Betong är idag ett av de mest använda byggnadsmaterialen och konstruktionen platta på mark en av de vanligaste grundläggningsmetoderna. Problem med sprickbildning i konstruktionen är vanligt förekommande och orsakas troligen av oliksidig uttorkning. Vid uttorkning krymper betong beroende på hur fuktig omgivningen är. I konstruktionen platta på mark är undersidan fuktigare än ovansidan, eftersom marken har 100% relativ fuktighet medan inneluften är betydligt torrare. Det innebär att plattans ovansida krymper mer än dess undersida. Denna oliksidiga uttorkning leder till en spänningsgradient genom plattans tvärsnitt och om dragspänningarna överstiger betongens draghållfasthet bildas sprickor. I denna studie har varianter av plattor på mark simulerats i FEM-Design i syfte att undersöka hur oliksidig uttorkning påverkar sprickbildningen i konstruktionen. Plattorna var kvadratiska med storlekar från 5x5 m2 till 80x80 m2 , 100 mm eller 200 mm tjocka, med eller utan fog, med fri kant eller fast lager och exponerade för olika sorters uttorkning och armeringsalternativ. Plattor av en storlek har simulerats med varierande bäddmodul, kantupplag och uttorkningsförhållanden för att undersöka bäddmodulens inverkan på sprickbildningen. Utöver detta har en betongplanka simulerats för att verifiera resultat från ett tidigare examensarbete vid Högskolan i Gävle. Totalt simulerades 1957 stycken plattor. Resultaten visar att oliksidig uttorkning av plattor på mark skapar moment i konstruktionen. Beroende på kantupplag och fog kan även axiala krafter uppstå. I många fall är de påverkande krafterna tillräckligt stora för att sprickbildning ska uppstå. Slutsatser från denna studie: Oliksidig uttorkning skapar moment och axiala krafter i plattor på mark. Införandet av fogar som låter delplattor röra sig är ett effektivt sätt att begränsa sprickbredder skapade av axialkraft. Storleken på moment, normalkraft och maximal sprickbredd är beroende av plattstorlek i plattor mindre än 30x30 m2 . Plattor på mark bör armeras i överkant med avseende på sprickor skapade av oliksidig uttorkning. Simuleringarna bekräftar slutsatsen från tidigare examensarbeten att uppböjning av kanterna i en platta sker på grund av oliksidig uttorkning. / Today concrete is one of the most commonly used building materials and slab on ground is one of the most used foundation types. Problems with cracking are a common occurance for slabs and are probably caused by uneven drying. While drying, concrete shrinks depending on the moisture of surrounding environment. A slab on ground is exposed to different moisture levels on top and bottom of the slab, since the relative humidity of the soil is 100% while the indoor air is much drier. This means that the slab top will display more shrinkage than the slab bottom. This uneven drying leads to a strain gradient through the cross section of the slab, and if the tension exceeds the tensile strength of the concrete cracking occurs. In this study different variants of slab on ground have been simulated using FEM-Design with purpose to examine the effects of uneven drying on cracking. The slabs were square with sizes ranging from 5x5 m2 to 80x80 m2 , 100 mm or 200 mm thickness, with or without joints, free edge or pinned support and exposed to different kinds of drying and reinforcement alternatives. Slabs of one size have been simulated with varying modulus of subgrade reaction, boundary conditions and drying conditions to determine the effect of the modulus of subgrade reaction on cracking in concrete. Beyond this a concrete plank has been simulated in order to verify results from a previous study at the University of Gävle. A total of 1957 slabs were simulated. The results show that uneven drying of slabs on ground creates moment and, depending on boundary conditions and joints, axial loads as well. In many cases the resulting magnitudes of the reactions invoke cracking in the concrete. Conclusions in this study: Uneven drying creates moment and axial loads in slabs on ground. The addition of joints which allow independent subplate movement is an effective way of limiting crack width caused by axial loads. The magnitude of moment, axial loads and crack width for slabs smaller than 30x30 m2 depends on slab size. Slabs on ground ought to be reinforced in the top part of the cross section with respect to cracks from uneven drying. The simulations confirm the conclusion from the earlier study regarding deflections in the plank caused by uneven drying.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:hig-27136 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Johansson, Oskar, Olsson, Johan |
| Publisher | Högskolan i Gävle, Avdelningen för bygg- energi- och miljöteknik, Högskolan i Gävle, Avdelningen för bygg- energi- och miljöteknik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0029 seconds