Problemstilling
Kiruna kirke, som sto ferdig i 1912, er en av Sveriges mest berømte trebygninger og et viktig kulturminne. Som følge av gruvedriften i Kiruna måtte kirken flyttes ca. 1,5 kilometer østover. Dette er en unik og teknisk krevende oppgave, ettersom kirken veier rundt 600 tonn og inneholder verdifulle gjenstander som altertavlen «Den hellige lund» av prins Eugen og et stort orgel. Flyttingen innebar at risikoen knyttet til vibrasjoner, skråninger, temperaturvariasjoner og vindpåvirkning måtte overvåkes nøye. Utfordringen var å skape et pålitelig overvåkingssystem som kunne sikre at kirken kunne flyttes uten skader, samtidig som de teoretiske beregningene fra CAMATEC ble verifisert. Dette innebar at prosjektet måtte kombinere tradisjonelle konstruksjonsanalyser med avansert måle- og sensorteknologi.
Resultat
Prosjektet resulterte i en svært omfattende datainnsamling og analyse. Målingene viste at kirken stort sett var stabil under byggearbeidene, sprengning i gruven, sterk vind og prøveløft. Altertavlens ramme roterte maksimalt 0,2°, noe som tilsvarer en bevegelse på ca. 1-5 mm. Dette er godt under grensene som er fastsatt i Eurokode 5 for bruksgrensetilstanden (0,2-0,3°) og bruddgrensetilstanden (0,34-0,57°). Hellingene på søylene var innenfor ±0,1°, og akselerasjonene som ble registrert under byggearbeidene, var på rundt 30 mm/s. Sprengning i gruven ga akselerasjoner på opptil ca. 10 mm/s. Selv om disse verdiene oversteg prosjektets utløsende verdi på 5 mm/s, ble det ikke registrert noen skader på verken kirken eller altertavlen. Fotogrammetri og termografi bekreftet dette. Tøyningsmålerne viste svært små spenninger: ca. 1 MPa i strekk og 0,5 MPa i trykk i tresøylene, og praktisk talt null i stålbjelkene. Alt i alt viste resultatene at konstruksjonen var robust, og at kirken kunne flyttes uten risiko for skader. En annen viktig konklusjon var at overvåkingssystemet gjorde det mulig å handle proaktivt: Når utløsende verdier ble overskredet, ble det iverksatt umiddelbare kontroller, noe som økte sikkerheten og ga byggherren ro i sjelen.
Løsning
For å møte utfordringene ble det installert et avansert målesystem i flere trinn. Systemet var modulbasert og ble utvidet etter hvert som prosjektet skred frem:
- Juni 2024: Installasjon av akselerometre i storsalen og over altertavlen. En vindstasjon ble plassert på kirketaket.
- November 2024: Installasjon av inklinometre ved altertavlen og i hovedsalen for å registrere helninger og rotasjoner.
- Mars 2025: Installasjon av åtte BDI-tøyningsmålere på søyler og flere inklinometre i hjørnene av hallen for å overvåke søyleoppførselen.
- Juni 2025: Ytterligere fem BDI-tøyningsmålere ble installert på trebjelker, og to sveisede tøyningsmålere ble montert på stålbjelker. I tillegg ble inklinometrene oppgradert til et komplett 3D-system som kan måle helninger i hele bygningen.
Alle sensorene var trådløst koblet til en WSDA-nettverksbro via V-Link-noder, som synkroniserte og overførte data til en skyserver. Dataene omfattet vind, temperatur, akselerasjoner, helninger og tøyninger. Dette muliggjorde overvåking i sanntid, rask analyse og langtidslagring av data. I tillegg til sensormålinger ble fotogrammetri og termografi brukt til å bekrefte deformasjoner og mulige sprekker visuelt. Testløft i juni 2025 viste at kirken og armeringssystemet fungerte som planlagt. Den kombinerte metodikken – FEM-beregninger fra CAMATEC, praktiske målinger og kontinuerlig inspeksjon – skapte et helhetsbilde som bekreftet at flyttingen kunne gjennomføres uten risiko for skader.
Utstyr
- Vindstasjon for registrering av vindhastighet og -retning
- 9 treaksiale akselerometre for vibrasjonsanalyse
- 12 inklinometre for måling av helning og rotasjon
- 13 BDI-tøyningsmåler på søyler og bjelker
- 2 sveisede strekkmålere på stålbjelker
- 19 trådløse V-Link-noder
- WSDA-nettverksbro for synkronisering og sanntidsoverføring
- Fotogrammetriutstyr for geometrisk analyse
- Termografikamera for deteksjon av sprekker og lokale endringer
- Sprekkbreddemålere og lasermålere
- Temperatursensorer for klimaovervåking
Standarder
- EN 1995-1-1: Eurokode 5 – Prosjektering av trekonstruksjoner
- EN 1991-1-4: Eurokode 1 – Vindlast
- EN 1990: Eurokode – Grunnleggende konstruksjonsregler
- EKS 12: Boverkets konstruksjonsregler
- CAMATEC FEM-analyser og beregningsrapporter
- Wei, W., Sauvage, L. & Wölk, J. (2014). Grunnlagsgrenser for tillatte vibrasjoner for objekter
- Standardiserte metoder for ikke-destruktiv testing (akselerometri, inklinometri, tøyningsmåling)
