Problemställning
Kiruna kyrka, färdigställd 1912, är en av Sveriges mest kända träbyggnader och ett viktigt kulturarv. Som en följd av gruvdriften i Kiruna måste kyrkan flyttas cirka 1,5 km österut. Detta är en unik och tekniskt krävande uppgift eftersom kyrkan väger omkring 600 ton och samtidigt innehåller värdefulla inventarier som altartavlan ’Den heliga lunden’ av Prins Eugen samt en stor orgel. Flytten innebar att risker relaterade till vibrationer, lutningar, temperaturvariationer och vindpåverkan måste övervakas noggrant. Problemställningen låg i att skapa ett tillförlitligt övervakningssystem som kunde säkerställa att kyrkan kunde flyttas utan att ta skada, samtidigt som man verifierade teoretiska beräkningar från CAMATEC. Det innebar att projektet måste kombinera traditionella byggnadstekniska analyser med avancerad mät- och sensorteknik.
Resultat
Projektet resulterade i en mycket omfattande datainsamling och analys. Mätningarna visade att kyrkan i stort sett uppförde sig stabilt under byggarbeten, sprängningar i gruvan, starka vindar och provlyft. Altartavlans ram roterade maximalt 0,2° vilket motsvarar en rörelse på cirka 1–5 mm. Detta ligger långt under de gränser som Eurokod 5 anger för bruksgränstillstånd (0,2–0,3°) och brottgränstillstånd (0,34–0,57°). Pelarnas lutningar låg inom ±0,1° och accelerationer registrerade vid byggarbeten nådde ca 30 mm/s. Sprängningar i gruvan gav upp till ca 10 mm/s. Även om dessa värden översteg projektets triggervärde på 5 mm/s, noterades inga skador på varken kyrkan eller altartavlan. Fotogrammetri och termografi bekräftade detta. Töjningsgivare visade mycket små påkänningar: cirka 1 MPa i drag och 0,5 MPa i tryck i träpelarna samt i princip noll i stålbalkarna. Sammantaget visade resultatet att konstruktionen var robust och att kyrkan kunde flyttas utan risk för skador. En annan viktig slutsats var att övervakningssystemet möjliggjorde proaktivt agerande: när triggervärden överskreds gjordes omedelbara kontroller, vilket ökade säkerheten och gav beställaren trygghet.
Lösning
För att möta utmaningarna installerades ett avancerat mätsystem i flera etapper. Systemet var modulärt och byggdes ut i takt med att projektet fortskred:
- Juni 2024: Installation av accelerometrar i stora hallen samt ovan altartavlan. En vindstation placerades på kyrkans tak.
- November 2024: Installation av inklinometrar vid altartavlan och i stora hallen för att registrera lutningar och rotationer.
- Mars 2025: Installation av åtta BDI-töjningsgivare på pelare samt fler inklinometrar i hallens hörn för att följa pelarnas beteende.
- Juni 2025: Ytterligare fem BDI-töjningsgivare installerades på träbalkar och två svetsade töjningsgivare monterades på stålbalkar. Dessutom byggdes inklinometrarna ut till ett fullständigt 3D-system som kunde mäta lutningar i hela byggnaden.
Samtliga givare var trådlöst kopplade via V-Link-noder till en WSDA-nätbrygga, som synkroniserade och överförde data till en molnserver. Datan omfattade vind, temperatur, accelerationer, lutningar och töjningar. Detta gav möjlighet till realtidsövervakning, snabb analys och långsiktig datalagring. Utöver sensormätning användes fotogrammetri och termografi för att visuellt bekräfta deformationer och eventuella sprickor. Provlyft i juni 2025 visade att kyrkan och dess förstärkningssystem fungerade som planerat. Den kombinerade metodiken – FEM-beräkningar från CAMATEC, praktiska mätningar och kontinuerlig inspektion – skapade en helhetsbild som verifierade att flytten kunde genomföras utan risk för skador.
Utrustning
- Vindstation för registrering av vindhastighet och riktning
- 9 tri-axiella accelerometrar för vibrationsanalys
- 12 inklinometrar för lutnings- och rotationsmätning
- 13 BDI-töjningsgivare på pelare och balkar
- 2 svetsade töjningsgivare på stålbalkar
- 19 trådlösa V-Link-noder
- WSDA nätbrygga för synkronisering och realtidsöverföring
- Fotogrammetriutrustning för geometrisk analys
- Termografikamera för detektion av sprickor och lokala förändringar
- Sprickbreddsmätare och lasermätare
- Temperaturgivare för klimatövervakning
Standarder
- SS-EN 1995-1-1: Eurokod 5 – Dimensionering av träkonstruktioner
- SS-EN 1991-1-4: Eurokod 1 – Vindlast
- SS-EN 1990: Eurokod – Grundläggande dimensioneringsregler
- EKS 12: Boverkets konstruktionsregler
- CAMATEC:s FEM-analyser och beräkningsrapporter
- Wei, W., Sauvage, L. & Wölk, J. (2014). Baseline limits for allowable vibrations for objects
- Standardiserade metoder för oförstörande provning (accelerometri, inklinometri, töjningsmätning)
