Styrken i forspændt beton: Fremtidens løsning til tunge konstruktioner

Med forspændt beton kan man opnå ekstremt stærke og driftssikre konstruktioner – samtidig med at materialeforbruget mindskes markant. Teknikken egner sig særligt godt til konstruktioner, der udsættes for høje og gentagne belastninger, og den åbner for både tekniske og bæredygtige gevinster i moderne byggeri.

Forspændt beton er en konstruktionsteknik, der muliggør slanke, stærke og meget holdbare konstruktioner – og som samtidig giver mulighed for at reducere både stålforbrug og materialemængder generelt. I modsætning til traditionel armeret beton, hvor stålarmeringen passivt optager trækkræfterne, arbejder man i forspændt beton proaktivt med kræfterne: Betonen forspændes, så den bedre udnytter sine kompressionsegenskaber.

Ved at indbygge forspænding kan konstruktioner klare større belastninger, og man forbedrer udmattelsesegenskaberne betydeligt. Det er især en fordel i konstruktioner med mange dynamiske påvirkninger – eksempelvis testanlæg, maskinfundamenter eller brokonstruktioner.

Forspændingen udføres typisk ved hjælp af gevindstænger eller kabler, som spændes op og låses fast i betonelementet. Dette skaber en indre trykspænding, der modvirker de trækspændinger, som opstår under belastning. Selve spændingen overføres ved hjælp af møtrikker og specialdesignede skiver, der fordeler trykket, så betonen ikke knuses lokalt. Den tekniske tilgang minder om forspænding i stålkonstruktioner, og hos FRECON anvender vi netop vores erfaring fra begge verdener til at designe sikre og effektive løsninger.

Fordele ved forspændt beton

Den store fordel ved forspændt beton er, at man udnytter betonen langt bedre, end man gør med traditionel armering. Ved at tilføre forspænding arbejder betonen i sit optimale spændingsområde, og man kan samtidig reducere behovet for det dyre armeringsstål.

Mindre stål og beton betyder lavere CO₂-aftryk og færre ressourcer – uden at gå på kompromis med styrke eller sikkerhed. Forspændt beton er derfor ikke bare en teknisk fordelagtig løsning, men også et strategisk valg i en tid, hvor fokus på miljø og ressourceoptimering er vigtigere end nogensinde.

Hos Blaest har de benyttet sig af forspændt beton i deres nyeste vingetesthal fra 2020. Direktør for Blaest, Erik Steen Jensen ser ligeledes fordelene:

”Forspændt beton er både billigere end stål og langt bedre, når det kommer til udmattelsesbelastninger. Vores vingetestrigge bliver udsat for store udmattelsesbelastninger. Her giver forspændt beton mulighed for en billigere konstruktion og en bedre udnyttelse af materialerne, end hvad der er muligt med en traditionel svejst stålkonstruktion, som typisk kan blive udfordret med revner i svejsningerne”.

Beregning af forspændt beton

For at forspændt beton kan fungere som ønsket, kræver det præcise og avancerede beregninger. Hos FRECON arbejder vi med FEM-analyse i ANSYS og bruger detaljerede materialemodeller og kontaktopsætning til at simulere hele konstruktionens opførsel – fra den indledende forspænding til den faktiske belastning over tid. Det inkluderer blandt andet hensyn til krybning, svind og spændingsfordelinger. Beregning af forspændt beton adskiller sig fra almindelig armering ved, at der arbejdes med en aktiv, ikke-lineær spænding, som kræver mere avancerede analysemetoder. Det kræver erfaring med både materialeparametre, geometri og kontaktopsætning.

Et konkret eksempel er Blaest Blade Testcenter i Aalborg, hvor FRECON har bidraget med at inkludere pælefundamenternes stivhed i beregningsmodellen for at sikre en mere korrekt modellering af lastunderstøtningen.

Underlaget består af en massiv, to meter tyk betonkonstruktion med funderingspæle på op til 15 meter. Hele gulvopbygningen er udviklet til at modstå de ekstreme, dynamiske kræfter, som opstår under test – og netop her kommer forspændt beton virkelig til sin ret. Den sikrer høj styrke, stabilitet og lang levetid under krævende forhold.

”Løsningen har siden idriftsættelsen vist sig yderst robust og driftssikker – uden tegn på problemer eller revner”, fortæller Erik Steen Jensen, direktør for Blaest.

Fremtidens bæredygtige og robuste byggeløsning

Forspændt beton repræsenterer et stort skridt fremad inden for konstruktionsteknologi. Kombinationen af øget styrke, bedre udmattelsesegenskaber og et mere effektivt materialeforbrug gør det til en optimal løsning til både krævende og bæredygtige byggerier. Med den rette beregningsindsats og design kan forspændt beton sikre langtidsholdbare konstruktioner, der kan modstå selv de mest dynamiske belastninger. Det gør forspændt beton til et attraktivt valg for fremtidens byggeprojekter, hvor både økonomi, sikkerhed og miljø spiller en afgørende rolle.

Foto: Blaest