Sannolikhetsteoretisk dimensionering av stomkonstruktioner

Examensarbetet undersöker hur sannolikhetsteoretisk dimensionering går att tillämpa vid dimensionering av en stålstomme. Den nuvarande svenska dimensioneringsnormen, Boverkets konstruktionsregler, tillsammans med den inom en snar framtid efterföljande europeiska med namn Eurocodes, ger möjlighet att dimensionera konstruktioner utifrån sannolikhetsteori. En förutsättning för detta är först och främst att tillförlitliga indata finnas att tillgå. Att få fram mätdata på till exempel konstruktionsdelars egentyngder och materials hållfasthetsegenskaper har dock visat sig mycket svårt. I Cajot et al (2005) anges att en materialreducering på 10 % är möjlig om sannolikhetsteoretisk dimensionering används istället för Eurocodes normer. Detta resultat har undersökts för att se hur väl det stämmer. Ytterligare en fördel med att sannolikhetsteoretiskt dimensionera är att det finns möjlighet att, i dimensioneringsmodellen, ta med parametrar som i konventionella dimensioneringsnormer inte kan utvärderas. En sådan mycket viktig parameter är risken för mänskliga fel. I denna kategori fel ingår sådana fel som till störst utsträckning beror på bristande engagemang, okunskap eller ignorans hos dem som arbetar med ett byggprojekt (Hammarlund & Josephson, 2002). Detta gäller alla aktörer, från byggherren till underenterprenören. Dessa fel ligger i störst uträckning under uppförandefasen och dimensioneringsnormerna behandlar bara de färdiga konstruktionerna. En parameter för mänskliga fel i konstruktionsberäkningarna skulle kunna ge ett redskap för att under projekteringen kunna utvärdera riskerna med till exempel olika stommar för att erhålla robustare konstruktionslösningar. Svar på en fråga som ?Ska en betongstomme eller stålstomme väljas?? skulle kunna besvaras utifrån mer än ett kostnadsperspektiv. Säkerhet och kvalitet skulle kunna säkras redan hos projektörerna. Dit är det dock långt och denna rapport ämnar ligga till grund för fortsatt arbete. Inga försök att integrera mänskliga fel i beräkningsmodellen har gjorts i detta arbete. Rapporten innehåller två huvudmoment, dels dimensioneringen enligt båda metoderna och dels en utvärdering av hur mänskliga fel i byggbranschen kan reduceras. Den stomme som har dimensionerats är tagen från ett flerbostadshus beläget i Gåshaga på Lidingö i Stockholm. Några modifikationer har gjorts med det ursprungliga huset för att förenkla beräkningarna. Ingen stabilitetsdimensionering har utförts då stommen stabiliseras av ett antal väggar bestående av betong. Endast vertikala laster har därmed ingått i dimensioneringen. Dimensioneringen enligt sannolikhetsteori har begränsats till att bara utföras för den mest belastade balken respektive pelaren. Optimering av tvärsnitten har gjorts för att kunna jämför de båda metoderna. För pelaren gav den sannolikhetsteoretiska dimensioneringen en reduktion på 18,6 % och för balken erhölls en reduktion på 14,1 %. Riktvärdet för dimensioneringen har varit att sannolikheten för brott ska vara lägre än 6/100000. Det motsvarar ett säkerhetsindex på 3,8 för en konstruktion med en livslängd på 50 år. Det är den nivå som säkerhetsklass 3, inom traditionell svensk dimen-sionering, baseras på. 1 700 000 itereringar genomfördes i de Monte Carlo-simuleringar som användes för att utföra de sannolikhetsteoretiska beräkningarna. Detta medför en variationskoefficient på cirka 10 %. Varje simulering tog 20-30 minuter. En intervju med en erfaren stomkonstruktör, Thomas Axelsson på Skanska Stomsystem, har också genomförts. Detta för att försöka identifiera problem inom byggbranschen i allmänhet och stomkonstruktioner i synnerhet som kan härröras till mänskliga fel. Axelssons erfarenheter stämde ganska väl överens med studerad litteratur på ämnet och han anser att det mest effektiva sättet att reducera uppkomsten av mänskliga fel är att skapa standardiserade lösningar för konstruktioner. Något annat att ta med sig från intervjun var att Axelsson identifierat ett tydligt samband mellan mänskliga fel relaterade till brist på engagemang på byggarbetsplatserna och standardlösningar för konstruktioner. Detta är viktigt på grund av det stora fokus som idag riktas mot industrialisering av byggbranschen. Standardlösningar tas fram för att eliminera riskerna för mänskliga fel, men kan alltså också ligga tillgrund för en del fel. Detta är dock inget som ska hindra en fortsatt industrialiseringen eftersom fördelarna är så stora ekonomiskt och kvalitetsmässigt. Fel i projekteringen är i de allra flesta fallen mycket dyrare än fel i produktionen. För att kunna göra sannolikhetsteoretisk dimensionering till ett instrument för att eliminera risken för mänskliga fel måste flera stora arbetsinsatser utföras. Metoder för att samla in data måste skapas för att få ett tillförlitligt underlag och de riktvärden vad gäller sannolikheten att brott uppstår måste korrigeras.

Senaste sökningar:

© 2024 Allauppsatser.se | Nyheter Sidkarta