Spelling suggestions: "subject:"lung betong"" "subject:"unga betong""
1 |
Temperatursprickor i Ung Betong : Uppföljning av Den Svenska SprickmodellenEriksson, Petter January 2017 (has links)
Då betong gjuts startar en serie av reaktioner mellan cementet och vattnet i betongen. Via dessa reaktioner hårdnar betongen och dess hållfasthet ökar. En produkt av reaktionerna är värme som avges inom konstruktionen. På så vis expanderar betongen samtidigt som hållfastheten ökar. Då betongen avsvalnar kontraherar den, samtidigt hålls konstruktionen fast av omkringliggande konstruktioner som kan vara en platta som aktuell konstruktion gjuts på. Detta mothåll kallas tvång som i sin tur skapar spänningar i det motgjutna elementet till följd av de mothållna rörelserna. Om dessa spänningar överskrider den aktuella draghållfastheten spricker betongen. De sprickor som uppstår till följd av spänningarna försämrar konstruktionens täthet, vilket kan leda till skador och förminskad livslängd och bärförmåga. För att minska risken för dessa sprickor införde Vägverket krav i BRO 94 som reglerade maximala spänningsnivåer till följd av spricksäkerhetsfaktorer och tre metoder att begränsa dessa sprickor. Detta är vad som kallas den svenska sprickmodellen. Det huvudsakliga syftet med arbetet har varit att utvärdera den svenska sprickmodellen, sett främst för metod 3, för vilken datorberäkningar ska genomföras för bedömning av spänningsnivå alternativt töjningsnivå. Som underlag för arbetet har 3 konstruktioner använts. Den nybyggda järnvägstunneln genom Gamla Uppsala, samt två äldre broar/tunnlar i Ulriksdal och Antuna. De gjutförhållanden som rådde och sprickbegränsande åtgärder som användes återskapades i programvaran ConTeSt Pro. Det är en mjukvara som utvecklats speciellt för denna typ av temperatur- och spänningsberäkningar för ung betong. Genom tillhandahållna temperaturmätningar och anteckningar från arbetsplatser har de verkliga förhållandena återskapats för att kunna beräkna rättvisa spänningsnivåer. Under den 2-4 november 2016 genomfördes fältarbete i Stockholm och Uppsala. Målet var att få större förståelse för projektet, men främst att kartera tunneln i Gamla Uppsala efter sprickor. Detta krävdes för att kunna jämföra de töjningskvoter som erhölls från beräkningarna med den verkliga uppsprickningen i konstruktionerna. En stor del av arbetet var att beräkna töjningskvoterna i ConTeSt. Orsaken till detta var att beräkningen simulerade ett tidsspann som vanligen uppgick till två månader. I och med detta förändrades yttre faktorer som lufttemperatur mycket i modellen, vilket tog lång tid att återskapa. Då alla 19 konstruktioner som beräknats var klara sammanställdes de beräknade töjningskvoterna och jämfördes med de karterade sprickorna samt kraven på spricksäkerhetsfaktorn från den svenska sprickmodellen. När resultaten analyserats tydde mycket på att spricksäkerhetsfaktorn var för låg för en av de studerade exponeringsklasserna. Detta beror troligtvis på att toleransen för ändringar i väderlek och fel vid gjutning är för snäv, vilket kan resultera i uppsprickning. Slutligen föreslås en ökning av säkerhetsfaktorn, så att den svenska sprickmodellen motverkar sprickor i ung betong på ett mer effektivt sett.
|
2 |
Temperatursprickor i ung betong : Utvärdering av projektering och utförande av åtgärder, samt utveckling av dimensioneringsmetod för kylsystem / Thermal cracks in young concreteTilfors, Sara, Nezhad Arya, Nessa Yosef January 2011 (has links)
The report contains three parts. The first part is a summary and overall presentation of thermal cracks and preventing measures against such cracks. This is a theoretical part where the interested designer can get acquainted with various alternatives, be guided to more detailed literature, and receive some practical information regarding the design of the respective measures. The second part deals with calculation of the risk for thermal cracks and design of water cooling as a limiting measure. Two complementary methods are reviewed for efficient calculation: • the handbook method CraX1 (by Lulea University of Technology) is used for quick verification • finite differential analysis in the calculation tool ConTeSt Pro for more precise projecting Here is also presented a development of existing standards through design of the cooling system by means of the Bernoulli equation. Comparison is made with the approximation with Manning’s formula, which occurs in the field today. The calculation part is concluded with a calculation example. In addition to prescribing good project planning, the example also highlights some of the calculation programs’ possibilities and limitations. The third part of the report evaluates the current calculation of the risk for thermal cracking in young concrete, as well as the design and implementation of thereto related measures. This is done through studies of reference objects and interviews with all parts involved, i.e. clients, consultants, contractors and suppliers. The report aims to a compilation and transfer of skill and experience, so that potential for improvement in the prevention of thermal cracking can be identified, and the design can be improved with regard to the conditions of the construction phase. / Rapporten innehaller tre delar. Den forsta delen utgor en sammanstallning och oversiktlig presentation av temperatursprickor samt forebyggande atgarder mot sadana sprickor. Det ar en teoretisk del dar den intresserade projektoren kan satta sig in i olika alternativ, vagledas till utforligare litteratur, samt fa en del praktisk information infor projekteringen av respektive atgard. Den andra delen avhandlar berakning av risk for temperatursprickor samt projektering av vattenkylning som sprickbegransande atgard. Tva kompletterande metoder gas igenom for effektiv berakning: • handboksmetoden CraX1 (fran Lulea tekniska universitet) for snabbare kontroller • finita differensanalyser i berakningsprogrammet ConTeSt Pro for noggrannare projektering Har presenteras aven en utveckling av nuvarande standarder via dimensionering av kylsystem for vatskekylning med hjalp av Bernoullis ekvation. Jamforelse gors med approximationen med Mannings formel, vilken i dagslaget forekommer i branschen. Berakningsdelen avslutas med ett berakningsexempel. Forutom att foreskriva god projektering, belyser exemplet dessutom nagra av berakningsprogrammens mojligheter och begransningar. Rapportens tredje del utvarderar den nuvarande berakningen av risk for temperatursprickor i ung betong, samt projekteringen och genomforandet av tillhorande atgarder. Detta gors via studier av referensobjekt och intervjuer med samtliga involverade aktorer, d.v.s. bestallare, konstruktorer, entreprenorer och leverantorer. Rapporten syftar till en sammanstallning och aterforing av kompetens och erfarenhet, sa att forbattringspotential i forebyggandet av temperatursprickor kan identifieras, och projekteringen kan forbattras med hansyn till produktionens forutsattningar.
|
3 |
Ingjutna kylrör i en simbassängkonstruktion : En fallstudie om kylningens påverkan på temperatursprickbildningenPersson, Sara January 2020 (has links)
Beståndsdelarna som bildar betong är ballast, cement, vatten och ibland olika tillsatsmedel och tillsatsmaterial. När betongen blandas startar hydratationen som leder till att cementpastan expanderar och värme frigörs. Hydratationshastigheten avtar med tiden vilket gör att cementpastan efter en viss mognad kommer kontrahera. Dessa töjningsrörelser kan under olika omständigheter bidra till att sprickor uppstår. Sprickorna kan begränsas eller elimineras med hjälp av olika åtgärder. Genom redogörelse för hur ingjutna kylrör minskar risken för att temperatursprickor uppstår i ung betong vid uppförandet av en simbassängkonstruktion kan syftet uppnås. Rapporten avgränsas till den första och andra fasen i betongens hårdnandeprocess. En fallstudie har genomförts där metoden innefattar en intervju och dialog med sakkunniga, läsning i rekommenderad litteratur från företaget samt observation av arbetet innan, under och efter gjutning. Datan har verifierats för att bibehålla korrekt information. Förekomsten av sprickor påverkas av olika faktorer som betongreceptet, mängden armering och temperatur. En konstruktions geometri med planerade gjutetapper är också betydelsefull för minimering av sprickor. Ingjutna kylrör fördelar temperaturen i betongkroppen för att undvika att en för hög temperaturdifferens uppstår mellan betongens kärna och yta. Detta gör att betongens inre delar inte kommer expandera lika mycket och skapa ett inre tvång, på grund av värmen som hydratationen bidrar till. Värmeutvecklingen för de olika delarna har registrerats med hjälp av temperaturmätare, vilka resulterade i olika diagram. I simbassängen uppkom inte några temperatursprickor. Dock var det svårt att urskilja om det var på grund av det specifika betongreceptet som användes eller om kylningen var den bidragande faktorn till resultatet.
|
4 |
FE-analys av sprickvidder i ung betong på grund av tvång / FE analysis of crack widths in young concrete due to restraintLagesson, Martin, Hägerstrand, Anton January 2017 (has links)
Betong är ett av våra idag absolut viktigaste och vanligaste byggnadsmaterial. Betong har väldigt låg draghållfasthet och på grund av detta spricker betongkonstruktioner oftast. Att helt förhindra att betong spricker är svårt och ofta kostsamt istället ställs krav för hur vida sprickorna får vara. Sprickviddsbegränsning görs genom att konstruktionerna armeras. Detta examensarbete granskar uppkomsten av sprickor i ung betong (ålder lägre än 28 dygn) som orsakas av förhindrad rörelse. Rörelser som förhindras kallas för tvång. När betongkonstruktioner utsätts för tvång uppstår spänningar i betongen. Dessa spänningar kan leda till sprickor. Tvångsfallet som studerats är när en ny betongvägg gjuts mot en platta av betong som redan uppnått dimensionerad hållfasthet. Examensarbetet fokuserar på tvångsspänningar som uppstår på grund av den värmeutveckling som sker när betong hårdnar samt uttorkningen som sker efter formrivning. I arbetet har 3D modeller i FE-programmet Atena arbetats fram. Dessa modeller simulerar fuktutvecklingen, värmeutvecklingen och avkylningen som sker under betongens hårdnande. De beräknar även de spänningar och sprickor som uppstår på grund av tvånget som uppstår mellan den nygjutna väggen och den befintliga plattan. Det finns sedan tidigare arbeten som studerat dessa fenomen men de har enbart modellerats som 2D problem. Ett antal fall med olika randvillkor har upprättats för att jämföras och nå en sprickbild som stämmer med verkligheten. Att begränsa sprickvidder är viktigt eftersom de påverkar betongens hållfasthet och livslängd. Hur breda sprickor blir är extra viktigt i täta konstruktioner, som exempelvis vattenmagasin. Vida sprickor leder till läckage, försämrad hållfasthet och livslängd. Rapporten tar upp regler från Eurokod gällande hur täta konstruktioner ska konstrueras. En handberäkningsmall för beräkning av sprickvidder orsakade av tvång har skapats. Denna mall har baserats på Eurokods regelverk. Då Eurokod saknar metod för att beräkna värmeutveckling har detta gjorts separat i FE-programmet ConTeSt R&D, som är utvecklat för att specifikt beräkna värme i ett 2D-tvärsnitt. Syftet med arbetet är att ta fram en fungerande metod för att modellera uppkomsten av sprickbildning orsakad av tvångsspänningar. Resultaten från FE-modelleringen ska jämföras med de resultat som fås från handberäkningar enligt eurokodmetoden. Rapporten visar att det är möjligt att simulera en förväntad utveckling i spänningar och sprickor, men åstadkommer ingen generell modell då rapportens lösningen är fallspecifik. Eftersom vi enbart nått fallspecifika lösningar och inga generella metoder har det inte gått att göra någon jämförelse mellan handberäkningar och sprickmodellering i Atena. / Concrete is one of the most important and common building materials today. Concrete has very low tensile strength and because of this some amount of cracking is to be expected. Completely preventing cracking in concrete is complicated and costly. This report examines cracks in concrete caused by restraint. When the natural movement in a construction is restrained this will cause stress. This stress might lead to cracking. This report examines cracks that appear in concrete that has yet to reach its full tensile strength. The case that is being studied is that of a new wall that is cast on a slab that has reached full maturity. The report focuses on stresses that appear because of the heat production during hardening, as well as the drying that occurs after the cast is removed. For this purpose 3D models in the finite element software application Atena have been developed. These models simulate the heat and moisture development as well as the cooling that will occur during the hardening of the concrete. These models are also used to simulate the stress and cracking that will occur because of the relationship between the newly cast wall and the slab in place. Studies have previously been published based on this subject, but only in a 2D context where the shrinkage is applied as a boundary condition. A number of cases with varying boundary conditions have been compared in order to reach a crack pattern that corresponds to actual behavior. Reducing crack widths is important as they affect the strength as well as the lifetime of the concrete. The width of cracks that appear is even more important in constructions that need to be impermeable, for example water containers. Wide cracks are a cause of leakage, as well as reduced strength and longevity. The study looks at rules from Eurocode for designing impermeable structures. A template for calculating crack widths has been produced. This template is based on the Eurocode rule set. Since Eurocode is lacking any formulas to calculate heat development this has been done in the FE-software ConTeSt R&D, which is specifically designed to calculate heat development in a 2D section. The purpose of the study is to achieve a working model for the simulation of crack widths due to restraint. These results are to be compared to the results of the Eurocode calculations. The study shows that we are able to simulate an expected development in stresses and cracks, but does not result in a general model as the solution becomes specific to the case. As we have only achieved case specific solutions and no general method we have been unable to compare modelled results with manually calculated results.
|
5 |
Basic Creep of Young Concrete - Sensitivity in the Evaluation MethodEkmat, Benar, Hermes, Natalea January 2019 (has links)
Creep is defined as deformation that takes place under constant load after an initial elastic response. This thesis focuses on a material property problem area that concerns stress analysis. Focus is on stress development considering creep deformations occurring when a concrete structure is under load, i.e. stress analysis with viscoelastic properties of the material.From laboratory tests, both elastic modulus and deformations over time are estimated in an evaluation process. Usually, deformations of moist sealed samples are denoted basic creep. At Luleå Technical University creep measurements are evaluated according to the theory and methodology in Larson and Jonasson (2003a, 2003b). The model is denoted Linear Logarithmic Model, used for moist sealed concrete samples. This thesis involves an investigation of the evaluation procedure for basic creep performed in Thysell laboratory at LTU, to examine how sensitive the evaluation process is for the outcome from stress calculations. The calculations are performed in the Finite Element Method software ConTeSt Pro.The aim of the thesis is to analyze the sensitivity of evaluation of basic creep and of the Linear Logarithmic Model (LLM) by making changes in the evaluation process to see how different parameters sets effect calculated stresses/strains during through crack analysis. The changes are solely done in the relaxation spectra.The purpose is also to analyze how sensitive the changes made in the evaluation process are when typical cases are studied. The typical cases are defined with a structure of a newly cast wall on a mature slab, where various thickness of the wall during different temperature conditions are analyzed. The temperature conditions are named standard, winter and summer. With this, concrete is tested and evaluated to yield two material parameter sets useful for temperature - and stress calculations for young concrete.The material parameter sets were analyzed and their creep values were converted into relaxation values, i.e. relaxation spectra, according to Maxwell-chain formulation for LLM. ConTeSt calculations generate temperature development for the walls and slabs. Colour maps and values of the strain ratio for each studied case are also obtained.It can be established that the evaluation process of basic creep is sensitive. A conclusion to be drawn is that small changes in the relaxation spectra, gives changes in the results of stress calculations for the typical cases. As soon as we deviate from the temperature development for the test performed in the laboratory, either by changing the thickness of the wall or by testing different temperature conditions we get a different temperature development than the tested one. With the deviation in the calculated temperature development compared to the measured one, a difference in the calculated strain ratios for the two different material parameter sets created are found.The main discovery in this work is that when a geometry of the wall that is identical to the geometry of the concrete tested at the laboratory is analyzed, a small deviation in the calculations of strain is obtained. This is expected since the temperature development in the created wall will follow the temperature development of the tested concrete. When differing from this geometry and temperature case, differences in calculated strain ratios are observed. / Krypning är deformation som sker under en konstant belastning och i detta examensarbete är det fokus på deformationer av fuktförseglade betongprover. Detta examensarbete är inriktat på olika materialparametersuppsättningar som berör spänningsanalyser. Det är fokus på spänningsutveckling med avseende på krypdeformationer som uppstår när en betongstruktur är under belastning. Detta gällande spänningsanalyser med viskoelastiska egenskaper hos betongmaterialet. Från laboratorietester bestäms både elasticitetsmodulen och deformationer över tid i en utvärderingsprocess. På Luleå tekniska universitet, utvärderas krypningsmätningarna enligt teorin och metodiken som finns beskriven i Larson och Jonasson (2003a, 2003b). Modellen är benämnd Linjär Logaritmisk Modell (LLM), som används för fuktförseglade betongprover. Examensarbetet innehåller en undersökning av utvärderingsprocessen för krypning utförda i Thysell laboratoriet vid LTU. Detta för att undersöka hur känslig utvärderingsprocessen är för resultatet av spänningsberäkningar. Beräkningarna utförs i Finita Elementprogrammet ConTeSt. Syftet med detta arbete är att analysera känsligheten i utvärderingen av krypning för fuktförseglade betongprover och för den Linjära Logaritmiska modellen genom att göra ändringar i utvärderingsprocessen för att se hur olika materialparametersuppsättningar påverkar beräknade spänningar under analys av genomgående sprickor. Ändringar görs endast i relaxationsspektra. Syftet är också att analysera hur känsliga förändringarna i utvärderingsprocessen är när olika typfall studeras. Typfallen definieras av ny gjuten vägg på en mogen betongplatta, där olika väggtjocklekar under olika temperaturförhållanden analyseras. Temperaturförhållandena benämns standard, vinter och sommar. Därvid testas och utvärderas betongen för att ge två materialparameteruppsättningar som är användbara för temperatur- och spänningsberäkningar för ung betong.Materialparameteruppsättningarna analyserades och deras krypvärden konverterades till relaxationsvärden, så kallade relaxations spektra, genom att använda Maxwell element för LLM. Från ConTeSt beräkningar erhålls värden för temperaturutveckling i vägg samt platta. Värmeutvecklingskarta tillsammans med värden på töjningskvoten för väggarna under varje studerat temperaturfall erhålls också från ConTeSt programmet. Det kan fastställas att den studerade utvärderingsprocessen för krypning är känslig. Små ändringar i relaxationsspektra ger variationer i resultatet av spänningsberäkningar för de olika typfallen. Så fort vi varierar den beräknade väggens temperaturutveckling från temperaturutvecklingen för testet som utförts i laboratoriet, antingen genom att ändra väggtjocklek eller genom att testa olika temperaturförhållanden, så erhålls en annorlunda temperaturutveckling än den som togs fram från laboratoriet. Med avvikelser i de beräknade temperaturutvecklingarna jämfört med den erhållna temperaturutvecklingen från den testade betongen i laboratoriet beräknas och analyseras skillnaden i töjningskvot. Den huvudsakliga upptäckten i detta arbete är att när den beräknade geometrin på väggen är identisk med den geometri som används för testriggen i laboratoriet, erhålls små variationer i de beräknade töjningskvoten. Detta är förväntat eftersom temperaturutvecklingen i den beräknade väggen är densamma som för betongen i testriggen i laboratoriet. När man avviker från den geometri eller de temperaturförhållandena som är identiska till dem i laboratoriet så erhålls större avvikelser i värden för den beräknade töjningskvoten.
|
6 |
Simulation of Hardening of the MahanaKhon Tower Mat FoundationKazi-tani, Zakaria January 2019 (has links)
Cement hydration is the result of a series of simultaneous chemical reactions occurring during the production of concrete. An excessive amount of heat is generated, which consequently may give rise to thermal stresses and cause early age cracks in concrete that may affect its structural integrity, and load bearing capacity. Incorporating fly ash into the concrete mixture has shown to be an efficient method to reduce the temperatures developed during early age hydration, especially for massive concrete structures. Fly ash does additionally affect the concrete's development of compressive strength, tensile strength and Young's modulus. The MahanaKhon tower's mat foundation is divided into 14 layers, with fly ash incorporated in the concrete mix. A finite element model was developed of the mat foundation with COMSOL Multiphysics to simulate the developed temperatures and thermal stresses during curing. The simulations were carried out as parametric studies with different strain reference temperatures. The simulated temperatures were compared with existing temperature measurements that were conducted in three different elevations in each concrete layer. The result of the temperature analyses showed that the measured temperatures were generally larger than the simulated ones, which may have been the result of the numerical model's heat conductivity and convective heat transfer coeffcient not reflecting the actual case. Furthermore, the numerical model did not take into account the effects of solar radiation, which would most likely have increased the temperature of the concrete. The maximum simulated temperatures were mostly found in the center level of the concrete, followed by the lower level, and the lowest at the top. It was also observed that the maximum temperatures in some of the mat foundation layers could exceed 70 °C, which is generally considered high since the risk of delayed ettringite formation may arise. The large temperature is partially a result of not using cooling methods, such as cooling pipes, but also due to the high initial and ambient temperatures. The result of the thermal stress analyses showed that no tensile stresses arose when the strain reference temperature, Tref, was specified to 30 °C, corresponding to the mean ambient temperature. This is due to the concrete temperature not falling below Tref, and the concrete will therefore be in expansion and only be subject to compressive stresses. Increasing Tref to 50 °C, which was considered a reasonable estimation, resulted in developed tensile stresses in all mat foundation layers, where the majority of the mat foundation layers showed a risk of superficial surface cracks. The maximum tensile stresses were found at the final time of the simulations, which was expected, since the temperatures were at their lowest as a result of removing the curing insulation. Finally, setting Tref to 70 °C, corresponding to the maximum temperature during hardening, increased the induced tensile stresses considerably, due to the large temperature gradient between Tref and the concrete temperature. The maximum stresses were, as expected, located at the top level and caused by internal restraint. The second largest tensile stresses were found in the center level, also subject to internal restraint. The lowest tensile stresses were located in the lower level, subject to external restraint. / Cementhydratation är resultatet av en serie kemiska reaktioner som sker under tillverkningen av betong. Stora mängder värme genereras, vilket följaktligen kan ge upphov till termiska spänningar och orsaka tidig sprickbildning som påverkar betongens hållfasthet, och bärförmåga. Inkludering av flygaska i betongblandningen har visat sig vara en effektiv metod avsedd att minska temperaturerna som utvecklas under hydratationen i ung betong, särskilt i massiva betongkonstruktioner. Flygaska påverkar också betongens utveckling av tryckhållfasthet, draghållfasthet och elasticitetsmodul. MahanaKhon towers bottenplatta är uppdelad i 14 lager, där flygaska inkluderades i bottenplattans betong. En finit elementmodell av bottenplattan skapades i COMSOL Multiphysics, där de utvecklade temperaturerna och termiska spänningarna i den unga betongen simulerades under bottenplattans härdningsfas. Simuleringarna genomfördes som parameterstudier med olika referenstemperaturer. De simulerade temperaturerna jämfördes vidare med befintliga temperaturmätningar som utfördes i tre olika elevationer i varje gjutetapp. Resultaten av temperaturerna visade att de uppmätta temperaturerna var generellt högre än de simulerade, vilket bland annat kan bero på att betongens värmeledningsförmåga, samt konvektiva värmeöverföringskoefficient inte återspeglade det aktuella fallet. Den numeriska modellen tog inte heller hänsyn till effekten av solinstrålning, som sannolikt skulle ökat betongens temperatur. De maximala temperaturerna hittades mestadels i betongens mittnivå, följt av den lägre nivån och slutligen lägsta nivåerna vid toppen. Det observerades även att de maximala temperaturerna i bottenplattan kunde överstiga 70 °C, vilket generellt anses vara högt då risken för fördröjd ettringitbildning kan uppstå. De höga temperaturerna beror delvis på avsaknad av kylmetoder, såsom kylrör, men även på den höga initialtemperaturen och omgivningstemperaturen. Resultaten av spänningsanalysen påvisade att inga dragspänningar uppstod när referenstemperaturen Tref denierades till 30 °C, som motsvarar den genomsnittliga omgivningstemperaturen. Detta förklaras av att betongen kommer att vara i expansion och följaktligen endast utsättas för tryckspänningar. Efter att Tref ökats till 50 °C, vilken ansågs vara en rimlig estimering i denna studie, uppstod dragspänningar i alla lager i bottenplattan, där vissa utsattes för risk för ytsprickor. De maximala dragspänningarna uppstod vid simuleringarnas slut, vilket var förväntat då temperaturerna var som lägst vid den tidpunkten till följd av att isoleringen avlägsnades. Slutligen höjdes Tref till 70 °C, vilket motsvarar den maximala temperaturen i bottenplattan under härdning. De inducerade dragspänningarna ökade avsevärt på grund av den stora temperaturgradienten mellan Tref och betongtemperaturen. Samtliga lager utsattes i detta fall för risk för genomgående sprickor. De maximala dragspänningarna påträffades på toppnivån och orsakades av inre tvång. De näst största dragspänningarna fanns i mitten av plattan och var också resultatet av inre tvång. De lägsta dragspänningarna påträffades vid plattans lägre nivå, som utsattes för yttre tvång.
|
7 |
Prediction of early age and time dependent deformations in a massive concrete structureAghili, Ali, Ribac, Haris January 2018 (has links)
The heat development that occurs due to the hydration of cement is important to consider during casting of massive concrete structures. By using computer programs that are based on finite element methods (FEM), simulations can be performed on the heat- and strength development. In this project, a FE program called ConTeSt has been used in order to predict the temperature- and strain development in a massive concrete wall. If the potential risks in a concrete structure are evaluated before casting, economical savings, including a better casting plan could be obtained. The structure under investigation was a concrete wall behind one of the spillways in the hydro power dam of Storfinnforsen. Due to a re-construction of the wall, an opportunity occurred to develop a measurement plan of the casting and perform simulations on the wall. A sensitivity analysis was performed in order to investigate the effects on the temperature- and strain development, by varying the cement content, ambient temperature, wind speed and degree of restraint in translation. The results showed, that a higher cement content increased the rate of hydration and hence the temperature in the concrete. Higher wind speeds contributed to more cooling of the concrete which, in some cases, resulted in cracking due to contraction of the material. Cracking due to contraction also occurred when the ambient temperature was decreased. The ambient temperature did not have a significant impact on the rate of hydration, but instead the impact was larger from the initial temperature of the fresh concrete. A higher initial temperature of the fresh concrete increased the rate of hydration, which increased the temperature in the material. The degree of restraint could only be varied in translation in ConTeSt and hence the effect on the strain development was not that significant. A crack risk analysis was performed where the developed tensile stresses were compared with the tensile strength of the concrete. The same factors were varied as in the sensitivity analysis. The results showed that the tensile strength was exceeded for most of the cases and thus that the crack risk was high. The required equipment, in order to perform the measurements on site, consisted of 7 strain gauges of the module KM-100B from TML Tokyo Sokki Kenkyujo, 2 data loggers of the module Spider-8 from HBM, at least a 25 m ø9 mm 5-core shielded cable and a computer with the software Catman Easy. / Värmeutvecklingen som uppstår på grund av hydratationen av cement är viktig att beakta vid gjutning av massiva betongkonstruktioner. Detta brukar göras genom simuleringar av värmeutvecklingen och hållfasthetstillväxten med hjälp av olika finita element (FE) program. I detta projekt har programmet ConTeSt använts för att på förhand kunna förutse temperatur - och töjningsutvecklingen i en massiv betongvägg. I och med detta kan bl.a. gjutningen planeras bättre samtidigt som ekonomiska besparingar kan åstadkommas om eventuella risker kan kartläggas innan gjutningen påbörjas. En ledmur bakom ett av utskoven i Storfinnforsens kraftverk undersöktes närmare i samband med en ombyggnad. Möjligheten uppstod att planera en mätning av gjutningen av ledmuren samt att utföra simuleringar av väggen i ConTeSt. En känslighetsanalys utfördes för att undersöka effekterna på temperatur- och töjningsutvecklingen genom att variera cementhalten, omgivningstemperaturen, vindhastigheten och graden av tvång i förskjutningen i längdriktningen av väggen. Resultaten visade att högre cementhalter ökade graden av hydratation vilket ökade temperaturen i betongen. Högre vindhastigheter bidrog till snabbare kylning av betongen vilket i vissa fall lett till sprickor på grund av kontraktion av materialet. Sprickor till följd av kontraktion uppstod även då omgivningstemperaturen sänktes. Omgivningstemperaturen hade ingen större påverkan på hydratationen, utan istället var det temperaturen av den färska betongmassan som visade större påverkan. Högre temperatur av den färska betongmassan ökade graden av hydratation vilket ökade temperaturen i betongen. Graden av tvång kunde i ConTeSt endast varieras i förskjutningen i längdriktningen av väggen vilket inte hade någon större effekt på töjningsutvecklingen. En sprickrisk analys utfördes där den utvecklade dragspänningen jämfördes med draghållfastheten. Analysen utfördes genom att variera samma faktorer som varierades i känslighetsanalysen. Resultaten visade att draghållfastheten överskreds i de flesta fall och att därmed sprickrisken var hög. För att genomföra mätningen blev slutsatsen att det behövs 7 st töjningsgivare av modell KM-100B från TML Tokyo Sokki Kenkyujo, 2 st data logger av typ Spider8 från HBM samt minst en 25 m ø9 mm skärmad 5-kärnkabel, inklusive en dator med programvaran Catman Easy.
|
Page generated in 0.0544 seconds