Tynde elementer udfordrer designet

27-årige Luca Cargnino fra Rambøll er blevet tildelt FIB’s internationale talentpris for unge ingeniører for sit arbejde på skråstagsbroen Queensferry Crossing i Skotland. FIB er det internationale betonforbund, og talentprisen tildeles ingeniører under 40 år, som har udmærket sig ved exceptionelt og innovativt arbejde på et konstruktionsprojekt. Luca Cargnino er blevet udvalgt blandt kandidater fra hele verden, og han har de sidste tre et halvt år været ansvarlig for betondesignet for kompositdækket til Quensferry Crossing, der er det største aktuelle broprojekt i Nordeuropa.

Dagens Byggeri har spurgt broingeniøren om udfordringerne ved at arbejde med beton.

– Hvilke begrænsninger har beton i forhold til dit arbejde på Queensferry Crossing?

– Beton er et meget komplekst materiale, der opfører sig forskelligt under henholdsvis tryk og træk. I en kompleks struktur som Queensferry Crossing, hvor betonen sammen med stål indgår i en kompositsektion, bliver betonens reaktion på tryk og trækspændinger endnu vigtigere, fordi det får indflydelse på den samlede struktur. Men i stedet for at kalde det en begrænsning, ville jeg sige, at det øger kompleksiteten af designprocessen, fordi det i så store bygningsværker med mange elementer og scenarier ikke er let at definere, hvordan betonen opfører sig. Det kræver nøje undersøgelser for hvert belastningsscenarie og det aktuelle statiske system, elementet indgår i, set med henblik på funktionen i den permanente samt midlertidige opførelsessituation.

– En anden begrænsning er egenvægten af betonen, hvilket i forhold til Queensferry Crossing-projektet nødvendiggjorde ganske lave dækhøjder, hvilket viste sig at være en udfordring gennem hele designet, fordi de typiske designmetoder ikke var anvendelige for de tynde betonelementer. Det øger kompleksiteten i designprocessen, hvorfor den skiller sig ud fra normalt brodesign.

– Slutteligt har beton også den udfordring i forhold til store bygningsværker, at tidsplanen bliver enormt vigtig, fordi beton jo skal igennem en hærdningsproces, før styrken udvikler sig. Det betyder, at det for at speede byggeprocessen op kan være nødvendigt at belaste elementerne, før de har nået deres fulde styrke. Det betyder, at betonegenskaber, der ændrer sig over tid, skal tages i betragtning under designet, hvilket igen gør designet mere komplekst.

– Hvis man kigger 10-20 år ud i fremtiden, hvordan vil beton så have udviklet sig sammenlignet med i dag?

– Beton er et meget kompliceret materiale, der stadig kræver masser af research. Der er emner inden for betonfaget, der er blevet undersøgt i årtier og stadig giver indtryk af, at teknologien ikke udvikler sig særlig hurtigt, men samtidig introduceres der også hele tiden nye løsninger, der giver udviklingen et boost. Det er nødvendigheden af stadigt mere omkostningseffektive bygningsværker, der driver udviklingen mod billigere, hurtigere og mere effektive løsninger. Anvendelsen og udnyttelsen af beton vil blive skubbet tættere og tættere på grænsen. Men jeg tror også, at der er brug for at investere og støtte standardiseringsarbejder og normudvalget, der hele tiden skal opsamle nye metoder og gøre dem anvendelige for hele industrien på en mere formaliseret måde ved mere regelmæssigt at udgive reviderede standarder. Det vil for mig at se være den bedste måde at udbrede viden til dem, der er “tvunget” til at basere deres design på standarderne og derfor ville være mere tilbøjelige til at bidrage til udviklingen inden for betonfaget gennem feedback baseret på deres erfaringer.