Strukturell forsterkning av Atocha jernbanestasjon
Tiltaket inngår i fase 2 av byggeprosjektet for det nye jernbanekomplekset ved Atocha stasjon, og omfatter nærmere bestemt delvis riving av RENFE-servicebygningen samt strukturell tilpasning av de delene som fortsatt er i bruk. Dette er nødvendig for å opprettholde driften av serveringstjenestene gjennom galleriet som grenser til bygningen som skal rives, inntil disse senere flyttes og bygningen rives fullstendig.
Prosjektbeskrivelser
Situasjon
Det strukturelle problemet oppstår som en direkte følge av den delvise rivingen av RENFE-servicebygningen, da dette inngrepet i betydelig grad endrer den opprinnelige bærekonstruksjonen for flere bjelker som må beholdes. Opprinnelig fungerte disse bjelkene som gjennomgående elementer med flere mellomstøtter, noe som muliggjorde en gunstigere kraftfordeling. Når disse støttene fjernes under rivingen, begynner bjelkene imidlertid å oppføre seg som frittliggende elementer.
Denne endringen resulterer i en betydelig økning i positive bøyemomenter midt i spennet, samt høyere skjærkrefter i områder nær støttene. Følgelig kan den eksisterende armeringen – som er designet for det opprinnelige konstruksjonssystemet – være utilstrekkelig til å tåle de nye belastningskravene, særlig når det gjelder bøyning og skjær.
Problem
Det strukturelle problemet oppstår som en direkte følge av den delvise rivingen av RENFE-servicebygningen, ettersom dette inngrepet i betydelig grad endrer den opprinnelige bærende konstruksjonen til flere bjelker som må bevares. Opprinnelig fungerte disse bjelkene som sammenhengende elementer med flere mellomliggende støttepunkter, noe som sikret en gunstigere kraftfordeling. Når disse støttepunktene fjernes under rivingen, begynner bjelkene imidlertid å oppføre seg som frittliggende elementer.
Løsning
Løsningen som er valgt i prosjektet består i å gjennomføre strukturell forsterkning ved hjelp av CFRP-systemer (karbonfiberarmert polymer), som er spesielt utviklet for å gjenopprette og forbedre bæreevnen til de berørte bjelkene.
På den ene siden oppnås bøyeforsterkning gjennom karbonfiberlaminater som limes fast på undersiden av bjelkene, med det formål å motstå de økte strekkspenningene som skyldes høyere positive bøyemomenter midt i spennet.
På den andre siden oppnås skjærforsterkning ved hjelp av karbonfibervev som påføres på sidene av bjelkene, hovedsakelig i de ytterste tredjedelene og i sonene nær støttene, der skjærkreftene er størst.
I tillegg installeres midlertidig avstivning under bjelkene i gjennomføringsfasen for å sikre strukturell stabilitet inntil CFRP-systemet er fullstendig påført og validert.
Oppsummert gjør den valgte løsningen det mulig å tilpasse den eksisterende konstruksjonen til den nye bærende konfigurasjonen som følge av rivingen, og sikrer dermed sikkerheten og stabiliteten til de gjenværende elementene uten behov for inngripende endringer i den opprinnelige geometrien.
Materiale
Bøyemomentsforsterkning: S&P C-Laminate SM 100/1.4, S&P C-Laminate SM 120/1.4 and S&P C-Laminate HM 120/1.4.
Skjærkraftforsterkning: S&P C-Sheet 240 (600 g/m²) festet til bjelkene ved hjelp av S&P C-Anchor med en diameter på 10 mm og en lengde på 280 mm.
