STUDIEVEJLEDNING FOR B-SEKTOREN 6. SEMESTER BYGGE- OG ANLÆGSKONSTRUKTION TEMA: PROJEKTERING OG UDFØRELSE AF BYGGE- OG ANLÆGSKONSTRUKTIONER B-studienævnet Aalborg Universitet Februar 2004
STUDIEVEJLEDNING FOR B-SEKTOREN, 6. SEMESTER - BYGGE- OG ANLÆGSKONSTRUKTION TEMA: PROJEKTERING OG UDFØRELSE AF BYGGE- OG ANLÆGSKON- STRUKTIONER Indholdsfortegnelse 0. INDLEDNING... 3 1. GENERELT OM B6, BYGGE- OG ANLÆGSKONSTRUKTION... 4 1.1 PROJEKTENHEDENS INDPLAERING I STUDIEFORLØBET... 4 1.2 HVAD SIGER STUDIEORDNINGEN... 4 1.3 PROJEKTENHEDENS INDHOLD OG FAGLIGE VÆGTNING... 6 2. PROJEKTBESKRIVELSE... 6 3. FAGLIGT INDHOLD... 7 3.1 KONSTRUKTIONER... 7 3.2 ANLÆGSTEKNIK... 8 3.3 FUNDERING... 8 3.4 INFORMATIONSTEKNOLOGI I BYGGERIET... 9 3.5 PROJEKTENHEDSKURSER... 9 4. STUDIEENHEDSKURSER... 13 5. TERMINER... 13 Aalborg Universitet, februar 2004 2
0. INDLEDNING Denne studievejledning gælder for B-studienævnets 6. Semester 2004, Bygge- og anlægskonstruktion. Vejledningen supplerer studieordningens projektenhedsbeskrivelse. Studievejledningen er tænkt som en støtte til både studerende og vejledere i forbindelse med planlægning og gennemførelse af projektarbejdet. Det er i beskrivelsen anført, inden for hvilke rammer de studerende selvstændigt kan formulere problemer og fremkomme med løsningsforslag. De studerende vil i et vist omfang kunne tilgodese særlige faglige interesser ved at vægte de forskellige fagområder, som indgår i projektenheden. Ved at følge vejledningen vil de studerende gennemløbe et projektforløb, som efter studienævnets mening er hensigtsmæssigt, og som erfaringsmæssigt fører til et rimeligt projekt, der giver den studerende baggrund for at kunne opfylde de for projektenheden opstillede mål. Det anbefales derfor, at vejledningen inddrages systematisk i den indledende fase af projektperioden, hvor projektidéer overvejes, og hvor projektforløbet fastlægges gennem problemafgrænsning og metodevalg og udarbejdelse af arbejds- og tidsplaner. Også senere i semestret, hvor grupperne har et større fagligt overblik, bør vejledningen udnyttes både ved disponeringen af projektrapporten og ved den konkrete afgrænsning af indholdet. For at skaffe overblik over arbejdets gang anbefales det desuden, at de enkelte projektgrupper afholder et eller flere statusseminarer undervejs i projektforløbet. I disse seminarer kan vejlederne inddrages efter nærmere aftale. Projektarbejdet skal kontinuerligt dokumenteres på gruppens projektweb, som kan bruges internt i gruppen og støtte kommunikation med vejledere. 3
1. GENERELT OM B6, BYGGE- OG ANLÆGSKONSTRUKTION 1.1. PROJEKTENHEDENS INDPLAERING I STUDIEFORLØBET 3. 4. og 5. semesters projektenheder udgør, sammen med studieenhedskurserne, fællesdelen af B-sektorens uddannelser. På disse semestre introduceres nogle af de fag og metoder, som er fælles for hele B-området. Dette betyder, at man efter 5. semester har en stor faglig bredde, som den enkelte studerende så får mulighed for at uddybe i det videre studieforløb, gennem valg af specialisering efter 5. semester. Specialiseringen i Bygge- og Anlægskonstruktion påbegyndes på 6. semester og afsluttes for diplomingeniøruddannelsen efter 7. semester og for civilingeniøruddannelsen efter 10. semester. 6. semester er fælles for de to uddannelser. Studerende, der ønsker en civilingeniøruddannelse i Byggeledelse bør på 6. semester også følge kurset Produktionsstyringsformer (1 kursusmodul, der gennemføres for M-studerende) samt Produktionsstyringssystemer (1 kursusmodul, der gennemføres for M-studerende). Projekterne på 6. semester skal alle indeholde en vurdering af samspillet mellem udførelse og projektering. 1.2 HVAD SIGER STUDIEORDNINGEN Studieordningen giver følgende projektenhedsbeskrivelse for semestret: Tema: Projektering og udførelse af bygge- og anlægskonstruktioner Formål: Projektenheden skal sætte den studerende i stand til at analysere samspillet mellem projektering og udførelse af bygge- og anlægskonstruktioner. Målbeskrivelse: Den studerende skal have opnået: generel forståelse af byggeprocessens juridiske forhold, forståelse af tekniske, økonomiske og organisatoriske analyser i udførelsesfasen, evne til at analysere en konstruktion med henblik på opstilling af alternative udformninger og forståelse af IT-værktøjers anvendelse ved projektering og 4
udførelse Indhold: Med udgangspunkt i et projekt- eller udbudsmateriale for et byggeeller anlægsprojekt foretages en konstruktiv og anlægsteknisk analyse af materialet med henblik på opstilling af alternative løsningsmuligheder. En sådan analyse kunne indeholde: alternativ udformning af konstruktionselementer (fx spændbeton contra slapt armeret beton) vurdering af samspillet mellem udførelse og konstruktionens udformning projektering af byggegruber indretning af arbejdsplads tids- og ressourceplanlægning for projektet økonomisk overslag Kurser: I forbindelse med projektenheden afholdes følgende PE-kurser: Anlægsteknik Informationsteknologi Jordtryk og grundvandssænkning Konstruktionsudformning Uden for projektenheden afholdes følgende SE-kurser: Projektledelse i bygge- og anlægssektoren Virksomhedsøkonomi Hærdeteknologi og holdbarhed af betonkonstruktioner SE kursernes indhold fremgår af afsnit 4. Omfang: Projektenhedens omfang er 24 ETS Prøveform: Intern mundtlig prøve med udgangspunkt i projektrapporten. Ved prøven medvirker én intern censor. Individuel karaktergivning efter 13-skalaen. 5
1.3 PROJEKTENHEDENS INDHOLD OG FAGLIG VÆGTNING Projektenheden består af 15 ETS projektarbejde og 9 ETS projektenhedskurser, i alt 24 ETS, hvortil kommer 6 ETS studieenhedskurser. Vedrørende kursusbeskrivelser henvises til afsnit 3.5 og 4. Det er muligt for de studerende at vægte fagområderne konstruktion, fundering, anlægsteknik og informationsteknologi efter interesse og planer for det videre studieforløb. De enkelte fagområder er dog i højere grad integreret i projektet, end tilfældet har været på de foregående semestre. Vægtningen kan ske inden for følgende intervaller: Konstruktion 25%-50% Fundering 25%-50% Anlægsteknik 25%-40% Informationsteknologi skal indgå som en integreret del af de øvrige fagområder med en passende vægt. 2. PROJEKTBESKRIVELSE Som grundlag for projektarbejdet er der udvalgt nogle aktuelle bygge- og anlægsprojekter, der kan bestå af et komplet udbudsprojekt eller blot af et skitseforslag med tilhørende beskrivelse. Projektarbejdet tager udgangspunkt i en vurdering af det foreliggende projektmateriale, som suppleres med alternative forslag til konstruktive løsninger, herunder funderingsmetoder. Forskellige udførelsesmetoder vurderes, og der udarbejdes evt. forslag til interimskonstruktioner. 3. FAGLIGT INDHOLD 3.1 KONSTRUKTIONER Projektet tager udgangspunkt i det foreliggende projektoplæg, der enten kan være selvvalgt eller udleveret og eventuelt være suppleret med projektmateriale på elektronisk form. Det kan 6
foreligge enten som skitseprojekt eller være udarbejdet med henblik på licitation. Projektmaterialet analyseres, og der indhentes eventuelt supplerende oplysninger med hensyn til særlige funktionskrav eller krav til udførelsesfasen. Konstruktionernes udformning og statiske virkemåde (herunder bygningens stabilitet) klarlægges, og der foretages en foreløbig vurdering af de valgte konstruktionsløsninger, blandt andet med hensyn til de udførelsesmæssige aspekter. På grundlag af analysen opstilles en række skitseforslag til alternative løsninger, såvel med hensyn til den konstruktive udformning som med hensyn til udførelsesmåder. Eksempelvis kan en alternativ løsning være at ændre den statiske model som følge af andre udførelsesmåder eller på grund af funderingsforholdene. Montagebyggeri kan være et alternativ til in situ støbt beton. Spændbeton kan være et alternativ til slapt armeret beton. Generelt tilstræbes det at inddrage flere mulige konstruktionstyper i denne fase af projektarbejdet, såsom beton- og spændbetonkonstruktioner (både in situ konstruktioner og elementløsninger), stål-, træ- og murværkskonstruktioner. På grundlag af de undersøgte muligheder træffes der endeligt valg med hensyn til, hvilket konstruktivt hovedsystem og hvilke materialer og komponenter samt udførelsesmåder der skal lægges til grund for den videre bearbejdning af projektoplægget som delvist detailprojekt (hovedprojektet). I denne fase dimensioneres og dokumenteres vitale konstruktioner, i relevant omfang også i udførelsesfasen og under ekstreme lastpåvirkninger som brand og ulykkeslast. Konstruktionernes statiske virkemåde klarlægges og beskrives, og det konstruktive hovedsystems stabilitet dokumenteres. Udvalgte konstruktionsdele og -samlinger dimensioneres og dokumenteres på et detaljeringsniveau svarende til professionel ingeniørpraksis. Afhængig af udførelsesmåderne og funderingsforholdene kan det være relevant at dimensionere udvalgte interimskonstruktioner. Omfanget og formen af dokumentationen for de enkelte faser af konstruktionsprojektet aftales med vejlederne. 3.2 ANLÆGSTEKNIK Med udgangspunkt i det projektmateriale, der ligger til grund for projektarbejdet samt de resultater, der er fremkommet gennem arbejdet med konstruktioner (afsnit 3.1) og fundering (afsnit 3.3), foretages en anlægsteknisk analyse. Analysen kan omfatte hele projektet eller udvalgte dele heraf. En afgrænsning foretages efter aftale med vejlederne. Analysens elementer kan eksempelvis være: 7
En bestemmelse af omfanget af det nødvendige jord- og terrænarbejde samt råhusarbejdet i forbindelse med den praktiske udførelse. En detaljeret anlægsteknisk behandling af de alternative udformninger, der er udvalgt i forbindelse med projektets konstruktions- og funderingsmæssige behandling. De enkelte alternativer behandles med hensyn til udførelsesmetoder, valg af materiel, og tids- og ressourceforbrug. En indretning af arbejdspladsen, inkl. byggepladsveje, materialelagre, skure o.s.v. under hensyntagen til logistiske forhold. En tids- og ressourceplan omfattende jord- og terrænarbejder og de udvalgte konstruktioner. En tilbudskalkulation omfattende de ovenfor behandlede arbejder. 3.3 FUNDERING Der arbejdes med udformning af byggegrube, grundvandssænkningsanlæg og bygværkets fundering. Følgende faglige elementer inddrages i den udstrækning, de er relevante: Grundvandssænkningsanlæg Strømningens indflydelse på stabilitet Sætninger, tidsforløb og poretryksfordeling Jordtrykspåvirkede konstruktioner Pæleværker. Projektarbejdets omfang kan afgrænses efter følgende retningslinier: Opstilling af beregningsforudsætninger på grundlag af en geoteknisk rapport Skitsering og vurdering af forskellige muligheder for udformningen af byggegruben og funderingen af bygværket Opstilling af forudsætninger for detailprojektering af byggegrubeindfatning og fundamenter Dimensionering af byggegrubeindfatning og udvalgte fundamenter Fremstilling af tegninger, der kan udgøre grundlaget for den praktiske udførelse. Herunder lagfølgetegning, tegninger af byggegruben, fundamentsplan, pæleplan samt snit i detailprojekterede fundamenter. 3.4 INFORMATIONSTEKNOLOGI I BYGGERIET Det overvejes, hvordan tidssvarende informationsteknologi (IT) med fordel kan anvendes i projektets levetid. Der udarbejdes bl.a.: 8
En organisationsplan for projektet i design- og udførelsesfasen. De nødvendige informationsstrømme og informationslagre identificeres og de nødvendige informationskanaler og strukturer fastlægges. Det analyseres, hvilke IT-værktøjer der er anvendelige til opgaven. Specielt fokuseres på anvendelsen af databaser, kommunikationsværktøjer og multimediepræsentationer: Projektinformation kan lagres i databasen og gøres tilgængelige via www. Byggepladsen kan dokumenteres (i tiden) ved hjælp af foto, interaktive film, 3D virtual reality og beskrivelser, som for eksempel gøres tilgængelig via www. Analyse af IT-værktøjer til brug for samarbejde mellem byggeprocessens parter (internt i gruppen og eksternt). Projektet præsenteres på www i form af problemformulering, løsningsstrategi, løsningsforslag, og referencer samt erfaring med de benyttede IT-værktøjer. 3.5 PROJEKTENHEDSKURSER I tilknytning til projektarbejdet udbydes følgende projektenhedskurser. Konstruktionsudformning 3 ETS Anlægsteknik 2 ETS Informationsteknologi 2 ETS Jordtryk og grundvandssænkning 2 ETS I alt 9 ETS KONSTRUKTIONSUDFORMNING Placering: 6. semester Omfang: 3 ETS 9
Formål: Efter kurset skal den studerende kunne udføre beregninger og kunne udforme spændbetonkonstruktioner til anvendelse i anlægsbyggeri og husbygning. Endvidere skal den studerende have indsigt i montagebyggeriets teknik og kunne udføre brandteknisk dimensionering af bærende konstruktioner. Indhold: Spændbeton: Materialer og forspændingssystemer; dimensionering i anvendelses- og brudgrænsetilstand; beregning af spændingstab som følge af svind, krybning og relaksation; virkningen af friktions- og låsetab. Anvendelse af for- og efterspændt beton i mindre broer og i halkonstruktioner. Montagebyggeri: Montagebyggeriets statik og teknik; modulære principper; skivebygningers stabilitet og elementopbyggede skiver; kraftoverførende samlinger; tolerancer; fugekonstruktioner. Brandteknik: Principper for brandteknisk dimensionering, termisk brandlast; nominelle og parametriske brandforløb; energibalancemetoder; brandteknisk dimensionering af beton-, stål- og trækonstruktioner. ANLÆGSTEKNIK Placering: 6. semester Omfang: 2 ETS Formål: Efter kurset skal de studerende have kendskab til sædvanlige anlægstekniske materieltyper og udførelsesmetoder. Endvidere skal de på basis af den konstruktive udformning kunne analysere et projekt med henblik på at opstille og sammenligne alternative udførelsesmetoder Indhold: Arbejdsydelser, jordarbejder, funderingsarbejder, betonarbejder, montagearbejder, logistik på byggepladsen, kalkulationsteknik. INFORMATIONSTEKNOLOGI I BYGGEPROESSEN Placering: 6. semester Omfang: 2 ETS 10
Formål: Det er kursets formål at give deltagerne indføring i anvendelse af informationsteknologi (IT) i byggeprocessen. Indhold: Anvendelse af informationsteknologi i byggeprocessen med særligt hensyn til videnhåndtering og opbygning af digitale modeller af byggeprocessen til støtte for lagring af projektinformation, visualisering og projektsamarbejde samt IT-støtte til det færdige byggeprodukt. Gennemgang af tidssvarende IT-hjælpemidler med særlig vægt på databasesystemer til håndtering af større datamængder. Den relationelle datamodel: relationer/tabeller, SQL-sproget, nøgler og integritetsregler. Udvikling af relationelle databasesystemer, herunder datamodellering og konceptuel modellering. Design og udvikling af WWW-baseret projektinformation med adgang via multimediagrænseflader. Opbygning og anvendelse af digitale byggemodeller for dokumentation og interaktiv visualisering af løsningsalternativer. IT anvendelsesmuligheder i byggeprocessens faser. Eksempler: produkt- og procesdata, kommunikationsstøtte, digital præsentation, intelligente bygninger og e-handel. JORDTRYK OG GRUNDVANDSSÆNKNING Placering: 6. semester Omfang: 2 ETS 11
Formål: Efter kurset skal den studerende kunne anvende metoder til dels at foretage undersøgelser og beregninger i brudstadiet i forbindelse med projektering af jordtrykspåvirkede konstruktioner, og dels at forudse mulige grundvandsproblemer og træffe foranstaltninger herimod (dimensionere grundvandssænkningsanlæg og vurdere følgevirkninger) Indhold: Plasticitetsteoretiske modeller samt heraf udviklede jordtryksteorier, der anvendes ved undersøgelser af konstruktionens stabilitet og sikkerhed mod brud. Udformning og dimensionering af jordtrykspåvirkede konstruktioner. Fri- og afstivet spunsvæg. Forskellige brudmåder for forankret spunsvæg og for ankerkonstruktionen. Plane strømninger, løftning og erosion, beregning af grundvandssænkningsanlæg, hydrologiske undersøgelser, dimensionering af filtre, strømningens indflydelse på stabilitet. 12
4. STUDIEENHEDSKURSER På 6. Semester afvikles følgende studieenhedskurser: Virksomhedsøkonomi Projektledelse i bygge- og anlægssektoren Hærdeteknologi og holdbarhed af betonkonstruktioner I alt 2 ETS 2 ETS 2 ETS 6 ETS Vedrørende kursusindhold henvises til studieordningen. 5. TERMINER 17. og 18. maj 2004 Trykning af projektrapport 19. maj 2004 Aflevering af projekt Juni, uge 23 og 24 Projekteksamen Juni, uge 25, 26 og 27 Eksamen studieenhedskurser 13