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

Konstruktionsteknik, LTH

Föreläsning 4 – del 1

Stomstabilisering

1


Stomstabilisering Disposition

• Laster

• Stabilisering - allmänt

• Stabilisering av flervåningsbyggnader

• Vertikala stabiliserande enheter

• Bjälklag som styv skiva

2


Stomstabilisering

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

konstruktionen utsätts för

3


Horisontella laster

• Vindlast

• Laster som uppkommer pga. snedställning

• (Jordbävningslaster)

• (Flodvågor)

4


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


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


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


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


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


Snedställningsvinkel stålpelare

11

är antalet element som samverkar i stabilitetshänseende.

nmd

012,0003,0

n


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


Ledad ram

13

vind Modell Fungerar inte!


Stabilisering med pelare

14

Fungerar!

Fungerar! Momentstyv

infästning

Tvåledsram

Momentstyva

hörn


Stabilisering med skivor och stag

15

Fungerar!

Stag

Fungerar!

Stel skiva


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


Stabilitet

17

Instabilt – bristande vridmotstånd Stabilt

Styv skiva Styv skiva


Stomstabilisering med skivor och väggar

18

e

F

F1

m n

o

f

r

B

A

C D Rm

Ro

Rn


Stomstabilisering med skivor

19

A B

C

D

D

D

Takskiva

Vindförband i

gavel

Vindförband

i gavel

Vindförband i

långsida


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

20

Bjälklag Väggar


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


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


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


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


Prefabbjälklag i

ett fack

Prefabbjälklag i

två fack


Tvärkrafter tas upp genom friktion i fogar

mellan betongelementen


Detaljlösningar –prefab betong

27

Upplag för HDF-plattor

Fogyta med friktion


Ändförankring av HDF-bjälklag


Ändförankring av plattbärlag


Träregelvägg som skjuvväg

30

Anatomy

F


Stabilisering genom skjuvvägg

31


Skjuvdeformation

i belastad vägg


Shear walls of solid wood

elements

Characteristic shear

strength fvk

Nailed elements: 0.45 MPa

Glued elements: 2 Mpa

Source: Massivträhandboken


Ett system med massiva träbjälklag

behandlas analogt med en betongstomme


Bjälklag av massivträ

35

Skruvar i

plywoodremsa


Sammanfogning av bjälklagselement

Självborrande

skruv


Sammanfogning av väggelement

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

Documents