5 Forskaling 155
2.6 Herdetiltak 161
Øvingsoppgaver 165
5. Betongelement 167
3.1 Oversyn over vanlege betongelement 167
3.2 Konstruksjonssystem og detaljer 168
3.3 Forspent betong 174
3.4 Val av byggjesystem 176
3.5 Toleransar 187
3.6 Betongelementmontasje 191
Øvingsoppgåver 194
4. Dimensjonering av murkostruks jonar 195
4.1 Murverk i eit historisk perspektiv
4.2 Dimensjoneringsgrunnlag 199
4.3 Utforming av murverket og korleis det verkar 209
4.4 Dimensjonering av murkonstruksjonar 220
Øvingsoppgaver 240
5. Overflatebehandling for mur og betong 241
5.1 Eksponert betong 242
5.2 Puss 246
5.3 Overflatebehandling 257
5.4 Flislegging 270
Øvingsoppgåver 280
6. Betong- og murteikningar 281
6.1 Generelle reglar for byggeteikningar 281
6.2 Betongteikning 284
6.3 Armeringsteikningar 287
6.4 Murteikning 292
Øvingsoppgåver 296
Stikkordregister 297
Vedlegg 303

Introduksjon
Generelt om bokens innhold og oppbygging
Innholdet i og oppbygningen av denne boken er tilpasset og
oppfyller kravene i Læreplan for teknisk fagskole av august
1998, faget Betong- og murkonstruksjoner under
Fordypningsområde bygg. Innholdet følger i stor grad samme
oppbygning som mål og hovedmomenter beskrevet i lærepla­
nen.
Boken dekker et meget bredt fagområde og mange fag som på
et eller annet vis har tilknytning til betong og mur. Det aller
meste av innholdet retter seg mot den som planlegger og pro­
sjekterer bygg, men deler av innholdet går også mot de kon­
trollerende og de utførende.
I tillegg til å være en lærebok for teknisk fagskole, kan boken
også være velegnet som et oversiktlig oppslagsverk for ulike
yrkesutøvere som er engasjert innenfor byggebransjen.
Det refereres til en rekke publikasjoner og norske standarder i
boka. Det er ikke meningen at eleven skal skaffe seg alle disse,
men de bør finnes tilgjengelig i skolens bibliotek.Tre standar­
der er imidlertid såpass sentrale for forståelsen av fagstoffet at
disse bør anskaffes:
NS 3479 Prosjektering av konstruksjoner. Dimensjonerende
laster, 3. utgave oktober 1990
NS 3473 Prosjektering av betongkonstruksjoner. Beregnings-
og konstruksjonsregler, 5. utgave november 1998
NS 3475 Prosjektering av murverk. Beregning og dimensjone­
ring, 1. utgave august 1981 (under revisjon, komplett omarbei­
det utgave planlagt utgitt i 2001)
Plan- og bygningsloven
Den reviderte plan- og bygningsloven av 1. juli 1997 med til­
hørende forskrifter har skjerpet kravene til samtlige aktører i
byggeprosessen. Den som eier byggeprosjektet kalles "tiltaks­
haver” (tidligere: "byggherre”). Prosjektering av mur- og be­
tongkonstruksjoner kan heretter bare utføres av foretak (fir­
ma) som har godkjenning for dette, enten lokalt i kommunen
eller sentralt hos Statens bygningstekniske etat (BE). Foretaket
skal ha en faglig ansvarlig person som har den nødvendige
kompetansen og erfaringen som trengs. Dette må ikke nød­
vendigvis være samme person som gjør prosjekteringsjobben,
men faglig ansvarlig skal i alle fall ha godt innsyn i og kontroll
med det som gjøres.
Kravene til dokumentasjon er også skjerpet. Det skal alltid fo­
religge en kontrollplan for prosjekteringen, og det skal frem­
legges signert kontrollrapport fra prosjekteringen senest når
det gis igangsettingstillatelse. Kontroll av prosjekteringen kan
utføres av samme foretak, såfremt foretaket har godkjenning
for dette.
I ny Teknisk forskrift (tidligere "byggeforskrift”) er det også
innført skjerpede krav til produktdokumentasjon, og det gjel­
der alle vesentlige produkter i et byggverk.Tidligere lovpålag-
te kontrollordninger, som f.eks. Kontrollrådet for betongpro-
dukter, har ikke lenger monopolstatus. Også andre kontrollin­
stanser kan i prinsippet tilby slike tjenester, men foreløpig
(2000) er det kun Kontrollrådet som er aktuelt for mur- og be-
tongprodukter.
Den som prosjekterer, skal normalt også sette opp en kontroll­
plan for utførelsen, hvor det blir dokumentert at de produkte­
ne som er brukt, faktisk har de egenskapene som er vesentlige
for byggverkets funksjon. I signert kontrollplan etter utførel­
sen skal de benyttede produktene være sporbare. Det vil si at
man skal kunne finne ut hva som er brukt hvor. Videre skal det
være mulig å finne igjen produktdokumentasjonen ved even­
tuelle senere reklamasjoner.
Europeisk harmonisering
Europeisk harmonisering innenfor byggeområdet har primært
til hensikt å åpne opp grensene for fri flyt av varer og tjenes­
ter og fjerne alle gamle handelshindringer. Norge er gjennom
EØS-avtalen forpliktet til å følge alle de nye standardene som
vil bli ferdige fra årtusenskiftet og en rekke år fremover. Den
nye plan- og bygningsloven er tilpasset dette nye systemet.
Det store europeiske harmoniseringsarbeidet som pågår, har
som konsekvens at standarder og regelverk som gjelder innen­
for norsk byggevirksomhet, er under stadig og til tider rask re­
visjon. Vi vil også få vesentlig flere regler å forholde oss til enn
det vi hittil har vært vant til. Byggeprosessen blir i det hele tatt
mer komplisert, og det kan være vanskelig å følge med på alle
endringene.
I tillegg til å åpne opp grensene og etablere felles spilleregler
for den europeiske byggebransjen, vil det nye skjerpede regel­
verket formodentlig også bidra til å heve kvaliteten på det som
bygges. Det er i hvert fall noe av hensikten.
De første ti årene i dette århundret vil forhåpentlig vise hva
som egentlig blir resultatet av det europeiske harmoniserings­
arbeidet. Enkelte skeptikere mener at dette aldri vil lykkes og
at det hele vil stoppe opp.
8
Dimensjoneringspriiisipper
Generelt
Kapittel 1 omhandler enkelte prinsipper som er de samme en­
ten det dreier seg om plass-støpt betong, betongelementer el­
ler murverk. Forhold som er spesielle for hvert av de nevnte
materialene, er nærmere behandlet under de respektive kapit­
lene.
Tilfredsstillende pålitelighet av en konstruksjon oppnås ved
en hensiktsmessig
- plassering og utforming av byggverket
- prosjektering
- utførelse
- bruk
- vedlikehold
Prosjektering utgjør altså bare en del av hele bildet. En riktig
og pålitelig dimensjonering er avhengig av at det foreligger til­
strekkelig informasjon om konstruksjonens bruk og drift. Den
prosjekterende har vanligvis ansvar for å fremskaffe informa­
sjon om
- bruks- og driftsforutsetninger
- fullstendig lastbeskrivelse
- miljøbetingelser
Pålitelighetsklasser
Den nye pålitelighetsstandarden NS 3490 definerer fire pålite­
lighetsklasser i forhold til mulige konsekvenser av brudd eller
funksjonssvikt.
Konsekvens Pålitelighetsklasse
Liten 1
Middels 2
Stor 3
Meget stor 4
Pålitelighetsklassen legges til grunn ved valg av kontrollgrad
for prosjektering og utførelse og ved valg av enkelte last- og
materialfaktorer til bruk i beregningene.
Noen typiske pålitelighetsklasser:
Landbruksbygg 1
Enebolig og rekkehus 1
Boligblokker 2
Industri, kontorer 2
Dammer og broer 3
Kjernekraftverk 4
I Dimensjonering av betongkonstruksjoner 9
Prosjekter ingskontroll
Både forskrift om saksbehandling og kontroll i byggesak (SAK)
og de enkelte konstruksjonsstandardene stiller krav til kontroll
av prosjekteringen. Kontrollklassen er avhengig av pålitelig-
hetsklassen.
Pålitelighetsklasse Kontrollklasse for prosjektering
1 Begrenset
2 Normal
3 Utvidet
4 Skal spesifiseres
Begrenset prosjekteringskontroll kan utføres av samme
person som utførte prosjekteringen.
Normal kontroll bør utføres av en annen person, og skal blant
annet omfatte kontroll av funksjonskrav, laster, statisk modell
og kritiske komponenter.
Utvidet kontroll bør utføres av et annet foretak gjennom
uavhengige beregninger.
Utførelseskontroll
Kontroll av utførelse følger stort sett de samme kriterier som
kontroll av prosjekteringen. Fra og med normal kontroll forut­
settes det at foretaket har et godt fungerende kvalitetssystem,
med systematiske rutiner for kontroll av egne arbeider.
Last og lastvirkning
Første trinn i en dimensjoneringsprosess vil normalt være å
fastlegge laster og virkningen av disse på konstruksjonen som
skal dimensjoneres.
Karakteristiske laster finnes i laststandarden NS 3479, som et­
ter hvert vil bli erstattet av en rekke nye laststandarder med
nummer NS 3491. Foreløpig (2000) er den første av disse
kommet ut som NS 3491 Del 1: Egenlaster og nyttelaster. Det
vil i alt komme ut 11 deler under NS 3491, hvor tilsvarende
bestemmelser i NS 3479 samtidig vil bli trukket tilbake.
Beregning av lastvirkning betyr å finne de kreftene som opp­
trer (trykk, strekk, skjær), momenter, spenninger etc. i kon­
struksjonen, som følge av forventede påkjenninger. Ved bereg­
ning av lastvirkning skal det benyttes lastfaktorer, som er nær­
mere definert i laststandardene. Lastfaktorer er sikkerhetspås-
lag som tar høyde for usikkerhet i antakelsene, og som tar hen­
syn til sannsynligheter for at ulike variable laster skal opptre
samtidig.
10