Undergrundens betydelse för tvång i platta på mark vid gradientkrympning
Platta på mark är en av de vanligaste grundkonstruktionerna i Sverige idag, där ett stortproblem är uppkomsten av oönskade sprickor. En vanlig orsak till att betongplattor spricker ärförhindrad krympning på grund av tvång. För platta på mark är det undergrund, plintar ochvoter som skapar tvånget i plattan då den fria krympningen delvis blir förhindrad av denfriktion som skapas mellan konstruktion och undergrund. Det har länge antagits att tvånget ien platta på mark ökar med plattstorleken, men storleken på ökningen har varit okänd. Syftetmed detta arbete är att med hjälp av FEM-analys ta reda på vilket tvång som bildas i en plattapå mark på grund av gradientkrympning för olika undergrunder.För att kunna verifiera resultaten från FEM-analysen har två olika program används,Cervenka Consultings Atena och StruSofts FEM-design. I Atena var det endast möjligt attskapa en 2D-modell av problemet och därför användes både en 2D- och 3D-modell i FEMdesignför att lättare kunna jämföra de två programmen. De olika undergrunderna somundersöktes var 2 och 5 m djup sand, 1 m djup packad sprängbotten, voter med 2 m djup sandoch fast inspända plintar med storlekarna 0,5!0,5 och 1,0!1,0 m2 med 2 m djup sand ovanberg. För de tre första fallen undersöktes fyra plattstorlekar, 5!5, 10!10, 30!30 och 50!50m2, för att kunna bedöma en skalfaktor av krafttvånget. Den utbredda lasten som belastade enplatta var satt till 40 kN/m2 för alla modeller, men sänktes även till en tiondel för tvåplattstorlekar för att se hur stor inverkan den utbredda lasten hade på krafttvånget. FEMmodellernavar enbart utsatta för konstant krympning medan gradientdelen av krympningenberäknades teoretiskt och adderades till slutresultatet. Armeringshalter och sprickbredderberäknades i StruSofts Concrete Section, som belastningssprickor, utifrån det sammanlagdaresultatet av en konstant krympning och en gradientkrympning. Sprickbredder har beräknatsför krympning efter ett år med aktuellt kryptal. Den betong som användes var byggbetongmed hållfasthetsklass C35/45. Den fria krympningen, !cs, beräknades till 0,44 ! normenligtutifrån Eurokod 2.Som förväntat ökade krafttvånget med plattbredden, där ökningen var störst för den styvaundergrunden av packad sprängbotten. Det som påverkades minst av den styva undergrundenvar skillnaden i krafttvång för olika storlekar på den utbredda lasten, där skillnaden ikrafttvång minskade för ökad plattbredd. Ett annat förväntat resultat var att plintar och voterbidrog till ett större krafttvång än ett flytande golv. En 2D-modell visade sig vararepresentativ för en platta av mindre bredd. Översteg plattstorleken 10x10 m2 var en 3Dmodellnödvändig för att erhålla ett med verkligheten bättre överensstämande resultat.Resultaten från de två FEM-programmen skilde sig väsentligt åt, så för att på ett säkert sättarbeta med FEM-program måste rimlighetsbedömningar kunna genomföras. Resultaten visadeäven att plattor, som var utformade som flytande golv, med en plattbredd under 40 m mediisand som undergrund inte behöver armeras med hänsyn till gradientkrympning. För enundergrund av packad sprängbotten går gränsen vid en plattbredd på 25 m. Det är därförmöjligt att gjuta relativt stora plattor utan armering. En viktig del för att undvikasprickbildning är att gjutningen sker omsorgsfullt där uttorkningen kan ske underkontrollerade förhållanden och betongreceptet uppfyller normens värden på krympning.