föreläsning 4 del 1 stomstabilisering - kstr.lth.se · pdf filekonstruktionsteknik,...

Konstruktionsteknik, LTH

Föreläsning 4 – del 1

Stomstabilisering

1

Konstruktionsteknik, LTH

Stomstabilisering Disposition

• Laster

• Stabilisering - allmänt

• Stabilisering av flervåningsbyggnader

• Vertikala stabiliserande enheter

• Bjälklag som styv skiva

2

Konstruktionsteknik, LTH

Stomstabilisering

Är det bärande system som tar hand om de horisontella laster som

konstruktionen utsätts för

3

Konstruktionsteknik, LTH

Horisontella laster

• Vindlast

• Laster som uppkommer pga. snedställning

• (Jordbävningslaster)

• (Flodvågor)

4

Konstruktionsteknik, LTH

Uppdelning av vindlast mot hallbyggnad

5

c L

qv kN/m2

Vindlast

q=qvc kN/m

R

R R/2 R

R R

R R

R/2 R/2

R R

R R

R/2 R

3R

3R

3R

3R

R=qL/2= qvc L/2 kN

Konstruktionsteknik, LTH

Vindlast mot skelettstomme

6

6

c

L

L

L P1

Vind

P1=qlovart cL

P1

P1/2

P2

P2/2

P2= qlä cL

6 c

L

L

L P 1

Vind

Konstruktionsteknik, LTH

Snedställning av pelare/väggar

7

0

0 0 0 0

0

a)

0

b)

0

Systematisk

snedställning 0

Slumpmässig

snedställning

Dimensionerande

snedställning

enskild pelare

md =0 +

Dimensionerande

snedställning system

md =0 +/n

Konstruktionsteknik, LTH

Ekvivalent horisontalkraft

ddd

dd

VL

aVH

aVLH

8

d H

d V

d V

d V d V d V Inverkan av

snedställning beaktas

genom en ekvivalent

horisontalkraft

mddd nVH

a Vd

L

Vd Hd

=

Konstruktionsteknik, LTH 9

V=vertikalkraft

i pelare/vägg

Konstruktionsteknik, LTH

Snedställningsvinkel betongelement

10

mhmd 0

0005,00

h lh

2

13

2 h

m

nm

115,0

l

är ett grundvärde,

är en reduktion för längd eller höjd,

, dock

är en reduktion för antal konstruktionsdelar,

är längden på elementen, (våningshöjden)

är antalet element som samverkar i stabilitetshänseende. n

Konstruktionsteknik, LTH

Snedställningsvinkel stålpelare

11

är antalet element som samverkar i stabilitetshänseende.

nmd

012,0003,0

n

Konstruktionsteknik, LTH

Dimensionerande lastkombination EQU

• Förlorad statisk jämvikt för (del av) bärverk betraktad som stel kropp

• 𝛾𝑑1,1(𝐺𝑘𝑗,𝑠𝑢𝑝 eller 𝐺𝑘𝑗,𝑖𝑛𝑓) + 𝛾𝑑1,5𝑄𝑘,1 + 𝛾𝑑1,5𝜓𝑜,𝑖𝑄𝑘,𝑖

12

Konstruktionsteknik, LTH

Ledad ram

13

vind Modell Fungerar inte!

Konstruktionsteknik, LTH

Stabilisering med pelare

14

Fungerar!

Fungerar! Momentstyv

infästning

Tvåledsram

Momentstyva

hörn

Konstruktionsteknik, LTH

Stabilisering med skivor och stag

15

Fungerar!

Stag

Fungerar!

Stel skiva

Konstruktionsteknik, LTH

Stomstabilisering med skivor

16

A B

C

b a

c

m n o

A B

C

D

Två väggskivor och en

takskiva – inte stabil

Tre väggskivor och en

takskiva – stabil

Väggskivornas plan får inte

skära varandra i samma

punkt

Konstruktionsteknik, LTH

Stabilitet

17

Instabilt – bristande vridmotstånd Stabilt

Styv skiva Styv skiva

Konstruktionsteknik, LTH

Stomstabilisering med skivor och väggar

18

e

F

F1

m n

o

f

r

B

A

C D Rm

Ro

Rn

Konstruktionsteknik, LTH

Stomstabilisering med skivor

19

A B

C

D

D

D

Takskiva

Vindförband i

gavel

Vindförband

i gavel

Vindförband i

långsida

Konstruktionsteknik, LTH

Stabilisering Hur förs horisontella laster (vind) ner till grunden?

20

Bjälklag Väggar

Konstruktionsteknik, LTH 21

trappa hiss

betongvägg

betongvägg

Det krävs minst tre väggskivor vars plan inte skär varandra i

samma punkt

De stomstabiliserande elementen skall placeras så långt

som möjligt från byggnadens centrum

Konstruktionsteknik, LTH 22

trappa hiss

A A

Stomplan

trapphus

pendel-

pelare

Sektion A

Två trapphus kan ofta

vara tillräckligt för att

stabilisera stommen

om trapphusen är rätt

placerade

Konstruktionsteknik, LTH

Skivverkan i tak

23

vindförband

takplåt fasadpelare

primärbalk

kantbalk

gavelbalk

gavelpelare

vindlast q

N N M V b

Perspektiv av byggnad

stabiliserad med skivverkan i

tak och vindstag i vägg.

Endast en del av takskivan

visas.

b

L (L>1.5b)

vindlast q

A

C

B

D

visas i ovan

perspektiv

V

M V

N

N

z

Fläns=kantbalk

Liv=takplåt

Fläns=kantbalk

Analogi med balk

Konstruktionsteknik, LTH

Kantbalk

24

vindförband

takplåt fasadpelare

primärbalk

kantbalk

gavelbalk

gavelpelare

vindlast q

N N M V b

takbalk

takplåt kantbalk

takbalk

takplåt Takås/

kantbalk

a) plåt direkt på

takbalkar – speciell

kantbalksprofil

b) plåt på takåsar –

yttersta åsen (här en Z-

profil av tunnplåt)

fungerar som kantbalk

Konstruktionsteknik, LTH 25

Prefabbjälklag i

ett fack

Prefabbjälklag i

två fack

Konstruktionsteknik, LTH 26

Tvärkrafter tas upp genom friktion i fogar

mellan betongelementen

Konstruktionsteknik, LTH

Detaljlösningar –prefab betong

27

Upplag för HDF-plattor

Fogyta med friktion

Konstruktionsteknik, LTH 28

Ändförankring av HDF-bjälklag

Konstruktionsteknik, LTH 29

Ändförankring av plattbärlag

Konstruktionsteknik, LTH

Träregelvägg som skjuvväg

30

Anatomy

F

Konstruktionsteknik, LTH

Stabilisering genom skjuvvägg

31

Konstruktionsteknik, LTH 32

Skjuvdeformation

i belastad vägg

Konstruktionsteknik, LTH 33

Shear walls of solid wood

elements

Characteristic shear

strength fvk

Nailed elements: 0.45 MPa

Glued elements: 2 Mpa

Source: Massivträhandboken

Konstruktionsteknik, LTH 34

Ett system med massiva träbjälklag

behandlas analogt med en betongstomme

Konstruktionsteknik, LTH

Bjälklag av massivträ

35

Skruvar i

plywoodremsa

Konstruktionsteknik, LTH 36

Sammanfogning av bjälklagselement

Självborrande

skruv

Konstruktionsteknik, LTH 37

Sammanfogning av väggelement