Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per...

34
Stomstabilisering KAPITEL 4 DEL 1

Transcript of Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per...

Page 1: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

StomstabiliseringKAPITEL 4 DEL 1

Page 2: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stomstabilisering

• Innebär att man ser till att byggnaden klarar de

horisontella krafter som den utsätts för

Page 3: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Horisontella laster

• De viktigaste horisontella lasterna i Sverige är

– Vindlast

– Snedställningar

• I andra delar av världen ger även jordbävningar upphov

till horisontella laster

• De enda byggnader i Sverige som dimensioneras för

jordbävning är kärnkraftverk

Page 4: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Horisontella laster

• Kan orsaka ras – ex. Tomelilla oktober 2013

Page 5: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Exempel på horisontell stabilisering

Takbalk

Sträva

Pendel-

pelare

Takskiva

Väggskiva

Fackverk Ramverkan Skivverkan

Page 6: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stabilisering med fackverk

vindModell

Ny modell

Funkar inte!

Stag

Funkar!

Vindstag kan placeras på olika sätt

Page 7: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stabilisering med inspända pelare

(ramverkan)

vindModell

Ny modell

Funkar inte!

Funkar!

Momentstyv

infästning

Page 8: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stabilisering med treledsram

(ramverkan)

vindModell

Ny modell

Funkar inte!

Funkar!

Page 9: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stabilisering med skivverkan

vindModell

Ny modell

Funkar inte!

Funkar!

Stel skiva

Page 10: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stomstabilisering av hallbyggnader med

vindsträvor i väggar

Vindsträvor

Dragen Tryckt

Page 11: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stomstabilisering av hallbyggnader med

vinsträvor i tak

Takås Takbalk

Page 12: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stabilisering av hallbyggnad med

fackverk

Page 13: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stabilisering av limträstommar

13

Ramar, bågar liksom

ramar med fast

inspända pelare är

stabila i sitt eget plan.

För vind mot gavel

stabiliseras med

vindfackverk

Page 14: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stabilisering av hallbyggnad med

stålstomme

Page 15: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stabilisering av hallbyggnad med stålstomme

15

Page 16: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stomstabilisering

Page 17: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Stomstabilisering

17

Page 18: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Infästning av fackverksstång

18

Vantskruv

Vantskruv

TakbalkTakås

Page 19: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Exempel: Stomstabilisering med

fackverk

B=15 m

L=30 m

Bestäm dimensionerande kraft i den mest belastade strävan i de två

takfackverken samt dimensionerande kraft i vindsträvorna i väggarna.

Byggnaden finns i Lund, terrängtyp III. Byggnadens höjd är 5 m. Pelarna på

långsidan är 4 m höga.

Page 20: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Statisk vindlast

we = qpk (ze )cpe

we vindlast per ytenhet vinkelrät mot

den belastade ytan

qpk (ze) karakteristiskt hastighetstryck

(kraft per ytenhet)

ze referenshöjd för utvändig vindlast

cpe dimensionslös formfaktor som

beror av vindriktning och

byggnadens eller byggnadsdelens

form

Vindlasten är en variabel och bunden last.

Page 21: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Formfaktorer för vindlasthitta diagram för rätt byggnadsdel, geometri

väggar

Page 22: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Formfaktorer för vindlasthitta diagram för rätt byggnadsdel, geometri

väggar

Page 23: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Formfaktorer för vindlasthitta diagram för rätt byggnadsdel, geometri

cpe ,1 lokal formfaktor för en belastad area på 1 m2. Den används

vanligen för dimensionering av fästdon och små element

som beklädnads- och takelement.

cpe ,10 global formfaktor för en belastad area på 10 m2. Den

används

vid dimensionering av bärverk som helhet.

1 1 1 1

Page 24: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Exempel: Stomstabilisering med fackverk

Fackverk i tak, vind mot långsida

Vind mot

långsidaVindsträvor

på gavel

Vindsträvor

på gavel

Stödreaktion Rg

R/2 R/2R R R RR

Page 25: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Exempel: Stomstabilisering med fackverk

Fackverk i vägg, vind mot långsida

Stödreaktion Rg

från fackverk i tak

Page 26: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Exempel: Stomstabilisering med fackverk

Fackverk i tak, vind mot gavel

26

Vind

mot

gavel

Vindsträvor på

långsida

Vindsträvor på

långsida

Stödreaktion Rg

Page 27: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Exempel: Stomstabilisering med fackverk

Fackverk i vägg, vind mot gavel

Stödreaktion Rg

från fackverk i tak

Page 28: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Balk-pelarsystem och treledsram

Fritt upplagd takbalk

Fast inspända pelare

Momentstyva hörn

Fixlager

Led

1. Balk-pelare-system

(tvåledsram)

2. Treledsram eller båge

Page 29: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Balk/pelarstomme som stabiliseras med

fast inspända pelare

Page 30: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Infästning av Pelare (ledad)

Page 31: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Fast inspänd stålpelare

NVM

Betongfundament

ca 50 mm

Ingjutnings-

längd

Grundskruvar med mutter och

bricka på ömse sidor om fotplåten

Undergjutning med

expanderande bruk

Stålpelare

Fotplåt

a) Praktiskt utförande av pelarfot

N

V

M

z

inre

hävarm

Tryck från

betong mot

fotplåtDragkraft i

grundskruvar

b) Beräkningsmodell av pelarfot

Page 32: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Eftergivlighet hos inspänning

crNcrN

L

L

= 2.0

L

L

> 2.0

Page 33: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Anslutning takbalk-pelare

Fackverksbalk Pelare

Topplåt

2 st skruvförband M24

A A

Avlånga hål

Balkfot till fackverksbalk

Sektion A-A

Page 34: Stomstabilisering - Konstruktionsteknik | Konstruktionsteknik · pk (z e)c pe w e vindlast per ytenhet vinkelrät mot den belastade ytan q pk (z e) karakteristiskt hastighetstryck

Hallbyggnad med treledsram

Led

Led

Moment-

styvt hörn

A

A

A - A

Takå

s

PrimärbalkL-stång

Stagning av

underfläns

Bättre med vajrar på båda sidor

(vid osymmetriska laster)