Gammel teori skal blive guld værd

Rødovre-højhusene, Agerkær og Ruskær, stod model til Kasper Paaske Larsen og to medstuderendes software til beregning af betons bæreevne. Efter eksamen ansatte Rambølls kompetencechef, Bent Feddersen, Kasper Paaske Larsen som erhvervs-ph.d. Opgaven er at udvikle en kommerciel udgave af softwaren. Illustration: Lars Bertelsen

Den 1. januar i år blev næsten 600 beboere fra højhusene Agerkær og Ruskær i Rødovre jaget ud af deres senge af beredskabsfolk, fordi myndighederne frygtede, at en nytårsstorm kunne få bygningerne til at vælte.

Frygten var opstået efter en rådgiver havde regnet på styrken i de 13 og 15 etager høje bygninger og var kommet frem til, at den ikke var så høj, som man kunne forvente. Først tre måneder senere - og efter en hidsig debat mellem rådgiveren og Statens Byggeforskningsinstitut (SBi) - kunne Rambøll slå fast, at husene stod sikkert nok.

Rambølls betoneksperter havde i mere end tre uger gennemregnet de bærende konstruktioner ud fra den såkaldte plasticitetsteori, der giver et mere realistisk billede af styrken i en konstruktion, end den elasticitetsteori, som man normalt bruger. Regnearbejdet var blevet udført med næsten den samme teknologi, som man brugte, da højhusene blev tegnet i 1950'erne: blyant og papir.

Tre ugers arbejde på 40 minutter

Samtidig med, at højhus-uroen lagde sig, havde den ingeniørstuderende Kasper Paaske Larsen og hans to medspecialeskrivere travlt med at taste data fra den højeste af bygningerne ind i deres nye program, der som det første kan håndtere plasticitetsteoretiske beregninger i større konstruktioner. Da dataene var lagt ind i programmet, tastede de tre studerende "enter" på tastaturet. 40 minutter senere kom svaret, der er enslydende med Rambølls konklusion: Husene holder.

Otte måneder senere er Kasper ikke længere studerende. På visitkortet står der nu erhvervs-ph.d.er under Rambølls blå logo. Men projektet er det samme: Den 26-årige bygningsingeniør skal udvikle et program, der kan beregne betonkonstruktioners bæreevne ved hjælp af plasticitetsteorien.

»Undervejs i eksamensprojektet opdagede vi flere ting, som vi burde lave om, men det var der ikke tid til. Vi måtte fortsætte med det, vi havde, for vi skulle bare have det til at virke og til at give nogle resultater. Så gjorde det ikke så meget, at det nok kun var os selv, der kunne bruge programmet. Nu er et af målene at lave et program, der er så let at betjene, at alle de andre ingeniører i Rambøll kan bruge det,« forklarer Kasper Paaske Larsen.

Gammel teori kommercialiseres

Grundlaget for projektet er plasticitetsteorien for betonkonstruktioner, som forskere på DTU har beskæftiget sig med siden 1930'erne. Men selvom teorien har været kendt i mange år, og talrige ph.d.er har skabt sig karrierer både i Danmark og i udlandet, har rådgiverne kun brugt teorien på simple konstruktioner.

»Forskningen har været meget fokuseret på teoriens akademiske aspekter, og forskerne har slået fast, at noget teoretisk kan lade sig gøre, men ingen har lavet software, der udnytter teoriens potentiale i praksis. Min opgave er nu at bruge teorien til at lave et kommercielt program,« forklarer Kasper Paaske Larsen.

Bent Feddersen, der er Rambølls kompetencechef, siger, at Rambøll tidligere har forøgt at købe sig til at få lavet et lignende program.

»Men it-folkene kendte hverken nok til teorien, eller til måden vi arbejder på, så det blev aldrig godt. Med sin ingeniørbaggrund og forståelse for it er Kasper unik,« siger Bent Feddersen, der var vejleder på eksamensprojektet og nu gentager rollen på ph.d.-projektet.

»Jo mere præcist et beregningsværktøj man har, jo bedre kan man optimere både materialeforbruget og bearbejdningen. Dermed får man en miljøgevinst,« siger Bent Feddersen.

Både til nyt og gammelt

Under eksamensprojektet handlede det bare om at få korrekte resultater ud af computeren så hurtigt som muligt. Men selv om både programmet og programmørerne havde bevist deres duelighed, er Kasper startet helt fra bunden med det nye program.

Problemet med det første program var, at det var relativt ufleksibelt. Det var ikke let at tilføje nye elementer eller ændre materialeparametre. Derfor arbejder Kasper Paaske Larsen denne gang med et databasebaseret program.

»Det skal være lettere at tilpasse til brugernes behov og lettere at lave ændringer og tilføjelser. Og så må det ikke gå ned, som det gjorde før. Det skal være mere robust og fejlsikkert,« fortæller han.

På computerskærmen foran ham viser et diagram, hvordan programmets arkitektur er tænkt. I et vindue ved siden af, står linje efter linje af programkode.

Med jævne mellemrum mødes han med Rambølls to eksperter i plasticitetsteori og DTU's ekspert i it til beregning af konstruktioner, og diskuterer, hvad programmet helt præcist skal kunne, fortæller den ene af Rambølls eksperter, Bent Feddersen.

»Programmet skal både kunne bruges til nybyggeri og til at beregne bæreevnen i gamle betonkonstruktioner, hvor både armering og beton kan have mistet meget af sin styrke på grund af skader og ældning. Her kan man ikke lige slå brudstyrken op i en bog, eller finde den ved simple beregninger, siger Bent Feddersen.

På længere sigt er det planen at lægge oplysninger om de enkelte bygningsdeles CO2-belastning ind i programmet, så man kan optimere en konstruktion ud fra CO2-krav.

»Vi har i dag få bygherrer, for hvem det af imagemæssige årsager er vigtigt, at de får et bæredygtigt byggeri. Jeg tror, at flere bygherrer i fremtiden vil tage miljøhensyn, men den brede byggebranche rykker sig først, hvis der kommer strammere miljølovgivning,« siger kompetencechefen.