KMD Stuhrs Brygge. Hovedrapport. Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet Aalborg Universitet B-sektoren. 6. semester, 2006 Gruppe C115

Transkript

1 KMD Stuhrs Brygge Hovedrapport Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet Aalborg Universitet B-sektoren 6. semester, 2006 Gruppe C115

2

3 1 Forord Titel: Tema: Projektering og udførelse af bygge- og anlægskonstruktioner Projektperiode: 1. februar maj 2006 Årgang: 6. Semester Gruppe: C 115 Allan Michaelsen Heine Iver Jørgensen Kenneth Daugård Terkelsen Morten Grotkjær Hansen Niels Gustav Jørgensen Thomas Horsager Rapporten omhandler problemstillinger i forbindelse med opførelse af KMD s nye domicil ved Aalborg Havnefront. Emnerne der er berørt er de bygge og anlægsmæssige problemstillinger i forbindelse med opførelse samt fundering og konstruktion af enkeltdele. I den anlægstekniske del er der opstillet tids- og bemandingsplaner for byggeriet, samtidig med at der er beregnet en pris på opførelse af råhuset. Ligeledes er byggepladsen indrettet mht. byggepladsveje, skurby og materialelagre. I konstruktionsdelen er bygningens stabilitet klarlagt, hvorefter der er dimensioneret betonelementer i form af dæk og stabiliserende kerner. Ved branddimensionering af dækelementer er der taget udgangspunkt i egne reduktionsfaktorer bestemt ved brandforsøg. I den geotekniske del er byggegrunden vurderet og der er undersøgt nødvendigheden af grundvandssænkning i forbindelse med anlæggelse af kælder. Der er dimensioneret spunsvægge til byggegruben og der er dimensioneret pæleværk under en udvalgt kerne. Vejledere: Oplagstal: Hovedrapport: Bilag: Appendiks Tegninger: Hjemmeside: Christian Frier (AAU Konstruktion) Benjaminn Nordahl Nielsen (Carl Bro A/S Geoteknik) Willy Olsen (AAU Anlægsteknik) 10 stk. 92 sider 418 sider 124 sider 16 stk. -

4

5 1 Forord 1 Forord Denne rapport er udarbejdet af gruppe C115 på B-sektorens 6. semester ved Aalborg Universitets Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet. Rapporten er udarbejdet ud fra temaet Projektering og udførelse af bygge- og anlægskonstruktioner. Hovedemnerne for rapporten og deres procentvise fordeling er følgende: Konstruktion 40 % Geoteknik 30 % Anlægsteknik 30 % Rapporten henvender sig til læsere med et grundlæggende kendskab til dimensionering og projektering af bygninger indenfor de tre hovedemner. Kildelisten er udført separat, således at det kun er de kilder, der forefindes i hovedrapporten, som findes i hovedrapportens kildeliste. Det samme gør sig gældende for bilagsrapporten. Henvisninger til kilder vil være udført efter Harvard-metoden [Forfatterens efternavn, Udgivelsesår, p. XX]. Figurer og tabeller i rapporten er nummereret separat og fortløbende. Til hovedrapporten er der vedlagt bilag, appendiks, tegningsmappe og bilags-cd. Henvisninger til disse vil se ud som følgende: Bilagsrapport: Bilag xx, hvor xx er nummeret på det afsnit der henvises til Tegningsmappe: Tegning xx, hvor xx henviser til tegningens nummer Appendiks: Appendiks x, hvor x henviser til bogstavet appendikset har Bilags-CD: [CD\bibliotek\filnavn], hvor biblioteket er navnet på den mappe, som findes i roden på cd en og filnavn er filens fulde navn I forbindelse med projektenhedskurset Informationsteknologi er der udarbejdet en hjemmeside. Hjemmesidens opgave er at informere interessenter i gruppens projektarbejde samt udveksle arbejdsblade med vejleder. Hjemmesiden findes på adressen: -

6

7 2 Indhold 2 Indhold 1 FORORD INDHOLD INDLEDNING BESKRIVELSE AF BYGGERIET STATISK ANALYSE OPBYGNING AF KMD-BYGNING OPBYGNING AF ØSTFLØJ STABILITET DETAILDIMENSIONERING AF KERNER KONSTRUKTIONSSAMLINGER FORSKYDNINGSSAMLING TRÆKSAMLING ETAGEKRYDS ETAGEDÆK ANVENDELSESGRÆNSETILSTAND BRUDGRÆNSETILSTAND BRANDDIMENSIONERING BUNDFORHOLD DIREKTE FUNDERING UNDER KÆLDER PÆLEFUNDERING PRØVEPÆLE PÆLEVÆRK SPUNSVÆG DIMENSIONERINGSGRUNDLAG VIRKNING AF VANDTRYK GRUNDVANDSSÆNKNING FORURENING VURDERING ORGANISATION DISKUSSION AF ENTREPRISEFORM BYGGEPLADSINDRETNING RØMNING AF BYGGEPLADSEN INDRETNING AF BYGGEPLADS UDFØRELSE

8 5.1 Opbygning af KMD-bygning 16.1 PÆLERAMNING BYGGEGRUBE STØBNING AF KÆLDER TILFYLDNING AF JORD ELEMENTMONTAGE TIDS- OG RESSOURCESTYRING RESSOURCESTYRING TILBUD PÅ RÅHUSARBEJDE FINANSIERING KONKLUSION REFERENCELISTE

9 3 Indledning 3 Indledning Der er i denne rapport behandlet projektering og udførelse af KMD-bygningen, som er en del af et større ombygningsprojekt af området Stuhrs Brygge i Aalborg, som illustreret på figur 3.1. KMD A/S har indtil nu været beliggende på tre forskellige lokaliteter i Aalborg, hvor den nye KMDbygning skal samle KMD s afdelinger i Aalborg under et. Som udgangspunkt er der betragtet projekteringen og udførelsen af råhuset, hvor der primært er fokuseret på overordnede konstruktionselementer. Der er i denne rapport anvendt udleveret tegningsmateriale som grundlag for projekteringen. Figur 3.1: Placering af området Stuhrs Brygge En væsentlig problemstilling for bygninger af en vis størrelse, er sikring af den overordnet stabilitet. Ofte er det i bygherrens interesse, at bygningen udformes med så få indvendige vægge som muligt, da dette øger indretningsmulighederne. Dette betyder, at stabiliteten skal varetages af få konstruktionselementer i bygningen, hvilket naturligvis stiller større krav hertil. Den overordnede stabilitet i bygningen skal derfor fastlægges og stabiliserende konstruktionselementer skal dimensioneres. Da bygningen er beregnet til kontorfaciliteter for en virksomhed i en branche med konstant udvikling, er det vurderet, at der fra bygherrens side er ønske om, at en stor del af de indvendige vægge - 9 -

10 5.1 Opbygning af KMD-bygning udføres som lette stålkonstruktioner. En omrokering af den indvendige opbygning er derfor relativt let og ændrer ikke på bygningens stabilitet. Etagedækkene spænde i hele bygningens bredde, hvor det er vurderet, at nedbøjninger og revner ved normale slaptarmeret betonelementer, vil være for store. Dermed skal det undersøges, om det er muligt at anvende forspændte etagedæk, der spænder i hele bygningens bredde. Den overordnede stabilitet skal ligeledes sikres ved fundamenterne. Der er som udgangspunkt anvendt den udleverede geotekniske rapport, vedlagt som Appendiks C, hvori der er beskrevet resultater fra adskillige boreprøver foretaget på området. Da bygningen er placeret tæt ved havnefronten, skal det undersøges, hvilke konsekvenser dette har for funderingen af bygningen. Da der fra bygherrens side er ønsket en kælder under en del af bygningen, skal udførelsen af denne undersøges. I forbindelse med udgravning af kælderen kan der opstå problemer med grundvandet, hvilket ligeledes skal undersøges. For at sikre ordentlige arbejdsforhold under opførelse af kælder, er det nødvendigt at holde den omkringliggende jord væk, hvor der i denne rapport er anvendt en spunsvæg. Efter kælderen er opført, kan et højt grundvandspejl forårsage vandindtrængning i kælderen, hvorfor kælderkonstruktionen skal udføres således den er vandtæt. Der skal fastlægges et tidsforløb for opførelsen af råhuset. Det er ofte i bygherrens interesse at byggeriet færdiggøres så hurtigt som muligt, hvorfor det bør undersøges, hvordan det udføres, uden at der anvendes en uhensigtsmæssig mængde af ressourcer. Bygherre og entreprenør har oftest modstridende interesse i betalingstiden, hvorfor der skal udarbejdes en betalingsplan, som er hensigtsmæssig for begge parter. Ligeledes skal opførelsen af byggeriet klarlægges, herunder elementmontage og byggepladsindretning

11 VM VM TT 4 Beskrivelse af byggeriet 4 Beskrivelse af byggeriet Bygningen indgår som en del af en ny bydel i Aalborg ved Stuhrs Brygge. Bygningen opføres i to sektioner forbundet med to mellembygninger over den gamle tørdok som vist på figur 4.1. Figur 4.1: KMD s kontorbygning set fra nord [stuhrsbrygge.dk] Sektionerne opføres i 6 etager med kælder under enkelte dele af komplekset. Bygningernes højde er ca. 30m og bygningernes bredde er ca. 14,5m. Figur 4.2 viser øst- og vestfløjen med udvendige mål ,5 N 14, Figur 4.2: KMD bygningerne på Stuhrs Brygge, mål i m

12 5.1 Opbygning af KMD-bygning Vestfløjen har en længde på ca. 140 m og Østfløjen ca. 120 m. De to mellembygninger har et spænd på ca. 40m. Bygningerne opføres som et skalmuret elementbyggeri med bagmur af præfabrikerede betonelementer. Fundament og kælder in-situ støbes. Nederste etage skalmures med blådæmpede blødstrøgne sten, mens de resterende 5 etager opmures i røde maskinsten og vandskures hvide. Figur 4.3 viser et udsnit af Østfløjen under opførsel samt samlingen mellem vestfløjen og mellembygning syd. Figur 4.3: Tv. facade på Østfløj. Tv. facade på vestfløj ved samling med mellembygning syd Mellembygning nord er vist på figur 4.4, hvori der fremgår samling mellem mellembygning nord og vestfløj. Den konstruktive opbygning er pænt indpakket i metalplader, hvormed mellembygning nord virker som en let og simpel forbindelse mellem de to fløje. Figur 4.4: Mellembygning nord. Tv. samling med vestfløj. Th. spænd mellem vest- og Østfløj Som det ligeledes fremgår, spænder mellembygning nord mellem vest- og Østfløj uden understøtninger. Mellembygning nord er løftet op, således den forbinder 3. og 4. sal på de fløje og vil derfor ikke lukke udsigten af, ud til Limfjorden, for personer i området mellem fløjene. Mellembygning nord er en gitteropbygning med glasfascader, hvilket sikre den lette fremtoning. Bredden af mellembygning nord er anslået til ca. 4m

13 4 Beskrivelse af byggeriet Mellembygning syd er ligeledes opbygget med glasfacader, men har en ikke den samme lette fremtoning som mellembygning syd, som det fremgår af figur 4.5. Dette skyldes, at mellembygning syd forbinder vest- og Østfløj på sal og er af opbygget af betonbjælker, som ligeledes skal indpakkes i metalplader. Mellembygning syd spænder mellem de to fløje og er i midten understøttet af en kunstig ø, i tørdokken. Mellembygning skal, foruden at være forbindelsesled mellem de to fløje, ligeledes er en del af bygningen hovedgang, da denne skal være at finde på den kunstige ø. Figur 4.5: Mellembygning syd. Th. samling med Østfløj. Tv. spænd mellem vest- og Østfløj På figur 4.6 og figur 4.7 kan er tegninger af facaderne på de to bygninger vist, hvor det fremgår at der på taget af begge bygninger etableres ventilationshus. Figur 4.6 og figur 4.7 er vedlagt som Tegning K1. Vestfacade - Østfløj Østfacade - Østfløj Figur 4.6: Facader på Østfløj

14 5.1 Opbygning af KMD-bygning Vestfacade - Vestfløj Østfacade - Vestfløj Figur 4.7: Facader på Vestfløj

15 KONSTRUKTION

16

17 VM VM TT 5 Statisk analyse 5 Statisk analyse Der er i dette kapitel indledningsvis betragtet hele KMD-bygningen, hvorefter der er afgrænset til bygningens Østfløj. Først er princippet for den statiske opbygning analyseret, efterfulgt af en beskrivelse af Østfløjens stabilitet. Ud fra den tidligere beskrivelse af KMD-bygningen er det muligt at redegøre for den samlede stabilitet samt statiske opbygning af hele konstruktionen inden dimensioneringen af de enkelte delelementer. 5.1 Opbygning af KMD-bygning KMD-bygningen er som illustreret på figur 5.1 opbygget af to modstående bygninger, hvor der er benyttet samme opbygning med gennemgående vertikale trappeopgange og elevatorskakte. Yderlige er de indvendige skillevægge placeret forskelligt. Idet skillevæggene er opbygget som gipsvægge og ikke er placeret ens på hver enkelt etage, er de i det efterfølgende ikke betragtet som stabiliserende. N Figur 5.1: Plantegning af byggeriet (stuen) Som stabiliserende kerner og bærende elementer er cellerne omkring trappeopgange, elevatorskakte samt betonelementerne i bagmuren betragtet. Yderligere er mellembygningernes stabiliserende betydning gennemgået i det følgende. Placeringen af mellembygning nord og syd ved KMD-bygningen er illustreret på figur

18 5.1 Opbygning af KMD-bygning Figur 5.2: KMD-bygningen i udeformeret tilstand med mellembygningernes placering over terræn Mellembygning nord er opbygget ud fra et gitterprincip med hhv. tryk og trækstænger, som illustreret på figur 5.3. Der er set bort fra opbygningen af mellembygning syd. Ved tilslutningen af mellembygningerne til de to fløje, er det ud fra konstruktionsmæssigt hensyn ikke muligt at etablere en stiv forbindelse, hvorved mellembygningen er betragtet som en høj simpelt understøttet bjælke, illustreret på figur 5.3. Figur 5.3: Statisk opbygning af mellembygning nord Ved en horisontal belastning af konstruktionen, er mellembygningernes bidrag til stabiliteten ikke medtaget. Dette er gjort velvidende om, at de har et væsentligt bidrag til den stabiliserende del, eftersom tryk- og trækstænger har stor stivhed. Deformationen af mellembygning nord vil derfor blive, som illustreret på figur 5.4 og er derfor ikke omtalt yderligere i det efterfølgende

19 5 Statisk analyse Østfløj Vestfløj Figur 5.4: Deformeret tilstand af KMD-bygningen, illustrativt fortegnet 5.2 Opbygning af Østfløj Idet der ikke er medtaget stabilitet fra mellembygningerne, er der i det efterfølgende alene beskrevet stabiliteten af Østfløjen. Figur 5.5 illustrerer opbygningen af de enkelte etager, hvor kernerne omkring trappeopgangene og elevator er markeret med grå. Figur 5.5: Etageopbygning af Østfløj

20 5.2 Opbygning af Østfløj Den bærende bagmur er markeret med rød og blå, hhv. lodretbærende vægge med huller til vinduer samt stabiliserende vægge uden huller. Ud fra dette, er det muligt at redegøre for fløjens stabilitet ud fra forudsætninger omkring elementernes understøtning. Figur 5.6 illustrerer hele Østfløjen, hvor kernerne er gennemgående samt markering af sammenbygningen mellem mellembygningerne og fløjene, der er markeret med gult. Figur 5.6: Opbygning af Østfløjen Til beregning af konstruktionens modstandsevne overfor lastpåvirkninger, er det nødvendigt at opbygge en beregningsmodel til bestemmelse af påvirkningen på det enkelte konstruktionselement. Der er i det efterfølgende redegjort for, hvilken beregningsmodel samt hvilke nødvendige antagelser, der er anvendt for opstilling af konstrutionens statiske opbygning. Til bestemmelse af lastpåvirkningen ved de stabiliserende vægge, er det forudsat, at der er en ensformig flytning af hele bygningen. Herved er etagedækket betragtet som uendeligt stift og kraftoverførende for vandrette laster. Der er antaget lange smalle vægge samt simple rektangulære elementer, hvormed de vandrette laster, ud fra beregningsmodellen, kun kan optages af de stabiliserende vægge omkring deres stærke akser. Understøtningen af væggene omkring deres svage er akse betragtet som chanier. Figur 5.1 illustrer princippet for opbygningen af det statiske system for KMD-bygningen i et plant snit ved f.eks. en trappeopgang, hvor facadevæggene overfører de vandrette belastninger til de stabiliserende kerner via etagedækket

21 5 Statisk analyse Facade Dæk Stabiliserende kerne Figur 5.7: Princip for statisk opbygning af projekteret konstruktion Som illustreret på figur 5.7, er samlingerne mellem vægge, dæk og stabiliserende kerner charnier, idet disse ikke er momentoverførende. 5.3 Stabilitet En bygning anses for stabil, når alle bygningsdele er i stabil ligevægt og kan modstå givne kraftpåvirkninger. Derfor er der i dette afsnit betragtet kræfternes forløb gennem bygningen, hvilket er illustreret ved udtagne bygningsdele, hvorudfra selve stabiliteten er illustreret. Der er følgelig betragtet to systemer til beskrivelse af stabiliteten; det afstivende system, der optager alle de vandrette kræfter, samt det bærende system, der optager alle de lodrette kræfter. Der er mulighed for, at samme element tilhører begge systemer, eksempelvis en lodret væg der optager vandret kraft i eget plan og samtidig optager lodret kraft fra overliggende etagedæk. Det er i kapitel 4 beskrevet, at bygningen er bestående af en skalmur i teglsten og bagmur i beton. Vindlasten på facaden fordeles ved ren pladevirkning ud på etagedækkets spændvidde. Det er antaget, at skalmuren ikke bidrager til det bærende system, men kun bagmuren er bærende. Overordnet virker alle elementer i bygningen til både det afstivende- og bærende system afhængig af lasttilfældet. Både bagmur og kerner bidrager altid til det bærende system. Der skal ved projekteringen af bygningen tages højde for de skiver, hvori der er huller fra dør- og vinduesåbninger samt mellembygningerne mellem øst og Vestfløj. De dele af et vægelement, der er vertikalt gennemgående, kan er regnes fuldt bærende. I det afstivende system skal der tages forbehold for mindre stabiliserende virkning pga. huller, der kan dog indregnes ekstra armering i overliggere og deslige. Den rummelige stabilitet er i det følgende analyseret for KMD-bygningens Østfløj. Østfløjen er betragtet som stående alene, uden mellembygninger. Den projekterede KMD-bygning er, som beskrevet i kapitel 4, et såkaldt elementbyggeri bestående af skiver bygget op omkring stabiliserende kerner. Den statiske opbygning er illustreret på figur 5.7, afsnit

22 5.3 Stabilitet Der kan ved opførelse af et skivebyggeri, såsom KMD-bygningen, nævnes følgende fordelagtige principper. Når lastpåvirkningen sker i skivens eget plan, vil bæreevnen ofte opnå største værdi, ved dette forstås skivevirkning (søjlevirkning). Påvirkes skiven på tværs af (skive)planet, forstås dette som pladevirkning (bjælkevirkning). Vridningspåvirkede skiver optager ligeledes lastpåvirkninger ved pladevirkning. Disse principper er udnyttet til at sikre konstruktionens stabilitet. Lastpåvirkninger skal føres ned til bygningens fundament. Dette kan løses på forskellig vis afhængig af, hvordan lastpåvirkningens resultant belaster væg- eller dækskivens plan. Afhængig af antallet af skiveelementer eller stabiliserende kerner, samt placeringen heraf, kan konstruktionen være bevægelig selv ved meget små belastninger, hvilket der skal tages hensyn til, da bygningens stabilitet ellers ikke er sikret. For at opnå stabil ligevægt er det den statiske bestemthed i konstruktionen, der er betydende. Ved skivebyggeri er det betydende, om en skivekonstruktion er statisk overbestemt, bestemt eller ubestemt. En statisk overbestemt skivekonstruktion er ikke stabil, hvorimod en statisk bestemt eller ubestemt er stabil. Som udgangspunkt skal en skive, for at være stabil, have tre uafhængige reaktioner, hvormed den opfylder ligevægtsligningerne. Den kan derfor betegnes som værende statisk bestemt. På figur 5.8 er vist en statisk bestemt skivekonstruktion, hvor de lodrette bærende vægge er indspændte i bunden og dækskiven har tre støttelinier. a) b) Figur 5.8: Statisk bestemt skivekonstruktion med dækskive understøttet af vægskiver. a) isomtrisk illustration, b) belastningssituation Østfløjen er analyseret for ovenstående stabilitetsprincipper. For at give et indblik i KMDbygningens rumlige stabilitet, er der taget udgangspunkt i stueetagen, 1. sal og 2. sal. Følgelig er vandret og lodret lastpåvirkning beskrevet og illustreret

23 5 Statisk analyse Lodret lastpåvirkning Det er på figur 5.9 illustreret, hvordan den lodrette lastpåvirkning, stammende fra egen- og nyttelast, er jævnt fordelt på dækket på 2.sal. Ved pladevirkning i spændretningen er lastpåvirkningen fordelt ud på de lodrette bærende vægge på 1. sal. Spændretningen er angivet på figur 5.9. Endeligt er lastpåvirkningen ført ned til fundamentet ved skivevirkning. Figur 5.9: Lodret lastpåvirkning Vandret lastpåvirkning De vandrette lastpåvirkninger fra vind- og masselast skal ligeledes føres ned til fundamenterne. Disse er fordelt gennem samme skiver som de lodrette lastpåvirkninger, men må nødvendigvis fremkalde momenter og forskydningskræfter i væggenes planer ved skivevirkning. Samlingerne mellem skiverne vil, afhængig af lastens størrelse, herved blive udsat for både træk, tryk og forskydning

24 5.3 Stabilitet Vha. forskydningslåse på dækelementerne, der er fastgjort til vægskiverne, kan disse føre vandrette lastpåvirkninger fra facaderne til dækelementerne og videre til de stabiliserende kerner. Den stabiliserende kerne vil dermed optage de vandrette lastpåvirkninger ved bøjning under forudsætning af momentstiv forbindelse i fundamentet. På figur 5.10 er det illustreret, hvordan lastpåvirkningen på østfacaden af Østfløjen, ved pladevirkning, er fordelt videre til dækskiverne. Dækskiverne fører påvirkningerne videre til den stabiliserende kerne. Den stabiliserende kerne optager følgelig de vandrette påvirkninger i fundamentet. Figur 5.10: Vandret lastpåvirkning (røde pile er reaktioner, grønne pile er belastning)

25 6 Detaildimensionering af kerner 6 Detaildimensionering af kerner I forbindelse med detaildimensionering af de stabiliserende vægge er der indlednings vis foretaget en skitseprojektering samt en undersøgelse af alternative opbygninger til den nuværende opbygning. Opbygningen af alternative udførelse er undersøgt ved følgende: Konstruktion opbygget af søjler og etageplader, udført i træ Konstruktion opbygget af søjle- og bjælkesystem udført af stål, med stabiliserende kerner i beton For nærmere beskrivelse af de alternative udførelser henvises der til Bilag 4, hvori det er bestemt, at den nuværende opbygning er mest fordelagtig. Dette er begrundet med, at den nuværende opbygning giver de bedste muligheder for indretning. Den efterfølgende detaildimensionering er udført på baggrund af at bygningen er udført af betonelementer både som stabiliserende og bærende vægge. For at bestemme den endelig opbygning af de stabiliserende vægge er der udført en skitseprojektering af 3 forslag. Fælles for de tre forslag er anvendelsen af kerner omkring trappeopgange. De tre forslag er foretaget ud fra følgende opbygning: Forslag 1: En opbygning af enkeltstående vægge Forslag 2: En opbygning af kerner og to profiler, hvor samlingerne er regnet som kræftoverførende Forslag 3: En opbygning med kerne alene, hvor samlingerne ligeledes er regnet som kræftoverførende For en nærmere beskrivelse af skitseforslagene, samt beregningsforudsætning heraf henvises der til Bilag 4. Der er i det efterfølgende anvendt skitseforslag 3, da det er vurderet, at denne er mest fordelagtig mht. lastfordelingen og til indretning af etagedækket. Der er ved en nærmere og mere detaljeret beregning, bestemt, at det er nødvendigt med flere stabiliserende vægge. Vægge er placeret enkeltstående således, at de passer ind med den øvrige indretning. Den endelige opbygning af de stabiliserende vægge og kerner er illustreret på figur 6.1. NORD Kerne 1 Kerne 2 Kerne 3 Figur 6.1: Opbygning af stabiliserende vægge og kerner

26 5.3 Stabilitet Ved detaildimensioneringen er der regnet med varierende vægtykkelse af de tværsgående vægge op gennem bygningen. Vægtykkelserne er listet i tabel 6.1. Tabel 6.1: Vægtykkelse for de tværsgående stabiliserende vægge Vægtykkelse Stuen 500 mm 1. sal 400mm 2. og 3. sal 300 mm 4. og 5. sal 250mm I forbindelse med detaildimensioneringen af de stabiliserende vægge er der taget højde for følgende laster, som bygningen, iht. [DS 410, 1998], er regnet udsat for: Egenlast Vindlast Snelast Nyttelast Vandret masselast Der er undersøgt for træk- og trykspændinger for hhv. øverste og nederste etage, hvor spændingerne er beregnet ud fra elasticitetsteorien. Der er ved påvirkning af vindlast undersøgt for 12 lasttilfælde, hvor der er taget højde for 4 vindretninger samt excentrisk placeret vindlast. Fordelingen af vindlasten på etagerne, samt de 12 lasttilfælde er nærmere beskrevet i Bilag 2.6. Til fordelingen af vindlasten er der opstillet følgende antagelser og forudsætninger: Vindlasten er fordelt til vægskiverne efter deres stivheder og er beregnet ud fra elastiske forudsætninger af hhv. etagedæk og vægskiver Etagedækket er regnet som uendeligt stiv Stivheder for vægskiverne er beregnet ud fra en geometrisk modellering af kerner Vægskiverne er betragtet som lange udkragede bjælker Ved den geometriske modellering er der set bort fra dør- og vinduesoverliggere og der er derved regnet på den sikre side, idet stivheden for de enkelte vægskiver vil antage en større værdi, såfremt overliggere er medregnet. Figur 6.2 illustrerer forskellen imellem den aktuelle opbygning og modelleringen. Elementernes stivheder er beregnet vha. Free Sketch, der er en applikation til STAAD.Pro. Data er vedlagt i Appendiks A

27 6 Detaildimensionering af kerner Set fra syd-vest Set fra nord-øst Model Model Aktuel Aktuel Figur 6.2: Modellering af kerne 1 ved fordeling af vindlast Da der er varierende vægtykkelse, er der undersøgt for dets betydning for lastfordelingen. Der er undersøgt for betydningen heraf ved hhv. stuen og 5. sal. Beregningen er foretaget i Bilag og det resulterede i en maksimal lastforøgelse på 16 %. Grundet den lille lastforøgelse er der ved fordeling af vindlast udelukkende brugt stivheder for stueetagen på de øvrige etager. Ved beregning af hhv. maksimale træk- og trykspændinger er der anvendt lastkombination 2.1 og 2.2 med vind som dimensionerende last. Der er beregnet spændinger for kerne 1, jf. figur 6.1. Som det fremgår af Bilag 6 er trykspændingerne ikke større end betonens trykstyrke. Der er trykstyrkerne ikke søgt reduceret yderligere. Det er ligeledes i Bilag 6 beregnet, at de største trækspændinger i kerne 1, er større end betonens trækstyrke. Der er derfor indlagt armering til optagelse heraf. Dette er behandlet i Bilag

28

29 7 Konstruktionssamlinger 7 Konstruktionssamlinger Ved projekteringen af konstruktionssamlingerne, er der i projektet udtaget tre samlinger til detaildimensionering. Alle samlinger er udtaget i forbindelse med element 1 i kerne 1. Samlingerne er som følger: Forskydningssamling i element 1 Etagekryds mellem to vægge og etagedækket Lodret træksamling mellem vægelementer Der er på figur 7.1 vist placeringen af de i projektet dimensionerede samlinger. Ventilationshus Forskydningssamling Etagekryds 5. sal Træksamling 1. sal 4. sal 3. sal a) 2. sal Stuen 1. sal Etagekryds Stuen Kerne 1 Element 1 Forskydningssamling Forskydningssamling Del 2 b) 5. sal Del 1 Kerne 1 set fra oven 4. sal Træksamling Figur 7.1: Illustrativ placering af samlinger, a) etagekryds, b) forskydnings- og træksamling

30 7.1 Forskydningssamling Der er benyttet elasticitetsteorien til fordelingen af laster på konstruktionselementerne samt til bestemmelse af spændinger i snit. 7.1 Forskydningssamling Forskydningssamlingen er følgelig beskrevet. Samlingen er en hjørnesamling, som vist på figur 7.1, mellem del 1 og del 2. Beregningen af forskydningssamlingen er foretaget i Bilag 8.1 og der henvises til Tegning K7 for nærmere specifikation. Ved dimensioneringen af forskydningssamlingen er følgende elementer bearbejdet: Forskydningsbrud i fuge Dimensionering af forskydningsarmering Vægsamlinger i et elementbyggeri, udføres oftest med fortandinger. Eftersom dette, jf. Bilag 8.1, ikke er fundet tilstrækkeligt, er der indført armering. Figur 7.2 viser en illustrativ opbygning af forskydningssamlingen. Figur 7.2: Tv. Illustrativ opbygning, Th. snit af forskydningssamling med forskydningsarmering Fordelen ved at etablere en forskydningsoverførende samling er, at væggene kan betragtes som et samlet profil. Det giver den fordel, at det samlede vægprofil får større stivhed, end hvis de to dele betragtes hver for sig. Som illustreret på figur 7.2, er der i samlingen anvendt hårnålebøjler. Det er i Bilag beregnet, at hårnålebøjlerne, skal etableres med Y 14 armeringsjern. Der er på figur 7.3 vist en mere detaljeret udformning af forskydningssamlingen

31 7 Konstruktionssamlinger Låsejern Y12 16 stk. Hårnålebøjler Ø14 Bukkeradius 42 mm Fuge styrke 45 MPa Væg elementer styrke 45 MPa Figur 7.3: Forskydningssamling med vist placering af armering, mål i mm 7.2 Træksamling Træksamlingen, illustreret på figur 7.1 en trækforbindelse, for hvilken der er dimensioneret trækarmering. Træksamlingen er beregnet i Bilag 8.2. Der er i træksamlingen bearbejdet følgende: Lodret trækarmering Trækarmeringen i samlingen er etableret som stigbøjler, således den også kan bruges under elementmontagen. Specifikation af stigbøjler og trækarmering fremgår af Tegning K6 og K7 Der er på figur 7.4 vist udformningen af træksamlingen

32 7.3 Etagekryds Træksamling Vægelementer, 5. sal Fuge Træksamling Vægelementer, 4. sal Kerne1 Y12 30 Stigbøjlesamling 320 Y Figur 7.4: Illustration af træksamling, mål i mm Stigbøjlerne, jf. figur 7.4, er dimensioneret ud fra en forudsætning, om to bøjler pr. vægelement. Til stigbøjlerne er der anvendt Y 12 armeringsjern. 7.3 Etagekryds Der er, som nævnt, dimensioneret et etagekryds ved kerne 1. Som vist på figur 7.1 er det samlingen mellem stue og 1. sal, der er dimensioneret. Det er eftervist, at samlingens bæreevne er tilstrækkelig. Beregningen af etagekrydset er foretaget i Bilag 8.3 og der henvises til Tegning K6. Bæreevnen er vist tilstrækkelig for følgende situationer i etagekrydset: Forskydningsbrud i fuge Trykbrud i fuge Stabilitet af væg i stue Trækspændinger og spaltebrud Forskydningsbruddet i fugen er eftervist for glat støbeskel, idet undersiden af vægelementet på 1. sal er antaget støbt mod glat form. Trykbruddet i fugen er dimensioneret ud fra den maksimale normalspænding, fra det respektive lasttilfælde, i snittet. Ved eftervisning af stabiliteten af vægelementet i stuen, er der medtaget excentriciteter for elementernes toleranceplacering ved etagekrydset

33 7 Konstruktionssamlinger Den endelige udformning, af samlingen med randarmering og låsejern, er illustreret på figur Væg 1. sal 20 Stigbøjlesamling Etagedæk Y Væg stue Figur 7.5: Etagekryds med angivelse af armeringens placering i fugen, mål i mm

34

35 8 Etagedæk 8 Etagedæk Etagedækkene til byggeriet er udført som præfabrikerede forspændte huldæk. Det er nødvendigt med etagedæk i to forskellige længder hhv. 13,8m og 9,6 m pga. de stabiliserende kerner, som vist på figur Spændretning N Etagedæk Figur 8.1: Østfløj med angivelse af spændretning for etagedæk, mål i mm Bredden af hvert dækelement er 1.200mm, hvilket er inklusiv en halv fugebredde i hver side. Det er valgt, at dækket skal have en højde på 320mm. Udsparingerne i dækket er valgt ud fra anbefalinger fra [spaencom.dk]. Etagedækkene er dimensioneret i moderat miljøklasse og høj sikkerhedsklasse. Den anvendte beton har en karakteristisk trykstyrke på f 45MPa. I undersiden af dækket er placeret 8 liner ck af typen L15.7. Denne type liner har en karakteristisk brudspænding på MPa, der svarer til en brudstyrke på 265kN. Linerne har en dæklagstykkelse på 25mm, hvori der ligger et tolerancetillæg på 5mm. Figur 8.2 viser tværsnittet af etagedækket samt en opstalt af dækket

36 8.1 Anvendelsesgrænsetilstand Ø15, Figur 8.2: Tværsnit og opstalt af etagedæk, mål i mm Til montering af etagedækket henvises til Tegning A2. Der er ligeledes udarbejdet en detaljetegning af etagedækket, Tegning K Anvendelsesgrænsetilstand I anvendelsesgrænsetilstanden er beregnet den kabelkraft, K, linerne skal opspændes med, således revnekriterierne er opfyldt. Revnekriterierne er opstillet for hhv. opspændings- og driftssituationen. I opspændingssituationen er det antaget, at betonen har opnået 75% af slutstyrken, mens der er set bort fra trækstyrken. Iht. [DS 411, 1999, p. 80] må betonens trykstyrke ikke regnes større end 70% af styrken på opspændingstidspunktet. Trykstyrken er derfor reduceret i henhold hertil. I opspændingssituationen er etagedækket kun belastet af egenlasten samt kabelkraften, K. I driftssituationen bør trykspændingen ud fra erfaringer ikke vælges større end 55% af den karakteristiske styrke [Kloch, 2002, p 3.4]. Udover egenlast og kabelkraften er dækket i driftssituationen ligeledes belastet af en nyttelast samt egenlast fra gulvbelægning og skillevægge. Den initielle kabelkraft, der overholder revnekriterierne, er beregnet i Bilag 9.2. I løbet af levetiden vil der forekomme et tab i forspændingskraften pga. svind, krybning af betonen samt relaxation af armeringen. Alle tre fænomener er tidsafhængige. Svindtøjningen er afhængig af fugtigheden i omgivelserne og det er antaget, at den relative luftfugtighed, RF, er 80% i produktionen og 30% i resten af dækkets levetid. Krybetøjningen er afhængig af spændingsniveauet i dækket. Tøjningerne er beregnet ud fra følgende antagede belastningshistorie angivet i tabel

37 8 Etagedæk Tabel 8.1: Belastningshistorie for etagedæk Tid Beskrivelse Relativ fugtighed RF % 0 døgn Armeringen opspændes og betonen 80 udstøbes. 3 døgn Den initielle forpændingskraft og 80 egenlasten påføres etagedækket 14 døgn Dækket tages i brug og nyttelasten, 30 samt ekstra egenlast fra gulvbelægning og skillevægge påføres 14 døgn år Drift 30 Tøjningen, og heraf spændingstab, fra de tre fænomener er beregnet i Bilag 9.2. Spændingstabet er omregnet til et tab i forspændingskraften og dette tab er adderet til den initielle kabelkraft. Det er således i Bilag beregnet, at linerne skal opspændes med en samlet kraft på kn svarende til 209 kn line. Iht. [DS 411, 1999, p. 80] må linerne ikke opspændes med mere end 80% af den karakteristiske styrke, hvilket svarer til 212,4 kn line. Dette ses overholdt. I anvendelsesgrænsetilstanden er desuden beregnet udbøjningen af etagedækket i Bilag Udbøjningen er beregnet til fire forskellige tidspunkter: t 3døgn, t 14døgn, t 10år og t 100år. De beregnede udbøjninger er listet i tabel 8.2, hvor negativ værdi svarer til, at dækket får en udbøjning opad. Tabel 8.2: Beregnede udbøjninger for etagedækket Tidspunkt Udbøjning mm 3døgn 43,1 14døgn 4,9 10 år 48,9 100 år 78,9 Ud fra de beregnede udbøjninger listet i tabel 8.2 er det nødvendigt at fabrikere dækelementerne l med en pilhøjde på 44,4mm, såfremt den vejledende maksimale udbøjning på 400, svarende til 34,5mm, skal overholdes. 8.2 Brudgrænsetilstand I brudgrænsetilstanden er det kontrolleret, at etagedækkets bæreevne er tilstrækkelig til at modstå belastningen fra de ydre laster. Det dimensionsgivende lasttilfælde er beregnet, hvor nyttelasten er den dominerende last. Beregningen er vedlagt som Bilag 9.3, hvor det ses, at bæreevnen for etagedækket er tilstrækkelig

38 8.3 Branddimensionering 8.3 Branddimensionering Der er i Bilag 11 beskrevet, hvordan etagedækket er dimensioneret for brandpåvirkning. Der er i den henseende skelnet mellem det parametriske brandforløb og standardbrandforløbet, hvor beregningsmetoden for betonkonstruktioner i [DS 411, 1999] er baseret på standardbrandforløbet. Standardbrandforløbet afhænger udelukkende af tiden og har ingen nedkølingsfase, hvorimod det parametriske brandforløb tager hensyn til rummets geometri og brandbelastningen i rummet. Når brandbelastningen er brugt, vil det parametriske brandforløb falde mod starttemperaturen. Det er i Bilag 11 undersøgt konsekvensen af at dimensionere efter en standardbrand, ved at sammenligne temperaturudviklingen i et givet rum ved hhv. det parametriske brandforløb og standardbrandforløbet. Der er undersøgt et lokale, beliggende i stueplan, som vist på figur ,5 7,9 1,8 7,5 0,6 2,1 0,95 5,5 2,1 13,7 4,2 4,2 Nord 5 10,5 16 Figur 8.3: Betragtet kontorlokale til branddimensionering af etagedæk, mål i m Rummet har to smalle vinduer, som er placeret højt. Rummet har en indvendig højde på 3,8 m. Kontoret er betragtet som en selvstændig brandsektion, hvorfor den omgivende konstruktion, som minimum, skal være udført som REI 60 [BR 95, 1995, 4.3.4]. Væggene, som er bærende i en bygning på mere end en etage, skal være udført som REI 120 [BR 95, 1999, 4.3.4]. Da de bærende vægge i det betragtede kontor har en tykkelse på mm, er det vurderet, at kravet om REI 120 vil være overholdt. Det er ligeledes vurderet, at etagedækket, beskrevet i Kapitel 8, vil være mere udsat af brandpåvirkningen, da en brandeksponering fra undersiden vil svække armeringens styrke betragteligt. En eksponering fra oversiden vil reducere etagedækkets trykzone, og dermed svække etagedækket tilsvarende. For at klassificere etagedækket som minimum REI 60, skal bæreevnen være opfyldt i mere end 60 min ved et standardbrandforløb. Da standardbrandforløbet ikke tager hensyn til rummets geometri og brandbelastning, kan denne anvendes for alle etagedæk i bygningen. Temperaturudviklingen er beregnet for hhv. det parametriske brandforløb og standardbrandforløbet og er indtegnet på figur 8.4. Det fremgår, at det parametriske brandforløb giver en lavere temperatur end standardbrandforløbet. Dette virker overraskende, da det betragtede rum har små vin

39 8 Etagedæk duer og en relativ stor brandbelastning. Efter 60min er temperaturforskellen mellem de metoder ca. 100 C, hvormed standardbrandforløbet er på den sikre side. Temperatur [ C] Tid [h] Figur 8.4: Standard og parametrisk brandforløb i brandrummet Parametrisk brandforløb Standard brandforløb Der er mulighed for, at etagedækket bliver eksponeret på enten over- eller undersiden, hvor der i Bilag 11 er undersøgt begge muligheder. Ved eksponering på oversiden sker der en reduktion af betonens trykstyrke. Der er i forbindelse med dette projekt udført et brandforsøg af betoncylindre, hvor betonens trykstyrkereduktionsfaktor, som funktion af temperaturen, er bestemt empirisk. Forsøgsbeskrivelse og resultater fra forsøget er vedlagt som Appendiks B. Der er anvendt temperaturudviklingen i betonen som funktion af afstanden fra den eksponerede overflade, som angivet i [DS 411, 1999], hvor der er anvendt temperaturen efter 60min. Sammenlagt er betonens trykstyrkereduktionsfaktor bestemt som funktion af afstanden fra den eksponerede overflade, hvilket er vist på figur 8.5. Reduktionsfaktor x [mm] Figur 8.5: Betonens trykstyrkereduktion som funktion af afstanden, x, fra den eksponerede overflade

40 8.3 Branddimensionering Som det fremgår, er der ca. 70mm fra den eksponerede overflade ingen reduktion i betonens trykstyrke efter 60min. I afstanden 0 fra den eksponerede overflade er der stadig 10% tilbage af betontrykstyrken. Til at fastlægge bæreevnen af etagedækket efter et standardbrandforløb på 60min, er der anvendt en metode som angivet i [DS 411, 1999]. Betontværsnittet er reduceret med en skadezone, hvor det er forventet, at betonens trykstyrke er nul. I resten af tværsnittet er der regnet med normal trykstyrke. Ud fra ovenstående betragtninger, er det i Bilag 11 beregnet, at etagedækket har en tilstrækkelig bæreevne ved brandeksponering på oversiden. Ved eksponering på undersiden vil der ske en reduktion af armeringens trækstyrke. Da etagedækket er 320 mm tykt, vil betonen i oversiden ikke blive påvirket af brandpåvirkningen på undersiden, jf. figur 8.5. Der er i [DS 411, 1999] angivet en metode til fastlæggelse af armeringens styrkereduktion som funktion af temperaturen. Denne metode er midlertidig ikke anvendelig, da metoden er beregnet til slap armering, hvor der i dette projekt er anvendt spændarmering til etagedækket. Da der ikke foreligger oplysninger fra producenten af spændarmeringen omkring reduktionsfaktorer ved brandpåvirkning, er det valgt at anvende metoden angivet i [DS 411, 1999]. Resultatet heraf er, at armeringen ikke må opvarmes til mere end 140 C, da flydningen i stålet ellers bliver for stor. For at sikre at temperaturen ikke overstiger 140 C efter en standardbrand på 60min, er det nødvendigt at øge dæklaget med 27 mm. Det er i Bilag 11 beregnet, at etagedækket har en tilstrækkelig bæreevne ved brandeksponering på undersiden, såfremt at dæklaget øges

41 FUNDERING

42

43 9 Bundforhold 9 Bundforhold Bygningen er ønsket placeret ved en gammel tørdok, tæt ved kajen ud til Limfjorden i et tidligere industrikvarter. Der er derfor en række problemstillinger forbundet med placeringen, hvilket efterfølgende er behandlet. I forbindelse med forundersøgelsen af byggegrunden på Stuhrs Brygge, er der foretaget 5 prøveboringer på området til Østfløjen af KMD A/S s domicil. Resultatet er vedlagt i Appendiks C i form af en geoteknisk rapport udarbejdet af GEODAN A/S. Der er udført 4 forede Ø150 mm geotekniske boringer afsluttet 20, 0á25, 0 mut. De fire boringer er nummeret fra 13-16, hvor figur 9.1 illustrerer placeringen af boringerne. Derudover er der udført 1 foret Ø150 mm geoteknisk boring afsluttet 5,0 mut, denne boring har nummer 18. NORD Boring 13 Boring 14 Boring 18 Boring 15 Boring 16 Figur 9.1: Placering af prøveboringer på området Østfløjen har to forskellige gulvniveauer i stueplan. Der er projekteret for overside stuegulv i kote 2,1DNN og 3,3 DNN. Over- og underside af kældergulv er i hhv. kote 1, 4 DNN og 2,1DNN. Den fremtidige terrænkote er angivet til 2, 2 DNN. Geologisk er området karakteriseret ved en 30á40m bred og mere end 10m dyb strømrende, som fra sydvest og mod nordøst åbner sig bredden ved bygningens nordlige del

44 8.3 Branddimensionering Det vurderede højeste niveau for underside stærkt sætningsgivende lag (US) og overside bæredygtigt lag (OSBL) er angivet i tabel 9.1. Boring nr. Tabel 9.1: Vurderede højeste niveau for US og OSBL Terræn US OSBL Kote, DNN m u. t. kote, DNN m u. t. kote, DNN 13 +1,7 9,1-7,4 10,8-9, ,9 4,6-2,7 4,6-2, ,2 2,3-1,1 2,3-1, ,9 2,1-0,2 2,1-0, ,9 3,2-1,3 3,9-2,0 Ud fra de konstaterede jordbunds- og vandspejlsforhold er det i Appendiks C anbefalet, at den mest fordelagtige funderingsløsning vil være: en direkte fundering under OSBL af den sydlige bygningsdel med kælder en pælefundering af den resterende bygningsdel uden kælder Det er i Appendiks C vurderet, at det er nødvendigt at pælefundere den resterende bygningsdel, da det er en forudsætning, at der sikres ensartede flytninger af hele bygningen, så uacceptable differensflytninger kan imødegås. Der er i dette projekt undersøgt, om det er muligt, at foretage en direkte fundering af kælderen. Dette er behandlet i kapitel Virkning af grundvandspejlets placering Grundvandsspejlet (GVS) blev hhv. den 4. juni 2004 og den 23. september 2004 registreret til 1,9 á 2, 4 mut svarende til 0, 4 á 0,5 DNN. GVS forventes at følge vandspejlsniveau i Limfjorden, hvilket i perioden er målt til liggende mellem 1,5 DNN og 0,8 DNN. Det er i Appendiks C anbefalet at anvende kote 2,0 DNN for GVS, pga. global opvarmning. Da undersiden af kældergulvet skal ligge i 2,1DNN, vil GVS ligge 4,1m over kælderens gulv ved det anbefalede niveau for GVS. Ligeledes 2,7 m over kældergulvet ved de målte værdier for GVS. Ved et GVS, som ligger 2,7 m over kældergulvet, er vandtrykket, som presser på undersiden af kældergulvet, optil 5 gange større end nyttelasten på oversiden. Der er dermed et betydeligt vandtryk, som presser på undersiden af gulvet. For at forhindre gulvet i at blive presset op, er det vurderet, at kældergulvet skal funderes med trækpæle. Dette er ikke videre behandlet i denne rapport. Det er vurderet, at bygningen, som helhed ikke er i fare, da egenvægt kompenserer for dette tryk og bygningen vil derfor ikke risikere opdrift Forurenet jord Da bygningen skal placeres i et gammelt industrikvarter, er der i området risiko for forurenet jord, da det fremgår af Appendiks C, at dele af boreprøverne lugter af olie. Da der ikke foreligger oplysninger omkring graden af forurening, er det antaget, at jorden i et betydeligt omfang, kan klassificeres som klasse 3. Dette betyder, at jorden skal renses eller deponeres på et jordbehandlingsanlæg. Det er ligeledes forventet, at grundvandet i området er forurenet og skal derfor også renses,

45 9 Bundforhold såfremt dette skal fjernes. Dette har betydning, såfremt der i området skal foretages en grundvandssænkning i forbindelse med byggeriet eller dræn omkring det færdige byggeri. Da omkostninger til rensning af forurenet vand og jord er af betydelig størrelse, er det vurderet, at jordarbejdet skal minimeres i det omfang, det er muligt. Kælderen medfører, at der skal udgraves en byggegrube, hvilken kan udføres på flere forskellige måder. Der er ikke andre bygninger tæt på kælderen, hvormed det vil være muligt at udgrave skråninger. Dette vil kræve yderligere jordarbejde og øge mængden af jord, som skal renses. Det er derfor vurderet, at byggegruben bør opbygges af en spunsvæg i stål, som nedpresses. Det er vurderet, at omkostningerne til den nødvendige stålmængde og tidsforbrug til nedpresning ikke overstiger omkostninger i forbindelse med jordarbejde og rensning af jord ved skråninger

46

47 10 Direkte fundering under kælder 10 Direkte fundering under kælder Som angivet i kapitel 9, er det anbefalet at udføre en direkte fundering af kælderkonstruktionen og fundere resten af bygningen med pæle. Der er i det følgende beskrevet det dimensionerede fundament ved kælderkonstruktionen. Fundamentet er undersøgt for såvel brud som anvendelse, hvor både fundamenter under facaderne og gavlene er undersøgt. Beregningerne, tilhørende fundamentet, under kælder er vedlagt som Bilag 13. Eftervisning af fundamenternes brudbæreevne er foretaget iht. [DS 415, 1998], hvor det er bestemt at fundamenterne skal udformes som illustreret på figur Fundamentet ligger på en konsol, som består af armeret beton. Konsollen har en bredde på hhv. 1, 7 m og 0,7 m samt en højde på hhv. 0,6 m og 0, 4 m. Overgangen mellem konsol og kældervægge bør armeres for at sikre, at trykket fordeles korrekt ned til jorden. 3,4 3,4 0,6 1,7 0,4 0,7 Figur 10.1: Illustrativ opbygning af fundament ved kælder. Tv. under facadevæg. Th. under gavl. mål i m Fundamenterne skal ligge på ler, hvor der udelukkende er betragtet jorden i den udrænende tilstand. Det er vurderet, at dette vil være den farligste situation for bygningen, da bæreevnen her afhænger af poretrykket i jorden. Det er vurderet, at den drænede tilstand vil give en større bæreevne og vil derfor være på den usikre side. Det er i beregningerne forudsat, at fundamentet kan bruges til hele kælderen, hvilket betyder, at jordbundsforholdene er ens under hele kælderen. Der er foretaget to boreprøver i nærheden af kælderen, boring 16, som ligger lige ved siden af kælderen og boring 15, som ligger 10 15m fra

48 8.3 Branddimensionering kælderen. Det er derfor ikke muligt at anvende styrkeegenskaber fra en boring, da denne ikke giver det rigtige billede af jordbundsforholdene. For boring 15 er anvendt en værdi som er vægtet af afstanden mellem boringen og kælderen. Det er dermed forudsat, at jordbundsforholdene varierer lineært mellem boringerne. Den vægtede styrkeparameter fra boring 15 har givet den dimensionsgivende styrkeparameter, hvilken fundamentet under facaden er dimensioneret iht. Fundamentet under gavlen er bestemt udelukkende af styrkeegenskaber fra boring 16, da denne boring forefindes umiddelbart i nærheden heraf. De angivne størrelser på fundamentkonsollerne overholder brudbæreevnekriteriet. Det er i den anvendte beregningsmodel ikke taget højde for at kældergulvet har en stabiliserende virkning og vil medføre stabiliserende tvangskræfter. Denne virkning vil ofte give en større bæreevne og dermed reducere bredden af fundamentet [Geoteknisk Institut, 1992]. Som det fremgår af efterfølgende, er det ikke brudbæreevnen som er kritisk, men derimod anvendelsestilstanden. Der er ved sætningsberegning af de dimensionerede fundamenter beregnet de forventede sætninger, som listet i tabel Tabel 10.1: Forventede sætninger ved fundament under facade ved hhv. boring 15 og 16, samt for fundament under gavl Fundament Facade ved boring 15 Facade ved boring 16 Gavl ved boring 16 Sætning 31,1 mm 45,2 mm 23 mm Sætningerne fremkommer af, at poretrykket udlignes og jorden gennemgår en konsolidering. Der er ikke er foretaget konsolideringsforsøg fra boreprøverne, hvorfor der er anvendt anslåede værdier fra den udleverede geotekniske rapport, Appendiks C. Materialeparametre er ligeledes angivet i afsnit 10, hvor det fremgår, at de anslåede konsolideringsmoduler varierer betydeligt og giver dermed en usikkerhed i den beregnede sætning. Der er anvendt en middelværdi for de anslåede konsolideringsmoduler. Dette er gjort på den baggrund, at fundamentet skal ligge omkring 4 m under nuværende terræn. Dermed har jorden været forbelastet til en vis grad, hvilket der er taget højde for ved at anvende en middelværdi. Det er dermed vurderet, at de beregnede sætninger er på den sikre side, da den anvendte beregningsmodel giver lidt for store sætninger. Sætningerne er iht. [DS 415, 1998, p. 37] for store og det er ligeledes vurderet, at differenssætningen mellem facade og gavl er for stor. Som det fremgår af tabel 10.1 er der en differenssætning mellem gavl og facade, ved boring 16, på 12,2mm. Denne differenssætning kan medføre, at bygningen vil slå revner og dermed tage skade. Det samme er gældende for differenssætningen mellem kælderen og resten af bygningen. Da resten af bygningen skal pælefunderes, kan de relative store sætninger fra kælderen medføre skader på bygningen i overgangen mellem de to funderingsformer. Det er derfor vurderet, at en direkte fundering af kælder, ikke er en holdbar løsning og at hele bygningen bør pælefunderes for at undgå disse store differenssætninger. Pælefundering af hele bygning er ikke behandlet i denne rapport, men der er i det følgende beskrevet pælefundering under kerne

49 11 Pælefundering 11 Pælefundering Som tidligere beskrevet i afsnit 10 skal hele bygningen pælefunderes. Under den nordligste del af bygning findes stærkt sætningsgivende lag, som ikke kan mobilisere den krævede bæreevne. Der er i Bilag 14 bestemt hvordan kerne 1 skal pælefunderes. Pæleplanen for hele bygningen kan ses på Tegning F1. Pælene er dimensioneret iht. resultater fra Appendiks D Prøvepæle På lokaliteten er der rammet 57 prøvepæle og der er foretaget CASE- og CAPWAP-analyser på 18 af dem. Yderligere er der optaget fuld rammejournal for samtlige prøvepæle til brug i Den Danske Rammeformel (DDR). I Bilag 14.1 er de opnåede bæreevner fra CASE- og CAPWAPanalyserne samt DDR, sammenlignet for de 3 prøvepæle indenfor det område som konsollen under kerne 1 dækker. De 3 prøvepæle indenfor området er alle 16m. Ved sammenligning viser det sig, at de dynamiske analyser af pælene har en tendens til at give en betydelig højere bæreevne end DDR. Da pælene er rammet med spidsen i sand, er det valgt at anvende resultaterne fra DDR, som giver de mest præcise resultater, når spidsen står i friktionsjord. Den hydrauliske hammer, der er anvendt ved indramningen, har en forøget slaghastighed i forhold til de gammeldags wiretrukne faldhamre. Det kan medføre, at jorden omkring pælen blødes op, mens pælen rammes og dermed kan pælens bæreevne, beregnet med DDR, være lidt undervurderet. Det er valgt at anvende pælebæreevnerne fra DDR som virker til at levere det sikreste resultat. I modsætning til en CAPWAP-analyse, giver DDR kun pælens totale trykbæreevne. Da der er bøjende/væltende momenter i forhold til konsollen, er det nødvendigt at anvende trækpæle. Pælenes trækbæreevne er forsigtigt sat til 10 % af trykbæreevnen. Ved at anvende bæreevnen fra DDR til dimensionering af pæleværket, er det sikret, at den udførende entreprenør har et nemt mål for om pælens bæreevne er opnået, idet DDR kan omregnes til et nødvendigt antal slag, for at den korrekte bæreevne er opnået Pæleværk Som eksempel på beregning af et pæleværk er der foretaget en beregning af det nødvendige antal pæle til understøtning af kerne 1, som illustreret i figur 6.1. Som prøvepælene er alle pælene i pæleværket 16 m. Kræfterne fra overbygningen er overført til pæleværket via en plastisk fordeling på specifikke pælegrupper. Der er således pælegrupper der optager hhv. de bøjende momenter, vridende moment og de forskydende kræfter. Det er undersøgt, om det er tilstrækkeligt med lodpæle til at optage de forskydende kræfter, men det er konkluderet, at antallet af lodpæle bliver for stort. Følgelig er det valgt at optage de forsky

50 11.2 Pæleværk dende kræfter og det vridende moment vha. skråpæle. Det er valgt at anvende skråpæle med en moderat hældning på 1:5 og da der er anvendt samme hældning for alle skråpælene, er det vurderet, at det nødvendige antal skråpæle ikke er stort i forhold til lodpæle. Beregningerne fra Bilag 14.3 resulterer i pælefundering som illustreret på figur P146 P138 P (11x1100) Figur 11.1: Den samlede pæleplan for kerne 1, de markerede pæle er prøvepæle, mål i mm De 55 nye pæle, som er beregnet i Bilag 14.3, er på pæleplanen, Tegning F1, nummereret fra nummer Detaljetegninger omkring pælenes placering findes på Tegning F

51 12 Spunsvæg 12 Spunsvæg Det er muligt at dimensionere spunsvæggen efter forskellige brudmåder, hvor der kun er betragtet fri spunsvæg og forankret spunsvæg uden flydechanier. Forankrede spunsvægge med en eller flere chanierer eller med eftergivelige ankre benyttes ofte, hvor byggegruben er særlig dyb. Som angivet i [Harremoes et al., 1984, p ] vil en forankret spunsvæg uden flydecharnier normalt være velegnet ved blødbund. I figur 12.1 er illustreret brudmåden for hhv. en fri spunsvæg samt forankret spuns uden flydecharnier. neg. rot. pos. rot. Rotationspunkt Forankring pos. rot. neg. rot. Rotationspunkt Figur 12.1: Tv. fri spuns med brudfigur, Th. forankret spuns, uden flydecharnier med brudfigur En forankret spunsvæg vil normalt betyde en mindre rammedybde, da en del af jordtrykkene omlejres til forankringspunktet. Ligeledes kan det dimensionsgivende moment i spunsen blive mindre. Disse to faktorer mindsker udgifterne til selve spunsen. Forankringen sikres normalt med en forankringsplade, som illustreret på figur 12.2, hvor brudfiguren af den forankrede spunsvæg er illustreret

52 11.2 Pæleværk Rotationspunkt Forankring Ankerplade Figur 12.2: Brudfigur for forankret spunsvæg uden flydecharnier samt for ankerplade Ankerlængden skal være så stor, at brudfiguren for spunsvæggen ligger udenfor brudfiguren for ankerpladen. Da området omkring byggegruben er kohæsionsjord, er det ikke muligt at beregne en ankerplade, da teorien kun gælder for friktionsjord [Harremoes et al., 1984, p. 13.1]. Såfremt der anvendes forankret spunsvæg, er det nødvendigt at udskifte jorden omkring ankerpladen, således brudfiguren er dækket af friktionsmateriale. Da både bortskaffelse af den forurenede jord og opfyldning med friktionsmateriale er kostbart, er det vurderet, at dette ikke er en optimal løsning. Såfremt der ønskes en forankret spunsvæg, er det muligt at nedramme en pælebuk, som kan optage forankringslasten. Figur 12.3 illustrerer princippet i opbygningen. På samme måde som ved ankerpladen må brudfigurerne ikke være sammenfaldene. Merudgiften til nedramning af pælebukken skal ses i kontrast til merudgiften til en fri spuns. For at bestemme den mest økonomiske løsning er det nødvendigt at beregne begge løsninger og sammenholde økonomien for disse. Det er vurderet, at en fri spunsvæg vil være økonomisk mest fordelagtigt og den er derfor dimensioneret. Rotationspunkt Forankring Pælebuk Figur 12.3: Opbygning af spunsvæg forankret til pæleværk, uden flydechanier, Der er i Bilag 15 dimensioneret en spunsvæg til byggegruben under opførelse af kælderkonstruktionen. Der er valgt et profil som opfylder kravene til momentbæreevne, model 3N fra British Steel. Spunsvæggen skal nedpresses 10,75m fra nuværende terræn, hvilket sikrer at spunsen får

53 12 Spunsvæg den tilstrækkelige stabilitet. Spunsvæggen er dimensioneret i både drænet og udrænet tilstand, hvor den drænede tilstand er dimensionsgivende Dimensioneringsgrundlag Jorden omkring spunsvæggen er ler, som i korttidstilstanden er udrænet, hvormed poretrykket i leret er afgørende for styrken. Som beskrevet i Bilag 15 vil der ved udrænet tilstand optræde negative jordtryk på væggen, hvilket ikke må medregnes. Der er derfor områder, hvor der ingen jordtryk er på spunsen og dermed bliver belastningen på spunsvæggen ikke stor. I langtidstilstanden er jorden omkring spunsvæggen regnet som friktionsjord. I denne tilstand er styrken bestemt ved jorden friktionsvinkel. Der foreligger ingen oplysninger omkring lerets styrkeegenskaber i drænet tilstand, hvorfor der er anvendt en skønnet værdi for friktionsvinklen. Der er anvendt styrkeegenskaber, som er gældende for smeltevands- og ishavsler, hvor friktionsvinkelen for forskellige lerarter er listet i tabel Tabel 12.1: Karakteristiske friktionsvinkler for lerarter til foreløbig vurdering [DS 415, 1984, p. 26] Kalk og kridt Moræneler Smeltevands- og ishavsler Glimmerler Kalkslamrige, fede lerarter Plastisk ler Friktionsvinkel Som det fremgår, er den valgte friktionsvinkel en middelværdi for de forskellige lerarter. Dermed er friktionsvinklen ikke på den usikre side, da der i moræneler kan anvendes en friktionsvinkel på 30, hvilket ville give en større styrke, end hvad der er gældende i jorden. Det er vurderet, at friktionsvinklen for kalkslamringe, fede lerarter og for plastisk ler giver en for lav friktionsvinkel og dermed en mindre styrke for jorden. Der er en del usikkerhed i valget af friktionsvinkel og betydningen af denne er stor. Det er derfor valgt at omregne den valgte friktionsvinkel til en regningsmæssig friktionsvinkel efter samme princip som ved permanente konstruktioner. Normalt tillader [DS 415, 1998, p. 32], at der for midlertidige konstruktioner, hvor svigt ikke indebærer alvorlige konsekvenser, at partialkoefficienten sættes til, hvor for midlertidige konstruktioner er 0,5. Dette vil give en lavere partialkoefficient og dermed lavere sikkerhed. Da der i forvejen er stor usikkerhed omkring friktionsvinklen, er det valgt ikke at udnytte muligheden for at reducere partialkoefficienten Virkning af vandtryk Der er i beregningerne af spunsvæggen medtaget virkning af vandtryk, hvor vandtryk og jordtryk er regnet hver for sig. På højre side af spusen, jf. figur 12.4, er vandspejlet placeret i overgangen mellem fyld- og lerlaget, som illustreret på figur Da fyldlaget er lerholdigt, kan der forventes en kapilarstigning i fyldlaget. Dette vil medføre et negativt vandtryk, hvilket dermed ikke er med- m

54 12.2 Virkning af vandtryk taget i beregningerne. På venstre side er det antaget, at det højeste punkt for grundvandspejlet er ved jordoverfladen, dvs. ved byggegrubens bund. 1,9 DNN Lerfyld JOF 2,1 mut Ler GVS GVS 4,5 mut Rotationspunkt Figur 12.4: Lagdeling af jord ved spunsvæg samt angivelse af grundvandsspejl. Såfremt grundvandspejlet stiger højere på venstre side end angivet på figur 12.4, er det vurderet, at entreprenøren har pumper, således vandet ledes væk. Højden af grundvandspejlet på højre side er på den usikre side, da et kraftigt regnskyl vil kunne medføre, at vandspejlet ligger helt ved jordoverfladen. Dermed bliver det samlede tryk på spunsvæggen større end beregnet ved den udrænede tilstand. Dette skyldes, at vandtrykket er dimensionsgivende ved den udrænede tilstand, da jordtrykkene i fyldlaget kun giver negative jordtryk. Ved den drænede tilstand er anvendt samme placering af vandspejlet, men fyldlaget vil give jordtryk på spunsvæggen, hvor fyldlaget er regnet som vandmættet. Derfor er vandtrykket medregnet, blot inkluderet i jordtrykket. Da den drænede tilstand kræver en væsentligt højere spunsvæg og profilstørrelse, har usikkerheden ved den udrænede tilstand ingen betydning. Da spunsvæggen er dimensioneret for den drænede tilstand, er den givetvis overdimensioneret, da den drænede tilstand først opstår efter lang tid. Den totale tid for arbejdet i byggegruben er ca. 2 måneder, hvormed spunsvæggen kun er en kortvarig konstruktion. Dermed er den udrænede tilstand tilstrækkeligt, men da der ikke foreligger oplysninger omkring lerets permeabilitetskoefficient, er det vurderet, at den drænede tilstand kan komme i betragtning. Derfor er det valgt, at anvende spunsvæggen dimensioneret i drænet tilstand

55 13 Grundvandssænkning 13 Grundvandssænkning I forbindelse med udgravning af byggegruben er nødvendigheden af en grundvandssænkning undersøgt. Ud fra de givne jordbundsforhold og længden af spunsvæggen er det konkluderet, at det ikke er nødvendigt med en grundvandssænkning på lokaliteten, hvis der etableres spunsvæg omkring byggegruben. Dette skyldes, at det vandførende lag under udgravningen hovedsageligt består af fedt ler med sandslirer. Denne jordtype har en meget lille vertikal permeabilitet og en meget høj horisontal permeabilitet. Den horisontale strømning afbrydes af spunsvæggen helt ned til et tykt lag af moræneler. Dette lag er antaget som impermeabelt og dermed er der ikke risiko for strømningsproblemer omkring udgravningen. Der er redegjort nærmere for antagelserne omkring jordlagene under byggegruben i Bilag 16. Der er følgelig undersøgt et alternativt forslag til etablering af bygegruben, hvor der ikke etableres spunsvæggen, men derimod en skråning. Idet de vandrette sandslirer ikke afbrydes, forekommer der en meget stor horisontal strømning ind mod byggegruben og denne vil være fyldt med vand på kort tid. Dette kan forhindres med en grundvandssænkning omkring byggegruben, hvor det er valgt at placere 4 filterboringer langs den ene langside af udgravningen. Filterboringernes placering i forhold til byggegruben er illustreret på figur A + 1,2 DNN 2 JOF + 0,0 DNN - 2,6 DNN - 2,2 DNN GVS A Ønsket VS Filterboring 3-8,4 DNN Snit A-A 4 Figur 13.1: Placering af filterboringer i forhold til udgravningen Filterboringerne er placeret kun langs den ene langside, da den gamle konstruktion omkring tørdokken forhindrer nedboring langs den anden langside, hvis skråningen anlægges med hældningen 1:1. Stabiliteten af den etablerede skråning er ikke behandlet videre i dette projekt. Konstruktionen tilhørende den gamle tørdok er illustreret på figurer i Bilag Der er ikke foretaget prøvepumpninger og pejlinger på lokaliteten, hvorfor det har været nødvendigt at skønne værdierne for boringernes rækkevidde og jordens permeabilitetskoefficient. Værdi

56 13.1 Forurening erne er skønnet ud fra sammensætningen af jorden på lokaliteten samt retningslinier givet i [Hansen og Sørensen, 2005, p. 104]. Ud fra de skønnede værdier er det beregnet, hvor stor en vandføring, der skal pumpes med i de 4 boringer for at opnå den ønskede sænkning af grundvandet. Det 3 er ved beregningsgangen i Bilag 16.2 konstateret, at de 4 pumper hver skal pumpe 42 m. Ved h den givne vandføring er det sikre, at vandspejlet under byggegruben er mindst 0,5 m under dybeste udgravningsniveau Forurening Da jorden på lokaliteten er forurenet, skal alt det vand som pumpes op af jorden renses før det kan bortledes til f.eks. kloakken. Det er vurderet, at den givne vandmængde kan renses tilfredsstillende i et mobilt vandrensningsanlæg. Det kan overvejes at søge tilladelser til at bortlede det rensede grundvand til Limfjorden. Opstilling og leje af et mobilt vandrensningsanlæg er ikke behandlet videre i dette projekt Vurdering For at vurdere de skønnede værdier, er der i Bilag 16.3foretaget en beregning af den nødvendige vandføring fra pumperne med forskellige værdier af både rækkevidden og permeabilitetskoefficienten. Værdierne der er anvendt til vurderingen, er valgt delvist udenfor det anbefalede interval i [Hansen og Sørensen, 2005, p. 104] for at undersøge konsekvenserne af at vælge midt i intervallet. Ud fra beregningerne er det konstateret at vandføringen er stærkt afhængig af den valgte permeabilitetskoefficient og i lidt mindre grad afhængig af den valgte rækkevidde. Yderligere er det konstateret, at trykniveauet i kanten af boringen, og dermed den dybde som boringen skal føres ned i, kun er afhængig af den valgte rækevidde. Boredybden afhænger, ud over rækkevidden, af filtertabet mellem jorden og borehullet og denne kan kun fastlægges ved prøveboringer med prøvepejlinger i marken. I Bilag 16.3 er det vurderet, at de valgte parametre giver et godt billede af forholdene i den givne 3 jord, hvorfor grundvandssænkningsanlægget skal pumpe 42 m h fra hver boring. Da beregningerne bygger på anslåede værdier, er det anbefalet, at sikre ekstra pumpekapasitet ved etableringen af anlægget eller foretage prøvepejlinger for at kontrollerede valgte forudsætninger, inden der graves ud til byggegruben

57 ANLÆGSTEKNIK

58

59 14 Organisation 14 Organisation Der er i det følgende beskrevet organisationen på byggeprojektet. Der er taget udgangspunkt i den nuværende situation, hvor bygherre på byggeriet er TK Development A/S (TKD). TKD står for udviklingen af området omkring de gamle værftsarealer, Stuhrs Brygge. Første etape af udviklingen er det aktuelle byggeri, som TKD har solgt til KMD A/S. TKD har, i samråd med køber, KMD, selv forestået den initielle programmeringsfase for byggeriet, hvor der er opstillet krav til det færdige produkt, således det både tilfredsstiller køber samt passer ind med de fremtidige bygninger i området. Efter programmeringsfasen har TKD udbudt projektet som en totalentreprise, i form af et tidligt udbud. Entreprenørfirmaet A. Enggaard A/S vandt entreprisen og fungerer derfor som totalentreprenør på projektet Diskussion af entrepriseform Ved en totalentreprise står A. Enggaard A/S for alle dele af projektet, hvor projektering og opførelse enten kan foretages af fagområder indenfor egen organisation eller ved at hente hjælp hos fagentreprenører og/eller rådgivere udefra. Fordelen for TKD ved at vælge en totalentreprise er, at de kontraktlige forhold begrænser sig til kontrakten mellem A. Enggaard A/S og TKD. Hermed vil organisationen for TKD være nemmere at overskue. Ved en hovedentreprise vil TKD, udover kontrakt med entreprenør, selv skulle finde andre parter til projekteringsfasen og herved have flere kontraktforhold at holde styr på. Ved en fagentreprise skal TKD selv stå for koordinering mellem alle fagentrepriser, der er involveret i projektet. Såfremt TKD føler det nødvendigt, kan der hyres en bygherrerådgiver til at forestå koordineringen. Ved at vælge en fagentreprise vil TKD have større indblik i, hvordan projektet forløber, idet de selv står for kontakten til alle fagentreprenører. Denne del vil blive mindre udtalt ved at vælge hoved- eller totalentreprise, da der her ikke er direkte kontakt til underentreprenørerne. En fordel ved totalentreprise er, at selve byggeriet kan påbegyndes tidligere end for hoved- eller fagentreprise. Dette skyldes, at A. Enggaard A/S selv står for projekteringen af byggeriet og opførelsen kan derfor begyndes så snart projekteringen er tilstrækkeligt langt fremme. Dette forhold gør sig ikke gældende for hoved- og fagentreprise, idet entreprenørerne først kommer på banen efter projekteringsfasen ved et sent udbud. Dette skyldes, at den færdige projektering og heraf tegninger ligger til grund for hoved- eller fagentreprenørens tilbud. A. Enggaard A/S har til projekteringen hentet hjælp ved Cowi Consult A/S, der har stået for projekteringen af hele byggeriet. A. Enggaard A/S står selv for råhusarbejdet på byggeriet, mens de

60 14.1 Diskussion af entrepriseform har hyret underentreprenører til bl.a. indeklima og el-installationer. Figur 14.1 viser et organisationsdiagram for totalentreprisen. Der kan være flere aktører under de forskellige entreprenører eller rådgivere, hvilket der på nuværende tidspunkt ikke foreligger oplysninger om. Bygherre Projektudvikler TK Development A/S Køber KMD A/S Totalentreprenør A. Enggaard A/S Projektleder Landskabsarkitekt Landskabskonsulenterne A/S Arkitekt Bjørk og Maigaard Projekteringsrådgiver Cowi Consult A/S Betonarbejde Murearbejde Egne fagområder Tømrerarbejde Projektleder Indeklima Ventek Ventilation A/S EL-installationer KT Elektric Evt. andre Fundering Stålkonstruktioner Betonkonstruktioner Fagentreprenører Figur 14.1: Antaget organisationsdiagram for opførelse af KMD-bygningen Kontrakten mellem TKD og A. Enggaard A/S er antaget udarbejdet iht. ABT 93 Almindelige betingelser for totalentreprise. Disse betingelser er udarbejdet af et udvalg nedsat af Boligministeriet med medlemmer fra nogle af hovedaktørerne indenfor dansk byggeri [retsinfo.dk]. Kontrakten mellem A. Enggaard A/S og Cowi er antaget udarbejdet iht. ABR 89 Almindelige betingelser for teknisk rådgivning og bistand. ABR 89 er udarbejdet af et udvalg nedsat af forskellige kommuner, ingeniørforeninger og arkitektråd [voldgift.dk]. Kontrakten mellem A. Enggaard A/S og fagentreprenører er antaget udarbejdet iht. AB 92 - Almindelige betingelser for arbejder og leverancer i bygge- og anlægsvirksomhed. De tre nævnte aftalegrundlag indeholder generelt følgende punkter: Aftalegrundlaget Sikkerhedsstillelse og forsikring Entreprisens udførelse Bygherrens betalingsforpligtelse

61 14 Organisation Tidsfristforlængelse og forsinkelse Arbejdets aflevering Mangler ved arbejdet 1- og 5-års eftersyn Særligt om ophævelse Tvister Aftalegrundlaget indeholder oplysninger omkring bygherrens udbud og entreprenørens tilbud, hvad de skal indeholde og generelt almindelige bestemmelser i forbindelse med aftaler på arbejder og leverancer. Det er i AB92 angivet hvordan sikkerhedsstillelsen skal foregå mellem bygherre og entreprenør. Det er bl.a. beskrevet, at entreprenørens sikkerhedsstillelse først ophører 5 år efter afleveringstidspunktet. Det er beskrevet, hvordan parterne gør brug af deres rettigheder og får udbetaling af den stillede sikkerhed. Ligeledes er det beskrevet hvilke forsikringsforhold der gør sig gældende. Entreprisens udførelse beskriver, beskriver i hvilket omfang arbejdet skal udføres, mht. materialer, leverancer, dokumentation, vedligeholdelse, entreprenørens ansvar ved forringelse, ændringer ved arbejdets omfang osv. Bygherrens betalingsform, beskriver hvordan opkrævning af betaling skal foregå og hvilke rettigheder entreprenøren har, såfremt bygherre ikke betaler til tiden. Der er i AB92 beskrevet, hvilke rettigheder parterne har, såfremt de ønsker tidsfristsforlængelse. Det er ligeledes beskrevet, hvordan de enkelte parters hæfter ved forsinkelse. Arbejdets aflevering er en beskrivelse af afleveringsforretningen udføres og hvad den tilhørende afleveringsprotokol skal indeholde. Såfremt der er mangler ved arbejdet, er der i AB92 beskrevet et mangelsbegreb, hvilket er grundlaget for hvad der kan betegnes som en mangel. Alt efter om manglen er påvist før eller efter afleveringsforretningen, er bygherrens rettigheder beskrevet. Der skal udføres såvel 1-års- og 5-års eftersyn af arbejdet, hvor evt. mangler påvises iht. mangelsbegrebet. Kontrakten mellem parterne kan ophæves efter særlige regler angivet i AB92, eks. ved konkurs eller en parts død. Såfremt der opstår en tvist mellem parterne, som de ikke selv er i stand til at løse, er det muligt, at fremsætte en begæring til Voldgiftsnævnet for bygge- og anlægsvirksomheder. AB92 beskriver hvad begæringen ved fremsendelse skal være ledsaget af

62

63 15 Byggepladsindretning 15 Byggepladsindretning Da der i de foregående kapitler er afgrænset til at se på østbygningen, er der ligeledes kun taget højde for denne under planlægningen af byggeprojektet. Dvs. at der kun indrettes byggeplads svarende til det beregnede antal personer på østbygningen. Prisen er ligeledes kun beregnet ud fra tids- og materialeforbrug til råhuset for østbygningen. Det er forudsat at tidligere bygninger og befæstede områder på byggepladsen er rømmet, hvilket vil sige, at der kun er afsat et minimalt antal mandtimer af til rømning af byggepladsen. Der foreligger ikke planer for det eksisterende offentlige forsyningsnet. Det er derfor antaget, at det er muligt at tilslutte el, vand og kloak ved Gasværksvej syd for byggepladsen. Materialestyring er planlagt således, at materialer er til stede når de skal anvendes. Dvs. at der ikke er ventetid i forbindelse med disse. Yderligere er det antaget at montagen forløber efter just in time -princippet, hvilket vil sige at de anhugges direkte fra lastbilerne ved ankomsten. Igen er det antaget, at elementerne er på rette sted til rette tid når de skal anvendes Rømning af byggepladsen Da der ikke forligger oplysninger, om hvordan byggegrunden er overtaget, er rømningen af byggepladsen skønnet til at omfatte mindre vildt vegetation. Rømningen omfatter også sikring af byggepladsen, ved opsætning af hegn, således at den kommende byggeplads ikke er tilgængelig for offentligheden. Inden opsætning af hegn opmåles pladsens hovedpunkter. Først afsættes byggepladsens ydre grænse, således at det resterende arbejde kan udføres uden fri adgang for offentligheden. Det er vurderet, at der skal anvendes 370 m hegn omkring byggepladsen. Herefter afsættes mål for hjelmpåbudszone. Efterfølgende afsættes hovedpunkter til ramning af pæle og spuns, således at udgravning af kælder og ramning af pæle kan påbegyndes hurtigst muligt. I forbindelse med opsætning af hegn opsættes der advarselsskilte for hver ca. 30m, således der oplyses, at byggepladsen er forbudt område for personer uden tilknytning til byggepladsen. I samme forbindelse opsættes 2 oplysningstavler med aktører samt en adresse, hvor det er muligt at komme i kontakt med byggepladsansvarlig. Der opsættes postkasse ved indgangen til byggepladsen, ligeledes for at det er muligt at komme i kontakt med byggepladsansvarlig. Det er beregnet, at der skal anvendes i alt 218mh til rømning af byggepladsen incl. nedtagning af hegn efter byggeriets afslutning. Byggepladsen efter ende rømning ses på figur

64 15.2 Indretning af byggeplads Nord Tørdok Hjelmpåbudszone Byggepladshegn Indkørsel / postkasse Offentlig parkering Oplysningstavler Figur 15.1: Byggepladsen efter rømning og afsætning 15.2 Indretning af byggeplads 2 Den betragtede del af byggepladsen har et samlet areal på m. Der er overordnede betragtet den del af byggepladsen, som tilhører Østfløjen. Det er forudsat, at opførelsen af Vestfløjen ikke vil ændre byggepladsindretningen for Østfløjen betydeligt. Byggepladsen er udelukkende indrettet til opførelse af råhuset, hvor den øvrige opførelse kan kræve anden indretning. Dette er ikke behandlet i denne rapport Byggepladsveje Det første skridt i indretningen af byggepladsen er opbygning af byggepladsveje, som er nødvendigt for tilgang af materiel og materialer. Vejen opbygges ud fra belastningerne bestemt i [Bilag byggepladsveje]. Vejene opbygges af stabilt grus og får en bredde på 7 m, som er vurderet nødvendigt for at transport i begge retninger er muligt. Områderne, som befæstes, er illustreret på figur

65 15 Byggepladsindretning NORD C B A Figur 15.2: Befæstede områder til byggepladsvej Pga. tørdokken er der ikke mulighed for at udlægge tosporet byggevej i område C. Det er derfor nødvendigt, at lastbilerne med materiale enten bakker ind eller ud af dette område. I område B, som har en bredde på ca. 18m, befæstes hele området, da kranbanen omstilles langs den vestlige del af området. Det er valgt at befæste hele område A, da dette således ikke kun virker som tilkørsel til de to andre områder, men ligeledes kan bruges til manøvreplads for de pladskrævende lastbiler Inddeling af byggeplads Efter endt vejopbygning opsættes det resterende af byggepladsen. Byggepladsens endelige opbygning er vist på figur

66 15.2 Indretning af byggeplads Nord Byggeområde Klargøringsområde Opbevaringsområde Neutralt område Skurby Bukkebord / blandeområde Ikke anvendt Opbevaringsområde / værktøjscontainere Vaskeområde / parkering entreprenørmaskiner Offentlig parkering 1 4 Figur 15.3: Samlet opbygning af byggeplads I første omgang opsættes 4 stk. 5-personers skurvogne, således at personel på pladsen har mulighed for bad- og toiletfaciliteter. Ligeledes opstilles 1 skurvogn til administration, hvor der er mulighed for etablering af kontor til administrationen samt mulighed for afholdelse af byggemøder. I opbevaringsområdet opstilles 4 stk. værktøjscontainere, således at der er mulighed for at låse værktøj ind udenfor byggepladsens åbningstid. Efter at skurbyen og opbevaringsområdet er opstillet, er det muligt at påbegynde jordarbejdet i kraft af udgravning til kælder og ramning af pæle og spuns. I anden omgang opsættes blande-, bukkeplads samt kran. De to førstnævnte placeres således, at det vha. kranen er muligt at løfte materiel fra lastbil over til opbevaringsplads samt at det er muligt, at løfte bearbejdet materiale til selve byggeriet. Kranen, som anvendes, er valgt ud fra opstillede krav i Bilag Kranen placeres således, at den, fra en fast anlagt kranbane, kan montere elementer i hele østbygningens længde. Placering og arbejdsområde for kranen er vist på figur Datablad for den valgte kran er vedlagt som Appendiks H. Den samlede byggepladsindretning er vedlagt som Tegning A

67 15 Byggepladsindretning NORD Kranspor Max last kg Max last kg Max last kg Figur 15.4: Arbejdsområde for kran

68

69 16 Udførelse 16 Udførelse I det følgende er der redegjort for hvordan enkelte aktiviteter er tænkt udført, for at de sker så hensigtsmæssigt som muligt. Udførelsen tager udgangspunkt i det igangværende byggeri, således at antal af pæle og størrelse af byggegrube er anslået ud fra udleverede tegninger Pæleramning Som beskrevet i Bilag 14 skal hele bygningen funderes på pæle. Der skal rammes i alt 528 pæle, hvoraf de 57 er rammet som prøvepæle. I Bilag 17 er pæleplanen opdelt i 5 pæleafsnit, hvor fordelingen af pæle, i de forskellige afsnit, er illustreret på pæleplanen, Tegning F1. Yderligere er 24 af pælene planlagt som skråpæle i forbindelse med pæleværket under kerne 1. Da de nærmeste bygninger er af nyere dato, er det vurderet, at der ikke er stor risiko for skader på disse i forbindelse med ramningen af pæle under opførelse. Følgelig rammes alle pælene under bygningen og der er ikke undersøgt alternative muligheder til nedbringning af pælene. Der skal udføres vibrationsmålinger på de omkringliggende bygninger under ramningen. I forbindelse med ramningen af pælene, som skal understøtte kælderen, skal pælene dykkes ca. 4m under eksisterende terræn, for at er i niveau med det fremtidige kældergulv. Det er valgt at dykke pælene for at undgå at skulle hejse rambukken ned i byggegruben efter udgravningen. Det betyder, at kranen ikke skal lejes før montagearbejdet påbegyndes og dermed spares lejeudgifter til kranen. Ligeledes vil nedhejsningen i byggegruben kræve en større kran, end den som er valgt, hvorfor omkostningerne hertil ville være større Produktion Det er valgt at anvende en rambuk med en hydraulisk hammer på 5,5ton, som kan håndtere pæle op til 18m. Som det fremgår af pæleplanen, Tegning F1, er pælenes længde mellem 13m og 17 m. Rambukken har mulighed for at vinkle mægleren, så denne kan anvendes til ramning af skråpælene under kerne 1. Data for den valgte rambuk findes i Appendiks E. Til nedbringning af spunsvæggen er det valgt at anvende en såkaldt Silent Piler, som presser spunsjernene ned i jorden vha. hydraulik. Fordelen ved at vælge en separat maskine til nedpresning af spunsjernene er, at rambukken ikke forstyrrer ramningen af pæle. Dette moment er vigtigt, da pæleramningen er meget tidskrævende pga. antallet af pæle. Yderligere har Silent Piler den fordel, at den kan arbejde på meget lidt plads, hvilket er nødvendigt når spunsjernene skal op igen. Dette skal ske når kælderkonstruktionen er støbt og der er lagt en kranbane langs den ene langside af byggegruben. Langs den anden side af byggegruben vil der være rammet pæle indtil 1m fra spunsen. Ulempen ved at vælge Silent Piler er, at der skal betales ekstra engangsudgifter til an- og afrigning af maskinen og den er sandsynligvis dyrere end en rambuk

70 27,9 m 16.2 Byggegrube Med det valgte materiel er det i Bilag 17.2 beregnet at ramningen af pælene vil tage 513h og nedpresningen af spunsjern 22h. Optagningen af spunsvæggen er beregnet til en varighed på 13h. For ramningen af pæle i pæleafsnit E, jf. Tegning F1, er det nærmere planlagt, hvorledes det kan forløbe i Bilag Der er lagt vægt på kort kørevej mellem pæledepot og det sted, hvor pælen skal rammes. Slutteligt er det i Bilag 17.4 beregnet, at kapning af alle betonpælene tager 173h Byggegrube I forbindelse med byggeprojekter er der altid jordarbejder af forskellig slags og i varierende omfang. I forbindelse med dette projekt, skal der graves ud til kælder og fundamentskonsoller. Yderligere skal der tilføres store mængder grus til hele byggepladsen, da der skal foretages en generel terrænhævning og der skal etableres et stort område med byggepladsveje. I det efterfølgende er kun udgravningen af byggegruben til kælderkonstruktionen behandlet Udgravning Kælderkonstruktionen skal etableres under de sydligste 27,9m af Østfløjen i bygningens fulde bredde, som vist på figur NORD 14,5 m Kælder Figur 16.1: Kælderens placering under bygningen I Bilag 18 er der redegjort for fordele og ulemper ved etablering af en byggegrube med hhv. skråninger eller spunsvægge. Ud fra en betragtning omkring udgifterne i forbindelse med bortskaffel

71 16 Udførelse se af den forurenede jord, er det valgt, at minimere gravearbejdet. Følgelig er det valgt at etablere en byggegrube, som er stabiliseret af spunsvægge. Efterfølgende er udgravningens omfang bestemt ud fra kælderkonstruktionens dimensioner samt arbejdstilsynets pladskrav for udgravninger. I Bilag 18.1 er det samlede volumen, der skal bortgraves beregnet til m L 3 i løst mål ved en antagelse om, at jorden udvider sig 20% under gravearbejdet [Olsen et al., 2001, p. 106] Materiel Efter udgravningens omfang er bestemt er det undersøgt hvilket materiel der kan løse opgaven. Gravemaskinernes produktion afhænger bl.a. af skovlstørrelse, svingningsvinkel, jordtype og vertikal placering i forhold til lastbilen. Lastbilens produktivitet afhænger mest af kørselslængden og sekundært af gravemaskinens produktion. Da jordoverfladen ligger meget tæt på vandspejlet og de øverste jordlag består af forskellige former for fyld, er det valgt, at anvende en hydraulisk gravemaskine på larvebånd til udgravningen. Det er forudsat, at gravemaskinen ikke skal køre mellem gravepositionen og påfyldningspositionen samt at den ved egen hjælp, kan køre ud af udgravningen uden at skulle op af en rampe. Dette forhold er sikret ved, at spunsvæggen langs den ene side af byggegruben først rammes, når udgravningen er så fremskreden, at gravemaskinen kan udgrave resten fra en placering udenfor byggegruben. Jorden på lokaliteten er forurenet, hvormed det er forudsat, at alt den opgravede jord skal transporteres 120km mod syd til Århus Havn, for at kunne afleveres til rensning. Det er valgt, at jordtransporten skal foregå med almindelige entreprenørlastbiler. Det er forudsat, at der er etableret byggepladsveje langs siderne på udgravningen, så lastbilerne kan komme indenfor gravemaskinens rækkevidde. Det er yderligere antaget, at de valgte lastbiler leveres med tætte stållad, som kan overdækkes, for at sikre at forureningen fra jorden på ladet, ikke bringes videre til omgivelserne, idet jorden er fyldt med vand. Ved beregninger i Bilag 18.3 er der bestemt en hensigtsmæssig kombination for mængden af lastbiler ift. valget af gravemaskine. I produktivitetsberegningerne er der taget højde for, at jordens store densitet medfører, at lastbilerne ikke kan fyldes helt op uden at overskride deres tilladte totalvægt. Det valgte materiel kan findes i Bilag Tidsforbrug Efter produktivitetsberegningerne er det samlede tidsforbrug til udgravningen beregnet i Bilag Det er beregnet, at udgravningen af kælderen tager 2 uger. Hvis det ønskes at forcere udgravningen, er denne planlagt således, at der kan arbejdes med 2 gravemaskiner samtidigt og dermed kan udgravningstiden halveres. Det er, jf. Bilag 25, vurderet, at dette ikke er nødvendig Støbning af kælder Der er i Bilag 20 beskrevet, hvordan kælderkonstruktionen skal støbes

72 16.3 Støbning af kælder Der er i det følgende forudsat, at kælderen støbes i sommerhalvåret, hvorfor det ikke er nødvendigt med yderligere isolering omkring forskallingen. Udstøbning af kælderen er opdelt i to faser, nærmere beskrevet senere, hvor det er forudsat, at betonen kan leveres kontinuert, således der ikke opstår utilsigtede støbeskel. Kælderen er opbygget som illustreret på figur 16.2, hvor den skraverede del illustrerer en in-situ støbt betonkonstruktion. Som det fremgår af figur 16.2, ligger grundvandspejlet, GVS, over fundamentsunderkanten. Der er dermed risiko for vandindtrængning, hvorfor dette er søgt minimeret ved at opbygger kælderen som en in-situ støbt konstruktion. GVS Figur 16.2: Snit af bygning, skraveret områder indikerer in-situ støbt betonkonstruktion Det er ikke muligt at støbe hele kælderen af en gang. Dette skyldes de praktiske omstændigheder omkring forskalling, da forskallingen til kældervæggen ikke kan placeres på kældergulvet før denne er hærdet. Ligeledes kan det være problematisk at vibrere betonen, såfremt støbningen sker af en gang. Der er derfor valgt at indlægge et støbeskel mellem kældergulv og kældervæggene. Støbeskellet kan give anledning til vandindtrængning, hvorfor der er indlagt et dobbeltgulv, hvoraf det øverste kældergulv er præfabrikerede elementer. De præfabrikerede elementer hviler af på et vederlag af beton, som vist på figur 16.3, hvilket er tænkt støbt efterfølgende. Det er nødvendigt at indlægge et dræn på det nederste kældergulv, så evt. vandindtrængen kan ledes væk. Vederlag Øverste kældergulv Nederste kældergulv Figur 16.3: Illustration af vederlag til præfabrikerede elementer Denne opdeling betyder, at støbningen af kælderen er opdelt i to faser:

73 16 Udførelse Fase 1: Udstøbning af kældergulv samt konsoller Fase 2: Udstøbning af kældervægge Når kældergulvet er hærdnet, er det muligt at fortsætte med udstøbningen af kældervæggene. Da udstøbningen af kælderkonstruktionen skal udføres af to gange, har valget af forskallingsopbygning betydning for effektiviteten i byggeriet. Der er i efterfølgende afsnit beskrevet forskellige forskallingstyper, hvorved det er muligt at bestemme den endelige forskallingsopbygning Opbygning af forskalling Der er i Bilag 19 beskrevet forskellige måder, hvorpå forskallingen til støbning af kælder kan opbygges. Det er vurderet, at den bedste løsning er en opbygning med rasterforskalling fra virksomheden Paschal A/S. Der er anvendt en håndform, model LOGO, hvormed monteringen kan foregå uden brug af kran, hvormed der spares lejeudgifter hertil. Det er muligt at anvende samme model til begge faser, hvor den nødvendige forskallingsmængde er listet i tabel 16.1 og tabel 16.2 for hhv. fase 1 og fase 2. Tabel 16.1: Anvendt forskalling ved fase 1, kælderdæk og konsoller Model Antal Logo-Alu Logo-Stål Logo-Stål Logo-Alu Logo-Alu Multi Logo-Alu Hjørnestykke

74 16.3 Støbning af kælder Tabel 16.2: Anvendt forskalling ved fase 2, kældervægge. Bestillingsantal er fratrukket genanvendelse fra fase 1 Model Antal Bestillingsantal Logo-Alu Logo-Alu Logo-Alu Logo-Alu Logo-Alu Logo-Alu Logo-Alu Logo-Alu Multi Logo-Alu Hjørnestykke Logo-Alu Logo-Alu Logo-Alu Logo-Stål Logo-Stål Logo-Stål Logo-Stål Logo-Stål Logo-Alu Multi (retur) Logo-Alu Hjørnestykke Som det fremgår, er det muligt at genanvende en del af forskallingen fra fase 1. Dette reducerer bestillingsmængden ved fase 2. Det er ligeledes undersøgt, hvornår forskallingen kan nedtages. Det er i [Olsen et al., 2001, p.274] angivet, at for ikke-bøjningspåvirkede konstruktioner, kan der normalt afformes, når betonen har en trykstyrke på mindst 5MPa. Da betonens styrkeudvikling afhænger af temperaturen er der undersøgt ved to forskellige temperaturer i betonen; 20 C og 25 C. Disse temperaturer er betragtet som de gennemsnitlige temperaturer i betonen, set over hele hærdetiden. Den nødvendige hærdetid ved de to temperaturer fremgår af tabel Tabel 16.3: Værdier til beregning af styrkeudvikling 20 C 25 C Hærdetid 9,8 h 7,8 h Som det fremgår, sker der en reduktion af den nødvendige hærdetid såfremt der er en højere temperatur i betonen. I begge tilfælde er det muligt at afforme den efterfølgende arbejdsdag, såfremt betonen er færdigstøbt ved fyraften den pågældende arbejdsdag. Da det er forudsat, at betonen støbes i forår/sommer, er det nødvendig,t at der sikres mod udtørring efter afformning. Normalt er det rigeligt med en presenning eller lign over betonen for at

75 16 Udførelse hindre udtørring. Da kældergulvet har et stort overfladeareal, er det vurderet, at det er nødvendigt med et vandingsanlæg for at undgå udtørring. Betonens temperaturforskel mellem midt og rand bør ikke overstige 20 C, således termorevner undgås. Da der støbes i foråret/sommer er dette ikke vurderet at være et problem Betonfremstilling Da der skal anvendes en stor mængde beton til støbning af kælderen, er der i Bilag 20.1 undersøgt, hvordan betonen skal leveres. Der er betragtet to muligheder; beton fremstillet direkte på pladsen eller beton fremstillet på fabrik. Det er antaget, at begge muligheder er lige fleksible ved selve støbningen og dermed er det den samlede fremstillingspris som er afgørende. Det er vurderet, at betonmængden ikke er tilstrækkelig til, at der kan anvendes et byggepladsanlæg. Dette er begrundet med, at kun kælderen skal in-situ støbes, og støbningen er opdelt i to faser. Såfremt hele bygningen skulle have kælder ville det være nødvendigt med et byggepladsanlæg, da betonmængden ville være betragteligt større. Mellem de to faser skal betonen fra fase 1 hærdne, forskallingen skal nedtages og forskalling til fase 2 skal opsættes. I denne tid er der afskrivninger/lejeudgifter på blandeanlægget, men ingen produktion. Dette er en yderligere udgift, som retfærdiggører valget af beton fremstillet på fabrik Armering Da kælderen skal in-situ støbes, skal armeringsarbejdet forgå direkte på pladsen. Armeringsarbejdet er tidskrævende og udgifterne til stål er relativt store. Der er i Bilag 21 undersøgt, hvorvidt der skal anvendes armeringsnet eller løse armeringsstænger, som sammenbindes på stedet. Det er vurderet, at det relativt store gulvareal skal armeres med armeringsnet, da udgifterne til arbejdsløn ellers vil blive for stor. Ved samling mellem konsoller og kældervæggene vil det være en fordel at anvende løse armeringsstænger Tidsforbrug Tidsforbruget til hver enkelt af aktiviteterne er bestemt i Bilag 19.5, 20.2 og Disse tider er listet i tabel

76 16.4 Tilfyldning af jord Tabel 16.4: Forventet mandtimeforbrug ved støbning af kælder Arbejdsopgave mh Støbning af renselag 24,5 Fase 1 Opstilling af forskalling 88 Armering 72,5 Støbning 156 Nedtagning af forskalling 21 Fase 2 Opstilling af forskalling 362 Armering 108 Støbning 45 Nedtagning af forskalling 85 Som det fremgår, er der medregnet mandtimeforbrug til støbning af renselag. Dette renselag er betonlag med lav styrke, som har til formål, at sikre en fornuftig bund i byggegruben. Dette sikrer, at arbejderne har fornuftige arbejdsforhold og at kælderen kan fordele trykket til jorden på fornuftig vis. Der er til beregning af de enkelte tider anvendt ydelsesdata fra [Bejder og Olsen, 2003]. Disse tider er angivet ved forudsætninger om aktivitetens omfang og indhold, hvilket i de fleste tilfælde ikke er det samme som i dette projekt. Ydelsesdata er derfor omregnet således, at de har samme forudsætninger som i dette projekt Tilfyldning af jord 3 I Bilag 22 er det beregnet, at der skal anvendes 648m L sandfyld til at fylde byggegruben op efter støbning af kælderkonstruktionen. Den snævre plads mellem spunsvæg og kælderkonstruktionen stiller pladskrav til det komprimeringsmateriel, som skal løse opgaven. Der er i Bilag 22.2 konstateret, at det kun er en pladevibrator og en eksplosionsstamper, der opfylder de givne pladskrav. Da pladevibratoren er bedst til sandfraktioner er det valgt at anvende den til opgaven. Da det ikke har været muligt at lave Proctor-forsøg med det sand, som skal anvendes som fyld, er der ud fra en erfaringstabel [Olsen et al., 2001, p. 217] angivet et metodekrav til komprimeringen af jorden. Metodekravet er listet i tabel

77 16 Udførelse Tabel 16.5: Vejledende komprimeringsdata for en pladevibratorder arbejder på friktionsjord [Olsen et al., 2001, p. 217] Pladevibrator Lagtykkelse mm 250 km Arbejdshastighed h Antal pasager 8 3 Metodekravet skal efterprøves og justeres når den aktuelle sand ankommer til byggepladsen, så der ikke komprimeres unødigt meget eller for lidt Elementmontage Ved beregning på elementmontage er det antaget, at antallet af elementer og tidsforbruget for 4. sal er repræsentativ for de resterende etager og der er derfor, i Bilag 23, kun behandlet denne etage. Dækelementerne til kælderdækket er ikke behandlet i denne del af projektet. Elementmontagen kan påbegyndes efter støbningen af kælder er overstået og denne har opnået en tilstrækkelig styrke til at bære belastningen. Det er i 23.1 fastlagt, at der skal benyttes 73 vægelementer og 100 dækelementer til hver etage. Der skal benyttes 9 forskellige vægelementer og 2 forskellige dækelementer, hvor de to dækelementer er ens bortset fra spændvidden. Dækelementerne til kælderdækket skal monteres inden kælderen lukkes til med etagedækket mellem kælder og stueetage. Herefter monteres skiftevis alle vægelementer på en etage og alle dækelementer i etageadskillelsen herover. Det er en forudsætning for montage af vægelementer på en ny etage, at fugerne i etageadskillelsen monteret umiddelbart før, er udstøbt tids nok til, at fugerne kan hærde og opnå tilstrækkelig styrke. På Tegning A2 findes en montageplan for elementmontage af 4. sal

78

79 17 Tids- og ressourcestyring 17 Tids- og ressourcestyring Der er i dette kapitel beskrevet, hvordan tiden og ressourcerne i forbindelse med opførelse af råhuset er planlagt. Tidsforbruget til de enkelte aktiviteter er vedlagt som Bilag 25. Den overordnede start- og sluttidspunkt for opførelse af råhuset er bestemt som listet i tabel Tabel 17.1: Start- og sluttidspunkt for opførelse af råhus Opførelse af råhus Dato Stat 4. april 2007 Slut 19. februar 2008 Der er i Bilag 25 forsøgt at forcere byggetiden, således bygværket kan overdrages til bygherre hurtigst muligt. Der er ikke medtaget tidsforbrug til indledende undersøgelser og lign. Der i Bilag 25 beskrevet hvordan tidsstyringen er foretaget, hvor der ligeledes er udarbejdet Gantt-kort, vedlagt som Tegning A3 og netværksplan, vedlagt som Tegning A Ressourcestyring Der er i Bilag 25.4 beskrevet hvor mange folk og hvilken materiel, der skal anvendes på projektet. Den samlede bemandingsplan er meget varierende gennem perioden, hvilket skyldes, at der kun er betragtet råhusarbejdet, hvormed der ikke er taget højde for, at andre aktiviteter kan forløbe samtidig. Den samlede bemandingsplan er ikke søgt videre optimeret. Det største antal folk på projektet er 16 mænd, laveste antal er 2 mænd. Den samlede bemandingsplan er vedlagt som Tegning A5. Der er ligeledes udarbejdet en materielplan, vedlagt som Tegning A5. Materielplanen er udelukkende udarbejdet for udstyr af større betydning for projektet samt udstyr, som giver anledning til store udbetalinger. Dette skyldes, at der skal udføres mange forskellige aktiviteter og at disse kan foregå sideløbende. Ligeledes er det muligt, at anvende en del af udstyret på andre byggepladser, da denne del kun skal anvendes i en lille del af byggeriets samlede byggetid. Dette er fordelagtigt, da udstyret dermed sikre en produktion og indtjener til udgifter, der er forbundet med materiellet, såsom afskrivninger og vedligeholdelse

80

81 18 Tilbud på råhusarbejde 18 Tilbud på råhusarbejde Prisen for det samlede råhusarbejde er i Bilag 26 beregnet til: ,64 kr. ekskl. moms Tilbuddet er beregnet ud fra vejledende priser angivet i [V&S, 2003], [V&S, 2004] og [bef.dk]. Ved anvendelse af de to førstnævnte, er følgende forudsat: At der er tale om udførelse af et nyt bygningsarbejde på en normal grund med rimelige arbejdsbetingelser Tiden er angivet som det totale mandtimeforbrug for udførelsen af arbejdet Materialeprisen består af bruttoprisen fratrukket eventuel rabat bortset fra kasserabat. Normalt byggepladsspild på 10 % og transport af materialer til byggepladsen er indregnet i prisen Lønningerne er beregnet på grundlag af Dansk Arbejdsgiverforenings lønstatistik for året Lønnen er efterfølgende fremskrevet til det aktuelle niveau I alle lønninger er der medregnet sociale ydelser, som, jf. [V&S, 2004, p. 5], er sat til 40,05% af timelønnen. I [V&S, 2004, p. 8] er angivet, at indeks for Nordjylland er 0,85 i forhold til priserne opgivet ved indeks 1. Priserne er derfor reguleret iht. dette. Det skal bemærkes, at der i tilbuddet ikke er medregnet udgifter til rådgivende ingeniører, hvilket vil sige at tilbuddet er uden statisk dokumentation. Ligeledes skal det bemærkes, at tilbuddet kun er gældende for opførelse af Østfløjens råhus uden de 2 mellembygninger Finansiering For det meste er det således, at entreprenøren skal udbetale løn til medarbejdere inden første udbetaling falder fra bygherre. Derfor er finansieringen af et projekt afhængig af størrelsen af entreprenørens likviditet eller kassekredit. Såfremt der er tale om en kassekredit, er det vigtigt at se på renteudgifterne i forbindelse med, at der trækkes på denne. Mht. betalingsformen er det således, at denne aftales indbyrdes mellem bygherre og entreprenør. Der foreligger ingen restriktioner for sådanne, såfremt begge parter kan gå ind for betalingsformen. To sædvanlige betalingsformer angivet i AB er:

82 18.1 Finansiering En månedlig acontobegæring, hvor det udførte arbejde opgøres vha. enhedspriser og sendes til bygherre, som har 15 dage til at gennemse, godkende og betale denne. En betalingsplan, hvor bygherre betaler ud fra forløbet af byggeriet. Byggeriet kan således opdeles i milepæle, hvor der indbetales efter udført arbejde Det er valgt at anvende metode 2, hvor der opstilles en betalingsplan for bygherre. Den opstillede betalingsplan er listet i tabel Såfremt der ønskes nærmer beskrivelse af indholdet af de enkelte poster henvises til Bilag 26 og Tegning A3. Betalingsdag (efter 4. april) Tabel 18.1: Betalingsplan for opførelse af råhus Aktiviteter Pris At betale 20 - Prøveramninger inkl. jordbundsanalyser 48 - Ramning af spunsvæ - Udgravning af kælder - Pæleramning (50 %) 79 - Pæleramning (50 %) - Støbning af kælder Montage af stueplan inkl. fugearbejde Montage af 1. sal inkl. fugearbejde Montage af 2. sal inkl. fugearbejde Montage af 3. sal inkl. fugearbejde Montage af 4. sal inkl. fugearbejde Montage af 5. sal inkl. fugearbejde , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,27 SUM ,64 For at give et overblik over, hvorledes finansieringen hænger sammen for entreprenøren, er der opstillet et finansieringsdiagram for betalingsplanen

83 18 Tilbud på råhusarbejde , ,00 Kroner , , ,00 Indbetalingskurve Indtægtssum Udbetalingskurve Omkostningskurve Finansiering 0, ,00 Dage Figur 18.1 Finansieringsdiagram for opførelse af råhus Finansieringsdiagrammet er opbygget af 5 grafer. Den lyseblå omkostningskurve viser de samlede omkostninger for entreprenøren. Denne indeholder materialer, lønninger samt et tillæg til dækning af indirekte omkostninger. Betaling af disse omkostninger er sat til at ske senest 30 dage efter omkostningen. Den sorte kurve viser derfor udbetalingen for de nævnte omkostninger, svarende til omkostningskurven forskudt med 30 dagen. Den røde kurve viser entreprenørens samlede indtægt, hvori der er indregnet fortjeneste på 10 %. Den blå kurve viser indbetalinger fra bygherre. Denne er opstillet ud fra tidsplanen, således at betalingerne falder i passende størrelser med passende intervaller. Indbetalingskurven svarer til indtægtskurven forskudt med 2 uger. Det er valgt, at første betaling, som er for diverse forundersøgelser, skal falde efter 20 dage. Sidste kurve er finansieringskurven. Denne viser hvornår entreprenøren har overskud på byggeriet og hvornår der skal trækkes på kassekreditten. Det er ud fra kurverne bestemt, at det maksimale underskud er efter ca. 2 mdr., hvor der er et underskud på entreprenørens betalingsbalance på ca kr. For at bestemme om dette er rentabelt for entreprenøren, skal underskuddet vejes op imod de renteindtægter, som entreprenøren får i resten af forløbet, hvor der er overskud på betalingsbalancen

84

85 19 Konklusion 19 Konklusion I dette projekt er der arbejdet med dele af KMD A/S s nye domicil på Stuhrs Brygge i Aalborg. Ud fra en skitseprojektering af tre forskellige opbygninger af de stabiliserende elementer i bygningen er det vurderet, at en opbygning med stabiliserende kerner omkring trappe- og elevatorskakte er den bedste løsning. Profilerne, som kernerne består af, er regnet med momentstive samlinger, således der er opnået en større stivhed af hvert element og heraf også større stivhed af hele kernen. Der er regnet på den sikre side, idet der er set bort fra vægstykkerne over og under dør- og vindueshuller. Det er bestemt, at der er nødvendigt, at indføre yderligere stabiliserende vægge, ud over de tre kerner. De dimensionsgivende vandrette laster på de stabiliserende kerner og vægge er bestemt ud fra 12 forskellige lasttilfælde, hvor vindretning og placering af resultanten fra vinden er ændret idet vindlast er regnet dominerende. For et enkelt element, i en kerne, er der dimensioneret en lodret samling til at optage forskydningskræfterne fra de lodrette laster. Ligeledes er træksamlinger mellem vægge og etagekryds dimensioneret. Ud over stabiliserende kerner og vægge er der i konstruktionsdelen af projektet dimensioneret dækelementer til etageadskillelsen mellem stuen og 1. sal. Dækkene er beregnet som forspændte betonelementer med udsparinger fastlagt ud fra anbefalinger fra Spæncom A/S. Dette er foretaget, idet det er forudsat, at elementerne skal præfabrikeres. I anvendelsesgrænsetilstanden er beregnet den forspændingskraft som linerne i dækelementet skal opspændes med, således der ikke opstår revner. Forspændingskraften er forøget i forhold til den initielle forspændingskraft for at tage højde for det spændingstab, der kommer i dækkets levetid pga. svind og krybning af betonen samt relaxation af linerne. For det samlede etagedæk er der fastlagt nødvendig randarmering således robusthedskravene fra DS 411 er opfyldt. Herudover er der ved brug af to forskellige metoder, bjælketeori og stringer-metode, fastlagt fugearmering i samlingerne mellem dækelementerne. Den nødvendige sammenhæng af dækarmeringen er sikret ved at beregne nødvendige forankringslængder for hhv. randarmeringen ved hjørner og fugearmeringens forankring til randarmeringen. Beregningerne vedr. geotekniske problemstillinger er foretaget på baggrund af en udleveret geoteknisk rapport for området samt rammejournaler og CASE- og CAPWAP-resultater for prøvepæle

86 18.1 Finansiering Der er undersøgt muligheden for direkte fundering på den del af Østfløjen, hvorunder der er kælder. Det er beregnet, at bæreevnen er overholdt i brudgrænsetilstanden, men pga. differenssætninger mellem gavl og facade er det fundet nødvendigt, at denne del også pælefunderes. Dette er ikke videre behandlet i projektet. Der er i projektet afgrænset til kun at beregne pæle til fundering af en enkelt af de stabiliserende kerner. Ved sammenligning af bæreevnen betemt ved CASE- og CAPWAP-målingerne samt bæreevnen beregnet ved Den Danske rammeformel (DDR), er der på den sikre side anvendt resultater fra DDR, idet denne giver den mindste bæreevne. Der er dimensioneret spunsvægge, således der kan udgraves til støbning af kælder. Spunsvæggene er dimensioneret i både udrænet og drænet tilstand, da spunsvæggene er placeret i ler. I den udrænede tilstand blev der beregnet en del negative jordtryk, der ikke kan overføres til spunsen. Herved er trykket på spunsvæggen i disse områder udelukkende vandtryk. I den drænede tilstand er der ikke beregnet negative jordtryk, hvormed den drænede tilstand er fundet dimensionsgivende. Det er beregnet, at spunsvæggene skal presses 10,75m ned i jorden fra nuværende terræn. Idet spunsvæggene er presset 10,75m i jorden, afskærer de alle jordlag, hvori der kan forekomme en vandret strømning til byggegruben. Det er derfor i denne situation forudsat, at bortledning af eventuel indtrængende vand i byggegruben kan fjernes med et antal pumper placeret i render i selve byggegruben. Der er betragtet en situation, hvor der i stedet for spunsvægge er udgravet til kælder med et anlæg på 1:1 i siderne. Idet der ikke foreligger prøvepumpninger og pejlinger er der undersøgt forskellige kombinationer af den hydrauliske ledningsevne og rækkevidden af boringen. Ud fra beregningerne er det vurderet, at den valgte hydraulisk ledningsevne og rækkevidde er fornuftige valg for de pågældende jordbundsforhold. Der er udarbejdet et forslag til byggepladsindretningen ud fra de behandlede arbejder. Ligeledes er der opstillet en tidsplan for råhusarbejdet ud fra tidsberegninger for de nævnte arbejder. Til sidst er der foretaget en kalkulation af prisen på råhusarbejdet samt udarbejdet en finansieringsplan for entreprenøren. Pæleramning er den første aktivitet, der skal iværksættes idet udgravning til byggegruben ikke kan indledes før pælene til fundering af kælderen er rammet. Årsagen til dette er, at det er valgt ikke at skulle løfte rambukken ned i byggegruben. Nedpresning af spunsvæggen foretages indledende på tre af siderne. Når udgravning til byggegruben er så tilpas langt fremme, at gravemaskinen kan stå på kanten af byggegruben og herfra udgrave resten, skal den sidste side af spunsvæggen nedpresses. Imens dette foregår, fortsætter rambukken med at ramme pæle til den resterende del af bygningen

87 19 Konklusion Forskalling og støbning af kælderen er planlagt udført i to faser. I fase 1 udstøbes terrændækket mens fase to indeholder forskalling og støbning af kældervægge. Elementmontagen, og specielt tidsforbruget hertil, er antaget udført efter just in time princippet, hvor elementerne først ankommer til byggepladsen på det tidspunkt, hvor de skal monteres. Herved minimeres antallet af gange elementerne skal anhugges til kun én gang pr. element når det ikke skal henlægges på pladsen først. Byggepladsindretningen er planlagt således, de planlagte aktiviteter kan udføres på den mest optimale måde uden, at der er generende elementer, der influerer på arbejdet. Der er planlagt to situationer for indretning af byggepladsen, hvor den største forskel er, at kranen først opstilles når støbning af kælderen er færdig. Ved tidsplanlægningen blev det bestemt, at byggeperioden for råhusarbejdet, der er behandlet i dette projekt, forløber over knap 11 måneder. Det er forsøgt at forcere byggetiden så meget som muligt, således bygningerne kan overdrages til bygherre så hurtigt som muligt. Til sidst er der udført en kalkulation på det planlagte råhusarbejde inkl. Byggepladsindretning. Det er beregnet, at den samlede pris for bygherre er godt 21 mio. kr, hvori der, udover de direkte udgifter til materialer og arbejdsløn, er indregnet forventede udgifter til administration, risikotillæg, finansiering samt et ønsket dækningsbidrag på 10%

88

89 20 Referenceliste 20 Referenceliste [bef.dk] Betonelement foreningen Overslagspriser for betonelementer novenber iser%2c%november%202005%2c%20v1.doc Hentet: [BR95, 1995] Bygningsreglement for erhverv- og etagebyggeri, 1995 Erhvervs- og boligstyrelsen 38 [DS 410, 1998]: Norm for last på konstruktioner Dansk Standard Dansk Standard [DS 411, 1999] Norm for betonkonstruktioner Dansk Standard Dansk Standard, [Geoteknisk Institut, 1992] Bæreevneforøgelse af kældervægsfundamenter, GI Info 3.6 Geoteknisk Institut 48 [Hansen og Sørensen, 2005]: DGF - Bulletin 18, Funderingshåndbogen, Afsnit 8 - Grundvand Hansen, Henning Kryger og Sørensen, Ellis Dansk Geoteknisk Forening 56 [Kloch, 2002] Notat vedr. Spændbeton Kloch, Søren Aalborg Universitet, Institutet for Bygningsteknik, [Olsen et al., 2001]: Anlægsteknik Olsen, Willy; Fisker, Søren; Møller, Henning; Mathiasen, John; Markussen, Verner Polyteknisk Forlag, 2001, 1. udgave, 1. oplag ISBN: [spaencom.dk] Spæncom A/S Anbefalinger til dimensioner på huldæk Hentet: [stuhrsbrygge.dk]: TK Development Illustration af byggeri (Presse) Hentet: [V&S, 2003] V&S Prisbog - Husbygning V&S Byggedata A/S ISSN:

90 18.1 Finansiering [V&S, 2004] V&S Prisbog - Anlæg V&S Byggedata A/S ISSN: [voldgift.dk] Voldgiftsnævnet for bygge- og anlægsbranchen Information om ABR 89 Hentet:

91

92 Det Teknisk-Naturvidenskabelige Fakultet, Aalborg Universitet, B-sektoren, 6. semester, 2006, Gruppe C115