Samverkanspelare förenar det bästa av två världar
I en doktorsavhandling på Chalmers presenterar Mathias Johansson en undersökning av hållfastheten hos betongfyllda stålpelare. Sådana ”samverkanspelare” förenar goda egenskaper hos betongen respektive stålet och ger ekonomiska och konstruktiva fördelar.
Ingenjörens uppgift i byggprocessen består till stor del i att optimera utnyttjandet av ingående material och produktionsmetoder med målet att uppföra en byggnad till minimal kostnad som uppfyller de på förhand uppställda kraven. I planeringen av till exempel kontorslokaler eftersträvas ofta en flexibel planlösning med så stor användbar golvarea som möjligt. I detta avseende är det av stor betydelse om antalet pelare kan minskas och/eller deras dimension kan reduceras. Traditionellt sett utförs pelare antingen som rena stålpelare eller som armerade betongpelare. Dessa har båda sina för och nackdelar. Genom att förena dessa i många avseende olika världar kan man kombinera betongens och stålets respektive fördelar och erhålla en ”samverkanspelare” som utnyttjar respektive material på ett så optimalt sätt som möjligt. Som benämningen antyder så bygger detta på att betongen och stålet tvingas att samverka i att bära lasten från ovanliggande del av konstruktionen. Genom att använda höghållfast betong ökar potentialen för denna typ av pelare ytterligare eftersom man då utnyttjar den relativt billiga betongen mer effektivt och därmed kan minska mängden av det dyrare stålet – samtidigt som pelarens tvärsnitt kan minskas.
Att använda samverkanspelare – betongfyllda stålrör – i stället för traditionella stålpelare eller armerade betongpelare medför både ekonomiska och konstruktiva fördelar. Betongkärnan i samverkanspelaren är idealisk för att bära stora tryckkrafter samtidigt som spröda brott – vilket ofta associeras med höghållfast betong – kan undvikas eftersom betongen är helt omsluten av stålröret. Då stålröret både utgör gjutform under själva betonggjutningen och slutligen även verkar som armering av den härdade betongkärnan kan stora besparingar göras, både i material och arbetstid.
Avhandlingen ”Composite Action and Confinement Effects in Turbular Steel-Concrete Columns”, försvarades vid en offentlig disputation på Chalmers i december 2002.
Kontaktinformation
Mer information:
Mathias Johansson, Konstruktionsteknik, Chalmers tekniska högskola,
tel: 031-772 2250, e-post: mathias.johansson@ste.Chalmers.se
