Strategiska överväganden vid tillbyggnation - Ekonomiska och hållfasthetsmässiga konsekvenser utifrån snölastreglering

Transkript

1 LIU-ITN-TEK-G-13/021-SE Strategiska överväganden vid tillbyggnation - Ekonomiska och hållfasthetsmässiga konsekvenser utifrån snölastreglering Max Jigander Department of Science and Technology Linköping University SE Norrköping, Sweden Institutionen för teknik och naturvetenskap Linköpings universitet Norrköping

2 LIU-ITN-TEK-G-13/021-SE Strategiska överväganden vid tillbyggnation - Ekonomiska och hållfasthetsmässiga konsekvenser utifrån snölastreglering Examensarbete utfört i Byggteknik vid Tekniska högskolan vid Linköpings universitet Max Jigander Handledare Anders Vennström Examinator Dag Haugum Norrköping

3 Upphovsrätt Detta dokument hålls tillgängligt på Internet eller dess framtida ersättare under en längre tid från publiceringsdatum under förutsättning att inga extraordinära omständigheter uppstår. Tillgång till dokumentet innebär tillstånd för var och en att läsa, ladda ner, skriva ut enstaka kopior för enskilt bruk och att använda det oförändrat för ickekommersiell forskning och för undervisning. Överföring av upphovsrätten vid en senare tidpunkt kan inte upphäva detta tillstånd. All annan användning av dokumentet kräver upphovsmannens medgivande. För att garantera äktheten, säkerheten och tillgängligheten finns det lösningar av teknisk och administrativ art. Upphovsmannens ideella rätt innefattar rätt att bli nämnd som upphovsman i den omfattning som god sed kräver vid användning av dokumentet på ovan beskrivna sätt samt skydd mot att dokumentet ändras eller presenteras i sådan form eller i sådant sammanhang som är kränkande för upphovsmannens litterära eller konstnärliga anseende eller egenart. För ytterligare information om Linköping University Electronic Press se förlagets hemsida Copyright The publishers will keep this document online on the Internet - or its possible replacement - for a considerable time from the date of publication barring exceptional circumstances. The online availability of the document implies a permanent permission for anyone to read, to download, to print out single copies for your own use and to use it unchanged for any non-commercial research and educational purpose. Subsequent transfers of copyright cannot revoke this permission. All other uses of the document are conditional on the consent of the copyright owner. The publisher has taken technical and administrative measures to assure authenticity, security and accessibility. According to intellectual property law the author has the right to be mentioned when his/her work is accessed as described above and to be protected against infringement. For additional information about the Linköping University Electronic Press and its procedures for publication and for assurance of document integrity, please refer to its WWW home page: Max Jigander

4 Strategiska överväganden vid ombyggnation Ekonomiskaochhållfasthetsmässigakonsekvenserutifrån snölastreglering. MaxJigander EXAMENSARBETE Norrköping LinköpingsUniversitet Byggnadsteknik 1

5 Sammanfattning Pågrundavdenyaintroduceradesnölastnormernaställshögrekravpåbyggnader Jönköpingsområdetäntidigare.Anledningentillattvärdetharökatärdelspågrund avattnyalastkombinationertillämpasvidlastnedräkningmenävenpågrundav ökadnederbörd.ytterligareanledningartillattuppdateringenavnormernavar tvungenattgörasärattettflertaltakmedstoraspännvidderharunderdesenaste årenkollapsatsverige. Viddimensioneringutavbefintligakonstruktionermåstenyanormertillämpas, oavsettomkonstruktionenärsedantidigaredimensioneradmedäldrenormer.på grundavfalletgerdimensioneringsberäkningarettökatvärde,därförmåste strategiskaövervägandengörasvidombyggnation.syftetmedrapportenäratt belysaskillnadermellanäldreochnyaberäkningsnormersomuppstårvid lastnedräkningochdimensionering. Vidombyggnationkanprinciptvåvalgöras.Antingengenomförsombyggnationen ocheventuelltförstärkskonstruktionensombidrartillhögakostnader,elleravbryts ombyggnationen.omdetandraalternativetväljsfinnsriskenförårligakostnader formavsnöröjning,takrasellervärstafallnekadnyttjanderättavhelaellerdelar utavbyggnaden.dessaalternativmåstedärföranalyserasmedhänsyntill hållfasthetochkostnaderföratterhållaenbralösning. 1

6 Abstract Becauseofthenewintroducedsnowloadshigherdemandisappliedonbuildings injonkopingarea.thereasonthatthevaluehasincreasedispartlybecausenew loadcombinationsthatisappliedondimensionequationsbutalsobecauseofthe intensifiedprecipitation.additionalreasonstotheupdatedstandardsarethat severalroofswithlargespanshaveinrecentyearscollapsedinsweden. Whenusingdesignequationsonexistingconstructions,newstandardsmustbe applied,whetherifthestructureisfurtherbackdesignedwitholderstandards.due tothecase,thenewstandardsresultinanincreaseddimensionvalue;therefore strategicconsiderationsmustbedoneincaseofreconstruction.thepurposeofthe reportistohighlightthedifferencesthatoccurwhencalculatingloadsanddesign. Incaseofreconstructionofanoldconstruction,basicallytwooptionscanbedone. Eithercarrythroughthereconstructionandpossiblyenhancethestrengthofthe constructionatlargecostsorchoosenottoperformtheextension.ifthelatter optionismadeitmayresultin;annualcostsofclearingsnowofroofs,theriskof roofcollapseorevendeniedaccessrightstoall,orpartsofthebuilding.these optionsmustbeanalysedwithconsiderationtostrengthandcoststoresultin goodsolution. 2

7 Förord Storttacktilldesombidrogmedhjälpförattgöradenhärrapportengenomförbar. Tacktillminexaminatorochhandledarefördenkonstruktivakritikenochhjälpen. SpecielltvilljagtackaföretagetSwecoochalladessanställaJönköping,delsföratt nilätmigutföramittarbetehosermenocksåförenriktigtroligtid! 1

8 Innehållsförteckning INLEDNING BAKGRUND SYFTEOCHFRÅGESTÄLLNING MÅLGRUPP AVGRÄNSNINGAR METOD KÄLLOR STRUKTUR...5 LASTERPÅBÄRVERK EUROCODES,EUROPASTANDARDER BKR94,BOVERKETSKONSTRUKTIONSREGLER TILLÄMPNINGSOMRÅDEOCHNORMÖVERGÅNG PARTIALKOEFFICIENTMETODEN LASTTYPERPÅBÄRVERK Egentyngd Variablalaster Olyckslaster KARAKTERISTISKALASTVÄRDEN Snölastvärdepåmark LASTREDUCERING SÄKERHETSFAKTOR LASTKOMBINATIONER Lastkombinationer,Eurokod Lastkombinationer,BKR...26 BERÄKNING BERÄKNINGSEXEMPEL,EUROKODER BERÄKNINGSEXEMPEL,BKR TILLÄMPNINGPRAKTIK...30 SLUTSATSOCHDISKUSSION SLUTSATSOCHDISKUSSION...31 REFERENSLISTA...33 LITTERATUR...33 ELEKTRONISKAKÄLLOR...33 BILAGOR

9 Figur-,tabell-ochbilagsförteckning FIGURER... FIGURDensamladenederbördsmängden,Luleåvinternår09/ FIGURFördelningavbärförmåga-ochlasteffektsmätvärden...11 FIGURLastfördelningoch-fraktil...18 FIGURSnölastpåmarkmedrespektivegrundvärde,Eurokod...19 FIGURSnölastpåmarkmedrespektivegrundvärde,BKR...20 FIGURTvåstödsbalk...27 TABELLER... TABELLEurokodsystemetsindelningar... TABELLTunghetförolikamaterial...14 TABELLKarakteristiskalasterochreduceringsfaktorerenligtEurocode...15 TABELLKarakteristiskalasterenligtBKR,BFS1993: TABELLLastreduktionsfaktorerEurokod...21 TABELLLastreduktionsfaktorerBKR...22 TABELLSäkerhetsfaktorerenligtEurokod...22 TABELLPartialkoefficienterförsäkerhetsklasserenligtBKR...24 BILAGOR... BILAGAUnderrubrikerförEurokoder...35 BILAGATunghetförolikamaterial...36 BILAGASnölastpåmarkSverigeskommunerenligtEurokod...37 BILAGASnölastpåmarkSverigeskommunerenligtBKR

10 1 Inledning 1.1 Bakgrund År1994börjadeBoverketsbyggregler,BBRochBoverketskonstruktionsregler,BKR attgälla.boverketsbyggreglergällerfortfarande,dockupphördesbkrattgällaoch frånochmedden2:amaj2011fårendasteurokodertillämpasviddimensionering avbärandekonstruktioner. 1 Denyadimensioneringsreglernabenämns EurokodernaochtillsammansmedBoverketsEKS(Europeiska konstruktionssystem)ärdeuppdeladeolikaavdelningarberörandeolika dimensioneringsområden. Pågrundavdenyaintroduceradekonstruktionsreglernatillkomnyasnölastnormer, vilkaställerhögrekravpåbyggnaderjönköpingsområdetäntidigare.ettökat värdefrån(1.52.0)till(2.53.0)kn/ m 2 påsnölaster.anledningentillattvärdet harökatärdelspågrundavattnyalastkombinationertillämpasvidlastnedräkning menävenpågrundavattdetsnöarmerenligtsnödjupsmätningargjordasverige. Ytterligareanledningartillattuppdateringenavnormernavartvungenattgörasär pågrundavattettflertaltakmedlångaspannharkollapsatdesenasteåren Sverige. 2 Trotsattenbyggnadärberäknadmedäldrenormermåstedenyastenormerna tillämpasvid 3 Uppförandeavennybyggnad. Tillbyggnation. Ändringavbyggnad/ ombyggnation. Mark-ochrivningsarbeten. ochmedövergångentilldagensgällandedimensioneringsregler,europastandarder beslötsden7:eapril2006attändrareglernagällandesnölaster.denyasnölasterna träddekraftden9:emaj2011medenövergångstidframtillsden1:aseptemberår 1 Boverket(2013).Reglerombyggande[www] Bygga-- forvalta/ Regler-om-byggande/ Konstruktionsregler-EKSHämtat24/ BoverketinformeraromnyareglerförsnölastrevideradBKR(2006),Boverket, sida 3 BoverketsförfattningssamlingBFS2011:10,EKS(2011).Boverket.s.1. 1

11 Ändringarnamedfördeförändradegrundvärdenförblandannatsnölaster, avdelningc,en1991,lasterpåbärverk.jönköpingsområdetärettavdeområden somharfåttrelativtstoraförändringarpåsnölastvärdetochkommerdärföratt behandlasdennarapport.revideringenavsnölasternaberorpånyauppgifterom nederbördenbaseradepåsnödjupsmätningarfrånsmhi. 5 Denyasnölastvärdena kommerdennarapportattanalyserasutifrånsyfteochfrågeställning. 1.2 Syfte och frågeställning Syftetmeddennarapportärattbelysaskillnadermellanäldre,inaktivaochnya, aktuellanormersomuppstårvidlastnedräkningochdimensionering.resultatetpå arbetetskaresulterasvarpåfrågeställningarnanedan. Hurpåverkarregleringenbefintligaberäkningarochbyggnadersomär dimensionerademedgamlaberäkningsnormer? Vilkastrategiskaövervägandenbörmantaurekonomiskaoch hållfasthetsmässigaaspekterinförenombyggnationavbefintlig konstruktion? 4 BoverketinformeraromnyareglerförsnölastrevideradBKR(2006),Boverket, sida2. 5 BoverketinformeraromnyareglerförsnölastrevideradBKR(2006),Boverket, sida2. 2

12 1.3 Målgrupp Rapportenärfrämstskrivenförkonstruktionskonsulter,studerandeoch privatpersonersomärrelativtinsattaämnet,därförkommerinteallinformation attbeskrivasfullttilldjupet.desomvillsättasiginmerämnetrekommenderas läsaföljandelitteratur. BoverketsförfattningssamlingBFS2010:28,EKS(2010).Boverket. BoverketsförfattningssamlingBFS2011:10,EKS(2011).Boverket. BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskola BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.ISBN: PaulJohannessonBengtVretblad(2005)Byggformlerochtabeller.Liber AB.11.uppl. Plan-ochbygglagen2010:900(2011).svenskförfattningssamling(SFS), Socialdepartementet. 1.4 Avgränsningar rapportenkommerendastjönköpingsområdetattanalyseraseftersomskillnaden mellandenyaochdegamlanormernaärstorainomområdet.beräkningarkommer endastattbelysastålbalkaravklassenheaochkommerintetauppskillnaderför olikamaterial. Problemetkommerendastattbelysaspåsadeltakmedlitenvinkelföratt simplifieraberäkningsgångar,dettagällerförbådefackverkochbalkar. Lastkombinationerkommerendastattanalyserasutifrånattlasternaär ogynnsamma,utanolyckslastochbrottgränstillstånd.hänsynkommerintetas emotvindlastochnedböjning.kostnadsuppskattningkommerattavgränsastill materialkostnaderformavstålbalkarochdärförintesetillproduktion-och projekteringskostnader.beräkningarkommerendastattutförasmedhänsyntill ombyggnationhöjdled,alltsåpåbyggnationochinteexpansion. 3

13 1.5 Metod GenomattstuderaBoverketsförfattningssamlingargesengodgrundförhurde olikareglernaochpraxistillämpasvidkonstruktionsberäkning.boverketharett egetbokförlagsomgettuttrycktlitteratur.boverketpubliceraräven nyhetsbroschyrervidnamn Boverketinformerar sominnehålleruppdateringar ämnadeförallmänheten.litteraturangåendebyggnadskonstruktionharäven studerats.utöverdenstuderadelitteraturenharkontaktupprättatsmedboverket förattsvarapådelaravfrågeställningarnamedenjuridiskbakgrund. Genomattstuderauppdateradinformationochäldrenormerkanenjämförelse görasmellandenyarespektivedegamlaberäkningsnormerna.utifrånskillnaderna påberäkningarkanslutsatsererhållas. Arbetetkommerattbelysafrågeställningenutifrånett case dåenåtgärdabsolut krävs,detvillsägadåskillnadenmellanberäkningarutifråndenyaochdeäldre gällandenormernaärsåpassstoraattkonstruktionenärriskzonenför användningsområdet.casetkommerattföreställaettfalldåenindustribyggnadska kompletterasformavenombyggnationpåhöjden,exempelkanvaraenstyrcentral ellerbehållaresombidrarmedutökadviktpåtakkonstruktionen.falletkommer genomberäkningarnakunnasvarapåomombyggnationenochdesstillhörande konstruktionsdelarbehöverförstärkasellerinte.beräkningarnakommerattutföras manuelltochstyrkasmedenkostnadsuppskattningförjämförelsemedden ursprungligaombyggnationenskostnad. 1.6 Källor KällorsomstuderatsärfrämstBoverketsföreskrifterformavbroschyrereller författningssamlingar.andrakällorsomhargranskatsärlitteraturom konstruktionsberäkning,därstordelavlitteraturenliggersomgrundför utbildningentillbyggnadsingenjörpålinköpingstekniskahögskola.äventryckta källorsomintelängreäraktuellafrånboverketharstuderatsförattefterforska äldre,inaktuellaberäkningsmetoder.kostnader förmaterialkommerfrånbegroup, enåterförsäljareavbalkarochkandärförvarierafrånförsäljaretillförsäljare. Utöverlitteraturensomstuderatsharävenberäkningsmetoderanvänts. Beräkningsmetodernaärstandardiseradeochanvändsutavflerakonsultbolagför hållfasthets-ochdimensioneringsberäkning. 4

14 1.7 Struktur Rapportenäruppbyggdgenomattförstgeläsarenenteoretiskgrundbakom dimensioneringsprinciper,deingåendevariablernalastnedräkning,lasterpå bärverksamtinformationomsnölasterskarakteristiskavärde.därefterredogörs reglerochpraxissomtillämpasviddimensionering.dåengodteoretiskgrundhar givitstillämpasteorinpåberäkningsexempel.konstruktionsberäkningarnakommer sedanföljasuppavettavsnittomtillämpningpraktikenochkostnader.figureroch beräkningarskastyrkadekonsekvensersomkanuppkommaomeneventuell åtgärdskullekrävasvidenombyggnation. Avslutningsvisföljsendiskussionavvilkaslutsatsersomrapportenresulterari,följt avreferenslistorochbilagor. 5

15 2 Laster på bärverk 2.1 Eurocodes, Europastandarder Viddimensioneringavbyggnadskonstruktionertillämpasstandardiserade beräkningsmetoder.deberäkningsmetodersomäraktuelladagslägetbenämns Eurocodes(EC),ellerEurokoderpåsvenska.Beräkningsmetodernaärframtagnaav organisationencenochbeståravtioolikaindelningarvaravdetioindelningarna delasupp59underrubriker.de59underrubrikernautgörenegenseparat standard,sebilagaförlistaavunderrubriker.deeuropeiskastandardernaför dimensioneringharsuccessivtinförtssverigedesenasteåren,meden övergångsperiodmellan tabellnedanvisaseurokodernasolika indelningar. EN: Eurokod: Titel: 1990 Eurokod(0) Grundläggandedimensioneringsregler 1991 Eurokod1 Lasterpåbärverk 1992 Eurokod2 Betongkonstruktioner 1993 Eurokod3 Stålkonstruktioner 1994 Eurokod4 Samverkanskonstruktionerstål betong 1995 Eurokod5 Träkonstruktioner 1996 Eurokod6 Murverkskonstruktioner 1997 Eurokod7 Geokonstruktioner 1998 Eurokod8 Dimensioneringm.a.pjordbävning 1999 Eurokod9 Aluminiumkonstruktioner TabellEurokodsystemetsindelningar 7 Eurokodernaärförvissoeuropastandarder,därförinnehållerdeettstortantal nationelltvalbaraparametrar.denationellavalbaraparametrarnaärvärdensom gällerföraktuelltlandsomkonstruktionenskadimensionerasi.vissafallanges ekvationer,metoderellerhelatabeller,iblandendastenstakavariabler.defallsom nationellaparametrarharframtagitsbetecknasdemedettnummersomavslutas med N. 8 6 SvenskabetongföreningenshandboktillEurokod2(2012),Betongföreningen,sidan iv,utgåva2. 7 Ibid.Sidan2,kapitel1. 8 Ibid.Sidan1,kapitel1. 6

16 Nationelltvalbaraparametrarär. 9 Allapartialkoefficienter Parametrarsomberorpåblandannatlokalisering o Klimat,tillexempelsnölast,vindlast,täckskiktmedmera. o traditionerochsäkerhetstänkande,t.exdiverseminimikrav Parametrarsommanintekunnatenasom o t.ex.siffervärdenempiriskaformler o Vissaberäkningsmetoder 2.2 BKR 94, Boverkets konstruktionsregler Boverketskonstruktionsregler,BKR94infördesden1ajanuari1994ochgavsutav Boverket. 10 BKR94ärenregelsamlingsominnehållerprecissomEurokoderna standardiseradeberäkningsmodellerförolikadimensioneringsområden.debåda normernabyggerpåsammaprinciper,partialkoefficientmetoden,ellerocksåpkmetodendäremotupphördebkr94attgälladen2amaj2011ochersattesheltutav EurokodernaochboverketsEurokodsystem,EKS Tillämpningsområde och normövergång Dåkravställspåbärförmåga,stadgaochbeständighethosbyggnadsverkgäller dimensioneringsföreskrifterna.detvillsägavid: 12 Uppförandeavbyggnad Tillbyggnation Ändringavbyggnad/ ombyggnation. Mark-ochRivningsarbeten Dimensioneringskautförasgenomantingenberäkning,provningellergenomnågon kombinationavdebådafallen,dockinteomdetäruppenbartobehövligt SvenskabetongföreningenshandboktillEurokod2(2012),Betongföreningen,s.3, kap BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskola.kap.s Boverket(2013).Reglerombyggande[www] Bygga-- forvalta/ Regler-om-byggande/ Konstruktionsregler-EKS/ Hämtat2/ BoverketsförfattningssamlingBFS2010:28,EKS(2010).Boverkets Ibid.s.8. 7

17 Enavanledningarnatillattuppdateringutavsnölastnormernagjordesberorpåatt vintern2009/ 2010rasadedrygt180takpåstorabyggnaderinSverige.figur visasdensamladenederbördsmängdenförluleåvintern2009/ Meddenya beräkningsnormernagällerattsannolikhetenförattettrasdärmänniskolivärfara ärungefärettrasperenmiljonbyggnaderochår(iteorin). 15 Figurdensamladenederbördsmängden,Luleåvinternår09/ Debefintligabyggnadersomdimensioneratsmedgamlanormerpåverkasformellt inte,förutomdånågotavfallenpunktlistanutförssomredovisasovandetta avsnitt.däremotuppmanarboverketatt Enlämpligåtgärdförfastig- hetsägare[sic!]inomområdenmedökandesnölastkanvaraåterkommandetillsynav utsattakonstruktionsdelar. och Ettannatalternativextremasituationerär snöröjning Boverketinformeraromsnölastpåmarkenjämförelsemellanverkligtutfalloch lastvidverifiering(2011),boverket,s BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.s Boverketinformeraromsnölastpåmarkenjämförelsemellanverkligtutfalloch lastvidverifiering(2011),boverket,s BoverketinformeraromnyareglerförsnölastrevideradBKR(2006),Boverket, sida2. 8

18 Enligtlagskaenbyggnadstekniskaegenskapskrav,dettafallbärförmåga,stadga ochbeständighetvarauppfyllt.byggnadenskaocksåvarautformadfördetavsedda ändamålet.vilketresulterarattkravenävenskauppfyllasdåändringeller uppförandetsker.dockkrävsingaåtgärderpåenbefintligbyggnadsomär dimensioneradmedgamlaberäkningsnormeromingenhandlingsker. 18 Däremot kannyttjanderättavettbyggnadsverknekasombyggnadsnämndenanser otillräckligsäkerhet. 33 Byggnadsnämndenfårförbjudadensomägerellerhar nyttjanderätttillettbyggnadsverkattanvändahelaellerdelarav byggnadsverket,om 1.byggnadsverketharbristersomkanäventyrasäkerhetenfördemsom uppehållersigellernärhetenavbyggnadsverket. 19 Medbegreppetändringingåräventillbyggnadochombyggnad.Entillbyggnadären åtgärddåökningavbyggnadensvolymsker.enombyggnadärenändringsom innebäratthelaellerdelaravbyggnadenpåtagligtförnyas.enbetydandedelkantill exempelvaratrapphusmedomgivandelägenheterellerenförstärkningaven takkonstruktion. Definitionenavändringochombyggnationfokuserarintepå åtgärdensstorlek,utanpåvilkakonsekvenserändringenfårförbyggnaden. 20 Vid ombyggnadellernybyggnadskalldeföreskrivnareglerna,dettafalleurokoderna uppfyllasför: 21 1.vidnybyggnaduppfyllsförhelabyggnaden, 2.vidombyggnaduppfyllsförhelabyggnadeneller,omdettainteär rimligt,denbetydandeochavgränsbaradelavbyggnadensompåtagligt förnyasgenomombyggnaden,och 3.vidannanändringavenbyggnadänombyggnaduppfyllsfrågaom ändringen.närdetgällerkravetskahindermottillgänglighettill elleranvändbarhetavlokalerditallmänhetenhartillträdetrotsförsta stycketalltidavhjälpas,omhindretmedhänsyntilldepraktiskaoch ekonomiskaförutsättningarnaärenkeltattavhjälpa. Då varatillgängligochanvändbarförpersonermednedsatt rörelse-ellerorienteringsförmåga. 18 Plan-ochbygglagen2010:900kap.5.Kravpåbyggnadsverk,byggprodukter, tomterochallmännaplatser. 19 Plan-ochbygglagen2010:900kap.1133 tillsyn,tillträde,ingripandenoch påföljder. 20 Regelsamlingförbyggande,BBR(2012)Boverkets Plan-ochbygglagen2010:900kap.2 och3. 9

19 Detfinnsundantagsfall,dockmåstedestyrkasavbeslutfrånmyndigheteller regering.alltsåfinnsriskenattbehövakompletteraettheltbyggnadsverkvid ombyggnation Regeringenellerdenmyndighetsomregeringenbestämmerfår meddeladeföreskrifteromkravpåbyggnadsverk,tomter,allmänna platserochannatsomomfattasavkap.ochsomutöver bestämmelsernakap.behövs 1. tillskyddförliv,personligsäkerhetellerhälsa Partialkoefficientmetoden Viddimensioneringargenomdenyagällandenormerna,Eurokodernaoch boverketsföreskriftsserieeksmenävengenomdeinaktuellanormernaboverkets konstruktionsreglergenomförsberäkningarutifrånpartialkoefficientmetoden.vid partialkoefficientsmetodenkontrolleraskonstruktionenutifråntvåtillstånd, brottgränstillståndochbruksgränstillstånd.praktikeninnebärbenämningarnaatt konstruktionensdimensioneringskerbrottgränstillståndmedandeestetiska kraven,såsomnedböjningochsprickbredderutförsbruksgränstillståndet. 23 Vidanvändningavpartialkoefficientmetodenskapasentillräckligsäkerhetförett byggnadsverkgenomattinföraolikakoefficienterberäkningarna.koefficienterna ärbaseradepåfrekvensanalysersompåvisarvariationmedtidenförvariablalaster. Förtvärsnittskapacitetetenfinnsettstatistisktunderlagformav mätvärdenfrånsammatypavkonstruktioner.försammatypavlast harmanundermångaårregistreratmaximaltvärdesomförekommit underåret Plan-ochbygglagen2010:900kap165 Bemyndiganden. 23 BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.s BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskolakap.2s. 10

20 Mätvärdenainförsdiagramsom visarfördelningenavvärdenaoch ettmaximaltmedelvärdeerhålls. metodenanvändsförbåde tvärsnittskapacitet,högerkurvaoch lasteffekt,vänsterkurva,sefigur2. figurärbärförmågansmedelvärde betydligthögreänlasteffektens, trotsdettafinnsändåenriskför brottvilketrepresenterasav Figur2Fördelningavbärförmåga-och lasteffektsmätvärden. områdetdärkurvornaöverlapparvarandra. 25 Vilketvisaratthållfastheten överskridsavlasteffekten. Dockanvändsintemedelvärdenaurdestatistiskakurvornavidberäkning,istället utgårmanifrånkarakteristiskavärdenochvariationskoefficienter.de karakteristiskavärdenakanbeskrivassom ettvisstvärdesomöverskridseller underskridsmedenvisssannolikhet. 26 Dimensioneringinnebärattkonstruktionerdimensionerassåattbärförmåganblir marginelltstörreänlasteffekten,såledesattbrottriskenblirtillräckligtlågfördet tänktaändamåletsomkonstruktionenäravseddför.dettaåstadkomsgenomatt förskjutakurvornalängreifrånvarandra,vilketmedförattdeintelängreöverlappar varandra.överlappningenavkurvornaförhindrasgenomattinföra partialkoefficienterberäkningarnasomdekarakteristiskavärdenadivideras, respektivemultiplicerasmed,seekvationernästastycke. 25 BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskolakap.s. 26 BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskolakap.s.10 11

21 = (dimensionerandebärförmåga) = ä = = (dimensionerandelasteffekt) = ä = ö å > ö. 27 Trotsattdeinaktuellaochdeaktuellanormernautgårifrån partialkoefficientmetodenfinnsdetvärdensomskiljerdemåt.deolika koefficienternaochparametrarnasomigårekvationernaochdessnormskillnader redovisasavsnittennedan. 27 BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskolakap.s.11 12

22 2.5 Lasttyper på bärverk Viddimensioneringavbyggnaderpåverkaskonstruktionenavolikasorterslaster. Lasternaärindeladeolikatyperavkategorierochpåverkarkonstruktionerolika. Lastensvaraktighetspelarävenrollförhållfastheten,exempelvisomlastenären permanentlastellerenlastsomvarierarmedtiden. 28 Permanentalasterkanliknas medmaterialetsegentyngdmedanvarierandelaster,ellerocksåvariablalasterkan liknasmednyttiglast,snölastochvindlast.medegentyngdmenastyngdenavsjälva byggnadsmaterialetsomdimensioneras.lasttypernaochindelningarnagällerför bådedegällandenormernasamtdeinaktuella. Manskiljerpåbundnaochfrialaster.Detvillsägaenviddimensioneringplaceras denbundnalastenutbreddöverhelakonstruktionenmedandenfrialastenplaceras såattinverkanavlastenblirmaximal. 29 Ytterligareinformationomlastindelningarnaföljernedan. Permanenta laster Variablalaster Olyckslast Egentyngd ö åö Öä 28 BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.s Ibid. 13

23 2.5.1 Egentyngd Egentyngdbehandlassomenpermanentbundenlastochkanbetraktassom konstanttiden,omvariationavlastenärtillräckligtliten.egentyngdbetecknas oftastmedbeteckningengochvidlastnedräkninganvändsgksomärdet karakteristiskavärdetandrapermanentalastersompåverkarenkonstruktionkan varaexempelvisvattentryckochjordtryck. 30 EgentyngdbenämnsenhetenkN/ m 3 tunghetochärberoendepåtypavmaterial.tabellnedanredogörsden ungefärligatunghetenförolikamaterial,sebilagaförytterligarevärden. Material Betong Betong,färsk Betong,armerad Murverk,lättklinkerblock Trä Gips Stålplåt TabellTunghetförolikamaterial 31 Tunghet: = / 24,0 25,0 25,0 7,0 5,0 8,0 78(77,0-78,5) Variabla laster Variabellastharenvariationmedtiden,tillskillnadfrånpermanentlast.Exempel påvariablalasterärinredning,gods,fordonochsnölast.variablalasterbetecknas medsymbolenochviddimensioneringanvändsdetkarakteristiskavärdetqkför atterhålladetkarakteristiskavärdetfinnsstandardiseradetabellerberoendeav vilkentypavkategorisomberäkningengäller.tabellredogörsfördeolika kategorierna,desskarakteristiskalastvärdenochreduceringskoefficientför Eurokoderna. Vidberäkningarutifrånäldrenormerärvärdenaochkategoriindelningen annorlunda.tabellframförsvariablanyttigalasterutifrånbkr. 30 BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskolakap.s BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.s.18 14

24 Kategori: q[/ ] Q[kN] A:Rumochutrymmenbostäder A1:Bjälklag A2:Trappor A3:Balkonger A4,5:Vindsbjälklag C5:Utrymmenmedstora folksamlingar. D:Affärslokaler 2,0 2,0 3,5 0,5-1,0 2,0 2,0 2,0 0,5-1,5 0,7 0,5 0,3 B:Kontorslokaler 2,5 3,0 0,7 0,5 0,3 C:Samlingslokaler C1:utrymmenmedbord. C2:Utrymmenmedfasta sittplatser. C3:Utrymmenutanhinder förmänniskor C4:Utrymmenförfysiska aktiviteter. 2,5 2,5 3,0 4,0 3,0 3,0 3,0 4,0 0,7 0,7 0,6 5,0 4,5 D1:Lokaleravseddaför detaljhandel. D2:Lokalervaruhus E:Lagerutrymmen E1:Lagradevaror E2:Industriellverksamhet F:Utrymmenmedfordonstrafik Tyngd30kN GUtrymmenmedfordonstrafik Tyngd160kN 4,0 5,0 5,0 5,0 4,0 7,0 7,0 7,0 0,7 0,7 0,6 1,0 0,9 0,8 2,5 20 0,7 0,7 0,6 5,0 90 0,7 0,5 0,3 H:Yttertak 0,4 1, TabellkarakteristiskalasterochreduceringsfaktorerenligtEurocode BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.s

25 Lastgrupp: Bunden utbreddlast: kn/ m 2 Friutbredd last:kn/ m 2 Koncentrerad last:kn qk(1) qk qk(0) 1.Vistelselast 0,5 1,5 0,33 1,5 Rumbostadshusochhotell Patientrumochpersonalrum Inredningsbaravindsvåningar 2.Samlingslast Lektionsrum,rumdaghem, föreläsningssalar Kontorsrumutanarkiv.Lokaler förrestauranter,ka-féersamt matsalarochkökanslutningtill dessa. Laboratorier.Friautrymmen bibliotek. Utrymmenmedfastasittplat-ser samlingslokalersåsomkyrkor, konsertsalar,teatraroch biografer. 1,0 1,5 0,5 3,0 3.Trängsellast Utrymmen utanfastasittplatser kyrkor,kon-sertsalar,teatraroch bi-ografer. Museer,utställningslo-kaler. Försäljningslokalerva-ruhus ochbutiker. Gymnastiksalar,sport-hallar, danslokaler. Läktaremedenbartsitt-platser. Korridorer skolor. 4.Tunglast Läktaremedenbartstå- platser. Lokalermedlättindustrioch hantverk. 0 4,0 0,5 3,0 0 5,0 0,5 3,0 5.Speciellalaster Balkonger,altaneroch takterrasser. TabellKarakteristiskalasterenligtBKR,BFS1993: ,0 0,5 1,5 33 BoverketskonstruktionsreglerBKR,BFS1993:58(1998).Boverket.Uppl.s

26 2.5.3 Olyckslaster OlyckslasterharbeteckningenQaochförekommermycketsällan,främstsamband medgasexplosionerochpåkörningarochärregelmycketkortvariga.dockfinns detfalldådeärlångvariga,tillexempelvidöversvämning.förolyckslastersaknas statistisktunderlagmendesskarakteristiskaunderlagqakharhärlettsfråntidigare olyckssituationer Karakteristiska lastvärden Dåstorvariationmedtidenråder,tillexempelvidsnölast,väljsettkarakteristiskt värdesomenligtstatistikenöverskridshögstengångpå50:eår. 35 Vilketresulterar ensannolikhetpå0,02ellerbaseratpåenårsbasis(detvillsägaettårdividerat med50år). 36 figurillustreras-fraktilen,etthögtvärdepålastensom återkommerväldigtsällan. somkarakteristisktvärdeväljsnormaltettövregränsvärde (fraktil)sominteöverskridsmedenvisssannolikhetunderen vissreferensperiod BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskolakap.s BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.s BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskolakap.s Ibid. 17

27 denordiskaländernaharmantidigarevaltattkarakteriseravariabla lastermedhjälpavdemaximalavärdensomregistreratsunderen referensperiodavår.genomattsedansammanställamaximalvärdena framträderenfördelningskurva,sefigurförlastfördelningochfraktil. FigurLastfördelningoch-fraktil. 18

28 2.6.1 Snölastvärde på mark. Detkarakteristiskasnölastvärdetpåmarkvarierarberoendepåbyggnadens placeringlandet.fördagensgällandenormerärsverigeuppdelatåttaolika snözonerförsnölastpåmark,sefigurmedtillhörandetabell.dentillhörande tabellenredovisassnölastensgrundvärdeförrespektivezon.värdetåterspeglarpå sannolikheten0,98attinteöverskridasvarjeår 38 (seavsnitt2.2karakteristiskt snölastvärde).deolikavärdenaärbaseradepåmätdatafrån148meteorologiska stationerruntomlandet. 39 bilagaredovisasrespektivevärdeförvarjeenskild kommun,baseradepåsnölastkartan. FigurSnölastpåmarkmedrespektive grundvärde,eurokod 40 Snözon Snölastens grundvärde, (/ 1 1,0 1,5 1,5 2 2,0 2,5 2,5 3 3,0 3,5 3,5 4,5 4,5 5,5 5,5 38 BoverketsförfattningssamlingBFS2011:10,EKS(2011).Boverket.s Ibid. 40 Ibid. 19

29 Inomettstortantalkommunerharlastensgrundvärdeökatjämförtmeddeäldre snölastnormerna,detfinnsävenfalldåvärdetminskat.vissafallocksåoförändrat. Jönköpingskommunärettavområdenadärvärdetharökatinom,från1,5-2,0till 2,5-3,0kN/ m Figurredovisarsnölastkartanfördeinaktuellanormerna,BKR. bilagaredovisassnölastvärdetförvarjeenskildkommunenligtbkr. FigurSnölastpåmarkmedrespektivegrundvärde,BKR Snö-ochvindlast,BSV97(1998).Boverket.uppl.s BoverketinformeraromnyareglerförsnölastrevideradBKR(2006),Boverket 20

30 Trotsattsnölastvärdenaärförändradetillämpasfortfarandesammaformelvid beräkningavsnölast(s)påtaksåvälpådeinaktuellasompådenuvarande normerna. = Där: = = 0,8. = å = åö. = äöö. 2.7 Lastreducering Detkarakteristiskavärdetsomärbaseratpå-fraktilenmultiplicerasmeden koefficientsombenämnssomlastreduktionsfaktorföratterhållaettrepresentativt värdesomanvändsvidlastnedräkning.lastreduktionenberorpåattfleraolika variablalasterkanförekommasamtidigt(tillexempelvindlastochsnölast). Sannolikhetenförattdessmaximalalaster,motsvarande-fraktilenskaverka samtidigtärdockväldigtliten. Lastreduktionsfaktornberorävenpåvilkentypavsituationdetrepresentativa värdetskaanvändastill.försnölastdelasvärdenaintrekategorier,verifieringav brott-ochbruksgränstillstånd,olyckslasterochslutligenlångtidslast (kvasipermanent)förbetongkonstruktioner. 43 Lastreduktionsfaktornhar beteckningenochdetkarakteristiskasnölastvärdetbenämnssktabellbeskrivs respektivelastreduceringsfaktorenligtdegällandenormer. Snölast 3,0/ Bruks- och brottgränstillstånd Olyckslast Långtidslast (kvasipermanent) = 0,8 = 0,6 = 0,2 2,0 < 3,0/ = 0,7 = 0,4 = 0,2 1,0 < 2,0/ = 0,6 = 0,3 = 0,1 TabellLastreduktionsfaktorerEurokod BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.s BoverketsförfattningssamlingBFS2011:10,EKS(2011).Boverket.s

31 BeroendepåSsomerhållsursnölastkartorna,alternativtgenom kommuntabellernabilaga3,kanettlastreduceringsvärdeerhållas. Ävenlastreduceringsfaktornärenaspektsomskiljersigåtgällandedeinaktuella respektivedeaktuellanormerna.gällandedeäldrenormernadelasinte reduceringsfaktorernauppdeolikatillstånden,detvillsägabruks-och brottgränstillstånd,olyckslastochlångtidslast.lastreduceringsvärdenaärstället samladeenochsammakategori. 45 tabellredovisaslastreduceringsfaktorför respektivesnölastgrundvärde.noteraattdettafallmotsvararsdetsammasoms föregåendetabell5. Snölastensgrundvärde Lastreduceringsfaktor S(kN/ m 2 3,0 0,8 2,5 0,7 2,0 0,7 1,5 0,7 1,0 0,6 TabellLastreduktionsfaktorersBKR. 46 Utöverdetförändradesnölastvärdetkommerävenlastreduceringsfaktornatt påverkastorlekenvidlastnedräkning. 2.8 Säkerhetsfaktor Vidanvändningavpartialkoefficientmetodenärkoefficientendberoendeavkraven somställspåkonstruktionen.medavseendepåriskenförskador,rasochframför alltpersonskador.enligteurokodernaindelaskoefficientenintresäkerhetsklasser somredogörstabellnedan.säkerhetsklassernaskoefficientmultiplicerasmed respektivelastfaktorlastnedräkningarförattreduceralasternamedhänsyntill säkerhet. Säkerhetsklass1 = 0,83 Säkerhetsklass2 = 0,91 Säkerhetsklass3 = 1,0 TabellsäkerhetsfaktorerenligtEurocode BoverketskonstruktionsreglerBKR,BFS1993:58(1998).Boverket.Uppl.s64 46 Ibid. 47 BoverketsförfattningssamlingBFS2011:10,EKS(2011).Boverkets.11 22

32 Medhänsyntillomfattningenavpersonskadorsomkanuppståvid konstruktionsbrottenbyggnadsverksdeldelasdeninnågonavdetre säkerhetsklasserna.där: Säkerhetsklass(låg),litenriskförallvarligapersonskador. Säkerhetsklass(normal),någonriskförallvarligapersonskador. Säkerhetsklass(hög),storriskförallvarligapersonskador. Förvalavsäkerhetsklasssombyggnadsverksdelenskahänförastillbedömsgenom BoverketsförfattningssamlingEKS8.3-5.Citeraturparagrafernalyderkraven: 3 Byggnadsverksdelarfårhänförastillsäkerhetsklass1,omminstettavföl- jande[sic!]kraväruppfyllt 1.Personervistasendastundantagsfalli,på,underellerinvidbyggnadsverket. 2.Byggnadsverksdelenäravsådantslagattettbrottinterimligenkan befarasmedföraallvarligapersonskador,eller 3.Byggnadsverksdelenharsådanaegenskaperattettbrottinteledertill kollapsutanendasttillobrukbarhet. 4 Byggnadsverksdelarskahänförastillsäkerhetsklass3,omföljandeförut- sättningarsamtidigtföreligger 1.byggnadsverketärsåutformatochanväntattmångapersoneroftavistas i,på,underellerinviddet, 2.byggnadsverksdelenäravsådantslagattkollapsmedförstorriskför allvar-ligapersonskador,och 3.byggnadsverksdelenharsådanaegenskaperattettbrottledertill omedelbarkollaps. 5 Byggnadsverksdelarsominteomfattasavoch dettakapitelskahän- förastilllägstsäkerhetsklass2. 23

33 Observeraattovanståendeparagraferochvärdenpåsäkerhetsfaktorerendast gällerberäkningargenomeksocheurocoder.vidberäkningutifråndeäldre beräkningsnormernatillämpasintesammavärdenpåsäkerhetsfaktorer.den inaktuellanormenbetecknaskoefficientensomnochdelasfortfarandeupptre olikaklasser,däremotvarierarvärdena,setabellnedan.säkerhetskoefficienterna användsintehellervidsammatillfällesomvidberäkninggenomeurokoder. EurokoderreducerarlastenmedanBKRreducerarmaterialets hållfasthetsegenskaper. Säkerhetsklass1 Säkerhetsklass2 Säkerhetsklass3 = 1,0 = 1,1 = 1,2 TabellPartialkoefficienterförsäkerhetsklasserenligtBKR 48 DeolikasäkerhetsklassernadefinierasBKR94genom 49 Vidvalavsäkerhetsklassskallföljandeprincipertillämpas. Byggnadsdelarfårhänförastillsäkerhetsklass1,omminstettav följandekraväruppfyllt: Personervistasendastundantagsfallellerinvidbyggnaden, Byggnadsdelenäravsådantslagattettbrottinterimligenkan befarasmedförapersonskada,eller Byggnadsdelenharsådanaegenskaperattettbrottinteledertill kollapsutanendasttillobrukbarhet. Byggnadsdelarskallhänförastillsäkerhetsklass3,omföljande förutsättningarsamtidigtföreligger: Byggnadenärsåutformadochanvändattmångapersonerofta vistasellerinvidden, Byggnadsdelenäravsådantslagattkollapsmedförstorriskför personskador,och Byggnadsdelenharsådanaegenskaperattettbrottledertill omedelbarkollaps. Övrigabyggnadsdelarskallhänförastilllägstsäkerhetsklass2. 48 PaulJohannessonBengtVretblad(2005)Byggformlerochtabeller.LiberAB.10. uppl.s BoverketskonstruktionsreglerBKR,BFS1993:58(1998).Boverket.Uppl.s17 24

34 2.9 Lastkombinationer Vidlastnedräkningtillämpaspartialkoefficientmetoden,setidigareavsnitt2.4 partialkoefficientmetodenmetodentillämpasbådevidberäkninggenombkroch Eurokoderna,dockråderdetskillnadermellandebådanormernasformler.Föratt bestämmadendimensioneradelastentillämpasettantalformlerförattkombinera deolikalastfallen,blandannategentyngdochvariablalaster.sannolikhetenattde olikalasternaskaverkamedsittmaximalvärdepåsammagångärväldigtlåg,därför kombinerasdeolikalasternamedhänsyntillattreducera,alternativtökadess lästvärden.följandeavsnittredogörsföreurokodernassamtbkrs lastkombinationsformlerbrottgränsstadiet Lastkombinationer, Eurokod DimensionerandelastkombinationerförEurokod(SS-EN1990) 50 Ekvation Ekvation = 1,35 + 1,5,, + 1,5 = (1,35 + 1,5,, + 1,5, = 0,891,35 + 1,5, + 1,5 = (1,20 + 1,5,, + 1,5, ä: = = = ä, =,, ),, ), =, = Ekvationernaovangällerbrottgränstillståndochdåsamtligalasteransessom ogynnsamma.föratterhålladetdimensionerandelastvärdetmåstebåda ekvationernaberäknas.denekvationsomgerhögstvärdeblirdetdimensionerande lastvärdet. 50 BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna. Rehnströmsbokförlag.s

35 2.9.2 Lastkombinationer, BKR FörBKRserekvationernanågotannorlundaut.Koefficienternasamtvissaav betäckningarnaärförändrade.bkrsaknarocksåenpartialkoefficientpå lastsidan utananvändsiställetvidberäkningavmaterialetshållfasthetsegenskaper. DimensionerandelastkombinationerförBKR.BFS1993:58, Ekvation = 1,0 + 1,3 + 1,0 = = (1,0 + 1,3 + ) Ekvation = 0,85 + 1,3 + 1,0 = = (0,85 + 1,3 ) ä: = = = ä = Ekvationovangällerbrottgränstillståndochdåsamtligalasteransessom ogynnsamma.ekvationgällerdågynnsammalasterbeaktasochkommerdärför inteattbehandlasuträkningarna,seavsnitt1.4avgränsningar 51 PaulJohannessonBengtVretblad(2005)Byggformlerochtabeller.LiberAB.10. uppl.s

36 3 Beräkning dettaavsnittkommerberäkningarattgenomföras,bådegenombkroch Eurokoder.Beräkningarnakommerpåvisadeskillnadersomuppstårgenom övergångenavdebådasystemen.beräkningarnakommerattutföraspåett Case formavenombyggnationsomsertillattändrabyggnadenstakkonstruktion. Förberedandeberäkningarskautförasförattundersökaomkonstruktionen behöverförstärkasutanattnågonextralastfordras.bådafallenharberäkningarna sammaförutsättningar. Exempel:Beräknadimensionerandeböjmomentetbrottgränstillståndbalkensmitt. BalkenärbärandeenindustrihallbyggnadJönköping.Balkenärfrittupplagdpå väggarna,taketharförsumbarlutning.spridningmellanstommarnaär6,0m. Vindlastellernedböjningskaintebeaktas,sefigur6. Figur6.Tvåstödsbalk. Förbelastninggäller: = = 4/ = = 0,6/ Dimensionerandemomenterhållsgenom: = 3.1 Beräkningsexempel, Eurokoder Säkerhetsklass2,d0,91 = = 4+ (0,66) = 7,6/ snölast: = = 0,81,01,03,0 = 2,4/ = 2,4 6,0 = 14,4/ 27

37 ö(2,5 3,0)äöää = 0,8 Lastkombinationer: Ekvation1. = 1,35 + 1,5,, + 1,5 = Ekvation2. = 8 =,, = 0,91(1,35 7,6 + 1,5 0,8 14,4) = 25,06/ 25, = 704,81 = 0,91 1,20 + 1,5,, + 1,5 27, ,, = = 0,91(1,20 7,6 + 1,5 14,4) = 27,96/ = 786,38 Dimensionerandeböjandemomentbalkensmittblir786,38kNmgenomekvation medberäkningarutifråneurokoderna. 3.2 Beräkningsexempel, BKR Säkerhetsklassn1,1(EJVIDLASTSIDAN) = = 4+ (0,66) = 7,6/ snölast: = = 0,81,01,02,0 = 1,6/ = 1,6 6,0 = 9,6/ ö(1,5 2,0)äöää Lastkombinationer: Ekvation1. = 1,0 + 1,3 + 1,0 = = (1,0 7,6 + 1,3 9,6) = 20,08/ 20,08 15 = = 564,

38 Ekvation2.(endatvidgynsammalastfall) = 0,85 + 1,3 + 1,0 = = (0,85 + 1,3 + ) Dimensionerandeböjandemomentbalkensmittblir564,75kNmgenomekvation medberäkningargenombkr. Utifrånberäkningarnaovanuppstårtydligaskillnadermellandetdimensionerade böjmomentetbalkensmitt.dockkanmanintejämföradetdimensionerande momenteteftersomsäkerhetskoefficientenverkarpåolikastadieberäkningarna. Genomattberäknavilkentypavbalksomkrävsförmomentetgesenklarbildöver skillnadenochsäkerhetsfaktorernainverkarbådaberäkningsfallen. BeräknalämpligbalkavtypHEAfördetdimensionerandeböjmomentet.Med Stålklassens355( = 314)Dimensioneringerhållsgenommomentdividerat medkarakteristisksträckgräns. 52 Behövskonstruktionenförstärkasgenom ombyggnationen? Eurokod: = 786,38 = =, = Ger:HEA400 BKR: = 564,75 Häranvändsmaterialkoefficientenochsäkerhetskoefficienten, = 1,0och = 1,1 Detvillsäga,härskerreduceringenberäkningen 52 PaulJohannessonBengtVretblad(2005)Byggformlerochtabeller.LiberAB.11. uppl.s

39 = = = 314 1,0 1,1 = 285,5 =,, Ja,konstruktionenmåsteförstärkas! = Ger:HEA Tillämpning i praktik Genomatttillämpadeolikaberäkningsmetodernapraktikenkommeren jämförelseattkunnagöraspåettannorlundasätt.tillämpningenkommerintebara påvisaskillnadervärdenpåsiffrorutanocksåpååtgångavmaterialochresurser. ovanståendefalluppstårenmomentskillnadpåca280kn/ m,ettvärdesom resulterarattannandimensionpåbalk.skillnadenprismellanenhea360ochen HEA400ärungefär200kr/ m 53 (beroendepåstålpris),ensiffrasomlättskenariväg påenbyggnadsombeståravfleralöpmeterstålbalk.fallettillämpassjälvklartinte barapåstålbalkarutanpåvarjebyggnadsdelsompåverkasutavlastökningen.vilket kanmedföraattflerabyggnadsdelarskullebehövaförstärkning. Pågrundavkostnadsochhållfasthetsresultatetkrävsstrategiskaåtgärderföratt undvikakonsekvenser.attvetavilkalagarplan-ochbygglagensomtillämpasoch beredskapomattkostnaderkanuppkommaärviktigt.enkompletteringeller förstärkningkommerintebararesulteramaterialkostnaderutanäven projektering-ochproduktionskostnadertillkommer. 53 BE-Group(2013).HEAbalk[www] / sv/ BE-Groupsverige/ Produkter/ Stal_ror/ Sortiment/ Balk/ Balk_HEA/ Hämtat4/

40 4 Slutsats och diskussion dettaavsnittkommerfrågeställningarnaattdiskuterasocholikafallredovisassom kommerresulteraattstrategiskaåtgärdersommåstegörasutifrånbåde hållfasthetsmässigaochekonomiskaaspekter. 4.1 Slutsats och diskussion Regleringenutavdenyaberäkningsnormernapåverkarprincipintebefintliga byggnaderfysikalisktmenteorinkandedockpåvisaattförstärkningkrävsoch ävenomintebyggnadenpåverkaskantydligaskillnaderberäkningarnauppstå.de nyanormernagerettbetydligthögrevärdepådimensionerochgerpåsåsätten högresäkerhetmotbrott.regleringeninnebärskillnaderuträkningar,värdenoch koefficientersomframgårteoridelenomlasterpåbärverk.sålängeen konstruktionärberäknadmedderättanormerförnärbygglovetsöktesär byggnadenrättdimensionerad.vilketbetyderattävenomenansvarigfören byggnadunderrättasomattenkonstruktioninteärgodkändfördagensnormer krävsingenåtgärd,sålängeinteombyggnadellertillbyggnadsker.denansvarigeär därförintehelleransvarigomolyckaskulleinträffa,förutomomdetpåvisasattdet utfördaarbetetärfelaktigtgenomförtviduppförandet. Detsombörfinnasåtankevidombyggnationerpåhussomärberäknademedäldre normerärattdetexisterarenriskfördoldakostnader.enligtlagmåstedegällande reglerförkonstruktiontillämpasdetskedetsombygglovsökts.omdetolyckligtvis visarsigattenkonstruktionintehållerfördereglersomskatillämpasvid ombyggnationkanprinciptvåvalgöras. 1. Antingengenomförsombyggnationenochaccepterarkonsekvensenavatt konstruktionenmåsteförstärkas,alternativtkompletterasvilketkaninnebära enormamaterialkostnader.arbetetkanocksåmedföraavbrottskostnaderförvad byggnadenäravseddför,tillexempelindustriellverksamhet.deskillnadersom beräkningarnapåvisarkanresulteraatteninvesteringskostnadfårökade kostnader,vissafallfleragångerinvesteringskostnaden. Däremotkanombyggnadenbidramedstorainkomsterochpåsåsättvägauppför deökadematerialkostnaderna. 2.Detandraalternativetsomfordrasärattheltenkeltavbrytaombyggnaden.vissa fallkanberäkningarnapåvisaattkonstruktionenärriskzonenutanatten ombyggnadutförs.teorinärdenansvarigeförbyggnadenintetvungentillatt 31

41 åtgärdaproblemetominteenombyggnationellertillbyggnationutförs,eftersomde gamlanormernafortfarandedågäller.sålängekonstruktioneninteutgörnågon faraförmänniskorkrävsingaåtgärder.däremotomdetutgörfarakan byggnadsverketblitvingatatttasurbrukenligt33 kapitel11plan-och bygglagen. Byggnadsnämndenfårförbjudadensomägerellerharnyttjanderätttillett byggnadsverkattanvändahelaellerdelaravbyggnadsverket,om byggnadsverketharbristersomkanäventyrasäkerhetenfördemsom uppehållersigellernärhetenavbyggnadsverket,. defallriskernainteärsåpassomfattandeattosäkerhetuppstårkanboverketsråd omsnöröjningföljas.däremotfinnsdetårligakostnadergenomdennametodsamt attriskenkanfinnsförtakras,ochvärstafallkrävamänniskorslivochmedföra storaekonomiskaförluster. Destrategiskaaspekternasombörgörasutifrånhållfasthetochkostnaderärdetvå fallenovan.debådafallenbörtaspåstortallvarochböranalyserasutifrånbåde investeringskostnaderochframförallthållfasthetochsäkerhet.dethandlaromatt antingen bitadetsuraäpplet ochkompletteraenkonstruktionellerinte,men samtidigtriskeraförbudmotnyttjanderätt,takras,årligakostnaderformav snöröjningochuteblivenvinstfrånexpansionomdetandraalternativetväljs. teorinärskillnadernaidagintesåomfattandeattvartendahusdimensionerade medäldrenormerkommerattkollapsa,dockskavetskapenfinnasattettflertal byggnadermedstoraspännvidderharrasatdesenasteåren.enbraidékanvaraatt seöversinkonstruktionregelbundetsomboverketrekommenderar,omden misstänksvarafarozoneninnandetärförsent. 32

42 Referenslista Litteratur BoverketsförfattningssamlingBFS2010:28,EKS(2010).Boverket. BoverketsförfattningssamlingBFS2011:10,EKS(2011).Boverket. BoverketskonstruktionsreglerBKR,BFS1993:58(1998).Boverket.Uppl. ISBN: Regelsamlingförbyggande,BBR(2012)Boverkets Boverketinformerarom:snölastpåmarkenjämförelsemellanverkligtutfalloch lastvidverifiering(2011),boverket. Boverketinformerarom:nyareglerförsnölastrevideradBKR(2006),Boverket. Plan-ochbygglagen2010:900(2011).svenskförfattningssamling(SFS), Socialdepartementet. BjörnEngström(2007).Beräkningavbetongkonstruktion.Chalmerstekniska högskola.uppl2.issn: Snö-ochvindlast,BSV97(1998).Boverket.uppl.2. ISBN: PaulJohannessonBengtVretblad(2005)Byggformlerochtabeller.LiberAB.10. uppl.isbn: PaulJohannessonBengtVretblad(2005)Byggformlerochtabeller.LiberAB.11. uppl.isbn: BörjeCarinaRehnström(2011)Byggkonstruktionenligteurokoderna.Rehnströms bokförlag.isbn: SvenskabetongföreningenshandboktillEurokod2(2012),Betongföreningen,utgåva 2. Elektroniska källor Boverket(2013).Reglerombyggande[www] Bygga-- forvalta/ Regler-om-byggande/ Konstruktionsregler-EKSHämtat.24/

43 Boverket(2013).Reglerombyggande[www] Bygga-- forvalta/ Regler-om-byggande/ Konstruktionsregler-EKS/ Hämtat.2/ BE-Group(2013).HEAbalk[www] / sv/ BE-Groupsverige/ Produkter/ Stal_ror/ Sortiment/ Balk/ Balk_HEA/ Hämtat4/

44 Bilagor 35

45 Bilaga 1. Underrubriker för EUROKODER. 36

46 Bilaga 2. Tunghet för olika material. 37

47 Bilaga 3. Snölast på mark i Sveriges kommuner, EUROKODER. 38

48 39

49 40

50 Bilaga 4. Snölast på mark i Sveriges kommuner, BKR. 41

51 42

52 43