KB-Hallen Tilstandsvurdering efter branden i 2011 Finn R. Gottfredsen, Projektchef 1
KB-Hallen Tilstandsvurdering efter branden i 2011 Program 1. Kort beskrivelse af sagens forløb efter branden 28. sept. 2011 2. Eftersyn af den bærende tagkonstruktion (juli-august - 2012) 3. Brandteknisk analyse af KB-Hallen 4. Betonens tilstand 5. Statisk analyse af tagkonstruktionen 6. Armeringens tilstand 7. Opsummering 8. KB-Hallens fremtid 2
1 Kort beskrivelse af sagens forløb Forhistorie Fra KB-hallens hjemmeside: Tidligt onsdag morgen d. 28. september 2011 skete en voldsom brand. Halogenspots satte ild i nogle papkasser og forårsagede branden. 6 mennesker overnattede i hallen i forbindelse med en erotikmesse, som skulle afholdes senere på dagen. Ingen kom til skade ved branden, men hallen stod ikke til at redde. 4 måneder tidligere havde Kulturstyrelsen fredet bygningen. 3
1 Kort beskrivelse af sagens forløb Forhistorie Branden forårsagede omfattende skader på både indre og ydre konstruktioner. Da KB-Hallen på tidspunktet for branden var fredet, var det vigtigt at afklare om den kunne bevares. Det særlige bygningssyn meddelte efter branden, at KB-Hallen skal genopføres med de samme materialer, de samme farver og det samme indre, som den havde før branden. Kulturstyrelsen delte i 2011 og 2012 denne opfattelse. 4
1 Kort beskrivelse af sagens forløb Lidt mere historie KB-Hallen er tegnet af arkitekt Hans Hansen og konstruktionerne blev projekteret af Dr. techn. Christen Ostenfeld (COWIs grundlægger) Hallen blev indviet i 1938. Hallen blev opført af Kjøbenhavns Boldklub (KB) som fortsat ejer området. I juni 2012 indgås aftale om levering af rådgivningsbistand mellem henholdsvis KB og COWI A/S, samt KB og BBP Arkitekter. Formålet var at undersøge om og hvordan KB-hallen kunne reddes. 5
Før branden 6
Før branden 7 KB-HALLEN - TILSTANDSVURDERING EFTER BRANDEN 2011
8
9
10
Efter branden 11
1 Kort beskrivelse af sagens forløb COWI skal hjælpe med tilstandsvurdering COWI får til opgave, at udføre rådgivning indenfor: KB-hallens tilstand efter branden Eftersyn og tilstand af bærende betonkonstruktioner Betonundersøgelser betonkerner Brandteknisk analyse Statisk analyse af konstruktionen KB-hallen ny hal eller renovering af eksisterende (afd. 1810) Udarbejdelse af skitser til renovering af eksisterende hal Udarbejdelse af skitser til evt. ny hal Udarbejde anlægsoverslag 12
2 Eftersyn af de bærende konstruktioner 13
14
Den nederste del af buerne var i god stand stort set som det eneste! 15
Ovenlysdrager 16 KB-HALLEN - TILSTANDSVURDERING EFTER BRANDEN 2011 Nedre randdrager
17 KB-HALLEN - TILSTANDSVURDERING EFTER BRANDEN 2011
18 KB-HALLEN - TILSTANDSVURDERING EFTER BRANDEN 2011
19 KB-HALLEN - TILSTANDSVURDERING EFTER BRANDEN 2011
20 KB-HALLEN - TILSTANDSVURDERING EFTER BRANDEN 2011
21 KB-HALLEN - TILSTANDSVURDERING EFTER BRANDEN 2011
22
3 Brandteknisk analyse af KB-Hallen Formål: Simulere brandens temperaturforløb Fastlægge konstruktionsdelenes temperaturpåvirkning Vurdere restbæreevne af primære bærende konstruktioner 23
Mulige brandforløb 24
Temperaturfordeling efter 3 t. standardbrand 25
Styrkereduktion under afkøling [DS 441:1999] 26
Bue, 4-sidigt påvirket, 3 t. standardbrand Zone Centerdybde Centertemp. k c 1 15 798 0,03 2 45 482 0,46 3 75 279 0,82 4 105 157 0,94 5 135 89 1,00 6 165 62 1,00 7 195 58 1,00 8 225 58 1,00 9 255 58 1,00 10 285 58 1,00 k c,m : 0,81 27
Skaller, 1-sidigt påvirket, 3 t. standardbrand Zone Centerdybde Centertemp. k c 1 4 927 0,00 2 12 811 0,03 3 20 707 0,06 4 28 613 0,10 5 36 529 0,31 6 44 455 0,54 7 52 388 0,71 8 60 330 0,77 9 68 279 0,82 10 76 234 0,87 k c,m : 0,41 28
4 Betonens tilstand Mikroanalyse af 5 små kerner fra 5 forskellige bygningsdele Kerne 9 Gondoltag; Fine revner/mikrorevner opstået pga. af brand (Fotostr. 1,8 x 2,4 mm) Kerne 2 facadesøjle; Mørtel ikke revnet (grovporøs) / beton revnet (Fotostr. 1,8 x 2,4 mm) Kerne 9 Gondoltag; Kalcinering af flint, temp. 350 450 C (Fotostr. 1,8 x 2,4 mm) 29
4 Betonens tilstand Mikroanalyse af 5 små kerner fra 5 forskellige bygningsdele 1B Bue 2 Søjle facade 6 bueloft (udvendigt) 9 gondoltag 19 bjælke, loft, gondol 30
4 Betonens tilstand Mikroanalyse af 5 små kerner fra 5 forskellige bygningsdele Der er observeret høj porøsitet af betonen Der er ikke set tegn på temperaturer højere end 350 450 C 4 ud af 5 kerner stort set ens på mikroniveau, dog er kernen fra gondolbjælkerne anderledes Det anbefales at trykstyrken fastlægges for betonen 31
4 Betonens tilstand Trykprøvninger Forsøgsprogram 27 kerner (fordelt i forskellige konstruktionsdele, og med forskellige brandpåvirkning) Heraf kun 16 trykprøvet 1 heraf udelukket grundet brudtype 32
5 Statisk analyse af tagkonstruktionen Hvilken norm skal der regnes efter? Uddrag fra skrivelse vedrørende: -> EC norm -> EC norm -> Norm fra 1936 33
5 Statisk analyse af tagkonstruktionen Hvilken norm skal der regnes efter? Valg af norm, som bygningen skal regnes efter, afhænger således af bygningens tilstand. Vi endte med, at regne KB-hallen efter begge normer 34
5 Statisk analyse af tagkonstruktionen Ostenfelds håndberegninger vs. 3D FEM beregninger Øvre randbjælke Buebjælker Skaller Nedre randbjælke 35
5 Statisk analyse af tagkonstruktionen Ostenfelds håndberegninger vs. 3D FEM beregninger Snitkraftkurve for buer B R60x100: 36
4 Statisk analyse af tagkonstruktionen Resultater for bueskal Øvre randbjælke Bemærk den kunstfærdige armeringsudformning Nedre randbjælke 37 Meget store trækspændinger i nedre randbjælke
5 Statisk analyse af tagkonstruktionen Samlede resultater Ved brandreduceret bæreevne er ét eller flere af følgende punkter taget i regning: reduceret betonstyrke reduceret tværsnit pga. afskallet dæklag inaktive blotlagte armeringsstænger 38
6 Armeringens tilstand I forbindelse med udarbejdelse af renoveringsmetoder for genopbygning af tagkonstruktionen er der behov for at være sikker på, at eksisterende armering er indbygningsegnet, svarende til bl.a. krav i EC. FORCE foretager derfor følgende analyser: Kemisk analyse, OES- analyse (Optisk Emissions Spektrometri) Trækprøver (efter forudgående kunstig ældning) Tilbagebøjeprøve/ældningstest i.h.t. EN 15630-1 Kærvslagsejhedstest (Charpy-V test) Strukturanalyse - Macroslib/Microslib/-ætsninger 39
6 Armeringens tilstand Konklusion: Macroslib/Microslib/-ætsninger afslører klart unormale udskillelser i korngrænserne. Stålet er af en meget dårlig kvalitet. Stålet er ældet og sprødt og ikke egnet som armering efter nugældende standarder. Det tåler ikke stød eller bearbejdning, og kan derfor ikke anvendes i forbindelse med betonrenovering. Kun 3 af 14 stænger bestod testene 40
7 Opsummering Betonens trykstyrke er reduceret pga. brandpåvirkningen Konstruktionen er statisk hårdt udnyttet i visse områder og ville skulle forstærkes i forbindelse med en renovering Armeringen lever ikke op til nugældende normkrav og vil derfor skulle udskiftes/erstattes. Alt i alt en temmelig vanskelig og meget dyr opgave at skulle bevare hallen "for enhver pris" 41
8 KB-Hallens fremtid Efter at nærmere tekniske undersøgelser er udført i 2012, har Kulturstyrelsen ændret holdning og meldt klart ud i april 2012 - Fredningen bør ophæves, idet man ikke finder, at det er muligt at bevare den oprindelige hal. Det Særlige Bygningssyn er uenig med Kulturstyrelsen og fastholder, at hallen bør sættes i stand og fredningen derfor bør bevares. Hallen bliver affredet af Kulturstyrelsen i november 2013. Hallen nedrives i 2015 Projekt for ny KB hal igangsættes i 2016 Pengene skulle lige findes! Bygning af ny hal er påbegyndt Forventes at åbne i 2019. 42
KB hallen nedrives i 2015 43
KB-hallen, d. 24. januar 2017 44
Ny KB-hal er under opførelse 45
Visionen v. Christensen & Co. Arkitekter 46
En lykkelig slutning http://www.kb-hallen.dk/ 47
Mange tak for opmærksomheden 48