DTU ødelægger hus for at tjekke computerprogram

fredag 11 okt 19

Kontakt

Jesper Harrild Sørensen
Postdoc
DTU Byg
45 25 18 41

Kontakt

Henrik Stang
Vicedirektør, professor, konstitueret sektionsleder
DTU Byg
45 25 17 35
Belastning af to-etagers byggeri skal afklare, om numeriske modeller i computerprogrammer sikrer tilstrækkelig styrke og bæreevne i konstruktioner.

Med op til 100 tons tryk fra testmaskiner ødelægger forskere fra DTU en række to-etagers betonkonstruktioner. Forsøgene finder sted i en ny testhal på DTU Byg, hvor forskerne kvalitetssikrer en ny generation af computerprogrammer til beregning af konstruktioner lavet af præfabrikerede betonelementer. De numeriske beregninger i computerprogrammer kan reducere forbruget af beton, armeringsstål og mandetimer på elementfabrikken og byggepladsen.

På DTU Byg har forskere gennem en lang årrække arbejdet med det teoretiske grundlag for beregning af bygningers bæreevne og sejhed. Formålet med fuldskalaforsøgene er at dokumentere beregningernes kvalitet.

”Den nye generation af digitale beregninger til at beregne præfabrikerede betonkonstruktioners bæreevne forudsætter, at konstruktionen har tilstrækkelig sejhed - duktilitet - når den bliver belastet til brud. Modellen er hidtil baseret på vores viden om de enkelte delkomponenters styrke. Med fuldskalaforsøgene får vi ny viden om, hvordan delkomponenterne spiller sammen, og om hvordan den samlede konstruktions bæreevne afhænger af samlingerne mellem de enkelte vægelementer. Forsøgene kan dermed sikre computerprogrammernes pålidelighed, når de bruges til beregninger på komplekse konstruktioner,” siger postdoc Jesper Harrild Sørensen, som er medlem af det forskerhold på DTU Byg, der står bag projektet.

Forsøgene udføres i samarbejde med Betonelement-Foreningen.

Bæredygtigt byggeri

Den nye generation af numeriske modeller til beregning af konstruktioners bæreevne bliver allerede i dag anvendt i byggebranchen. Chefkonsulent i Betonelement-Foreningen Pernille Nyegaard vurderer, at den nye dokumentation fra fuldskalaforsøgene vil bidrage væsentligt til et mere bæredygtigt betonbyggeri.

”Den nye beregningsmetode gør det muligt at optimere konstruktionerne. Med en sikker viden om bæreevnen kan vi spare både armering og beton i konstruktionerne, fordi vi ikke længere behøver at lægge store sikkerhedsmarginer ind i beregningsmodellerne,” siger hun.

Jesper Harrild Sørensen vurderer, at beregningsmodellen vil være et effektivt værktøj i byggeri af højhuse, hvor den kan reducere forbruget af armeringsstål med op til 40 procent afhængig af bygningens kompleksitet.

Materialetest

Forsøgene på DTU Byg foregår over en periode på seks måneder. Når en forsøgskonstruktion i to etager er rejst, skal den have minimum 28 dage til at hærde for at opnå en realistisk styrke i de støbte samlinger. I løbet af hærdningsperioden forberedes konstruktionen til test med installation af måleudstyr. I forbindelse med forsøget udfører forskerne materialetest på armering og beton for at bestemme materialernes styrke. Alle oplysninger indgår i kvalitetssikringen af beregningsmodellen.

Belastning til brud

Under forsøget udnytter forskerne særlige testfaciliteter på DTU, hvor konstruktionen belastes med et vandret tryk, indtil den når sin ultimative bæreevne og er tydeligt deformeret, men stadig hænger sammen. Forskerne kan følge brud og udvikling af revner, både på den opførte testkonstruktion og på en skærm, hvor en computer viser de ændringer, det installerede udstyr registrerer under testen. Forsøget står på i cirka to timer.

I alt opfører forskerne fem konstruktioner, som alle udsættes for belastning til brud, og alle data indgår i den samlede justering af den endelige computermodel.

De nye testfaciliteter er en del af et større testcenter på DTU – CASMaT – finansieret af Villum Fonden.

Relaterede Videoer  

Vis flere

Nyheder og filtrering

Få besked om fremtidige nyheder, der matcher din filtrering.