Dokumentation og kontrol af bærende konstruktioner · Ved simple konstruktioner forstås konstruktioner, hvor lastnedføringerne både vandret og lodret er overskuelige, og ligevægtstilstande

Dokumentation og kontrol af bærende konstruktioner23. Maj 2018

Niels-Jørgen Aagaard

DTU Byg, Danmarks Tekniske Universitet 23. maj 2018

Siemens Arena 2003

3. Januar 2003


Udfordringer i projektering og udførelse• Kvalitetsproblemer i byggeprojekteringen• Færre uddannede statikere• Mindre tilsyn med udførelsen• Mere avancerede konstruktioner• Usikker brug af avancerede IKT-værktøjer• Uklare forventninger til den statiske dokumentation; blandt andet om dokumentation af

IKT-støttede beregninger• Byggeindustriens udvikling leder til nye organisationsformer og distribueret dokumentation• Få statikerressourcer i byggesagsbehandlingen• Svigtende tillid til ordning for statikeranerkendelse• Uklare forventninger til anerkendte statikeres virke


Bærende konstruktioners sikkerhedRegler pr. 1. juli 2018

Byggeloven

BR18

Certificerings-bekendtgørelse

Vejledning tilCertificering

Vejledning tilcertificerede

statikeres virke

Eurocode 0

Anneks B5Kontrol afudførelse

Standard for almene

kontroller

Anneks E2Robusthed af

højhuse

DS/INF 1990Konsekvens-

klasser

SBi271

BR18vejledning

4


Dokumentationens formål

”…at eftervise, at de bærende konstruktioneropfylder krav til styrke og anvendelighed.”

•Byggeregler: Bygningsreglement samt teknisk fælleseje

•Bygherrens ønsker til funktion og levetid

•Hensyn til bygbarhed, montage og transport


Statisk dokumentationBR15 (bilag 4)

• A1. Projektgrundlag konstruktioner• A2. Statiske beregninger• A3. Konstruktionstegninger og modeller• A4. Konstruktionsændringer

• B1. Statisk projekteringsrapport• B2. Statisk kontrolrapport• B3. Statisk tilsynsrapport

B18 (§)

• Starterklæring• A1. Konstruktionsgrundlag• A2. Statiske beregninger• A3. Konstruktionstegninger og modeller• A4. Konstruktionsændringer

• B1. Statisk projektredegørelse• B2. Statisk kontrolplan

• B2.1 Statisk kontrolplan projektering• B2.2 Statisk kontrolplan udførelse

• B3. Statisk kontrolrapport• B3.1 Statisk kontrolrapport projektering• B3.2 Statisk kontrolrapport udførelse

• Sluterklæring

6


Eurocode 0: KonsekvensklasserKonsekvens-klasse

Konsekvenser Eksempler

CC1 Lav Lav risiko for tab af menneskeliv, og de økonomiske, sociale og miljømæssige konsekvenser er små eller ubetydelige.

• 1-og 2-etagesbygninger med moderate spændvidder, hvor der kun lejlighedsvis kommer personer, fx lagerbygninger, skure og mindre landbrugsbygninger

• mindre master og tårne, herunder almindelige gademaster og mindre siloer

• sekundære konstruktionsdele, fx skillevægge,• vindues-og døroverliggere og beklædninger.

CC2 Middel Middel risiko for tab af menneskeliv. Økonomiske, sociale eller miljømæssige konsekvenser er betydelige.

Bygninger eller konstruktioner der ikke hører til CC3 eller CC1

CC3 Høj Høj risiko for tab af menneskeliv, eller de økonomiske, sociale eller miljømæssige konsekvenser er meget store.

• bygninger i flere etager, hvor højde til gulv i øverste etage er mere end 12 m over terræn, såfremt de ofte benyttes til ophold for personer, fx til bolig eller kontor

• bygninger med store spændvidder, såfremt de ofte benyttes af mange personer, fx til koncert, sport, teater eller udstilling, tribuner

• større vejbroer og tunneler , master og tårne• større siloer nær bebyggelse, dæmninger.


BR18: Konstruktionsklasse

Konstruktion: Kompleksitet og erfaring

Konsekvensklasse

Lav(CC1)

Middel(CC2)

Høj(CC3)

Ekstra høj(CC3+)

Simpel og traditionel KK1 KK21 KK3 KK4

Kompleks eller utraditionel KK1 KK3 KK3 KK4

8

*1: Dog KK1 for:

• enfamiliehuse, rækkehuse og sommerhuse uden vandret lejlighedsskel

• avls- og driftsbygninger i 1 etage med en maksimal spændvidde på 40 m eksklusiv situationer, hvor der ved svigt vil være stor fare for tab af dyreliv, svarende til bygninger, der vil blive placeret i høj konsekvensklasse (CC3), hvis de var beregnet til ophold for mennesker.

• industri- og lagerbygninger i 1 etage med en maksimal spændvidde på 40 m

Konstruktionsklasser anvendes til specifikation af krav til

• Myndighedsbehandling og myndighedsdokumentation

• Udøvelse af erhverv som certificeret statiker

• Den statiske dokumentations omfang, indhold og kontrol


SBi-anvisning 271Dokumentation og kontrol af bærende konstruktionerIndhold• Kap.1 Dokumentation og organisation• Kap.2 Konstruktionsdokumentation• Kap.3 Projektdokumentation• Kap.4 Udformning af dokumentation• Kap.5 Kontrol af dokumentation• Kap.6 Kontrol af udførelse• Kap.7 Dokumentation af konstruktioner i

konstruktionsklasse 1

Appendiks• App.I. Terminologi• App.II. Myndighedsbehandling

– App.II.1 Mynd.beh. Forløb– App.II.2 Starterklæring– App.II.3 Sluterklæring

• App.III Eks. indpl. Konstruktionsklasse• App.IV Opbygning af statisk dok.• App.V Eks. Eftv.ydeevne kon.del• App.VI Eks. statisk ber. for hus i KK1• App.VII Eksempler på starterklæringer• App.VIII Eksempler på sluterklæringer• App.IX.1-4 Para.+eks. B2. Kontrolplaner• App.X Eks. B3.2 Kontrolrapport udførelse

9


A1.Konstruktionsgrundlag, indhold 1/2Del IndholdBygværket Bygværkets art og anvendelse

Konstruktionens art og opbygningKonstruktionsafsnitUdførelseBeskrivelser, modeller og tegninger

Grundlag Normer og standarderSikkerhedIKT-værktøjerReferencer

Forundersøgelser Grunden og lokale forholdGeotekniske forholdKlima- og miljømæssige forhold

Fortsættes…


A1. Konstruktionsgrundlag, indhold 2/2Del IndholdKonstruktioner Statisk virkemåde

FunktionskravLevetidRobusthedBrandUdførelse

Konstruktionsmaterialer Grund og jordBetonStålTræMurværk

Laster LastkombinationerPermanente lasterNyttelasterNaturlasterUlykkeslasterMasselaster


A2.Statiske beregninger, indholdDel IndholdBygværk Hovedstatik for bygværk

RobusthedAlmene statiske beregninger

Konstruktionsafsnit Projektgrundlag for konstruktionsafsnitHovedstatik for konstruktionsafsnitEftervisning afkonstruktionsdeles ydeevne


A2.Statiske beregninger, eftervisning 1/2

BrudgrænsetilstandPåvirkning

(snitkraft, spænding…)

<

Ydeevne(bæreevne, styrke…)

Dimensionskrav(krav til tykkelser, mængder)

Dimensioner(anvendte tykkelser etc)

Sikkerhedsindexkrav(fkt af konsekvensklasse)

Sikkerhedsindex(faktisk index)

Destabiliserende lasteffekter(ex: nyttelaster)

Stabiliserende lasteffekter(ex: egenlaste til fordel))


A2.Statiske beregninger, eftervisning 2/2

AnvendelsesgrænsetilstandVirkemåde

(nedbøjning, svingning, revne, glidning)

<

Funktionskrav(max nedbøjning, revnevidde, acceptable egenfrekvenser)

Dimensionskrav(ex. Bjælkebredde, tværsnitsareal…)

Dimensioner(faktiske dimensioner)


A3.Konstruktionstegninger og modellerTegning Indhold Målestok

Situationsplan Bygværkets placering ift. Omgivelser, herunder matriklen, nabobygninger etc

1:5001:200

Oversigter Bygværk og hovedkonstruktioner i oversigtlige afbildninger, fx isometri eller perspektiv

-

Planer Hovedkonstruktioner i vandret projektion eller snit, fx væg- eller dækplaner samt pæle- og fundamentsplaner

1:1001:50

Snit Hovedkonstruktioner i tvær- og længdesnit, fx overordnede snit eller snit i trappekonstruktioner

1:1001:50

Opstalter Hovedkonstruktioner i lodret projektion, fx opstalter af facader og gavle

1:1001:50

Detaljer 1 Arrangement af konstruktionsdele, fx ved altaner, trapper og tage

1:501:20

Detaljer 2 Samlinger, indbygningsdele og udførelsesdetaljer vist i snit og projektioner, fx betonelementsamlinger og stålsamlinger

1:101:5


Modeller repræsentation


B1.Statisk projekteringsrapportDel Indhold

Bygværket Bygværkets art, funktion og placeringBygværkets opbygningKonstruktionsafsnit

Organisation OrganisationsstrukturFordeling af projekteringsansvar

Kvalitet i projekteringen KontrolDokumentation af kontrolKoordinering

Kvalitet i udførelsen TilsynDokumentation af tilsyn

Konstruktionsændringer

Dokumentationens omfang Fortegnelse over den statiske dokumentation


KontroltyperKontroltype afhænger af konsekvensklassen

Konsekvensklasse Egenkontrol Uafhængig kontrol 3. Parts kontrol

CC1 x

CC2 x (x)

CC3 x x

CC3+ x x x


Kontrolniveauer• Minimumskontrol

(bla. helhed, konsistens, alle krav, fokusområder, kritiske svigt, dimensioner, IKT-beregninger, dokumenthåndtering…)

• Udvidet kontrol(bla. konstruktionen, 25% af beregningerne, påvirkninger, ydeevner, tegninger, dokumentation for ændringer/prøvning/afvigelser, tilsynsrapport…- lav dokumentationsklasse: 5% kontrolleres 100%- middel dokumentationsklasse: 10% kontrolleres 100%- høj dokumentationsklasse: 25% kontrolleres 100%)

• Maksimumskontrol(Alle forhold kontrolleres fuldt ud, evt. supplerende analyser med alternative IKT værktøjer)


Kontrolniveauer afhænger af dokumentationsklassenDel af statisk dokumentation Dokumentationsklassse

Lav Middel Høj

A1 Projektgrundlag Udv Max Max

A2 Statiske beregninger

- bygværk Min Udv Max

- konstruktionsafsnit Min Min Max

A3 Konstruktionstegninger

- bygværk Min Udv Max

- konstruktionsafsnit Min Min Max

A4 Konstruktionsændringer Min Udv Max

B1 Statisk projekteringsrapport Udv Udv Max

B2 Statisk kontrolrapport Min Min Udv

B3 Statisk tilsynsrapport Min Min Udv


Typisk omfang af statiske dokumentation

Del af dokumentationDokumentationsklasse

Lav Middel Høj

A1.Projektgrundlag x x x

A2.Statiske Beregninger x x x

A3.Konstruktionstegninger… x x

A4.Konstruktionsændringer x x

B1.Statisk Projekteringsrapport x x

B2.Statisk Kontrolrapport x

B3.Statisk Tilsynsrapport x

Resultatkontrol

(Uddata, layout randbetingelser…)

Proceskontrol

(inddata, sw, alt med dataprocessering…)

Parallelkontrol

(uafhængig analyse…)


Udformning og håndtering• Disponering og læsbarhed• Styring af den statiske dokumentation• Dokumentidentifikation• Dokumentfortegnelser• Brugen af IKT-værktøjer og digitale modeller


Styring 1/2• Formål med styring af den statiske dokumentation: Ingen tvivl om

– hvem der har håndteret det– hvad det vedrører– hvornår det er udarbejdet– hvad der er gældende– …etc

• Grundlag for styring af den statiske dokumentation:– Internationale/danske standarder for kvalitetsstyring– Danske standarder og bips-materiale for dokumentstyring– Metadata i h.t. Dublin Core


Styring 2/2Mulige aktiviteter:• Udarbejde• Kontrollere• Godkende

Mulige signaturer:• Udarbejdet af NN• Kontrolleret af NN• Godkendt af NN


DS/EN 1990:2018 DK NA anneks B5Kontrol af udførelseKontrol af udførelse omfatter kontrol af:• udførelsesgrundlag, fx arbejdstegninger og -

instrukser• dokumentation af produkter og materialer,

fx mærkninger og produktblade• produktion og montage, fx geometri,

tolerancer og korrekt anvendelse af produkter og materialer

• produkter og materialer, fx resultat af fremstilling og ved modtagelse på fabrikationssted eller byggeplads

• udførelsesdokumentation, fx journal for kontrol og billeddokumentation for arbejdets udførelse.

Almenekontroller

Særligekontroller

Kontrolaf

udførelse

25


Kontrol af udførelse: Almene kontroller

Konsekvensklasse Krav til kvalitetsstyring

CC1 Udførendes system for kvalitetsstyring

CC2 Som CC1 + projektspecifikke forskrifter

CC3 Som CC2 + detaljeret kvalitetsplan og kontrolplan

CC3+ Som CC3 + mere omfattende kontrol

Konsekvensklasse Egenkontrol Uafhængig

kontrolTredjeparts-

kontrol

CC1 X - -

CC2 X X -

CC3 X X -

CC3+ X X X

26

Ny standard (DS 1140) for almene kontroller under udarbejdelse


Kontrol af udførelse: Særlige kontrollerSærlig kontrol kan fx være relevant ved• særligt betydningsfulde konstruktionsdele

hvor en korrekt udførelse er afgørende for forudsætningerne for den statiske virkemåde

• utraditionelle konstruktioner, hvor den udførende ikke er fortrolig med udførelsen

• konstruktionsdele hvis udførelse er særlig vanskelig, herunder grænseflader mellem materialer eller entrepriser

• gentagen udførelse i større omfang, fx serieproduktion

• konstruktionsdele, hvor inspektion ikke er mulig i det færdige bygværk.

Konsekvensklasse

Egenkontrol Uafhængigkontrol

Tredjeparts-kontrol

CC1 X - -

CC2 X X -

CC3 X X -

CC3+ X X X

27


Sikre, sunde og samfundsøkonomiske bygninger


Dokumentation i byggerietEksempler på dokumentation• Myndighedsprojekt x• CE-mærkning af byggevarer• VA-mærke• Bæredygtighedsmærke• Energimærke• Huseftersynsrapport• …

Krav til ydeevne• Sikkerhed

– Bærende konstruktioner– Brand– El-systemer

• Sundhed– Fugt– Byggematerialer– Biologisk vækst

• Samfund– Energiforbrug– Bæredygtighed/Totaløkonomi– Tilgængelighed

29


Konstruktionens kompleksitetDefinition

Ved simple konstruktioner forstås konstruktioner, hvor lastnedføringerne både vandret og lodret er overskuelige, og ligevægtstilstande kan bestemmes på en enkel måde uden særlige forudsætninger eller værktøjer; fx statisk bestemte konstruktioner af søjler, skiver, plader og bjælker.

Eksempler på komplekse konstruktioner:

1. Flere gange statisk ubestemte konstruktioner, som fx rumlige gitterkonstruktioner.

2. Konstruktioner med store deformationer eller flytninger, hvor ligevægtstilstanden for den udeformerede tilstand ikke kan anvendes for bestemmelse af snitkræfter, som fx kabelkonstruktioner.

3. Konstruktioner, hvor spændinger og tøjninger kun kan bestemmes under hensyntagen til instabilitetsfænomener; fx foldning. Undtaget dog simple søjleberegninger.

4. Konstruktioner, hvor lastfastsættelsen er knyttet til konstruktionens deformation, fx jordtrykspåvirkedekonstruktioner.

5. Konstruktioner hvor kraftforløbet omfordeles ved flydning, brud eller instabilitet i konstruktionen.

6. Efterspændte betonkonstruktioner.7. Eksisterende konstruktioner, hvor den statiske

virkemåde ændres ved renovering, ombygning eller tilbygning.

30


Erfaring med konstruktionstypenDefinition

Ved traditionelle konstruktioner forstås konstruktioner, som der er stor og lang erfaring med, og som er baseret på kendte teknologier og udførelsesmetoder, fx simple vægkonstruktioner af murværk, væg- og dækkonstruktioner af be-tonelementer og gitterspær af træ.

En konstruktion er traditionel, såfremt det kan dokumenteres, både at• den bygværksprojekterendes har erfaring med

projektering, udførelse og ibrugtagning af mindst 5-10 særskilte byggerier med den pågældende konstruktionstype inden for de sidste 10 år, og at

• byggebranchen som helhed har erfaring med projektering, udførelse og ibrugtagning af mindst 50-100 projekter med den pågældende konstruktionstype inden for de sidste 20 år.

Følgende konstruktioner og konstruktionsafsnit anses altid for utraditionelle

• Konstruktioner af materialer, hvor der ikke eksisterer en konstruktionsnorm eller en udførelsesstandard

• Konstruktioner, hvor der afviges fra konstruktionsnormer eller udførelsesstandarder

• Konstruktioner baseret på nye statiske principper.• Konstruktioner dokumenteret efter nye metoder eller

med nye værktøjer.• Nye metoder for sammenbygning af konstruktionsdele.• Konstruktioner baseret på nye udførelsesmetoder.

31

Documents

Dokumentation og kontrol af bærende konstruktioner · Ved simple konstruktioner forstås konstruktioner, hvor lastnedføringerne både vandret og lodret er overskuelige, og ligevægtstilstande