Skog eller Gruva. En kostnads- och miljöjämförelse mellan limträ och stål som bärande stomme i en. Emil Holtug Robert Högberg

Storlek: px
Starta visningen från sidan:

Download "Skog eller Gruva. En kostnads- och miljöjämförelse mellan limträ och stål som bärande stomme i en. Emil Holtug Robert Högberg"

Transkript

1 ISRN UTH-INGUTB-EX-B-2016/09-SE Examensarbete 15 hp Juni 2016 Skog eller Gruva En kostnads- och miljöjämförelse mellan limträ och stål som bärande stomme i en Emil Holtug Robert Högberg

2

3 Skog eller gruva En kostnads- och miljöjämförelse mellan limträ och stål som bärande stomme i en hallbyggnad Emil Holtug Robert Högberg Institutionen för teknikvetenskaper, Byggteknik, Uppsala universitet Examensarbete 2016

4 Denna rapport framställd vid, Institutionen för teknikvetenskaper, Byggteknik, Uppsala universitet, 2016 ISRN: UTH-INGUTB-EX-B-2016/09-SE Copyright c Emil Holtug & Robert Högberg Institutionen för teknikvetenskaper, Byggteknik, Uppsala universitet

5 Abstract Forrest or mine Emil Holtug & Robert Högberg Teknisk- naturvetenskaplig fakultet UTH-enheten Besöksadress: Ångströmlaboratoriet Lägerhyddsvägen 1 Hus 4, Plan 0 Postadress: Box Uppsala Telefon: Telefax: Hemsida: This thesis provides a cost and environmental comparison between an industrial building with glulam or steel as structural frame. Based on the project Kungsleden Industrihotell, by the company Kungsleden AB we make a comparison of two alternative bearing structures. The total length of the building is 96 meters and has a width of 25 meters. The dimensions of both a structural system frame of glulam and steel were calculated according to Eurocode standards. Based on this, the bill of materials has been calculated. Furthermore, for the quantities and dimensions of the two buildings, a cost calculation for materials, labour, fire protection and demolition have been performed. An environmental analysis with determination of carbon dioxide equivalent emission from production, transportation and recycling was carried out. The results of this thesis shows a price difference between the structural frame of the respective materials of about SEK in the glulam's advantage. The simplified environmental analysis demonstrates that the glulam frame releases 1/3 of the equivalent carbon dioxide emissions in relation to the steel frame. Handledare: Christer Johansson Ämnesgranskare: Patrice Godonou Examinator: Caroline Öhman Mägi ISRN UTH-INGUTB-EX-B-2016/09-SE

6 Sammanfattning Examensarbetet ger en kostnads- och miljöjämförelse mellan två hallbyggnader, en med limträstomme och en med stålstomme. Med utgångspunkt i företaget Kungsledens hallbyggnad Kungsleden Industrihotell, jämförs två alternativa bärande konstruktioner med spännvidden 25 meter. En dimensionering av både en stommen i limträ och stål utförs enligt standard beräkningsmetoder från Eurocode. Dimensioneringen ligger till grund för en mängdning av stommaterialen för båda stål och limträ. Utifrån mängder och dimensioner på pelare och balkar görs en kostnadskalkyl för material, arbete, brandskydd och rivning. Till slut utförs en enklare miljöanalys för bestämning av koldioxidekvivalenta utsläpp från produktion, transport och återvinning. Resultatet av arbetet visar en prisskillnad mellan stommarna av respektive material på ungefär kr till limträets fördel. Den förenklade miljöanalysen påvisar att stommen av limträ släpper ut 1/3 CO 2e i förhållande till stålstommen. Nyckelord: Hallbyggnad, Limträ, Stål, Stomme, Konstruktion, LCC, Miljöanalys iv

7 Förord Följande examensarbete har till Kungsleden dedikerats Vilket tillsammans med Patrice Godonou reviderats Med språklig vägledning från Kennets kompendium Är vi snart byggingenjörer med varsitt stipendium Och enligt vanligt hövlighetsmaner Tackar vi mamma och pappa med fler Uppsala i juni 2016 Emil Holtug & Robert Högberg v

8

9 Innehåll 1 Inledning Bakgrund Litteraturstudie Syfte Mål Metod Avgränsningar Dimensionering Geometri och grundläggande förutsättningar Laster Stålkonstruktion Träkonstruktion Livscykelskostnad av stommarna Materialkostnader för stålstomme Materialkostnader för limträstomme Arbetskostnader Underhållskostnader Rivning och återvinning Miljöanalys av stomme Stomme i stål Stomme i limträ Resultat Dimensionering Livscykelkostnadsanalys Miljöanalys Diskussion Diskussion av dimensionering Diskussion av livscykelkostnadsanalysen Miljöanalys Diskussion av resultaten Diskussion av examensarbetets gång Slutsats 55 vii

10 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA 7.1 Rekommendationer och fortsatta studier Litteraturförteckning 57 Bilaga 1 - Snö och vindlast beräkning Bilaga 2 - Dimensionering av stålstomme Bilaga 3 - Dimensionering av trästomme Bilaga 4 - Material från Kungleden Bilaga 5 - Fackverksritning Bilaga 6 - Ritningar över hallen Bilaga 7 - Offerter Bilaga 8 - Mängder & materialkostnad Bilaga 9 - Miljöanalys för stålstomme Bilaga 10 - Miljöanalys för limträstomme Bilaga 11 - Bidconmaterial viii

11 Beteckningar A - Tvärsnittsarea A v AV grad - Skjuvarea - Återvinningsgrad för stålkonstruktion Avstand - Avstånd för transport av stål b - Bredd C e C pe C pi C t CO 2e - Exponeringsfaktor - Formfaktor för utvändig vindlast - Formfaktor för invändig vindlast - Termisk koefficient - Ekvivalent koldioxidmängd d - Djupet på byggnaden E - Elasticitetsmodul E 0,05 e 0,d f cd f ck f c90d f c90k f md f mk f td f tk f vd - Elasticitetsmodulens 5%-kvantil - Dimensioneringsvärde för maximal storlek av en imperfektion - Dimensionerande tryckhållfasthet parallellt fibrerna - Karakteristisk tryckhållfasthet parallellt fibrerna - Dimensionerande draghållfasthet vinkelrätt fibrerna - Karakteristisk draghållfasthet vinkelrätt fibrerna - Dimensionerande böjhållfasthet parallellt fibrerna - Karakteristisk böjhållfasthet parallellt fibrerna - Dimensionerande draghållfasthet parallellt fibrerna - Karakteristisk draghållfasthet parallellt fibrerna - Dimensionerande längsskjuvningshållfasthet ix

12 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA f vk f yd f yk - Karakteristisk längsskjuvningshållfasthet - Ståls dimensionerande brotthållfasthet - Ståls karakteristiska brotthållfasthet G - Permanent utbreddlast G 0,05 - Skjuvmodulens 5%-kvantil H - Sadelbalks mitthöjd h - Höjd h e - Ekvivalent höjd i - Tröghetsradie I e I y,z k c k cr k crit k c90 k def k mod k y,z - Ekvivalent yttröghetsmoment - Yttröghetsmoment kring y- respektive z-axeln - Förstoringsfaktor för beaktning av belastningslängd - Reduktionsfaktor som beaktar inverkan av sprickor - Reduktionsfaktor för beaktning av vippning - Faktor för lastens angrepsriktning, risken för sprickor och graden av sammantryckning - Reduktionsfaktor för krympning - Omräkningsfaktor som tar hänsyn till inverkan av fukt och lasternas varaktighet - Instabilitetsfaktor kring y- respektive z-axeln L - Längd l - Spännvidd L cr l eff - Knäckningslängd - Effektiv längd M - Moment M Atervinning M AV M b,rd M c,rd - CO 2e utsläpp vid återvinning - Miljövärde för återvunnit material - Dimensionerande momentkapacitet m.h.t. vippning - Dimensionerande momentkapacitet för ståltvärsnitt x

13 INNEHÅLL M Ed m nytt M pl,rd M Rd M tillverk M transport M T rp M vaggatillgrind N b,rd N c,rd N Ed N krok N Rd N t,rd - Dimensionerande böjmoment - Massan nytt råmaterial som ingår i produktionen - Dimensionerande plastisk momentkapacitet - Dimensionerande momentkapacitet - CO 2e utsläpp vid tillverkning av stål - Miljövärdet för transport beroende av färdmedel - CO 2e utsläpp vid transport av stål - Miljövärdet (vagga till grind) för stål - Tryckkapacitet med inverkan av knäckning - Tryckkapacitet utan inverkan av knäckning - Dimensionerande normalkraft - Utbreddlast från initialkrokighet - Dimensionerande drag/tryckbärförmåga - Dimensionerande dragbärförmåga parallellt fibrerna P - Permanent punktlast Q - Variabel last q - Utbredd last q p (Z e ) - Karakteristisk vindtryck utvändigt q p (Z i ) - Karakteristisk vindtryck invändigt R - Reaktionskraft r - Kälradie S - Snölast s k Stalskrot in Stalskrot ut - Karakteristisk snölast - Mängden återvunnit material i produktion - Mängden material som återvinnas vid rivning Totalmängd - Mängden stål i konstruktionen t f t w - Flänstjocklek - Livtjocklek xi

14 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA u inst u kv u tot - Omedelbar deformation - Deformation från långtidslast - Total deformation V - Tvärkraft V c,rd V Ed V pl,rd v β - Dimensionerande tvärkraftskapacitet - Dimensionerande tvärkraft - Dimensionerande plastisk tvärkraftskapacitet - Referensvindhastighet W - Böjmotstånd W e W i W pl W y - Utvändig vindlast - Invändig vindlast - Plastiskt böjmotstånd - Böjmodstånd kring y-axeln x - Avstånd från upplagg till mximalspänning på sadelbalk Z y - Plastiskt böjmotstånd kring y-axeln xii

15 INNEHÅLL Grekiska symboler α - Index för knäckningskurvor α - Taklutning β c γ d γ M γ M,i - Rakhetsfaktor - Säkerhetsfaktor - Partialkoefficient för material - Globala partialkoefficienter för bärfömåga λ - Slankhetstal λ rel - Relativt slankhetstal µ i - Formfaktor för snölast på tak σ - Spänning σ c90 σ m,crit τ d - Tryckspänning vinkelrätt fibrerna - Kritisk böjspänning - Dimensionerande skjuvkraft φ - Värde som används för att bestämma reduktionsfaktorn χ ψ i - Lastreduktionsfaktora χ - Reduktionsfaktor för knäckning xiii

16

17 1 Inledning Följande examensarbete utfördes i samarbete med företaget Kungsleden AB. De ville göra en jämförelse av stommaterial inför en konceptbyggnad med namnet Kungsleden Industrihotell. En dimensionering av den bärande stommen i limträ respektive stål låg till grund för jämförandet med avseende på pris och miljö. Syftet var att ge Kungsleden rekommendationer inför valet av stommaterial och assistera med underlag för framtida investeringar. 1.1 Bakgrund Examensarbetet var kulmineringen av våra studier på Uppsala Universitet. Efter att under 2,5 år studerat byggteknik hade vi speciellt intresserat oss för konstruktion. Under vår utbildning hade vi dessutom fått förståelse för vikten av miljötänk i dagens byggkonstruktion. Genom att välja materialtyp utifrån minsta miljöpåverkan istället för enbart hållfasthetsegenskaper, kan vi inom konstruktionsbranschen arbeta mot en mer miljöorienterad framtid. Kungsleden är ett svenskt fastighetsbolag med cirka 300 fastigheter till ett värde av 28 miljarder kronor. De hade för avsikt att ta fram en enklare hallbyggnad för typproduktion under arbetsnamnet Kungsleden Industrihotell. Tanken var från början att den skulle byggas i stål. Kungsleden hade som mål att öka engagemanget inom hållbarhetsfrågorna, samt att ha Sveriges bästa hållbarhetsarbete inom material och energi. Därför ville de försäkra sig om att stål verkligen var det ändamålsenligt bästa materialet. Med utgångspunkt i ovanstående blev det naturligt att skriva ett examensarbete om hur konstruktion och miljö hänger samman. Det adresserades genom att jämföra två likvärdiga hallbyggnader med de olika bärande materialen. 1.2 Litteraturstudie Svensk byggtradition och användning av svenskt producerade material har anor långt tillbaka i tiden. Avsikten var till en början att använda material med korta transportsträckor för att minska kostnader. Byggnadsmaterialens utformning som vi känner den i dag, vad gäller både stål och trä, har sitt intåg i början av 1800-talet. Materialen har haft olika användningsområden och populariteten har skiftat under perioder. Materialvalet har alltid styrts av byggnadstyp, byggnadens användningsområde men även av estetiska aspekter. Det bestäms oftast av beställaren i samråd med arkitekten och konstruktören enligt Björk och Reppen 1

18 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA (2000). I många fall kan mer än ett material vara lämpligt och valet blir därför utifrån ekonomiska eller miljömässiga bedömningar Användning av trä som byggnadsmaterial Allmänt om trävirke Skogsbruket i Sverige började ta fart i och med industrialiseringen under andra halvan av 1800-talet. Sedan dess har den varit, och är fortfarande en av Sveriges största industrier och exporter. Större sågverk uppfördes, främst i norra Sverige där landskapet bestod till största del av just skogsmark. Till sågverken transporterades trädstammarna, från början vattenvägen, men allt eftersom övertogs transporten av lastbilstrafik. På sågverket sågades och sorterades träet i olika dimensioner och hållfasthetsklasser, för att distribueras till landets trävaruhus Limträ som byggnadsmaterial Under början av 1900-talet började en man vid namn Otto Hetzer att limma ihop trälameller med sitt egentillverkade lim. Därmed begränsades balkarna inte längre av trädens storlek enligt Skogsindustrierna (2016c). En vanlig hallbyggnad i limträ med takkonstruktion av sadelbalkar visas i figur 1.1. Figur 1.1: En vanlig hallkontruktion i limträ, hämtad från Martinsons (2016) Trä och miljö 1905 trädde 1903 års lag om skogsvård i kraft. Lagens huvudsyfte är att säkerställa återväxt i skogen. Det innebär att skogsägarna måste plantera lika mycket skog som de avverkar. Att Sverige som land har en god återväxt på skogen kan ses i en rapport av Skogsstyrelsen (2014) som visar att Sverige varje år sedan 1955 haft större tillväxt än avverkning av skog och 2014 var avverkningen cirka 70% av tillväxten. Enligt PEFC (2015), vilka är en världstäckande organisation för hållbart skogsbruk, har Sverige sedan början på 1990-talet en god skogsproduktion med god miljöhänsyn. Det visar att en ökande användning av svenskt trä i byggnader inte behöver påverka det svenska virkesförrådet negativt. 2

19 1. Inledning I limträbalkar används ofta ett melamin-urea-formaldehyd-lim, även kallat MUF-lim. Enligt Skogsindustrierna (2016b) innehåller det endast ett fåtal farliga ämnen som alla ligger under erforderliga normer. Skogsindustrierna (2016b) jämställer med gott samvete limträ med obehandlat trä. Förädlingen av trädstammarna sker energieffektivt. Enligt Skogsindustrierna (2016d) kommer 80% av all energi som krävs vid sågverken från dess biprodukter som tex. sågspån och bark. En annan fördelaktig egenskap med trä och limträ är enligt Skogsindustrierna (2016d) att de med lätthet kan återanvändas, återvinnas eller till sist brännas för energiframställning. I figur 1.2 visas träets kretslopp, vilket är detsamma för limträ. Returanvändningen för trä kan ske flera varv och gå från limträbalkar till spånskivor, papper osv. Fördelen jämfört med vissa andra byggmaterial är slutskedet. Istället för att behöva deponeras när det inte längre kan användas, bränns det och avger energi. Figur 1.2: Träets naturliga kretslopp hämtad från Skogsindustrierna (2016d) Användning av stål som byggnadsmaterial Allmänt om stål Svensk gruvindustri dateras tillbaka till medeltiden och har under alla tider varit dominerande med sin stora exportmängd. I samband med industrialiseringen och valsverkens intåg började stålproduktionen att ta den form vi känner idag. Under 1800-talet skedde stora förbättringar av stålkvaliteten. Samtidig styrkte stora 3

20 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA utbyggnader av infrastrukturen stålets position i samhället. Under 1900-talet kom elektrostålsprocessen att ytterligare förbättra stålets kvalitet och användningen började enligt Riksantikvarieämbetet (2013) då likna nutidens. Enligt Riksantikvarieämbetet (2013) är stålets hållfasthet dess främsta egenskap både gällande tryck och drag. Kristallstrukturen i materialet ger den sega brottegenskaper, vilket är att föredra jämfört med spröda brott. Mängden kol och legeringsämnen, men även typen av bearbetning, resulterar i olika stålkvaliteter. Materialet är känsligt för korrosion under fuktiga och syrehaltiga miljöer, vilket kan motverkas genom olika skyddsåtgärder. Enligt Stålbyggnadsinstitutet (2016a) ändras stålets formstabilitet mycket vid höga temperaturer och kräver därför extra skydd mot brand Stål som byggnadsmaterial Stål produceras idag i ett antal olika standarddimensioner och kvaliteter, t.ex. valsade eller svetsade profiler. Stål används mycket inom industribyggnader och större byggnader med höga krav på hållfasthet enligt Jernkontoret (2015). En vanlig stålhall redovisas i figur 1.3. Figur 1.3: En vanlig hallstomme i stål, hämtad från Northpower (2016) Stål och miljö Ståltillverkningen är en stor industri i Sverige. Likt all annan industri medför det en viss miljöpåverkan. Utvinningen av råjärn kan resultera i att skadliga ämnen läcker ut i naturen. Efterbehandling av stålet i form av rostskyddsmålning och brandskyddsfärg kan vid fel hantering leda till miljörisker. Stålet har som visas i figur 1.4 i sin tur goda möjligheter för återanvändning eftersom det kan smältas ner och omformas till nya produkter. Stålets höga hållfasthet medför att mindre materielmängder krävs jämfört med vad andra material behöver för att uppnå samma bärförmåga. Enligt Miljönytta (2015) bidrar produktionen av stål med restprodukter i form av värme. Värmen kan sedan användas i t.ex. fjärrvärmeproduktionen. 4

21 1. Inledning Figur 1.4: Stålets kretslopp, hämtad från Jernkontoret (2013, s. 7) Hållfasthetsegenskaper för limträ och stål Limträets hållfasthet beroende av hållfasthetsklass och belastad riktning återges i tabell 1.1. Tabell 1.1: Hållfasthetsvärden för limträ av vanliga kvaliteter, hämtad ur Föreningen Sveriges Skogsindustrier (2016, s. 23) Hållfasthetsvärden för stål gäller enligt tabell 1.2 med en E-modul på 210 GPa och G-modul på 81 GPa. Densiteten för allt varmvalsat stål är 7850 kg/m 3. 5

22 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Tabell 1.2: Hållfasthetsvärden för stål av vanliga kvaliteter hämtad ur Eurocode , s. 25 Enligt Skogsindustrierna (2007) är limträ ett av de starkaste konstruktionsmaterialen i förhållande till sin egentyngd. För att testa det dividerade materialets draghållfasthet med dess densitet. Det gav ett värde med enheten [knm/kg]. Draghållfastheten användes eftersom den är dimensionerande i förhållande till tryckhållfastheten i limträ. För stål antas drag- och tryckhållfastheten samma värde. En jämförelse mellan limträkvaliteten GL30h och stålkvaliteten S355 utfördes och genererade resultat enligt tabell 1.3. Av tabellen kan utläsas att stål är cirka 4, 2kNm/kg bättre än limträ sett i förhållande till egentyngden. Det motsvarar 6,5 %. Tabell 1.3: Skillnaden mellan limträ och ståls draghållfasthet i förhållande till egentyngden Draghållfasthet Egentyngd Hållfasthet av vikten Limträ 24 MPa 430 kg/m 3 55,8 knm/kg Stål 510 MPa 7850 kg/m 3 65,0 knm/kg Dimensionering med Eurocode Eurocode är en europeisk standard för dimensionering av bärverk. Den tog vid efter den tidigare svenska standarden BKR (Boverkets konstruktionsregeler) I Eurocode beskrivs utförligt vilka regler som gäller vid konstruering av olika typer av byggnader i olika material. Eurokoderna är uppdelade i 10 olika delar, namngivna 199X där X går från 0-9. Eurocode 1990 och 1991 behandlar hur dimensionering går till rent allmänt. Speciellt två delar är viktiga att känna till. Den första är att Eurocode kombinerar lasterna utifrån inställningen att alla laster inte verkar på ett bärverk med största möjliga styrka samtidigt. T.ex. kommer det inte ligga maximalt med snö på taket samtidigt som det blåser maximalt osv. Därför reduceras lasterna enligt vissa bestämda regler. En annan viktig punkt att känna till är att bärverken ska dimensioneras med hänsyn till brottgräns- och bruksgränstillstånd. Med brottgräns menas att en balk eller pelare inte ska gå sönder vid de lasterna den kan förväntas utsättas för. Men även om bärverket inte går sönder är det viktigt att det inte svajar för mycket i vinden, att balken inte böjer ner eller spricker för mycket. Allt det som handlar om användarvänlighet och utseende behandlas av 6

23 1. Inledning bruksgränsreglerna. Vidare handlar Eurocode 1992 och framåt om olika material, geokonstruktioner samt hänsyn till jordbävningar. Eftersom Sverige och Spanien inte har samma förutsättningar vad gäller snö, vind mm. har nationella bilagor upprättats. Till dem hänvisas det enligt Axelsson och Kallaiaridis (2005) när det inte är möjligt att anta samma förutsättningar för hela Europa Livscykelkostnadsanalys LCC (livscykelkostnadsanalys) är resultatet av en ekonomisk analys för ett system under hela dess livslängd. Metoden användes redan på 1930-talet i samband med att Amerikanska General Accounting Office skulle köpa in traktorer. Under 70-talet blev det enligt Ciroth m. fl. (2008, s. 1-2) ännu viktigare och i USA infördes lagar på att utföra LCC-analyser i samband med de byggnadsprogram offentliga aktörer föreslog. I Sverige var tågprojektet X2000 banbrytande i LCC-sammanhang när det började tas fram 1984 enligt Nordin, Wretman och Grundstedt (1998). I en livscykelkostnadsanalys kan följande kostnader ingå: investeringskostnader, användningskostnader, underhållskostnader och kostnader eller vinster i samband med avskaffande enligt figur 1.5. Figur 1.5: Steg i en livscykelkostnadsanalys hämtad från Tygre (2016) Att utföra en LCC innebär att beräkna alla kostnader som medföljer en viss investering. Alla kostnader som kan kopplas till produkten måste redovisas med båda storlek och tid för respektive in- eller utbetalning. Genom att utföra analysen för olika produkter ges en jämförbar kostnadsuppskattning. De individuella kostnaderna kan då användas som beslutsunderlag vid val av produkt. För en byggnadsstomme innebär det inköpskostnader, projekteringskostnader, monterings- & byggkostnader, underhållskostnader och rivning/återvinningskostnader. LCC kan utföras med hjälp av olika excelark eller via enkel summering för hand. 7

24 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Livscykelanalys I en LCA (livscykelanalys) är det inte pengar som redovisas. Istället är miljöpåverkan det intressanta. Ofta används uttrycket från vaggan till graven i LCAsammanhang och betyder att all miljöpåverkan, från framställning till deponi ska räknas med i analysen. Ibland används istället uttrycket från vaggan till grinden som istället granskar varan från råvaruframställning till färdig vara. I figur 1.6 redovisas de olika stegen som kan beaktas i en LCA. A1-A3 är faserna som ingår från vagga till grind. De utgörs av råvaruframställning, transport till fabrik och produktion av färdig produkt. Fasen A4 är transporten från fabrik till användningsplats. A5-C2 består av på plats-aktiviteter som installation, användning och rivning. Slutfasen D tar hänsyn till återvinning eller återanvändning av materialet. Figur 1.6: De olika faserna som kan beaktas i en LCA. Bilden är hämtad ur Ruukki (2014) LCA:en måste av analytikern ges en tydlig enhet. T.ex. kan enheten vara miljöpåverkan per antal, per ytenhet eller per modul. Vilken miljöpåverkan som är intressant måste också framgå, varav några vanliga mätbara indikatorer är: CO 2 -utsläpp Ozonuttunning Försurning Materialåtgång Energianvändning Att göra en grundlig LCA-analys för hand kan vara mycket tidskrävande och därav har flera LCA-program utvecklats. Tre välkända är GaBi, OpenLCA och Simapro. De använder sig av olika databaser för inhämtande av information där Sundahus är ett svenskt exempel och Ecoinvent ett europeisk. Hur en LCA kan utföras framgår av ISO (2006). 8

25 1. Inledning Liknande studier Ett antal examensarbeten på högskolor och universitet i både Sverige och utomlands har utförts med inriktning mot analys av olika stommaterial. Sammanställningar av skillnader för att uppföra hallar i trä, stål och betong återfinns i två äldre arbeten. De har på olika sätt gjort bedömningar av materialens fördelar och nackdelar varpå en miljö- eller kostnadsanalys har utförts. I Persson och Nilson (2012) skapades ett poängsystem där olika faktorer vägdes in i bedömningen av materialen. Faktorerna var: hållfasthet, estetiska faktorer och miljöpåverkan. Poängsättningen var baserad på beräkningar, intervjuer och allmänna betraktanden. I arbetet presenterades en mycket förenklad LCA. Ett annat examensarbete utfördes av Södergran (2012). Det med inriktning på enbart kostnadsjämförelse av materialen stål, trä och betong. I arbetet gjordes kostnadsjämförelsen för hela byggandet och inte enbart på stommen. Beräkningarna gjordes för en hallbyggnad med spännvidden 14 meter Båda examensarbetena kom till slutsatsen att trä var det billigare gentemot stål. Det gällde för byggnader med en spännvidd under 20 meter. Flera andra examensarbeten har gjorts med fokus på enbart LCA av byggnader. De har kommit fram till att största miljöpåverkan kommer från energianvändningen under bruksstadiet. Därför har fokus legat på olika typer av uppvärmning eller isoleringsmaterial snarare än stommen. 1.3 Syfte Syftet med följande examensarbete är att jämföra hur en stomkonstruktion av limträ står sig mot en stomkonstruktion av stål. Med Kungsledens hallbyggnad som underlag görs en jämförelse av den tänkta stålkonstruktionen mot en likvärdig konstruktion i limträ. Är limträ jämförbart mot stål ekonomiskt och är det så mycket bättre ur miljösynpunkt som det kan tyckas? 1.4 Mål Arbetets mål är att ta fram rekommendationer kring materialval för Kungsledens projekt Industrihotell. Målet är också att beskriva både ekonomiska och miljömässiga fördelar och nackdelar med de två olika stommaterialen. 1.5 Metod Arbetet inleddes med dimensionering av stommen i stål samt limträ. För att göra det branschenligt dimensionerades allt med hänsyn till europastandarden Eurocode. Till största del användes handberäkningar vilka är beskrivna under kapitlet Dimensionering. Handberäkningarna kompletterades med datorprogrammet Concrete beam som användes för statiska analyser. Uppsakttnigen för investeringskostnaderna för LCC-beräkningarna gjordes med hjälp av stål- och limträproducenter där antingen en offert eller löpmeters- 9

26 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA prislista låg till grund för investeringskostnaderna. Andra kostnader uppskattades med hjälp av litteratur eller genom att fråga relevanta företag och personer som var insatta i de olika typerna av arbete eller produkter. För utförandet av miljöanalysen användes både materialdatabaser som t.ex. Sundahus och produktblad från diverse materialtillverkare. Enklare beräkningar och redovisning skedde i MathCAD. 1.6 Avgränsningar För att kunna ge ett entydigt svar på frågeställningen behövdes en del avgränsningar som gjorde att svaret inte beror på för många faktorer. Dessutom skulle arbetsbelastningen motsvara storleken av examensarbetet Avgränsningar av allmän karaktär Valet av stål och limträ som material var en grundläggande avgränsning för examensarbetet. Eftersom stål var det ursprungligt tänkta materialet för konstruktionen var det valet naturligt. Att jämföra det mot limträ kom främst från att det är ett material på frammarsch och därmed intressant att jämföra, både kostnadsoch miljömässigt. För att dimensionera lokalen behövdes en plats fastställas. Snö- och vindlaster beror av i vilket område i Sverige byggnaden befinner sig. Eftersom Kungsleden har huvudkontor i Stockholm och arbetet skrevs för Uppsala universitet valdes zonen som innehåller båda dessa städer. I LCC- och miljöberäkningarna räknades transporten till Stockholm. Geometrin på byggnaden avgränsades i så stor utsträckning som möjligt till Kungsledens befintliga ritningar. Det gav en längd på 96 m, bredd på 25 m och fri takhöjd inne i hallen på 4,5 m. Mer om geometri finns att läsa under avsnitt 2.1 på sidan 13. Genom bildsökningar på lagerlokaler i både stål och trä fastställde vi att två vanliga typer av takkonstruktioner i stål och trä är sadelfackverk respektive sadelbalk. Därför valde vi att gå vidare med de två typerna Brandskydd Dimensioneringen enligt Eurocode gjordes inte med avseende på brandtekniska krav. Brandskydd är en stor del av kostnaderna för stålstommar och kunde inte bortses från. Därför gjordes en uppskattning av kostnaden för brandskyddsmåling med hjälp av ett företag i brandskyddsbranschen. Limträ av kraftiga dimensioner är förhållandevis brandstabilt enligt Skogsindustrierna (2016a) och kontrollerades därför inte Livslängd Livstiden är enligt tabell 2.1 i Eurocode 1990 för bärverk i byggnader 50 år. Kungsleden räknar också enligt den normen med att deras byggnader håller i 50 10

27 1. Inledning år. Enligt Skogsindustrierna (2003) har gran, vilket limträ består av, en livslängd på minst 50 år om det är skyddat under tak. Stål har en livslängd på 100 år enligt Knutsson (2003). Därmed är byggnadens livslängd kortare än stommaterialen och livslängden dimensionerades enligt byggnadens 50 år. 11

28

29 2 Dimensionering För att ge realistiska data för LCC- och miljö-beräkningar inleds här en dimensionering av konstruktionen. Den kommer att ligga till grund för mängder och dimensioner av material när limträ och stål jämförs kostnads- och miljömässigt under senare delar. All dimensionering utgick från standard och lagerförda dimensioner i så stor utsträckning som möjligt. Dessutom premierades lika dimensioner på olika bärverksdelar så ofta det ansågs rimligt. 2.1 Geometri och grundläggande förutsättningar Befintliga ritningar ger en uppfattning om byggnaden. Fyra typdelar av 24x25 m sammanfogas till en hallbyggnad på 96x25 m enligt figur 2.1. Befintliga ritningar från Kungsleden återfinns i bilaga Figur 2.1: Måtten och tänkt plan för hallbyggnaden Figur 2.1 demonstrerar vidare pelarnas placering i byggnaden, mellanväggarnas placering och hallens grundläggande mått. Pelarna i både ytterväggen och mellanväggarna bär upp takkonstruktionen. Ytterväggar, mellanväggar och tak isoleras och bekläs med ett täckande lager av perforerad plåt som omsluter byggnaden Stomlinjer För att enkelt kunna referera till bärande delar i en byggnad används stomlinjer. A Alla pelare står i en skärning mellan en stomlinje betecknad av en bokstav och en siffra, t.ex. A1, D9 etc. Fackverk och balkar ligger mellan två skärningar. I figur UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV HANDLÄGGARE Projekt nr DATUM Arkitekt AB tel Author ANSVARIG BET PROJEKT FASTIGHET 13 PROJEKTTY Unnamed Proj Designer SKALA ÄN

30 BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN UPPDRAG.NR DATUM RITAD/KONSTR. AV ANSVARIG SKALA NUMMER BET EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA 2.2 syns hallens samtliga stomlinjer. Längs långsidan, mellan stomlinjerna med sifferbetckning är avståndet mellan linjerna 6 m. På kortsidan är avståndet 5 m. F E D C B A X:\Desktop\EX-jobbshalliträ.rvt Figur 2.2: Stomlinjer för hallbyggnaden K STUDENTERNA EXEMPEL KUNGSLEDEN INDUSTRIHOTEL 2 E. HOLTUG, R. HÖGBERG :18: Tak PROJEKTTYP Planvy över hallen i limträ A1 A3 1:200 1:400 A Den fria takhöjden är enligt befintliga ritningar 4,55 m. Taklutningen fastställdes till 3,5 grader. Hallbyggnaden skulle ha en fri spännvidd på 25 m mellan stomlinje A och F. För att klara den spännvidden krävs en kraftig takkonstruktion upplagd på två pelare. Konstruktioner av det slaget är ofta dyra. För att minimera kostnaderna används en enklare och billigare lösning i mellanväggar och gavlar. Befintliga ritningar visar en takbalk upplagd på 6 pelare med ett avstånd av 5 m. De olika takbalkarna benämns fortsättningsvis primär- respektive sekundärbalk enligt figur 2.3 och Figur 2.3: En sektion som visar primärbalken, här i stål

31 2. Dimensionering Figur 2.4: En sektion över sekundärbalken som återfinns i gavel- och melanväggar Primärbalken återfinns i i stomlinjerna: 2, 3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 12, 14, 15 och 16. Sekundärbalken utgör taket för övriga stomlinjer, dvs: 1, 5, 9, 13 och Vindstag Alla infästningar i hela stommen antogs vara ledade. Det är ett vanligt sätt att räkna och förenklar beräkningarna. På grund av ledade infästningar behövde vindstag införas för att byggnaden inte ska falla ihop. Vindstag placerades på både kort och långsidan och tar upp laster enligt färgkodningen i figur 2.5. Figur 2.5: Vindstag och kraften de tar upp enligt färgkodning Vindstagen placerade på långsidan tar upp vindlasterna som verkar på kortsidan och vice versa. För att inte ta hänsyn till knäckning i stagen dimensionerades de endast för dragkraft. Stagen sattes i kryss och kan därmed ta drag åt varsitt håll. Vindstagens placering antyds i figur 2.5. De på långsidan placeras mot kortsidan och hamnar därför mellan stomlinjerna: A1-A2, F1-F2, A16-A17 och F16- F17. På kortsidan är de placerade i mitten av mellanväggar och gavlar och därmed mellan: C1-D1, C5-D5, C9-D9, C13-D13 och C17-D Pelare På grund av att vindstagen och takkonstruktionen ser olika ut behövde pelarna delas upp i grupper. Hur pelarna delades upp visas i figur

32 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Figur 2.6: Den första typdelen av hallbyggnaden med de olika pelartyperna markerade Pelare A är den vanligaste typen och finns längs långsidorna med undantag för ändarna mot gaveln vart pelare B finns. Pelare B som p.g.a. vindstagen utsätts för en större last och återfinns utöver markerat i figur 2.6, även i A16, A17, F16 och F17. Pelare C är längre än tidigare nämnda, men bär upp en lägre last eftersom den endast behöver bära 1/6 av sekundärbalken. Pelare D är slutligen den längsta pelaren. Den påverkas av sekundärbalken och vindstagen som sitter fästa i den. 2.2 Laster Egentyngd Enligt Eurocode valdes egentyngd för limträ GL32c till 4 kn/m 3. Fackverkets tyngd sattes till 18 kn enligt Maku (2016) för ett 25 m stålfackverk. Egentyngden för klimatskalet sattes till 0,4 kn/m 2 enligt Skogsindustrierna (2007, s. 35) Snölast Snölast på tak dimensionerades enligt Eurocode Snölasten s [kn/m 2 ] beräknades genom ekv. (2.1). s = µ i C e C t s k (2.1) Taklutningen α sattes till 3,5 grader för bestämning av formfaktor µ i. Enligt tabell 5.2 i Eurocode , s. 17 sattes µ 1 till 0,8 för sadelbalkar av fall (i). Exponeringsfaktorn C e för normal topografi sattes till 1,0 enligt tabell 5.1 i Eurocode , s. 15. Den termiska koefficient C t sattes till 1,0 för tak med liten värmegenomgångskoefficient. Snölastens grundvärde på mark s k valdes till 2,0 kn/m 2 för Stockholms kommun enligt figur C-2 i Boverket (2005). 16

33 2. Dimensionering Vindlast Vindlasten dimensionerades enligt Eurocode Höjden h för bestämning av vindlaster sattes till 7 m för att vara på säkra sidan. Terrängtyp enligt tabell 4.1 i Eurocode , s. 20 valdes till typ 1 då byggnadens placering inte var bestämd. Referensvindhastighet v b sattes enligt figur C-4 i Boverket (2005, s ) för Stockholms kommun till 24 m/s. Karakteristisk vindtryck q p (Z e ) valdes enligt tabell C-10a i Boverket (2005, s. 50) genom interpolering. För byggnader med h < b kan vindlasten antas vara jämnt utbredd över hela höjden enligt Eurocode , s Utvändig vindlast Utvändig vindlast W e beräknades genom ekv. (2.2). W e = q p (Z e ) C pe (2.2) För bestämning av formfaktor för utvändig vindlast C pe användes zonindelning enligt figur 2.7 för villkoret e < d. Där är e det minsta värdet av bredden b och dubbla höjden 2h och d är djupet på byggnaden. Bestämning av C pe gjordes via interpolering av värden från tabell 7.1 i Eurocode , s. 35. Figur 2.7: Zonindelning och beteckningar för vertikala väggar hämtad ur Eurocode , s Vindlast på tak Vindlast på tak beräknades likt utvändig vindlast, dock med zonindelning enligt figur 2.8 på nästa sida och C pe enligt tabell 7.2 i Eurocode , s

34 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Figur 2.8: Zonindelning och beteckningar för plana tak hämtad ur Eurocode , s Invändig vindlast Invändig vindlast W i beräknades genom ekv. (2.3) W i = q p (Z i ) C pi (2.3) Karakteristisk vindtryck q p (Z i ) sattes lika med q p (Z e ). Formfaktor för invändig vindlast C pi sattes till 0,9 C pe enligt Eurocode , s. 48 då alla öppningsbara ytor är på en sida av byggnaden, se ritningar i bilaga 4. Invändig vindlast beräknades med vinden angripande på båda långsidor, vilket gav ett positiv respektive negativt tryck Summering av vindlast Summering gjordes enligt figur 2.9 på motstående sida. 18

35 2. Dimensionering Figur 2.9: Vindlast på ytor hämtad ur Eurocode , s. 25 Den horisontella vindlasten på kort och långsidan beräknades som utvändig vindlast plus/minus respektive positiv och negativ invändig vindlast. I figur 2.9 är (a) med vindriktning mot öppningsbara sidan och (b) med vindriktning mot stängde sidan. Summeringen gjordes för zonerna över respektive area. Höjden sattes till 7 m, längden på kortsidan till 25 m och långsidan uppdelad i 4 stycken 24- meterssektioner. Summering av de vertikala vindlasterna på taket bestämdes för varje enskild zon och summerades till en jämnt utbredd last över hela taket Lastkombinering Lastkombinering beräknades enligt Eurocode För lagerbyggnader valdes säkerhetsklass 2 enligt Boverket (2005, s. 7). Tabell 2.1: Lastreduktionsfaktor för snö och vind enligt Boverket (2005, s. 10) Last ψ 0 ψ 1 ψ 2 Snö 0,7 0,4 0,2 Vind 0,3 0,2 0 Lastreduktionsfaktor för snö och vind valdes enligt tabell 2.1. Lastkombinering räknades för laster kopplad till respektive bärverksdel. Takstolar tar upp laster av sin egna tyngd samt snölast, egentyngd av yttertak och vindlast på tak över en 6m bredd strimma längs hela sin spännvidd. Pelare tar upp sin egentyngd och reaktionskrafter från upplägget av takstolen. Från symmetri tar pelaren halva reaktionskraften från primärbalkarna Brottgränstillstånd Lastkombinering för brottgränstillstånd beräknades för senare dimensionering av enskilda byggnadsdelar. Lasterna kombinerades till det minst gynnsamma fallet enligt figur 2.2 på nästa sida. 19

36 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Tabell 2.2: Dimensioneringsvärden för laster (STR/GEO) (Uppsättning C) hämtad ur Boverket (2005, s. 22) För säkerhetsklass 2 sattes γ d till 0,91 enligt Boverket (2005, s. 7) Bruksgränstillstånd Lastkombinering för bruksgränstillstånd för momentanverkan (karakteristisk) och långtidseffekt (kvasi-permanent) beräknades för den minst gynnsamma kombination enligt figur respektive i figur Figur 2.10: Lastkombinering för karakteristisk bruksgräns hämtad ur Eurocode 1990, s. 43 Figur 2.11: Lastkombinering för kvasipermanent bruksgräns hämtad ur Eurocode 1990, s. 44 I figur 2.10 och 2.11 är G k, j permanenta utbredda laster. P är permanenta punktlaster. Q k, i är variabla laster. Lastkombinering i bruksgräns beräknades enbart för laster på primärbalken i limträ. 20

37 2. Dimensionering 2.3 Stålkonstruktion Dimensionering av stålkonstruktionen gjordes enligt Eurocode I alla bärverksdelar av stål antogs stålkvaliteten S355. Hallbyggnaden dimensionerades med utformning enligt figur Figur 2.12: En 3D-bild över hur stommen i hallen ser ut Fackverk Lasten på taket beräknades enligt avsnitt på sidan 19 och angavs som en utbredd last inklusive egentyngd över hela spännvidden. Fackverk beställs oftast enligt producenternas standardmått, dimensionerade för specifika laststorlekar. Därför skickades en prisförfrågan till Maku, SMSAB samt SWL för ett fackverk som klarar den dimensionerande lasten. Två företag gav jämförbara svar. Ett förslag på fackverk ses i figur Figur 2.13: Förslag på fackverk från Försäljare på SWL ( ) En kontroll av företagens beräkningar kunde inte utföras eftersom de inte vidarebefordrats. Därmed skulle en helt ny beräkning behöva inledas, någonting som försökte undvikas från början i och med tidsschemat. 21

38 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Sekundär takbalk Takbalkarna i gavel- och mellanväggar dimensionerades för lasten beräknad enligt avsnitt på sidan 19. Figur 2.14: Statiskt system för takbalk i gavelsektionen med lasten Q gavelbalk Balken blev aningen överdimensionerad eftersom tyngden är beräknad med egentyngd från fackverket och inte sin egen. Skillnaden blev förhållandevis liten till övriga laster och ansågs därför inte påverka dimensioneringen. Balken antogs vara ledat upplagd på 6 stöd i form av pelare, se figur Balken ansågs även kontinuerlig över alla 25 meter och dessutom försummades taklutningen. Moment och tvärkraft pga. lasten bestämdes med hjälp av Strusofts balkberäkningsprogram Concrete Beam. Datorberäkningarna kontrollerades mot balktabell ur Isaksson och Mårtensson (2010, s. 162). Balken dimensionerades för böjmoment i enlighet med villkoret (2.4) och tvärkraft enligt villkoret (2.5). Balkens tvärsnittsklass beräknades efter tabell 5.2 i Eurocode , s för både livet och flänsen. M Ed M c,rd (2.4) M c,rd = M pl,rd = W pl f y γ M0 För tvärsnitt i klass 1 och 2 (2.4a) Där γ M0 är en partialkoefficient hämtad ur Eurocode , s. 45. W pl,rd är böjmotståndet för den aktuella dimensionen hämtad ur Isaksson och Mårtensson (2010, s. 58). En startdimension fås från överslagsberäkning. Vid beräkning av tvärkraftskapaciteten behövdes skjuvarean A v enligt ekv. (2.5b). Den valda dimensionen kontrollerades i villkoret (2.5). V Ed V c,rd (2.5) V c,rd = V pl,rd = A v fy 3 För tvärsnitt i klass 1 och 2 (2.5a) γ M0 A v = A 2 b t f + t f (t w + 2 r) (2.5b) Samverkan mellan tvärkraft och moment behövde inte beaktas om utnyttjandegraden var mindre än 50 % enligt Eurocode , s Vindstag Hallen försågs med vindstag i analogi med avsnitt Med stöd i fackverksmetoden beräknades stångkrafterna i vindsträvorna och närliggande pelare enligt det statiska systemet i figur

39 2. Dimensionering Figur 2.15: Det statiska systemet för vindstag där P vindstag är den summerade lastpåverkan av vind på respektive kort- och långsida Från den statiska beräkningen bestämdes dragspänningen i staget som sedan kontrollerades mot villkoret (2.6). N Rd > N Ed (2.6) N Rd = A f y γ M0 (2.6a) Erforderlig stålarea från ekv. (2.6a) fördelades på antalet kryss i respektive riktning. För kortsidan tar ett stag vindlasten på en typdel. För långsidan tar varje stag en 1/4 av den totala lasten. Därefter valdes ett kvadratiskt VKR-rör av lämplig dimension. För att systemet skulle behålla sin jämvikt behövde en reaktionskraft ta upp den vertikala komposanten till dragkraften i vindstagen. Den kraften visade sig enligt bilaga 2 (s. 4) påverka pelaren som vindstaget är fäst i överkant på. Den tillskottslasten behandlades i dimensionering av pelare Pelare Figur 2.16: Statiskt system för pelare med lasten P P elare Figur 2.17: Statiskt system för pelare vid vindstag med lasten P P elare 23

40 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Typ A Pelare av typ A är placerad på byggnadens långsida enligt figur 2.6 på sidan 16 med det statiska systemet enligt figur Lasten på pelaren är reaktionskraften från fackverket samt en strimma av 6 meter yttervägg. Pelaren dimensionerades med en längd på 5,5 m Typ B Pelarna av typ B är placerad enligt figur 2.6 och är kopplad till vindstagen med statiska systemet enligt figur Pelaren dimensionerades utöver lasten som för typ A också för en tillskottslast enligt avsnitt på sidan Typ C Pelare av typ C är placerad på byggnadens kortsidan enligt figur 2.6 med statiska systemet enligt figur Pelarna belastas av reaktionskraften från sekundärbalken enligt tabell i Isaksson och Mårtensson (2010, s. 162), egentyngd och tyngd av gavelväggar från en 5 m lång strimma. Pelarna dimensionerades med höjden 5,8 m Typ D Pelarna av typ D är placerad enligt figur 2.6 och är kopplad till vindstagen med statiska systemet enligt figur Pelaren dimensionerades utöver lasten som för typ C också för en tillskottslast enligt avsnitt på sidan 22. Pelarna dimensionerades för en höjd på 6,1 m Pelardimensionering Pelarna dimensionerades för att uppfylla villkoret (2.7). N ed är den dimensionerande normalkraften som verkar på pelaren och kommer från lasten beräknad enligt avsnitt N c,rd är tryckkapaciteten för pelare utan hänsyn till knäckning enligt ekv. (2.7a). N b,rd är istället tryckkapaciteten för pelare där inverkan av knäckning måste beaktas enligt ekv. (2.7b). Pelare med slankhetstalet λ <

41 2. Dimensionering kan dimensioneras utan hänsyn till knäckning. N Ed N Rd (2.7) N c,rd = f y A γ M0 (2.7a) N b,rd = χ f y A (2.7b) χ = γ M1 1 φ + φ 2 λ 2 dock högst 1,0 (2.7c) φ = 0.5(1 + α(λ 0.2) + λ 2 ) (2.7d) λ = L cr i π I i = A fy E (2.7e) (2.7f) Oavsett om hänsyn till knäckning ska tas eller inte bestämdes knäckningslängden L cr från Eulers knäckningsfall 1 till L cr = L. Se det statiska systemet i figur 2.16 och 2.17 på sidan 23. Index för knäckning α bestämdes enligt tabell 6.1 i Eurocode , s. 57. Val av knäckningskurva gjordes utifrån pelarens geometri i enlighet med tabell 6.2 i Eurocode , s. 58. Pelarna dimensionerades också för böjmoment från initialkrokighet enligt villkoret (2.8). M Ed M b,rd (2.8) M Ed = N krok L2 8 N krok = 8 N Ed e 0,d L 2 M b,rd = Z y f y γ M1 (2.8a) (2.8b) (2.8c) Det dimensionerande momentet M Ed för initialkrokighet beräknades för den utbredda lasten N krok vilken hämtades ur figur 2.18 på följande sida. Initialkrokighetsvärdet e 0,d /L hämtades från tabell 5.1 i Eurocode , s

42 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Figur 2.18: Ekvivalenta horisontalkrafter för snedställning respektive initialkrokighet hämtad ur Eurocode , s Träkonstruktion Träkonstruktioner dimensionerades enligt Eurocode med hjälp av Limträhandboken, Skogsindustrierna (2008) Sadelbalk Takbalkarna dimensionerades utifrån grundgeometrin där de fasta värdet på 3,5 graders taklutning fortsatte gälla. Valet av balktyp föll på en sadelbalk, se figur Riktvärden för dimensioner av balken gavs av Skogsindustrierna (2007, s. 38) och användes för att beräkna egentyngden av balken. Figur 2.19: En sadelbalk med kanthöjden h och mitthöjden H hämtad ur Skogsindustrierna (2008) Sadelbalken har två olika höjder, h är höjden vid upplaget och är alltid lägre än H som är balkhöjden på mitten. För att bevara taklutningen om 3,5 grader blev förhållandet mellan dem H = h + l/2 tan(3, 5). Limträkvaliteten valdes till GL32h vilket har hållfasthetsvärden enligt Swedish Standards Institute (2008). Det statiska systemet för sadelbalken visas i figur

43 2. Dimensionering Figur 2.20: Det statiska systemet för sadelbalken där Q sadelbalk är laster från snö, vind och egentyngd Böjning Enligt Skogsindustrierna (2008) är spänningen i icke rektangulära balkar störst på avståndet x från upplaget. Avståndet bestämdes enligt ekv. (2.9). x = h 2 H l (2.9) Momentet och tvärsnittshöjden i det aktuella snittet beräknades med klassisk mekanik. Därmed beräknades spänningen σ ur ekv. (2.10). σ = M W W = b h2 6 (2.10) (2.10a) Spänningen beräknad i ekv. (2.10) användes i villkoret (2.11). σ k m,α f md (2.11) k m,α = 1 (2.11a) 1 + ( f md 1,5 f vd tan(α)) 2 + ( f md f c90d tan 2 (α)) 2 f md = k mod f mk γ M f vd = k mod f vk γ M f c90d = k mod f c90k γ M (2.11b) (2.11c) (2.11d) Faktorn k mod hämtades ur tabell 3.1 i Eurocode , s. 29 och beror av materialet, klimatklassen och lastvaraktigheten. Det dimensionerande hållfasthetsvärdet f d bestämdes ur ekv. (2.11b)-(2.11d). Partialkoefficienten γ M hämtades ur tabell 2.3 i Eurocode , s. 26. Vinkeln α i ekv. (2.11a) är taklutningen. Reduktionsfaktorn k m,α som beräknades i ekv. (2.11a) användes eftersom limträets lameller behövde kapas snett. I underkanten kapas lamellerna rakt och fick ingen reduktionsfaktor. Balkens överkant på avstånden x blev därmed dimensionerande ur böjsynpunkt och kontrollerades enligt ekv. (2.11). 27

44 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Skjuvning Den dimensionerande skjuvkraften i takbalken beräknades enligt ekv. (2.12) och beror av tvärkraften och tvärsnittet. τ d = 1, 5 V b h (2.12) Skjuvkraften ska vara mindre än skjuvkraftskapaciteten enligt villkoret (2.13). τ d f vd (2.13) På grund av sprickbildningar i träet behövde f vd även reduceras med ytterligare en faktor vid skjuvkrafter enligt Eurocode , s. 41. För limträ ej exponerat för solljus eller nederbörd ska reduktionsfaktorn k cr sättas till det minsta värdet av 1 eller 3/f vk enligt Boverket (2005, s. 120). Den slutgiltiga skjuvkraften kontrollerades i villkoret (2.14). τ d f vd k cr (2.14) Upplagstryck I upplaget mellan pelare och balk blev det en stor kraft på liten yta och därmed ett högt tryck. Det dimensionerande trycket beräknades i ekv. (2.15) där den effektiva längden l eff är längden på upplaget +30 mm enligt Eurocode , s. 39 och R är reaktionskraften mellan balken och pelaren. σ c90 = R b l eff (2.15) Kontroll gjordes mot f c90d ur ekv. (2.11d) enligt villkoret (2.16). σ c90 f c90d k c90 (2.16) Faktorn k c90 är 1,75 för limträ av barrträd med l 2h enligt Eurocode , s. 39. Skulle sadelbalken inte klara trycket kan en vot sättas överst på pelaren. Voten bidrar till att öka upplagsarean och minska trycket. Den beräknades inte, då den antogs bidra med försumbar massa för kostnads- och miljöanalys Nedböjning Nedböjningen i träbalkar kan ofta bli stor och är därför viktig att kontrollera. Den beror av den omedelbara deformationen u inst samt krypningar i träet u kv. Dimensionerande laster hämtades ur figur 2.10 och 2.11 i avsnitt på sidan 20. Nedböjning för sadelbalkar är komplicerat och beräknas lättast med hjälp av dator enligt Skogsindustrierna (2008, s. 84). Däremot kan en ungefärlig nedböjning beräknas med ett förenklat kontinuerligt tvärsnitt. Det gjordes genom att beräkna den effektiva höjden h e från ekv. (2.17b). Den användes för beräkning av 28

45 2. Dimensionering ett ekvivalent yttröghetsmoment I e enligt ekv. (2.17a). Nedböjningen från både omedelbar deformation och krypning beräknades ur ekv. (2.17). u = q l4 E I e (2.17) I e = b h3 (2.17a) 12 h e = h + l tan(v) (2.17b) 3 Nedböjningen från krypning reducerades med en faktor k def, vilken är 0,8 för limträ i klimatklass 2 enligt tabell 3.2 i Eurocode , s. 31. Den totala nedböjningen beräknades ur ekv. (2.18) vilken är en omskrivning av ekvationen 2.2 i Eurocode , s. 22. u tot = u inst + k def u kv (2.18) Den totala nedböjningen ska enligt Eurocode , s. 56 begränsas till mellan l/150 och l/300 där l är spännvidden. För vidare rekommendationer hänvisas det ofta till Skogsindustrierna (2008) där värdet för takbalkar i industrilokaler är l/150. Värdet ur ekv. (2.18) fick inte överstiga l/ Sekundärbalkar Takbalkarna i trä på gavelsektionen dimensionerades med samma antaganden som för stålbalkarna i avsnitt på sidan 22. Det statiska systemet visas i figur 2.14 på sidan 22. Lasten på balken bestämdes enligt avsnitt på sidan 19. Limträ av kvalitet GL32h valdes. Balken dimensionerades för böjmoment enligt villkoret (2.19). M Ed M Rd (2.19) M Rd = W y f md k crit 1 för λ rel 0.75 k crit = λ rel för 0.75 < λ rel för 1.4 < λ λ 2 rel rel λ rel = f m.k σ m,crit σ m,crit = π E 0,05 I z G 0,05 I y l ef W y (2.19a) (2.19b) (2.19c) (2.19d) Effektiv längd l ef bestämdes från tabell 6.1 i Eurocode , s. 46 till 0, 9 l för en fritt upplagd balk med jämnt utbredd last. Balken dimensionerades för tvärkraft enligt villkoret (2.20). V Ed V Rd (2.20) V Rd = h b ef f vd 1, 5 b ef = k cr b (2.20a) (2.20b) 29

46 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA För beräkning av effektiv bredd b ef valdes faktorn k cr till 0,67 för limträ enligt Eurocode , s Vindstag Vindstag i trä dimensionerades för samma last som stål enligt avsnitt på sidan 22. Vindstagen påverkas enbart av vindlasten vilken är samma för båda hallar. Vindstagen dimensionerades enligt det statiska systemet i figur 2.15 på sidan 23 för att uppfylla villkoret (2.21). Limträ av kvalitet GL30c valdes. N Ed N t,rd (2.21) N t,rd = f td A (2.21a) f td = f tk k mod γ M (2.21b) Pelare Pelare dimensionerades för lasten beräknad enligt avsnitt på sidan 19. Pelarna antogs vara led i båda ändar. Limträ av kvalitet GL30c valdes Typ A Pelare av typ A är placerad på byggnadens långsida i enlighet med figur 2.6 på sidan 16. Den bär reaktionskraften från fackverkstakstolarna samt en strimma av 6 m yttervägg. Pelaren dimensionerades för en längd på 4,55 m Typ B Pelarna av typ B är kopplade till vindstagen och dimensionerades utöver lasten som för typ A, för en tillskottslast enligt avsnitt på sidan Typ C Pelare av typ C är placerade på byggnadens kortsida enligt figur 2.6. Pelarna antogs belastas av reaktionskraften från sekundärbalkarna enligt tabell i Isaksson och Mårtensson (2010, s. 162), egentyngd och tyngd av plåtväggar från en 5 m strimma. Pelarna dimensionerades med höjden 5,8 m Typ D Pelarna av typ D är kopplade till vindstagen och dimensionerades därför utöver lasten som för typ C också för en tillskottslast enligt avsnitt på sidan 22. Pelarna dimensionerades för en höjd på 6,1 m. 30

47 2. Dimensionering Dimensionering av pelare Pelarnas dimensionerade för att uppfylla villkoret (2.22). N Ed N Rd (2.22) N Rd = k c f cd A f cd = f ck k mod γ M 1 k c = k + k 2 λ rel 2 k = 0.5(1 + β c (λ rel 0.3) + λ 2 rel) λ rel = λ π f c,k E 0,05 λ = L c 12 b (2.22a) (2.22b) (2.22c) (2.22d) (2.22e) (2.22f) Knäckningslängden L cr bestämdes enligt Eulers knäckningsfall 1 till L cr = L. Pelare av typ A och C har ett statiskt system enligt figur 2.16 och pelare B och D enligt figur 2.17 på sidan 23. Faktorn för bärverksdelar β c sattes till 0,1 för limträ enligt Eurocode , s

48

49 3 Livscykelskostnad av stommarna För att jämföra prisbilderna för en stomme i limträ och en stomme i stål genomfördes en LCC-beräkning. Där beaktades endast de delar som skiljde stommaterien åt. Takbeläggning, isolering i tak och väggar, fasader och grundläggning var ointressant eftersom de medförde samma kostnader oberoende av stommaterial. En tabell över de olika dimensionerna i stål och limträ uppfördes. Mängder och dimensioner bestämdes för offertförfrågan. Alla priser var beräknades exkl. moms. Enligt Wikells byggberäkningar (2016) är materialkostnaden för infästningar tillräckligt små för att bortses ifrån när en allmän kostnadskalkyl upprättas. 3.1 Materialkostnader för stålstomme En offertförfrågan skickades till erkända svenska ståltillverkare: BE groupe, Stena stål AB och Tibnor enligt Stålbyggnadsinstitutet (2016b). Pris för fackverk erhölls från två olika stålfackverkstillverkare. Det priset inkluderade även transport och brandskyddsmålning. Priset för pelare, balkar och rör erhålls per löpmeter för standardsortimentets längder ur prislista från BEgroup (2016). Alla pelare och balkar antogs behöva kapas en gång var, vilket medförde en extra kostnad. Transportkostnader beräknades utifrån materialets totalvikt. För varor köpta på löpmeter beräknades kostnaden för brandskyddsmålning utifrån målningsbar yta. 3.2 Materialkostnader för limträstomme I Skogsindustrierna (2007) listas fyra stora svenska limträtillverkare: Martinsons, Moelven, Glulam of Sweden och Setra. Till samtliga skickades en prisförfrågan där material- och transportkostnad till Stockholm var av intresse. I förfrågan framgick det tydligt att prisuppgifterna var avsedda att användas i ett examensarbete och alltså inte av faktisk kund. Svar erhölls dels i löpmeterpriser och styckpriser på sadelbalkarna, dels i totalsumma för hela köpet. Totalpriset beräknades i fall det inte angivits och jämfördes med övriga svar. Det lägsta priset valdes för prisjämförelse mot stålkonstruktionen. 3.3 Arbetskostnader En uppskattning av arbetskostnader för de två stomvalen bestämdes med hjälp av Wikells byggberäkningar (2016) och jämfördes mot kalkylprogrammet Bidcon. 33

50 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA De två skiljer tydligt på materialkostnader och arbetskostnader. Beräkningarna utgick från priset på en primärsektion vilken det finns 12 stycken av. För de fem sekundärsektionerna antas arbetet vara lika oavsett stommaterial och bortsågs ifrån. Utöver materialkostnader och arbetskostnader fanns där för stål även en UEkostnad. Det vill säga en kostnad för underentreprenör. Eftersom både Wikells byggberäkningar (2016) och Bidcoin riktar sig mot byggfirmor är UE-kostnaden någonting de normalt inte själva kan göra. I detta fall svetsning som måste utföras av en svetsare. Wikells byggberäkningar (2016) utgår från en lönekostnad på 196kr/h. Utöver det tillkommer ett omkostnadspålägg på 253% vilket täcker maskiner, byggledning, bodar osv. UE-kostnaderna har ett omkostnadspålägg på 10% Arbetskostnader för trästommen I Wikells byggberäkningar (2016) finns en maximal spännvidd för sadelbalk i limträ på 12 m vilken tar 2 timmar att montera. För stål finns spännvidderna 16 m och 24 m vilka båda tar 3 timmar vardera. Spännvidden verkade inte påverka arbetstiden, men antogs för hallens 25 m sadelbalk ta 3 timmar att montera. Den totala arbetskostnaden beräknades enligt ekv. (3.1) P ris = antal timmar lönekostnad/timme (1 + omkostnadspålägg) (3.1) Arbetskostnader för stålstommen UE-kostnaden för att montera pelarna visade sig innehålla priset för materialet. Stålpelaren i Wikells byggberäkningar (2016) är en HEA240. För att bli av med den hämtades ett pris för HEA240 från BEgroup (2016) och subtraherades från den totala UE-kostnaden. För det rena arbetet beräknades arbetskostnaderna i likhet med de för trästommen. Till UE-arbetet adderades även 10 % i omkostnadspålägg. 3.4 Underhållskostnader Enligt arbetets handledare, Krister Johansson på Kungsleden AB ( ) är underhållskostnader för själva stommen inget de kalkylerar för. Stommen underhålls sällan eller aldrig och oavsett om det uppkommer ett underhållsbehov ser han ingen skillnad i pris beroende på material. 3.5 Rivning och återvinning Likt arbetskostnader krävdes en offert från relevant företag för att beräkna rivningskostnaden. Av Kalkylerare på Rivkompaniet ( ) erhölls en prisbild för skillnaden mellan att riva stål- och limträstommen. Det priset kontrollerades även med Krister Johansson på Kungsleden AB ( ), som för inte 34

51 3. Livscykelskostnad av stommarna så länge sedan beställde rivning av en stålhall. Dessutom erhölls ett ungefärligt totalpris för rivning av stålhallen. Det priset var inte av intresse för rapporten eftersom det inkluderade rivning av ytterväggar, tak mm. Endast skillnaderna var intressanta och där togs totalpriset inte upp i resultatet. 35

52

53 4 Miljöanalys av stomme Följande miljöanalys analyserade miljöpåverkan i form av växthuseffekten med avseende på CO 2e. Det är ett mått på alla gaser med mera, som släpps ut och har skadlig effekt på växthuseffekten. Alla utsläppen räknades ihop och redovisas med enheten kg CO 2e. Miljöanalysen beaktade skillnaden mellan den stommen i limträ och stål dimensionerade i kapitel 2 på sidan 13. Vidare beaktade miljöanalysen faserna A1-A4 samt D enligt figur 1.6 på sidan 8. Det innebär att uppbyggnaden, användningen och rivningen inte inräknades. Skillnaderna mellan materialvalen antogs inte skilja sig så mycket i dessa faser. Svetsar, kopplingar och målning antogs dessutom bidra med så små mängder att deras påverkan i analysen försummades. 4.1 Stomme i stål Miljöanalysen för stål utgick från den totala mängd stålmaterial i hallbyggnadens bärande stomme. Pelare, fackverk, balkar och stag antogs vara av varmvalsat stål. Analysen delades upp i tre steg: bidraget från tillverkning, bidraget från transport och bidraget från återvinning. Mängden återvunnit material som ingår i produktion av stommen och återvinningen av hallen efter rivning ingick i beräkningen av miljöpåverkan. Enligt Beckers (2010) antogs brandskyddsfärgens energiåtgång från produktionen vara försumbar. Analysen gjordes med utgångspunkt i exempel från Jernkontoret (2013) Tillverkning, fas A1-A3 Beräkning av miljöpåverkan från tillverkning av stålprofiler gjordes enligt ekv. (4.1). M tillverk = M vaggatillgrind m nytt (4.1) I tillverkningen av stålprofiler ingår både återvunnet stål och ny järnmalm. Enligt Inköpschef på Stena stål ( ) är fördelningen ungefär 25 % nytt stål och 75 % återvunnet stål för de balkar de säljer. Därför sattes m nytt till 25 % av totalmängden. Miljövärdet M vaggatillgrind hämtades ur figur 4.1 för varmvalsat stål. 37

54 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Figur 4.1: Rekommenderade värden på M vaggatillgrind för olika kolstål, hämtad ur Jernkontoret (2013, s. 42) Transport, fas A4 Hur mycket utsläpp som kommer från transporten av materialet beror av transportsträckan, mängden material och transportsättet. För beräkning av miljöpåverkan från transporter användes ekv. (4.2). M T rp = M transport Totalmängd Avstånd (4.2) Miljövärdet för transport M transport hämtades ur figur 4.2. BEgroup (2016) föreslår en fördelning av transportslag till: 40% tung lastbil, 23% tåg och 37% båt. Transportsträckan Kiruna-Stockholm bestämdes med hjälp av Google Maps till 1250 km. Figur 4.2: Värden på M transport av stål för olika transportsätt, hämtad ur Jernkontoret (2013, s. 49) Återvinning, fas D Miljövärdet från återvunnet material beräknades enligt ekv. (4.3). Värdet är en viktning av hur mycket återvunnet material som användes i konstruktion och hur 38

55 4. Miljöanalys av stomme mycket av konstruktionen som återvanns. M Atervinning = M AV (Stalskrot in Stalskrot ut ) (4.3) Stalskrot ut = Totalmängd AV grad Stalskrot in = Totalmångd m nytt (4.3a) (4.3b) Stalskrot in är den mängd återvunnet material som finns i hallbyggnaden. Stalskrot ut är istället den mängd material som efter rivning återvinns. Från kontakt med Inköpare på Skrottcentralen ( ) valdes återvinningsgraden AV grad till 100 %. Det innebär att allt stål som finns i stommen återvinns. Miljövärdet vid återvinning M AV sattes till 75 % av M vaggatillgrind enligt Jernkontoret (2013, s. 61). Det betyder att produktion av balkar med återvunnet stål kräver 75 % av energin som malmbaserad produktion kräver. 4.2 Stomme i limträ Tillverkning, fas A1-A3 Enligt Erlandsson (2015) finns miljödata för Martinssons limträprodukter enligt figur 4.1. A1-A3 är faserna från vagga till grind, se även tabell 1.6 på sidan 8 för definition av A1, A2 och A3. Träet binder koldioxid under hela sin existens och miljövärdet ska därför räknas som negativt fram tills att träet bränns, allt enligt Erlandsson (2015). Biogent karboninnhold enligt tabell 4.1, eller på svenska bundet koldioxid,- har satts till -718 kg CO 2e /m 3. Utsläpp från faserna A1-A3 har satts till 39 kg CO 2e /m 3. Skillnaden mellan det bundna och det utsläppta koldioxidvärdet är -679 kg CO 2e /m 3 vilket användes i beräkningarna. Tabell 4.1: CO 2e per m 3 limträ enligt Erlandsson (2015) Den erforderliga volymen limträ hämtades enligt bilaga 8 (s. 1) och gav den totala vikten på utsläppta växthusgaser. Martinsons har valt att köpa 100% ren vattenkraft som energikälla och utsläppet kan variera mellan leverantörer Transport, fas A4 Utsläpp av CO 2e för genomsnittliga transporter uppskattades enligt McKinnon och Piecyk (2010) till 62 g CO 2e /ton km. Därav beräknades utsläppen koldioxid genom att använda distansen från Martinsons fabrik i Bygdsiljum till den antagna byggplasten i Stockholm och vikten i ton baserat på volymen limträ med en densitet på 400 kg/m 3. 39

56 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Återvinning, fas D Det antogs att allt limträ bränns efter rivning. Vid förbränningen släpps den bundna koldioxiden ut i atmosfären och utsläppet för återvinning sattes till 718 kg CO 2e /m 3. Värdet multiplicerades med mängden limträ. 40

57 5 Resultat Resultatet för föregående 3 kapitlen samlas här. Först redovisas resultatet från dimensionering av stommen i stål och stommen i limträ. Vidare redovisas livscykelkostnaden och miljöanalysen. 5.1 Dimensionering Nedan redovisas resultatet av laster och valda dimensioner för stål och limträ. För dimensionering av bärverksdelar anges både utnyttjandegrad och vald dimension Laster Dimensionerande snölast Snölast beräknades enligt avsnitt på sidan 16 till S = 1, 6kN/m 2. För beräkningar se bilaga 1 (s. 1) Dimensionderande vindlaster Utvändig vindlast Beräkning av utvändig vindlast utfördes enligt avsnitt på sidan 17. Resultatet redovisas i tabell 5.1 där negativa värden är en sugande kraft. Beräkningar återfinns i sitt sammanhang i bilaga 1 (s. 2-3). Tabell 5.1: Vindlast W e för utvändig vindlast på respektive zon Zon W E A [kn/m 2 ] B [kn/m 2 ] C [kn/m 2 ] D [kn/m 2 ] E [kn/m 2 ] Utvändig vindlast på tak Beräkningar av vindlast på tak utfördes enligt avsnitt på sidan 17. Resultatet redovisas i tabell 5.2 och finns i sitt sammanhang i bilaga 1 (s. 4-5). 41

58 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Tabell 5.2: Vindlast W e för vindlaster på tak för resp. zoner Zon W E Invändig vindlast F [kn/m 2 ] G [kn/m 2 ] H [kn/m 2 ] I [kn/m 2 ] I [kn/m 2 ] Invändig vindlast med vinden angripande från sidan med öppna lastportar beräknades till W i = kn/m 2 (övertryck i byggnaden). För vindriktning mot sidan utan lastportar beräknades invändig vindlast till W i = kn/m 2 (undertryck i byggnaden). Allt enligt avsnitt på sidan 18 och för beräkningar se bilaga 1 (s. 5-6) Summering av vindlast Summerade vindlaster beräknades enligt avsnitt på sidan 18 och uppgår till kn på kortsidorna och kn på långsidorna. Taket får ett maximalt vindtryck på kn/m 2 och maximalt vinddrag på kn/m 2. Se bilaga 1 (s. 6-7) Lastkombinering Brottgränstillstånd Lastkombinering utfördes enligt avsnitt på sidan 19. Dimensionerande laster för enskilda bärverksdelar redovisas i tabell 5.3. För utförliga resultat se bilaga 1 (s. 9-10). Takstolarna för limträ och stål belastas med olika laster eftersom deras egentyngder varierar. 42 Tabell 5.3: Dimensionerande last i brottgräns för olika bärverksdelar Bärverksdel Dimensionerande last Stål Trä Vindstag kortsida 194,4 [kn] Vindstag långsida -379,9 [kn] Takstol 17,64 [kn/m] Pelare A 236,3 [kn] Pelare B 601,1 [kn] Pelare C 116,3 [kn] Pelare D 353,4 [kn] Takstol 18,2 [kn/m] Pelare A 243,7 [kn] Pelare B 608,4 [kn] Pelare C 119,5 [kn] Pelare D 357,3 [kn]

59 5. Resultat Bruksgränstillstånd Lastkombinering i bruksgränstillstånd utfördes enligt avsnitt på sidan 20. Dimensionerande last på den primära takbalken beräknades till 14,0 kn/m för karakteristisk last och till 5,5 kn/m för kvasipermanenta laster, för utförliga beräkningar se bilaga 3 (s. 3) Dimensioner på de olika bärverksdelarna I dimensioneringssamband används ofta förkortningarna Ed och Rd. Ed representerar det dimensionerande värdet. Vilken kraft eller tryck en bärverksdel utsätts för, alltså hur mycket den behöver kunna bära. Rd används för kapaciteten på den valda profilen och beskriver hur mycket den kan bära. Genom att dividera Ed-värdet med Rd-värdet ges en utnyttjandegrad Dimensioner på den primära stålbalken Den primära stålbalken, d.v.s fackverket finns att läsa om i avsnitt på sidan 21. Eftersom de inte dimensionerades i rapporten finns endast en ritning för det färdiga fackverket. Ritningen med specifikationer som skickades med från SWL finns i bilaga Dimensioner på den primära limträbalken Tillvägagångssättet för beräkning av sadelbalken beskrivs under avsnitt på sidan 26 och resultatet redovisas i tabell 5.4. För utförliga beräkningar se bilaga 3 (s. 4-8). Upplagstrycket beräknades med en area på 215x270 mm. Till pelare med mindre tvärsnittsarea monteras en vot. Massan av voterna antogs vara liten och försummades. Tabell 5.4: Dimensioneringsresultat för sadelbalken Ed Rd Utnyttjandegrad Böjspänning 16,9 [MPa] 19,4 [MPa] 87% Skjuvspänning 1,68 [MPa] 1,92 [MPa] 88% Upplagstryck 3,52 [MPa] 3,70 [MPa] 95% Nedböjning 124 [mm] 167 [mm] 74% Dimensioner på sekundärbalkar i stål och limträ Takbalkar i stål dimensionerades enligt på sidan 22, för beräkningar se bilaga 2 (s ). Takbalkar i trä dimensionerades enligt på sidan 29, för beräkningar se bilaga 3 (s ). Resultatet redovisas i tabell

60 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Tabell 5.5: Dimensioneringsresultat för sekundärbalkarna Stål Trä Ed Rd Utnyttjandegrad Vald profil Moment 46,3 [knm] 61,4 [knm] 75,4% HEA140 Tvärrkraft 53,4 [kn] 207,6 [kn] 25,7% HEA140 Moment 47,9 [knm] 49,9 [knm] 96,0% 190x405 Tvärrkraft 55,1 [kn] 83,6 [kn] 65,9% 190x Dimensioner på vindstag av limträ och stål Vindstagen dimensionerades för stål enligt avsnitt på sidan 22 och för trä enligt på sidan 30. Den erforderliga arean per stag visas tillsammans med vald profil i tabell 5.6. Beräkningarna för stag i stål visas i bilaga 2 (s. 4-6) och för stag i trä i bilaga 3 (s. 9-11). Notera att den redovisade arean är för ett vindstag. Den totala erforderliga arean är för vindstagen på långsidan är 4 gånger större och för kortsidan 5 gånger större. Tabell 5.6: Erforderlig tvärsnittsarea per vindstag Stål Trä Ed Rd Utnyttjandegrad Vald profil Kortsida 863,6 [mm 2 ] 879 [mm 2 ] 98,2% VKR 60x60x4 Långsida 380,2 [mm 2 ] 434 [mm 2 ] 87,6% VKR 40x40x3 Kortsida [mm 2 ] [mm 2 ] 69,9% 150x150 Långsida 6921 [mm 2 ] 8100 [mm 2 ] 85,4% 90x Dimensioner på pelare av typ A och B Pelarna i stål dimensionerades enligt på sidan 23. För beräkningar se bilaga 2 (s. 7-9 och 20-22). Pelare i trä dimensionerades enligt på sidan 30, för beräkningar se bilga 3 (s och 21-22). Resultatet för pelare typ A redovisas i tabell 5.7 och för typ B i tabell 5.8. Stål Tabell 5.7: Dimensioneringsresultat för pelare av typ A Ed Rd Utnyttjandegrad Vald profil Normalkraft 236,3 [kn] 553,3 [kn] 42,7% HEA140 Moment 4,3 [knm] 61,4 [knm] 7,1% HEA140 Trä Normalkraft 243,6 [kn] 497,8 [kn] 50,0% 215x Stål Tabell 5.8: Dimensioneringsresultat för pelare av typ B Ed Rd Utnyttjandegrad Vald profil Normalkraft 601,1 [kn] 824,3 [kn] 72,9% HEA140 Moment 11,0 [knm] 87,0 [knm] 12,7% HEA140 Trä Normalkraft 608,4 [kn] 625,1 [kn] 97,3% 215x270

61 5. Resultat Dimensioner på pelare av typ C och D Pelarna dimensionerades för stål enligt avsnitt på sidan 23, för beräkningar se bilaga 2 (s och 23-25). Pelare i trä dimensionerades enligt på sidan 30, för beräkningar se bilaga 3 (s och 23-24). Resultatet för pelare C redovisas i tabell 5.9 och för pelare D i tabell Stål Tabell 5.9: Dimensioneringsresultat för pelare av typ C Ed Rd Utnyttjandegrad Vald profil Normalkraft 116,3 [kn] 173,0 [kn] 67,2% HEA100 Moment 2,4 [knm] 29,5 [knm] 8,0% HEA100 Trä Normalkraft 119,5 [kn] 322,1 [kn] 37,1% 190x190 Stål Tabell 5.10: Dimensioneringsresultat för pelare av typ D Ed Rd Utnyttjandegrad Vald profil Normalkrafk 353,4 [kn] 716,3 [kn] 49,3% HEA160 Moment 7,2 [knm] 87,0 [knm] 8,3% HEA160 Trä Normalkraft 357,3 [kn] 364,5 [kn] 98,1% 190x Livscykelkostnadsanalys Materialkostnad för limträstomme Beräkningar av materialkostnader gjordes enligt avsnitt 3.2 på sidan 33. Resultatet redovisas i tabell 5.11, för beräkningar se bilaga 8 (s. 2). Tabell 5.11: Materialkostnader för limträstomme Längd Pris/meter Pris 90x x x x x x x Antal Pris/styck Sadelbalk Frakt Σ Kr 45

62 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Materialkostnad för stålstomme Beräkningar av materialkostnader gjordes enligt 3.1 på sidan 33. Resultatet redovisas i tabell 5.12, för beräkningar se bilaga 8 (s.2). Tabell 5.12: Materialkostnader för stålstomme Längd Pris/meter Pris HEA , HEA , HEA , VKR 40x40x , VKR 60x60x , Antal Pris/styck Kapning Frakt Brandskydd profil Fackverk inkl. frakt Brandskydd fackverk Σ Kr Arbetskostnader för limträstomme I tabell 5.13 redovisas arbetsåtgången och kostnaderna för en primärsektion. Hur priserna beräkandes finns under avsnitt på sidan 34. Tabell 5.13: Arbetsåtgång och arbetskostnader för primärsektioner i limträ Timmar Kostnad [kr] Sadelbalk Limträpelare Pelarinfästning Σ Pris för 12 stycken Arbetskostnader för stålstomme Tabell 5.14 redovisar resultatet för arbetet i samband med primärsektion i stål. Notera att enligt avsnitt på sidan 34 monterades stålpelarna med hjälp av en UE. Arbetstiden för UE finns inte redovisat i Wikells byggberäkningar (2016) och återges därför inte i tabellen. 46

63 5. Resultat Tabell 5.14: Arbetsåtgång och arbetskostnader för stålstomme Timmar Kostnad [kr] Fackverksbalk Stålpelare Pelarinfästning 1,5 744 Cementbruksunderstoppning Σ 5, Pris för 12 stycken Kostnadssammanställning I tabell 5.15 redovisas en kostnadsjämförelse mellan hallbyggnaden i limträ och stål. Underhållet av stommen visade sig enligt avsnitt 3.4 på sidan 34 vara densamma för både stål- och limträstommen. Rivning och återvinning av stommen bestämdes enligt avsnitt 3.5 på sidan 34 endast till en skillnad mellan stommarna, inte något totalpris. Tabell 5.15: Jämförelsekostnader [tkr] Trä Stål Materialkostnader Arbetskostnader Underhåll av stommen Rivning och återvinning Σ Posterna är enligt Kungsleden antingen 0, eller lika stora. Posterna är en jämförelse mellan stål och trä. Ingen totalsumma. 5.3 Miljöanalys Analys av stålhallen Beräkningar av koldioxidekvivalentvärdet för stålkonstruktionen gjordes enligt avsnitt 4.1 på sidan 37. Resultatet av analysen redovisas i figur För beräkningar se Bilaga 9. 47

64 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Tabell 5.16: Koldioxidekvivalent för stålstommen Utsläpp [kg CO 2e ] A1-A A D Σ Analys av trähallen Beräkning av miljöpåverkan från stommen i trä gjordes enligt avsnitt 4.2 på sidan 39. Resultatet redovisas i tabell 5.17, för beräkningar se Bilaga 10. A1-A3 blev negativt eftersom träet binder koldioxid. Det släpps sedan ut i och med energiutvinning eller förmultning. Resultatet förutsätter att inget limträ återanvänds i nya produkter. Tabell 5.17: Koldioxidivalent för trästommen Utsläpp [kg CO 2e ] A1-A A D Σ Sammanställning Värden för koldioxidekvivalenten för hallen i stål och limträ från tabellerna 5.16 respektive 5.17 summerades och redovisas i tabell Miljöanalysen visade att limträstommen släpper ut 32 % CO 2e av vad stålstommen gör. Tabell 5.18: Koldioxidekvivalent [kg CO 2e ] Trä Stål

65 6 Diskussion 6.1 Diskussion av dimensionering Allmänt om dimensionering Hallbyggnadens geometri var i stora drag given genom Kungledens ritningar. Vi valde att utgå ifrån dessa och inte göra några ändringar. Nockhöjden kunde inte bestämmas definitivt eftersom den beror av höjden på den bärande takbalken. Höjden sattes kanske något högt, till 7 m istället för befintlig ritning på 6,67 m. Det kan göra byggnaden lite överdimensionerad. En utredning om alternativa stomsystem gjordes inte då det ansågs för tidskrävande, även om det kunde ha givit ett billigare alternativ. Även om vi kollade på en specifik byggnad tror vi att stora delar kan överföras på liknande hallbyggnader i samma storleksklass. Eftersom dimensioneringen enbart låg till grund för den senare kostnads- och miljöanalysen behövde vissa avgränsningar göras. Den sekundära takbalken dimensionerades efter antagandet med en taklutning på 0 grader jämfört med den verkliga på 3,5 grader. Båda vinklarna är inom ramen för plana tak och skulle möjligtvis kunna ge en lite underdimensionering. Underdimensioneringen äts upp av den i förväg lite överdimensionerade lasten Dimensionering i stål Från början var tanken att vi skulle dimensionera vårt egna fackverk. Vi stötte tidigt på problem, då det inte fanns någon standard vid val av geometri för fackverk. Ritningarna vi fick från Kungsleden visade på en takbalk ritad som ett fackverk. Taklutningen var bestämd och fortsatte gälla. För att dimensionera fackverket sökte vi information om det optimala förhållandet mellan antal strävor och lutningen på dem. Vi hittade inga entydiga svar. Till slut bestämde vi oss för att använda ritningen som underlag för antal strävor och deras lutning. Arbetet med att dimensionera fackverket visade sig komplicerat. Samtidigt insåg vi att även om vi dimensionerade fackverket, fanns inga representativa kostnader att redovisa. Löpermeterpriset på vald dimension skulle hamna långt ifrån den slutgiltiga produkten eftersom stora arbetskostnader tillkom. I och med att mycket jobb skulle försvåra situationen tog vi beslutet att låta en fackverkstillverkare bestämma dimensioner på varje enskild del i fackverket. De kom sedan att sätta ett pris på hela fackverket, både i fråga av material och arbetskostnad. Därmed tror vi att kostnaden blev så nära verkligheten som möjligt. 49

66 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Dimensionering i limträ Trä skiljer ur dimensionerings synpunkt ganska mycket från stål. Stål har samma hållfasthetsegenskaper åt alla håll, vart träs ändras beroende av kraftriktning. Det tog därför lite tid att sätta sig in i limträs hållfasthetsegenskaper. Vi tog stor hjälp av Limträhandboken och Limträguiden. Framförallt vid dimensionering av sadelbalken var guiderna mycket användbara. Limträhandboken är en verktyg för dimensionering enligt Eurocode. Eurocode beskriver inte beräkningsgången så en komplementerande bok som limträhandboken var ett välkommet supplement. Valet av takkonstruktion som till slut föll på sadelbalk var inte självklart. Vi valde att använda ett fackverk till stål och funderade länge på att använda detsamma för trä. Fackverk för stålbyggnad var till synes den vanligaste lösningen. Vi frågade Martinsons vilken typ av taklösning som var den vanligaste för spännvidder på runt 25 m utan att få svar. Från en bildsökning på internet verkade sadelbalk vara det vanligaste för byggnader liknande vår. I och med det tyckte vi att jämförelsen gjordes för den vanligaste typen av respektive takkonstruktion Brandskyddsdimensionering Vi avgränsade oss från att brandskyddsdimensionera enligt Eurocode. Priset för brandskyddet ansågs vara av betydlig storlek och uppskattades. För stål togs en ungefärlig kostnad för brandskyddsmålning fram. Brandskyddsmålningen räcker som skydd och påverkar inte dimensionerna på balkar och pelare. För limträstommen granskade vi avsnitt i Eurocode för lastkombinering vid olyckesfall. I den lastkombineringen användes lastreduktionsfaktorn ψ 2,i som för vindlast är 0. Lasten på limträpelarna B och D minskar då kraftigt och ger en relativt låg utnyttjandegrad vid brand. Limträpelarna A och C tar inga vindlaster men har å andra sidan en mindre utnyttjandegrad. Utifrån de faktorerna antog vi att konstruktionerna kommer klara sig för brand. 6.2 Diskussion av livscykelkostnadsanalysen Materialkostnad Att hitta materialkostnader för stål och limträ var förhållandevis enkelt. Ståldimensionerna vi behövde fanns som lagervara hos de flesta svenska ståltillverkare. Genom prislistor med löpmeterpriser kunde vi enkelt beräkna materialkostnaden. Vi hittade även pris för kapning och beräknade priset för en stomme levererad till byggplatsen klar att monteras. Limträdimensionerna är lite grövre än de standarder som finns på byggvaruhusen. Därför skickade vi en offertförfrågan till 4 olika limträetillverkare, varav tre svarade. Priserna varierade mellan kr och kr. Minst hälften av den skillnaden berodde på det varierande priset av sadelbalkarna. Prisskillnaden för sadelbalkarna kan ha sin grund i att det var en speciell produkt. Priset var även inklusive trailerfrakt till Stockholm och eftersom de olika tillverkarna finns på olika orter i Sverige kan fraktpriset variera. Priset var på färdigkapade delar vilket gjorde de direkt jämförbara med stålpriset. 50

67 6. Diskussion Vi hade läst att kostnaden för limträprodukter var linjärt berodde av volymen. I ett försök att minska volymen för de stora sadelbalkarna undersökte vi fackverk i limträ som alternativ. Vi ringade Göran Wahlberg, Konstruktör på Martinsons ( ). Enligt den ursprungliga offerten kostade en sadelbalk cirka kr. Göran tyckte att det priset var något högt och borde sänkas med någon tusenlapp. Samtidigt uppskattade han att ett motsvarande fackverk i limträ skulle kosta upp emot kr styck. Materialkostnaderna minskar samtidigt som arbetskostnaderna ökar kraftigt. Fackverket uppskattade vara ungefär 45 % dyrare än sadelbalken. Att valet av takkonstruktion föll på sadelbalkar visade sig alltså vara det ekonomiskt bästa. Materialvalet kan även påverka andra materialkostnader indirekt. T.ex. väger stålet mer än träet och kommer därmed belasta grunden mer. Stålet väger 140 ton och träet 40 ton vilket ger en skillnad på 250 %. Det adderades till snölasten som motsvarade 480 ton och gav en totalvikt på 620 respektive 520 ton. Skillnaden i totalvikt uppgick till 20 %. Därtill ska isoleringsmaterial, ytterväggar mm. läggas till och kommer jämna ut siffrorna ytterligare. Därför tror vi grundläggningen kommer vara av samma dimensioner, oavsett om stommen uppförs i limträ eller stål Arbetskostnader Vi hade svårt att få tag i någon som hade tid att uppskatta arbetskostnaderna. Som beskrivs i metoden i avsnitt 3.3 på sidan 33 använde vi oss istället av Wikells bok för prisbestämningen. Boken gav åtminstone ett ungefärligt värde. Enligt Wikells bok var trästommen uppdelad i materialkostnader och arbetskostnader. Stålstommen hade material- och arbetskostnader men även UEkostnader som visade sig innehålla båda delarna. I boken specificerades inte de enskilda delarna av UE-kostnaden. Eftersom vi redan räknat med materialkostnaderna en gång antog vi det rimligt att räkna bort dem ur UE-kostnaderna. Övriga materialkostnader vi räknat fram stämde bra med bokens materialkostnader och vi tror således att arbetskostnaderna för UE uppskattades på ett korrekt sätt. I Wikells räknades det med en spännvidd på 24 m för stål vilket antogs likvärdigt med våra 25 m. I Wikells visades arbetsåtgången skilja mellan uppförandet av limträ- och stålstommen. I Bidcon gjorde den det inte och var likvärdig med Wikells arbetsåtgång för stålstommen. För UE-kostnaden som var den stora utgiften ligger boken och datorprogrammet väldigt nära varandra. Eftersom Bidcon inte var lika specifikt med att redovisa indata valde vi Wikells kostnadskalkyl Underhållskostnader Kungsleden som förvaltar fastigheter ansåg att underhållskostnaderna inte behövde beräknas och därför såg vi ingen anledning till att göra det. Däremot diskuterade vi lite kring målningen av stommen. Ibland kan hyresgästen vilja måla balkarna för att de ska vara estetiskt tilltalande. Då kan limträ och stål behöva målas om med olika tidsintervaller och olika typer av färger. Det skulle 51

68 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA kunna påverka underhållskostnaden. Hallen ska användas som lagerlokal och vi ansåg det otroligt att hyresgästen skulle vilja måla av estetiska skäl Rivnings- och återvinningskostnader För rivnings- och återvinningskostnaderna har vi enbart en källa och därför har vi inte kunnat göra en kvalitativ uppskattning av resultatet. Efter att ha försökt kontakta flertalet rivningsfirmor var det endast Rivkompaniet som gav ett svar. Prisskillnaden mellan en stål- och limträstomme uppskattades till kr enligt Rivkompaniet. Det berodde främst på att stålet hade ett skrotvärde på kr. Det går alltså att sälja stålet för den summan efteråt. Efter rivning används limträ för uppvärmning, men generar ingen inkomst. Stålstommen var dyrare att riva då det kräver mer utrustning än limträstomme. Vi fick även ett totalpris på cirka kr. Priset innehåller även pris för rivning av t.ex. isolering, klimatskydd mm. Därför ansåg vi priset ointressant för examensarbetet. 6.3 Miljöanalys Våra kunskaper kring LCA var mycket små innan arbetet startade. Miljöanalysen inleddes därför med att söka information kring hur en LCA genomförs. Efter lite sökningar insåg att en LCA kan göras på många nivåer av noggrannhet. Då LCA var endast var en liten del av examensarbetet var vi tvungna att avgränsa oss på ganska många plan. Vår första tanke var att vi skulle använda ett av LCA-programmen som finns tillgängliga. Vi valde Gabi redan under litteraturstudiefasen och ansökte om studentlicens. När vi väl skulle börja insåg vi att databaserna i studentversionerna var begränsade och att programmet inte fungerade som vi tänkt oss. Vi trodde att Gabi skulle vara mer användarvänlig plattform för icke insatta miljöanalytikern. Därmed ansåg vi att Gabi lämpades mer för avancerade analyser. Genom att söka efter värden i byggmaterialdeklarationer, LCA-publikationer, på Svenskt trä, Jernkontroret och SBI fick vi istället fram de värden vi ansåg nödvändiga. De kunde sedan beräknas i en MathCAD fil. Informationssökningen tog mer tid än väntat och på grund av det hade vi inte längre tid att beräkna andra faktorer som behövs för att göra en fullständig LCA. Eftersom vi endast granskat en faktor var det inte möjligt att slutföra LCA:en. I och med det ansåg vi det mer lämpligt att kalla det miljöanalys, eftersom vi inte undersökt tillräckligt många faktorer för att vikta ett värde för en LCA Val av indata för miljöanalysen För stål har Jernkontoret gett ut en publikation som handlar om stålets kretslopp. I den fann vi många användbara definitioner och ekvationer vi använde oss av för beräkningarna. Ett exempel på skillnader i indata visade sig när vi jämförde ett av deras värden mot en ståltillverkares. Från Jernkontoret fann vi att stål släpper ut 1,6 kg CO 2e /kg material. När vi letade data för brandskyddsmålning av stål fann vi hos en ståltillverkare att samma värde uppgick till 2,7 kg CO 2e /kg material. 52

69 6. Diskussion Vad skillnaderna i deras beräkningar beror på har vi svårt att kommentera. Det ska dock tilläggas att värdet för återvinning också var olika och vi misstänker att de använde olika metoder. För limträ fanns flertalet liknande uppgifter men valet för vår rapport föll på Martinsons av en enkel anledning. Presentation av informationen, vad den beräknats med för värden och vad slutsiffran verkligen berörde var tydligare än i andra byggmaterialdeklarationer Beaktade delar av miljöanalysen Vi valde att börja miljöanalysen med att fokusera på växthuseffekten eftersom vi ansåg den starkast förknippad med miljö. Att vi inte undersökte utfallet av försurning och ozonuttunning beror endast på tidsbrist. Under avsnittet på sidan 8 tas energiåtgång och materialåtgång upp som relevanta faktorer. I LCC:en var materialåtgången en av de dominerande faktorerna. Energiåtgången vid produktion och transport beror starkt av just materialmängden som genom det är kopplad till miljöpåverkan. 6.4 Diskussion av resultaten Resultaten vi fick vid dimensioneringen tycker vi verkar rimliga. Alla beräkningar gjordes enligt Eurocode utefter bästa förmåga. Vi hade ingen handledare med konstruktionstekniska kunskaper vilket gör att ingen granskat beräkningarna. För att beräkningar ska vara godkända för byggnation krävs en tredje parts granskning. Vi hade inga direkt jämförbara beräkningar att kontrollera mot och antog i brist på annat att de var korrekt utförda. Vi gjorde enklare överslagsberäkningar i Stursofts dimensioneringsprogram FEM-design. De gav liknande svar som våra handberäkningar. Det var ännu ett skäl att anse beräkningarna för trovärdiga. LCC-analysen gjordes för att så bra som möjligt kostnadsjämföra de två hallbyggnaderna. Resultatet från den var begränsad till informationen som var tillgänglig utan att göra en faktisk beställning på byggnationen. Resultatet visade att skillnaden mellan att bygga hallen med stomme i limträ var nästan kr billigare än att bygga den i stål. Ett tidigare finskt examensarbete vi tittat lite på visade samma resultat. Vad som visade sig vara avgörande för resultatet var brandskyddet. Det som förvånande oss och många andra vi pratade med resultatet om är att trä var bra kostnadsmässigt ur brandsynpunkt. Samtidigt var brandskydd cirka en tredjedel av materialkostnaderna för stål. Vi ansåg därför att brandegenskaperna hos de två materialen utgjorde den främst avgörande posten i kostnadsjämförelsen. Att trä var det miljövänligaste av de två jämförda materialen var det vi utgick från. Som märks i resultatdelen är tillverkningen och råvarumaterialutvinningen den energikrävande fasen. Det som däremot förvånade oss var hur mycket av stålet som kan återvinnas. Ju mer återvunnet material vi låter använda i byggmaterialet, desto mer kommer den slutgiltiga koldioxidekvivalenten att minska. Det kanske rent av finns en gräns när stål är det bättre av de två materialen. 53

70 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA 6.5 Diskussion av examensarbetets gång Över lag är vi båda mycket nöjda med arbetsgången. Tidsplanen som upprättades precis i början av arbetet visade sig vara mycket väl disponerad och följdes till punkt och pricka. Den planerade omfattningen av de olika momenten i examensarbetet har ibland behövs justerats för att hålla tidsplanen. Framförallt tycker vi det är synd att LCA:en var tvungen att krympas ner till en miljöanalys. Hade vi börjat om med arbetet nu hade vi försökt korta ner tiden för dimensioneringen. Möjligen genom att använda FEM-design eller helt enkelt förenkla dimensioneringen betydligt. Det hade gett oss mer tid att genomföra miljöanalysen och därmed kanske kommit fram till en LCA. I övrigt är vi mycket nöjda och känner att vi haft stor fördel av ett nära samarbete med ämnesgranskaren. 54

71 7 Slutsats Resultatet av arbetet sammanställdes till priset enligt tabell 5.15 på sidan 47 vart det syns att limträstommen är kr billigare än stålstommen. Vidare kan det avläsas från miljöanalysen i avsnitt 5.3 på sidan 47 att trästommen släpper ut enbart 1/3 av CO 2e -mängden som stålstommen gör. Alla resultat beräknades med antagandet att bygg ort är Stockholm och byggnadens livslängd sattes till 50 år. Utifrån resultatet rekommenderas Kungsleden att bygga sitt Industrihotell med stomme i limträ. Genom resultaten kan det konkluderas att både syfte och mål har uppnåtts. Limträ stod sig bevisligen mycket väl mot stål ekonomiskt. Från miljöanalysens beaktade aspekter visades limträ som förväntat vara det bästa alternativet. 7.1 Rekommendationer och fortsatta studier Begränsningarna i vårt arbete ligger i att vi enbart har kollat på en specifik byggnad. Att skapa ett generellt underlag för t.ex. olika spännvidder och storlekar på hallbyggnader kan vara ett förslag till fortsatta studier. I vårt arbete hade ett enklare sätt att bestämma miljövärden för produktion av både limträ och stål varit en mangel. Ett system för enklare bedömningar skulle vara mycket aktuellt. Miljöanalysen blev i vårt fall begränsad och en utförligare LCA med underlag i vår dimensionering kan vara ett förslag till framtida studier. Det skulle också vara intressant att få med delarna för nedmontering i miljöanalysen. 55

72

73 Litteraturförteckning Axelsson, K. & Kallaiaridis, P. (2005). Träkonstruktion (4. utg.). Uppsala: Polacksbackens Repro. Beckers. (2010). Byggvarudeklaration - Brennicks Safir stål. Hämtad från www. sundahus.se BEgroup. (2016). Hea balk - prislista. Hämtad 19 april 2016, från Björk, C. & Reppen, L. (2000). Så byggdes staden. Stockholm: Svensk Byggtjänst AB. Boverket. (2005). Bfs 2015:6 - EKS 10. Hämtad från Ciroth, A., Huppes, G., Klöpffer, W., Rüdenauer, I., Steen, B. & Swarr, T. (2008). Environmental Life Cycle Costing (D. Hunkeler, K. Lichtenvort & G. Rebitzer, Red.). Florida: CRC Press. Erlandsson, M. (2015). Varudeklaration - EPB Limträ. Hämtad från se Eurocode. (1990). Grundläggande dimensioneringsregler för bärverk. Swedish Standards Institute. Eurocode. ( ). Laster på bärverk -Allmäna laster - Tunghet, egentyngd och nyttig last för byggnader. Swedish Standards Institute. Eurocode. ( ). Laster på bärverk -Allmäna laster - Termisk och mekanisk verkan av brand. Swedish Standards Institute. Eurocode. ( ). Allmäna laster - Snölast. Swedish Standards Institute. Eurocode. ( ). Allmäna laster - Vindlast. Swedish Standards Institute. Eurocode. ( ). Dimensionering av Stålkonstruktioner. Swedish Standards Institute. Eurocode. ( ). Dimensionering av Träkonstruktioner. Swedish Standards Institute. Föreningen Sveriges Skogsindustrier. (2016). Limträhandbok - Del 1 (1. utg.). Stockholm. Isaksson, T. & Mårtensson, A. (2010). Regler- och formelsamling. Byggkonstruktion. Lund: Studentlitteratur. ISO (2006). Miljöledning -Livscykelanalys - Principer och struktur. Jernkontoret. (2013). Stålkretsloppet - slutrapport. Hämtad 25 april 2016, från Jernkontoret. (2015). Svenska järn- och stålindustrins historia. Hämtad 31 mars 2016, från Knutsson, H. (2003). Miljöegenskaper för lättbyggnad med stål. Hämtad 25 april 2016, från Maku. (2016). Offert. Hämtad 7 april 2016, från OFFERT&sLang=sv-se 57

74 EXAMENSARBETE: SKOG ELLER GRUVA Martinsons. (2016). Limträstommar. Hämtad 11 maj 2016, från se McKinnon, A. & Piecyk, M. (2010). Measuring and managing co2 emissions of european chemical transport. Hämtad från cefic-staging.amaze.com Miljönytta. (2015). Stål formar en bättre framtid. Hämtad 31 mars 2016, från Nordin, T., Wretman, L. & Grundstedt, O. (1998). Svenska ellok : en bok om det svenska ellokets historia. Stockholm: Svenska järnvägsklubben. Northpower. (2016). Din stålhall. Hämtad 27 april 2016, från PEFC. (2015). PEFC Skogscertifiering. Hämtad från Persson, P. & Nilson, J. (2012). Val av stomsystem (Examensarbete, Örebro Universitet). Insitutionen för naturvetenskap och teknik. Hämtad från www. diva-portal.org Riksantikvarieämbetet. (2013). Rapport från riksantikvarieämbetet - Materialguiden. Hämtad från Ruukki. (2014). Environmental product declaration for ruukki construction products. Hämtad från Skogsindustrierna. (2003). Trägudien. Hämtad 25 april 2016, från se Skogsindustrierna. (2007). Limträ guide (4. utg.). Stockholm. Skogsindustrierna. (2008). Limträ handbok (2. utg.). Stockholm. Skogsindustrierna. (2016a). Allmänt om limträ. Hämtad 2 maj 2016, från www. svenskttra.se Skogsindustrierna. (2016b). Limträ - Frågor och svar. Hämtad 31 mars 2016, från Skogsindustrierna. (2016c). Limträ - Histrorik. Hämtad 31 mars 2016, från www. svensktlimtra.se Skogsindustrierna. (2016d). Trä och miljö. Hämtad 31 mars 2016, från www. svenskttra.se Skogsstyrelsen. (2014). Skogsstatistiska årsboken. Hämtad från Stålbyggnadsinstitutet. (2016a). Om stål. Hämtad 31 mars 2016, från Stålbyggnadsinstitutet. (2016b). Stålgrossister. Hämtad 19 april 2016, från www. sbi.se Swedish Standards Institute. (2008). Ss-en Hämtad från Södergran, J. (2012). Kostnadsjämförelse av stål-,trä- och betongstomme (Examensarbete, Yrkeshögskolan Novia). Hämtad från Tygre. (2016). Assessment of the overall process sustainability. Hämtad 11 maj 2016, från Wikells byggberäkningar. (2016). Sektionsfakta- nyb 16/17. Växjö. 58

75 LITTERATURFÖRTECKNING Personliga kontakter Försäljare på SWL. ( ). E-post konversation. Inköpare på Skrottcentralen. ( ). E-post. Inköpschef på Stena stål. ( ). Telefonsamtal. Kalkylerare på Rivkompaniet. ( ). E-post konversation. Konstruktör på Martinsons. ( ). Telefonsamtal. Krister Johansson på Kungsleden AB. ( ). Telefonsamtal. 59

76

77 Bilaga 1 - Snö och vindlast beräkning Snölast μ C e 1.0 S s K μ 1 C e C t S = C t 1.0 s K Vindlast = W e q p.ze C pe h 7 d 25 b 24 e=min[b,2h] Se bild på nästa sida e 14 Karakteristisk vindlast q p Z e interpoleras mellan värdet för Z 1 =4m och Z 2 =8m Z 1 4 q p.z Z 2 8 q p.z q p.z2 q p.z1 q p.ze q p.z1 + h Z 1 Z 2 Z 1 q p.ze = Non-Commercial Use Only B1. 1

78 B1. 2 Non-Commercial Use Only

79 Formfaktor för utvändig vindlast C pe och vindlast W e för dom olika zonerna av byggnaden h = 0.28 Här väljes 0.25 d För zon A För zon B För zon C C pe.a 1.2 C pe.b 0.8 C pe.c 0.5 W e.a = W e.a q p.ze C pe.a q p.ze C pe.b kn W e.b W = m 2 e.b kn W e.c W = m 2 e.c q p.ze C pe.c kn m 2 För zon D För zon E C pe.d 0.7 C pe.e 0.3 W e.d = W e.d q p.ze C pe.d kn W e.e W = m 2 e.e q p.ze C pe.e kn m 2 Areal för dom olika zoner för väggarna A A e 5 h 4 5 e h ( d e) h b h A B A C A D A A = A B = A B = A D = A E A D Non-Commercial Use Only B1. 3

80 B1. 4 Non-Commercial Use Only

81 Formfaktor för vindlast på tak C pe och vindlast W e för dom olika zonerna på taket För zon F För zon G För zon H C pe.f 1.8 C pe.g 1.2 C pe.h 0.7 W e.f = W e.f q p.ze C pe.f q p.ze C pe.g kn W e.g W = m 2 e.g kn W e.h W = m 2 e.h q p.ze C pe.h kn m 2 För zon I C pe.i1 0.2 C pe.i2 0.2 W e.i1 = W e.i1 q p.ze C pe.i kn W e.i2 W = m 2 e.i2 q p.ze C pe.i kn m 2 Areal för dom olika zoner på taket A F A F = 9.8 e 4 e 10 2 A G b e e A G = A H e e 2 10 b A H = A I A I = 432 d e b 2 2 Formfaktor för invändig vindlast C pi och vindlast W i för vind på stängde sidan C pi 0.9 C pe.e C pi = 0.27 W i.e = W i.e q p.ze C pi kn m 2 Formfaktor för invändig vindlast C pi och vindlast W i för vind på öppna sidan C pi C pi = C pe.d W i.d = W i.d q p.ze C pi kn m 2 Non-Commercial Use Only B1. 5

82 Sammanställning av vindlaster med negativt inomhus tryck Horisontella laster på kortsidorna Q A A A W e.a + W i.e Q B A B W e.b + W i.e Q C A C W e.c + W i.e Q A = Q B = Q C = Q vind.kort.negativ 2 Q A + 2 Q B + 2 Q C = Horisontella laster på långsidorna Q D A D W e.d + W i.e Q E A E W e.e + W i.e Q D = Q E = Q vind.lang.negativ Q D Q E = Vertikala laster på taket Q F A F W e.f W i.e Q G A G W e.g W i.e Q H A H W e.h W i.e Q F = Q G = Q H = Q I1 A I W e.i1 W i.e Q I2 A I W e.i2 W i.e Q I1 = Q I2 = Q vind1.tak.negativ Q vind1.tak.negativ Q F + Q G + Q H + Q I1 = q vind1.tak.negativ = b d 2 Q vind2.tak.negativ Q F + Q G + Q H + Q I2 = Q vind2.tak.negativ q vind2.tak.negativ = b d 2 B1. 6 Non-Commercial Use Only

83 Sammanställning av vindlaster med positivt inomhus tryck Horisontella laster på båda kortsidan Q A A A W e.a + W i.d Q B A B W e.b + W i.d Q C A C W e.c + W i.d Q A = Q B = Q C = Q vind.kort.positiv 2 Q A + 2 Q B + 2 Q C = Horisontella laster på båda långsidan Q D A D W e.d + W i.d Q E A E W e.e + W i.d Q D = Q E = Q vind.lang.positiv Q D Q E = Vertikala laster på taket Q F A F W e.f + W i.d Q G A G W e.g + W i.d Q H A H W e.h + W i.d Q F = Q G = Q H = Q I1 A I W e.i1 + W i.d Q I2 A I W e.i2 + W i.d Q I1 = Q I2 = Q vind1.tak.positiv Q vind1.tak.positiv Q F + Q G + Q H + Q I1 = q vind1.tak.positiv = b d 2 Q vind2.tak.positiv Q vind2.tak.positiv Q F + Q G + Q H + Q I2 = q vind2.tak.positiv = b d 2 Non-Commercial Use Only B1. 7

84

85 Bilaga 2 - Dimensionering av stålstomme Lastkombinering i brottgräns Säkerhetsfaktor för klass 2 γ d 0.91 Lastreduktionsfaktor Snö ψ 0.snö 0.7 ψ 1.snö 0.4 ψ 2.snö 0.2 Vind Laster ψ 0.vind 0.3 ψ 1.vind 0.2 ψ 2.vind 0 Egentyngd G ytter G tak.stal 18 G pelare.stal 1.23 Variabla laster enligt bilaga B1 S Snölast på tak Q vind.lang.negativ Största vindlast på långsidan Q vind.kort.negativ Största vindlast på kortsidan q vind2.tak.positiv Största vindlast på tak (tryck) Non-Commercial Use Only B2. 1

86 Lastkombinering för vindsträver på kortsidan F vindsträver.kort γ d 1.5 ψ 1.vind Q vind.lang.negativ = a - Vindlast som största last F vindsträver.kort γ d 1.5 Q vind.lang.negativ = b - Vindlast som huvudlast Lastkombinering för vindsträver på långsidan F vindsträver.lang γ d 1.5 ψ 1.vind Q vind.kort.negativ = a - Vindlast som största last F vindsträver.lang γ d 1.5 Q vind.kort.negativ = b - Vindlast som huvudlast Lastkombinering för takstol i stål som tar upp laster med en bredd på 6m och spännvidd 25m Last bredd b last 6 Spännvid d a med största positiva vindtryck Q tak1 γ d G ytter b last d + γ d 1.5 ψ 0.snö S + γ d 1.5 ψ 0.vind q vind2.tak.positiv b last d G tak.stal Q tak1 Q tak1 = q tak1 = d 6.10b med snölast som huvudlast och största positiva vindtryck Q tak2 γ d G ytter b last d + γ d 1.5 S + γ d 1.5 ψ 0.vind q vind2.tak.positiv b last d G tak.stal Q tak2 Q tak2 = q tak2 = d 6.10b med vindlast som huvudlast och största positiva vindtryck Q tak3 γ d G ytter b last d + γ d 1.5 q vind2.tak.positiv + γ d 1.5 ψ 0.snö S b last d G tak.stal Q tak3 Q tak3 = q tak3 = d B2. 2 Non-Commercial Use Only

87 Lastkombinering för en pelare i stål med laster av reaktionen från takstol, egentyngd och tyngd av yttervägg från en 6m strimla Pelar höjd h pelare a med största positiva vindtryck Q tak1 Q pelare.stal.1 + γ d 1.35 G ytter h pelare b last + G pelare.stal = b med snölast som huvudlast och största positiva vindtryck Q tak2 Q pelare.stal2 + γ d G ytter h pelare b last + G pelare.stal = Non-Commercial Use Only B2. 3

88 Dimesionering Vindsträvor på kortsidan Indata för geometrin av vinsträvorna h 6.1 b 5 v atan h = b Fackverksmetoden för beräkning av stångkrafter F vindsträvor.kort sin A (v) cos (v) T A = F F vindsträvor.kort 0 0 B2. 4 Non-Commercial Use Only

89 N krafter A T 1 F N krafter = 0 0 f y 355 γ m.0 1 A erfod N krafter1 abs f y γ m.0 A erfod = VKR-rör 60x60x4 A profil = A erfod Utnytjandegrad A profil Beräkning för vindsträvor på långsidan Geometrin h 5.5 b 6 f y 355 v atan h = b F vindsträvor.lang Non-Commercial Use Only B2. 5

90 sin A (v) cos (v) T A = F N krafter 0 F vindsträvor.lang 0 0 A T 1 F N krafter = 0 0 f y 355 γ m.0 1 A erfod N krafter1 abs f y γ m.0 A erfod = A styck A erfod 4 A styck = VKR-rör 40x40x3 A profil = A styck Utnyttjandegrad A profil B2. 6 Non-Commercial Use Only

91 Pelare A Dimensionerande normalkraft N Ed Q pelare.stal2 = Dimensionerande last på pelare L 5.5 Höjd på pelaren L cr L Knäckningslast Initialkrokhet z = e 0 för knäckningskurva a L z N krok.punkt 4 N Ed z = 3.15 N krok.utbredd 8 N Ed z = L Dimensionerande moment L2 M Ed N krok.utbredd = Non-Commercial Use Only B2. 7

92 HEA 140 f y 355 E 210 I y Yttröghetsmoment runt y-axeln A Area för HEA 140 Z y Plastisk böjmotstånd M b.rd Z y f y = Dimensionerande bärförmåga = M Ed Utnyttjandegrad M b.rd 2 i y I y = Tröghetsradien runt y-axeln A λ L 2 cr f y = E i y B2. 8 Non-Commercial Use Only

93 α 0.21 ϕ α ( λ 0.2) + λ 2 = χ = χ < ϕ + ϕ 2 λ 2 γ M0 1.0 N b.rd χ f y A = γ M0 = N Ed Utnyttjandegrad N b.rd Non-Commercial Use Only B2. 9

94 B2. 10 Non-Commercial Use Only

95 Beräkning av dimensionerande moment i takbalk i gavel och mellan väggar Kontroll av ovanstående moment L 5 Längden mellan pelarna q 17.6 Kraften på balken konstant Konstant enligt tabell i B2.10 M Ed q L 2 konstant Dimensionernade moment M Ed = Stämmer med diagrammet Non-Commercial Use Only B2. 11

96 Kontroll av ovanstående tvärkraft q 17.6 Kraften på balken L 5 Längden mellan pelarna konstant HA konstant HB konstant VB Konstant enligt tabell i B2.10 Stödreaktioner R A konstant HA q L Reaktion i stöd A R A = R B konstant VB + konstant HB q L Reaktion i stöd B R B = Tvärkraften V A R A V A = Tvärkraft i balken vid stöd A V B R A q L Tvärkraft i balken vid stöd B V B = V Ed V B V Ed = Dimensionerande tvärkraft B2. 12 Non-Commercial Use Only

97 Beräkning av momentkapacitet Startvärde på HEA140 väljs Beräkning av tvärsnittsklass på livet h 133 Höjden på balken t 8.5 Tjockleken på flänsen R 12 Radien på valsen c h t 2 R 2 c= 92 Höjden på den platta delen av livet ε 0.81 Värde enligt tabell, beror av stålkvaliteten c = t ε 72 = c ε 72 t Non-Commercial Use Only B2. 13

98 Beräkning av tvärsnittsklass på flänsen b 140 Bredden på livet R = 12 Radien på valsen d 5.5 Tjockleken på livet t = 8.5 Tjockleken på flänsen c b R d 2 2 Den platta delen av flänsen c = ε = 0.81 Värde enligt tabell, beror av stålkvaliteten c = 6.5 t ε 9 = 7.29 c ε 9 t B2. 14 Non-Commercial Use Only

99 Beräkning av momentkapacitet W pl Böjmotstånd i HEA140 f y 355 Stålets sträckgräns γ M0 1.0 Konstant enligt Eurocode f y M pl.rd W pl = γ M0 M c.rd M pl.rd = Balkens momentkapacitet abs M Ed = Utnyttjande grad M c.rd Tvärkraftskapacitet i gavalbalken Utgår från HEA140 A Tvärsnittsarea b = 0.14 Totala bredden t f 8.5 Flänstjockleken t w 5.5 Livtjockleken h 133 Total höjd h w h R 2 t f 2 Livhöjden h w = R = Valsradien η 1 Kontrollfaktor. 1 är värsta fallet Non-Commercial Use Only B2. 15

100 A v A 2 b t f R t f Sjuvarean t w A v = dock minst η h w t w = A v f y 2 3 V pl.rd γ M0 Skjuvkraftskapacitet för plastiskt tvärsnitt V C.Rd V pl.rd Skjuvkraftskapacitet V C.Rd = abs V Ed = Utnyttande grad V C.Rd B2. 16 Non-Commercial Use Only

101 Pelare C q q tak2 = Last på takbalk L 5 Spännvid mellan pelarna h 6.1 Höjd på pelaren konstant H konstant V Konstant enligt tabell i B2.10 R H konstant H q L= Reaktionskraft högra R V konstant V q L= Reaktionskraft vänstra N Ed R H + R V + γ d 1.35 G ytter L h+ G pelare.stal Dimensionerande last på pelare N Ed = L cr h Knäckningslängd Initialkrokhet z = e 0 för knäckningskurva a L z Non-Commercial Use Only B2. 17

102 N krok.punkt 4 N Ed z = N krok.utbredd 8 N Ed z = h Dimensionerande moment M Ed N krok.utbredd = h2 HEA 100 f y 355 E 210 I y Yttröghetsmoment runt y-axeln A Area för HEA 100 Z y Plastisk böjmotstånd M b.rd Z y f y = Dimensionerande bärförmåga = M Ed 0.08 Utnyttjandegrad M b.rd 2 i y I y = Tröghetsradien runt y-axeln A λ L 2 cr f y = E i y B2. 18 Non-Commercial Use Only

103 α 0.21 ϕ α ( λ 0.2) + λ 2 = χ = χ < ϕ + ϕ 2 λ 2 γ M0 1.0 N b.rd χ f y A = γ M0 = N Ed Utnytjandegrad N b.rd Non-Commercial Use Only B2. 19

104 Pelare B Dimensionerande normalkraft N vindstag.lang N Ed Q pelare.stal2 + N vindstag.lang = Dimensionerande last på pelare L 5.5 Höjd på pelaren L cr L Knäckningslast Initialkrokhet z = e 0 för knäckningskurva a L z N krok.punkt 4 N Ed z = N krok.utbredd 8 N Ed z = L B2. 20 Non-Commercial Use Only

105 Dimensionerande moment L2 M Ed N krok.utbredd = HEA 160 f y 355 E 210 I y Yttröghetsmoment runt y-axeln A Area för HEA 140 Z y Plastisk böjmotstånd M b.rd Z y f y = Dimensionerande bärförmåga = M Ed Utnyttjandegrad M b.rd 2 i y I y = Tröghetsradien runt y-axeln A λ L 2 cr f y = E i y Non-Commercial Use Only B2. 21

106 α 0.21 ϕ α ( λ 0.2) + λ 2 = χ = χ < ϕ + ϕ 2 λ 2 γ M0 1.0 N b.rd χ f y A = γ M0 = N Ed Utnyttjandegrad N b.rd B2. 22 Non-Commercial Use Only

107 Pelare D q q tak2 = Last på takbalk L 5 Spännvid mellan pelarna h 6.1 Höjd på pelaren konstant H konstant V Konstant enligt tabell i B2.10 R H konstant H q L= Reaktionskraft högra R V konstant V q L= Reaktionskraft venstra N vindstag.kort Dimensionerande last på pelare N Ed R H + R V + γ d 1.35 G ytter L h+ G pelare.stal + N vindstag.kort N Ed = L cr h Knäckningslängd Initialkrokhet z = e 0 för knäckningskurva a L z Non-Commercial Use Only B2. 23

108 N krok.punkt 4 N Ed z = N krok.utbredd 8 N Ed z = h Dimensionerande moment M Ed N krok.utbredd = h2 HEA 160 f y 355 E 210 I y Yttröghetsmoment runt y-axeln A Area för HEA 100 Z y Plastisk böjmotstånd M b.rd Z y f y = Dimensionerande bärförmåga = M Ed Utnytjandegrad M b.rd 2 i y I y = Tröghetsradien runt y-axeln A λ L 2 cr f y = E i y B2. 24 Non-Commercial Use Only

109 α 0.21 ϕ α ( λ 0.2) + λ 2 = χ = 0.52 χ < ϕ + ϕ 2 λ 2 γ M0 1.0 N b.rd χ f y A = γ M0 = N Ed Utnyttjandegrad N b.rd Non-Commercial Use Only B2. 25

110

111 Bilaga 3 - Dimensionering av trästomme Lastkombinering i brottgräns Säkerhetsfaktor för klass 2 γ d 0.91 Lastreduktionsfaktor Snö ψ 0.snö 0.7 ψ 1.snö 0.4 ψ 2.snö 0.2 Vind Laster ψ 0.vind 0.3 ψ 1.vind 0.2 ψ 2.vind 0 Egentyngd G ytter G tak.trä G pelare.trä 2 Variable laster enligt bilaga B1 S Snölast på tak Q vind.lang.negativ Största vindlast på långsidan Q vind.kort.negativ Största vindlast på kortsidan q vind2.tak.positiv Största vindlast på tak (tryck) Non-Commercial Use Only B3. 1

112 Lastkombinering för vindsträver på kortsidan F vindsträver.kort γ d 1.5 ψ 1.vind Q vind.lang.negativ = a - Vindlast som största last F vindsträver.kort γ d 1.5 Q vind.lang.negativ = b - Vindlast som huvudlast Lastkombinering för vindsträver på långsidan F vindsträver.lang γ d 1.5 ψ 1.vind Q vind.kort.negativ = a - Vindlast som största last F vindsträver.lang γ d 1.5 Q vind.kort.negativ = b - Vindlast som huvudlast Lastkombinering för takstol i trä som tar upp laster med en bredd på 6m och spännvid 25m Last bredd b last 6 Spännvid d a med största positiva vindtryck Q tak1 γ d G ytter b last d + γ d 1.5 ψ 0.snö S + γ d 1.5 ψ 0.vind q vind2.tak.positiv b last d G tak.trä Q tak1 Q tak1 = q tak1 = d 6.10b med snölast som huvudlast och största positiva vindtryck Q tak2 γ d G ytter b last d + γ d 1.5 S + γ d 1.5 ψ 0.vind q vind2.tak.positiv b last d G tak.trä Q tak2 Q tak2 = q tak2 = d 6.10b med vindlast som huvudlast och största positiva vindtryck Q tak3 γ d G ytter b last d + γ d 1.5 q vind2.tak.positiv + γ d 1.5 ψ 0.snö S b last d G tak.trä Q tak3 Q tak3 = q tak3 = d B3. 2 Non-Commercial Use Only

113 Last kombinering för en pelare i trä med laster av reaktionen från takstol, egentyngd och tyngd av yttervägg från en 6m strimla Pelar höjd h pelare a med största positiva vindtryck Q tak1 Q pelare.trä.1 + γ d 1.35 G ytter h pelare b last + G pelare.trä = b med snölast som huvudlast och största positiva vindtryck Q tak2 Q pelare.trä.2 + γ d G ytter h pelare b last + G pelare.trä = Lastkombinering i bruksgräns Lastkombinering för takstol i trä som tar upp laster med en bredd på 6m och spännvid 25m Karakteristisk 6.14b med snölast som huvudlast Q tak + G ytter b last d + S + ψ 0.vind q vind2.tak.positiv b last d G tak.trä Q tak Q tak = q tak = d 6.14b med vindlast som huvudlast Q tak + G ytter b last d + ψ 0.snö S+ q vind2.tak.positiv b last d G tak.trä Q tak Q tak = q tak = d Kvasi-pernanent 6.16b Q tak + G ytter b last d + ψ 2.snö S + ψ 2.vind q vind2.tak.positiv b last d G tak.trä Q tak Q tak = q tak = d Non-Commercial Use Only B3. 3

114 Dimesionering Dimensionering av sadelbalk l 25 Spännvidden v 3.5 Taklutningen d 215 Balkens tjocklek γ Tunghet för GL32h q inst 14 q kv 5.5 k def 0.8 För limträ klimatklass 2 h l = Balkhöjd vid stödet 30 H h + l tan (v) = Balkhöjd på mitten 2 h 945 Valt h efter standarddimensioner H 1710 Valt H efter standarddimensioner v atan H h = l Vinkeln som blir med standarddim. 2 E E-modul för GL32h G 850 V trä h l d+ ( H h) l = 2 d G trä γ V trä = B3. 4 Non-Commercial Use Only

115 Nedböjning h e h + 1 l tan (v) = d h e I e = u inst 5 = 384 q inst l E I e u kv 5 = 384 q kv l E I e u tot + u kv k def = u inst u max l = = u tot Utnyttjandegrad u max Brottgräns Dimensionernade moment q l = 25 M Ed q l2 8 M Ed = Dimensionerande spänning f mk 32 För GL32h f vk 3.8 För GL32h f c90k 3.3 För GL32h γ M 1.25 Part. koeff. för limträ Non-Commercial Use Only B3. 5

116 k mod 0.8 För medellång klimatklass 2 f md k mod f mk = Dimensionernade värde γ M f vd k mod f vk = Dimensionernade värde γ M k mod f c90k f c90d = Dimensionernade värde γ M 1 k m.α = f md tan (v) + f md tan (v) f vd f c90d Reduktionsfaktor för snedskuren balk f md k m.α = Spänningskapacitet h m H x h l = Avstånd från upplag till 2 h m maximal spänning. M x q l x q x2 = Momentet vid maximala spänningen 2 2 h x tan (v) x+ h= Höjden vid x h 2 x w x d = Böjmotstånd vid x M x σ x = Spänningen vid x w x B3. 6 Non-Commercial Use Only

117 Kontroll av maximala böjningen i balken σ x = är mindre än f md k m.α = σ x Utnyttjandegrad = f md k m.α Dimensionerande tvärkraft V q l = τ 1.5 V = d h Tvärkraftskapacitet k v 1 f vk k cr = f vk f vd k mod f vk = γ M f vd k cr = 1.92 Upplagstryck R q l = Reaktionskraft 2 l upplag 270 Längden på upplaget l eff l upplag + 30 = 0.3 Effektiv längd, +30mm enligt EC5 sid. 39 Non-Commercial Use Only B3. 7

118 σ c90 R = 3.52 Dimensionerande spänning d l eff k c Enligt SS-EN1995 sid 39 för barrträ med visst upplag σ Rd.c90 f c90d k c90 = σ c90 = Utnyttjandegrad σ Rd.c90 B3. 8 Non-Commercial Use Only

119 Vindsträvor på kortsidan Indata för geometrin av vinsträvorna h 6.1 b 5 v atan h = b Fackverksmetoden för beräkning av stångkrafter F vindsträvor.kort sin (v) cos (v) 0 0 A T A = F F vindsträvor.kort 0 0 Non-Commercial Use Only B3. 9

120 N krafter A T 1 F N krafter = 0 0 f tk 19.5 k mod 0.8 γ M 1.25 k mod f td f tk = γ M N krafter1 A Ed.trä = f tk GL30c 150x150 A trä = A Ed.trä = Utnyttjandegrad A trä Vindsträvor på långsidan Geometrin h 5.5 b 6 f y 355 v atan h = b F vindsträvor.lang B3. 10 Non-Commercial Use Only

121 sin (v) cos (v) 0 0 A T A = F N krafter 0 F vindsträvor.lang 0 0 A T 1 F N krafter = 0 0 f tk 19.5 k mod 0.8 γ M 1.25 k mod f td f tk = γ M N krafter1 A Ed.trä = f tk A Ed.trä A Ed.styck = GL30c 90x90 A trä = A Ed.styck = Utnyttjandegrad A trä Non-Commercial Use Only B3. 11

122 Pelare typ A Limträ 215x215 GL30c L 4.55 Höjden på pelar L c L Knäckningslängd b Tvärrsnitts bredd h Tvärsnitts höjd A b h= Tvärrsnitts area W b h2 6 Böjmotstånd f ck 24.5 Karakteristisk tryck hållfasthet k mod 0.8 Omräkingsfaktor γ M 1.25 Partialkoefficient k mod f cd f ck = Dimensionerande tryck hållfasthet γ M E Elasticitetsmodul N Ed Q pelare.trä.2 = Dimensionerande tryck 2 λ L c 12 = Slankhetstal b λ rel λ f ck = Relativt slankhetstal E 0.05 β c 0.1 Faktor för bärverks del B3. 12 Non-Commercial Use Only

123 k β c λ rel λ rel = k c = Reduktionsfaktor k + k 2 2 λ rel N Rd f cd k c A = Dimensionerande tryck bärförmåga N Ed = Utnyttjandegrad N Rd Non-Commercial Use Only B3. 13

124 B3. 14 Non-Commercial Use Only

125 Beräkning av dimensionerande moment/tvärrkraft i takbalk på gavel och mellanväggar Kontroll av ovanstående moment L 5 Längden mellan pelarna q 18.2 Kraften på balken konstant Konstant enligt tabell i B3.14 M Ed q L 2 konstant M Ed = Dimensionernade moment Non-Commercial Use Only B3. 15

126 Kontroll av ovanstående tvärkraft q 18.2 Kraften på balken L 5 Längden mellan pelarna konstant HA konstant HB konstant VB Konstant enligt tabell i B3.14 Stödreaktioner R A konstant HA q L Reaktion i stöd A R A = R B konstant VB + konstant HB q L Reaktion i stöd B R B = Tvärkraften V A R A V A = Tvärkraft i balken vid stöd A V B R A q L Tvärkraft i balken vid stöd B V B = V Ed V B V Ed = Dimensionerande tvärkraft B3. 16 Non-Commercial Use Only

127 Dimensionering av balk GL32h 190x405 L 5 Spännvid mellan stöd h 405 Tvärrsnitts höjd b 190 Tvärrsnitts bredd f mk 32 k mod 0.8 γ M 1.25 k mod f md f mk = Dimensionerande böjhållfasthet γ M E Elastisitetsmodul G k 850 Skjuvmodul W y h b2 = Böjmotstånd I z b h3 = Yttröghetsmoment i z-riktning I y h b3 = Yttröghetsmoment i y-riktning l ef 0.9 L 2 E 0.05 I z G k I y σ m.crit = Kritisk böjspänning l ef W y Non-Commercial Use Only B3. 17

128 2 f mk λ rel = Relativa slankhetstalet σ m.crit k crit 1 M Rd f md k crit W y = Dimensionerande böjkapasitet abs M Ed = 0.96 Utnyttjandegrad M Rd Tvärrkraft f vk 3.8 Karakteristisk längsskjuvnings hållfasthet k mod f vd f vk = Dimensionerande längsskjuvnings hållfasthet γ M k cr 0.67 b ef k cr b = Effektiv bredd b ef h f vd V Rd = Dimensionerande tvärrkraft kapasitet abs V Ed = V Rd Utnyttjandegrad B3. 18 Non-Commercial Use Only

129 Pelare i gavelsektion C q q tak2 = Last på takbalk L 5 Spännvid mellan pelarna h 5.8 Höjd på pelaren konstant H konstant V Konstant enligt tabell i B3.11 R H konstant H q L= Reaktionskraft högra R V konstant V q L= Reaktionskraft venstra N Ed R H + R V + γ d 1.35 G ytter L h+ G pelare.trä Dimensionerande last på pelare N Ed = Dimensionerande tryck Limträ 190x190 GL30c L 4.55 Höjden på pelar L c L Knäckningslängd b Tvärrsnitts bredd h Tvärsnitts höjd A b h= Tvärrsnitts area W b h2 6 Böjmotstånd f ck 24.5 Karakteristisk tryck hållfasthet k mod 0.8 Omräkingsfaktor γ M 1.25 Partialkoefficient k mod f cd f ck = Dimensionerande tryck hållfasthet γ M Non-Commercial Use Only B3. 19

130 E Elasticitetsmodul 2 λ L c 12 = Slankhetstal b λ rel λ f ck = Relativt slankhetstal E 0.05 β c 0.1 Faktor för bärverks del k β c λ rel λ rel = k c = Reduktionsfaktor k + k 2 2 λ rel N Rd f cd k c A = Dimensionerande tryck bärförmåga N Ed = Utnyttjandegrad N Rd B3. 20 Non-Commercial Use Only

131 Pelare typ B Limträ 215x270 GL30c L 4.55 Höjden på pelar L c L Knäckningslängd b Tvärrsnitts bredd h Tvärsnitts höjd A b h= Tvärrsnitts area W b h2 6 Böjmotstånd f ck 24.5 Karakteristisk tryck hållfasthet k mod 0.8 Omräkingsfaktor γ M 1.25 Partialkoefficient k mod f cd f ck = Dimensionerande tryck hållfasthet γ M E Elasticitetsmodul N vindstag.lang Last från vindstaget N Ed Q pelare.trä.2 + N vindstag.lang = Dimensionerande tryck 2 λ L c 12 = Slankhetstal b λ rel λ f ck = Relativt slankhetstal E 0.05 β c 0.1 Faktor för bärverks del k β c λ rel λ rel = Non-Commercial Use Only B3. 21

132 1 k c = Reduktionsfaktor k + k 2 2 λ rel N Rd f cd k c A = Dimensionerande tryck bärförmåga N Ed = Utnyttjandegrad N Rd B3. 22 Non-Commercial Use Only

133 Pelare typ D q q tak2 = Last på takbalk L 5 Spännvid mellan pelarna h 6.1 Höjd på pelaren konstant H konstant V Konstant enligt tabell i B3.14 R H konstant H q L= Reaktionskraft högra R V konstant V q L= Reaktionskraft venstra N vindstag.kort Last från vindstag N Ed R H + R V + γ d 1.35 G ytter L h+ G pelare.trä + N vindstag.kort N Ed = Dimensionerande tryck Limträ 190x215 GL30c L 4.55 Höjden på pelar L c L Knäckningslängd b Tvärrsnitts bredd h Tvärsnitts höjd A b h= Tvärrsnitts area W b h2 6 Böjmotstånd f ck 24.5 Karakteristisk tryck hållfasthet k mod 0.8 Omräkingsfaktor γ M 1.25 Partialkoefficient Non-Commercial Use Only B3. 23

134 k mod f cd f ck = Dimensionerande tryck hållfasthet γ M E Elasticitetsmodul 2 λ L c 12 = Slankhetstal b λ rel λ f ck = Relativt slankhetstal E 0.05 β c 0.1 Faktor för bärverks del k β c λ rel λ rel = k c = Reduktionsfaktor k + k 2 2 λ rel N Rd f cd k c A = Dimensionerande tryck bärförmåga N Ed = 0.98 Utnyttjandegrad N Rd B3. 24 Non-Commercial Use Only

135 F E D C B EI EI EI A EI30 EI30 EI30 EI30 Omkl. 15,5 m² Personalrum 14,2 m² WC/D RWC 4,0 m² 4,8 m² Std/ Kontor frd 7,6 m² 3,9 m² Kontor 7,6 m² Omkl. 16,0 m² Personalrum 14,2 m² WC/D RWC 4,0 m² 4,8 m² Kontor 7,6 m² Kontor 7,6 m² Std/ frd 5,0 m² Teknikutrymme 40,0 m² Std/ frd 5,8 m² Kontor 7,6 m² Kontor Personalrum 7,6 m² 14,2 m² Omkl. RWC 4,8 m² WC/D 16,0 m² 4,0 m² Kontor 7,6 m² Kontor 7,6 m² Std/ frd 3,9 m² Personalrum 14,2 m² RWC 4,8 m² WC/D 4,0 m² Omkl. 15,5 m² Lager Lager Lager Lager 531,6 m² 511,6 m² 518,1 m² 530,9 m² SKALA 1: METER KALKYLUNDERLAG KUNGSLEDEN Lokaler för uthyrning Fastec Sverige AB tel UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV HANDLÄGGARE ML Nybyggnad av industrihotell Plan 1 DATUM ANSVARIG A1 A3 1:200 1:400 SKALA NUMMER BET A A Bilaga 4 - Material från Kungleden BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN L:\Fastec\Projekt\_ARITN\Mia\Kungsleden\Industrihotell.rvt :46:08 B4. 1

136 F E D C B A +6,900 Takfot +5,500 Tak +4,550 Fackverk +3,000 Agregat +0,000 Plan 1 KALKYLUNDERLAG KUNGSLEDEN Lokaler för uthyrning UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV HANDLÄGGARE ML Nybyggnad av industrihotell Sektion DATUM ANSVARIG A1 A3 SKALA NUMMER BET A Sektion SKALA METER 1: BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN Fastec Sverige AB tel :50 1:100 0 A L:\Fastec\Projekt\_ARITN\Mia\Kungsleden\Industrihotell.rvt :47:00 B4. 2

137 BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN KALKYLUNDERLAG KUNGSLEDEN Lokaler för uthyrning Fastec Sverige AB tel ML Nybyggnad av industrihotell 3D DATUM ANSVARIG A1 A3 SKALA NUMMER BET A A UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV HANDLÄGGARE L:\Fastec\Projekt\_ARITN\Mia\Kungsleden\Industrihotell.rvt :48:15 B4. 3

138 Fasad mot norr Fasad mot söder F E D C B A A B C D E F +0,000 Plan 1 +0,000 Plan 1 Fasad mot väster Fasad mot öster SKALA 1: METER +0,000 Plan 1 +0,000 Plan 1 BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN KALKYLUNDERLAG KUNGSLEDEN Lokaler för uthyrning Fastec Sverige AB tel UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV HANDLÄGGARE ML Nybyggnad av industrihotell Fasader DATUM ANSVARIG A1 A3 1:200 1:400 SKALA NUMMER BET A A L:\Fastec\Projekt\_ARITN\Mia\Kungsleden\Industrihotell.rvt :41:12 B4. 4

139 Datum: Dokument: A0652/14 Sida: 1 (3) KORTFATTAD TEKNISK BESKRIVNING - BYGG Kungsleden Lokaler för uthyrning Datum: Mark Enbart för platta och grundsulor (Husliv entreprenadgräns). Grund / Platta på mark Grundläggning med grundsulor för stomme. Förutsätter grundläggning med platta på mark, ej pålning Platta på mark t=100. Isoleras under personaldelar och i yttre randfält. Tjälskyddande isolering utsida sockel. Stomme Stomme med pelare, balkar och fackverk av profilerat stål. Stommen stagas av vindstag. Pelare, fackverk och vindkryss brandskyddsmålas. Fri invändig höjd 4,5 m Yttertak Yttertak uppifrån bestående av: - Ytpapp SAP Underlagspapp YAM Isoleringsboard - Isolering mm (med mellanliggande plastfolie) - Bärplåt Trp-plåt galv Postadress Telefon Telefax Postgiro Bankgiro Organisationsnr Fastec Sverige AB Box 709 Mobiltelefon E-post Innehar F-skattebevis Skellefteå Dokumentidentitet A0652 Kungsleden AB Industrihotell Sverige Nr: 14 Utskriven: :30 B4. 5

140 Datum: Dokument: A0652/14 Sida: 2 (3) Ytterväggar / Fasad / Dörrar / Portar Ytterväggar av sandwichelement plåt-isolering-plåt. Tjocklek = 200 mm. Utsida yttervägg kompletteras med sockelelement av massiv betong med borstad yta, upp till 900 mm ö.fg. -Ytterdörrar: Ytterdörrar av stål typ branddörrar. -Portar: -Fönster: Handmanövrerad takskjutport fabrikat Crawford. Fasta 3-glasfönster av aluminium Golv Golv av stålslipad betong. Mellanbjälklag Träbjälklag över personaldelar. Innertak Undertak av mineralfiber i bärverk i personaldelar Innerväggar Lokalskiljande väggar av sandwichelement plåt-isolering-plåt. Tjocklek = 150 mm. Övriga innerväggar med 2 lag gipsskiva på vardera sida om stålregelstomme. - 12,5 mm gipsskiva. - 12,5 mm gipsskiva. Teknikutrymme isoleras med 95 mm mineralull. -Innerdörrar: Massiva trädörrar med furukarm fabriksmålade i standardkulör. Postadress Telefon Telefax Postgiro Bankgiro Organisationsnr Fastec Sverige AB Box 709 Mobiltelefon E-post Innehar F-skattebevis Skellefteå Dokumentidentitet A0652 Kungsleden AB Industrihotell Sverige Nr: 14 Utskriven: :30 B4. 6

141 Datum: Dokument: A0652/14 Sida: 3 (3) Utrustning/Inredning - Låssystem enligt FSAB:S krav, exkl. cylindrar. - Samtliga trycken av förnicklad typ. - Samtliga ytterdörrar förses med dörrstängare. - Personalrum: Kompaktkök Atlas Trinett ASD 125. Skåpinredning fabrikat Atlas, vit. - Städ: Städset fabrikat Byggbeslag 72/90. Utslagsback med stänkskydd. - Dusch: Utrustas enligt normal standard. - WC/HWC: Utrustas enligt normal standard. Målning Innerväggar: Täckmålas. Golvbeläggningar Plastmatta 2,0 mm på golv i personaldelar och Teknikutrymme. Följande rum utförs med uppvikt matta 100 mm: Teknikutrymme och WC/Dusch Plastmatta 0,9 mm på väggar i WC/Dusch Stänkskydd av kakel vid tvättställ och utslagsback samt ovan bänkinredning Postadress Telefon Telefax Postgiro Bankgiro Organisationsnr Fastec Sverige AB Box 709 Mobiltelefon E-post Innehar F-skattebevis Skellefteå Dokumentidentitet A0652 Kungsleden AB Industrihotell Sverige Nr: 14 Utskriven: :30 B4. 7

142

143 Bilaga 5 - Fackverksritning B5. 1

144

145 K Bilaga 6 - Ritningar över hallen :22:42 X:\Desktop\EX-jobbshall.rvt F E D C B A BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN STUDENTERNA EXEMPEL KUNGSLEDEN INDUSTRIHOTELL UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV 1 E. HOLTUG, R. HÖGBERG DATUM ANSVARIG PROJEKTTYP Planvy över hallen i stål A1 1:200 A3 1:400 SKALA NUMMER BET A B6. 1

146 K :18:40 X:\Desktop\EX-jobbshalliträ.rvt F E D C B A BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN STUDENTERNA EXEMPEL KUNGSLEDEN INDUSTRIHOTEL UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV 2 E. HOLTUG, R. HÖGBERG DATUM ANSVARIG PROJEKTTYP Planvy över hallen i limträ A1 1:200 A3 1:400 SKALA NUMMER BET A B6. 2

147 K :22:57 X:\Desktop\EX-jobbshall.rvt 3,5 F E D C B A +6,265 +5,500 +4,550 +0,000 Takfot Tak Fackverk Plan 1 BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN EXAMENSARBETE KUNGSLEDEN STUDENTERNA INDUSTRIHOTELL UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV 1 E. HOLTUG, R. HÖGBERG DATUM ANSVARIG PROJEKTTYP Sektion av hallen i stål A1 1:50 A3 1:100 SKALA NUMMER BET A B6. 3

148 K :19:29 X:\Desktop\EX-jobbshalliträ.rvt 3,5 F E D C B A +6,265 +5,500 +4,550 +0,000 Takfot Tak Fackverk Plan 1 BET ÄNDRINGEN AVSER DATUM SIGN EXAMENSARBETE KUNGSLEDEN STUDENTERNA INDUSTRIHOTEL UPPDRAG.NR RITAD/KONSTR. AV 2 E. HOLTUG, R. HÖGBERG DATUM ANSVARIG PROJEKTTYP Sektion av hallen i limträ SKALA NUMMER BET A1 A3 A B6. 4

149 Bilaga 7 - Offerter Moeleven Här kommer priser för det limträ som efterfrågas: Bredd Höjd á pris per meter Sadelbalken 215*945/1710/945* mm kostar kr/st. Fraktpriset blir kr för alla balkarna med det antal löpmeter och dimensioner som frågan gäller. B7. 1

150 B7. 2

151 Offert 1 ( 1) Vår ref. Mattias Sund Godsmottagare lev. adress. Agent Utskriftsdatum Offertdatum Er ref. Robert Högberg Kund / Kundnr Robert Högberg Anges vid korrespondens Offertnummer STOCKHOLM.. Sverige Sverige Leveranssätt Leveranstid ÅÅÅÅ-VV BIL Objektnamn och objektbeskrivning Limträ lagerhall Leveransvillkor L O K LEVERERAT OLOSSAT KÖPARE Betalningsvillkor 30 dagar nto. fr. fakt.datum Dröjsmålsränta 12,5 % Härmed offererar vi förfrågan enligt ABM 07, samt nedstående specifikation och villkor. Limträ levereras enligt Svensk standard SS Vi förbehåller oss rätten att utkräva godtagbar säkerhet före leverans! Limträ Littra Antal Bredd H1 H2 H3 Längd (mm) YK ÖH YB Kval Anmärkning (mm) B R GL28h B R GL28h B R GL30c B R GL30c B R GL30c B R GL30c B R GL30c B H GL30c - Trailerfrakt till Stockholm ingår Gran Gran Gran Gran Gran Gran Gran Gran Totalt antal (limträ) 19 Total volym 109,273 st m 3 Totalt exkl. moms SEK ,00 Med vänlig hälsning martinsons Faktureras Vid Leverans Mattias Sund mattias.sund@martinsons.se Kodförteckning BIFOGAS Särskilda bestämmelser för leverans av limträ BIFOGAS EJ Vårt företag är anslutet till REPA Reservation för synliga klyvbalkar Limträ ett levande material ABM 07 GÄLLANDE KOMPLEMENT OCH FÖRTECKNINGAR Postadress Martinsons Trä AB S BYGDSILJUM SWEDEN Org. nr Momsregnr SE Telefon Nat. Int Telefax Nat Int Limträavd. Bankgiro Bankkonto Handelsbanken Konto nr B7. 3

152 Offert nr:s7664a ÄNDRAD OFFERT * Emil Holtug Org.nr Vår referens Er referens Smedjebacken Ulf Persson Emil Holtug ulf.p@swl.se emil.holtug.5884@student.uu.se Objekt: Examen, Fackverk Härmed har vi nöjet att offerera enligt nedanstående specifikation Beräkningsförutsättningar, BFS 2013:10 - EKS 9 Balk: 1 Sadelfackverk 1:16 Säkerhetsklass: 3 Spännvidd: mm Höjd vid upplag: 800 mm Belastningsbredd: 6000 mm Kontinuitetsfaktor: 1,10 Snözon: 2,0 my snö 0,8 Egenvikt yttertak: 0,40 kn/m² Vind, vref=25,0 m/s, terrängtyp=ii 0,84 kn/m² Blästring och målning med 40 mym färg, C1 Takplåtens infästningar dimensioneras för uppåtriktad vindlast Totalt pris för 12 st balkar :- exkl moms * Tillägspris för R30 brandskyddsmåln :- exkl moms * (målas på verkstad) I priset ingår: SWL standarddetaljer gällande upplag Valskanter enligt verksstandard. Standardkulör enl. kulörprogram SWL. Andra kulörer kan fås mot tilläggspris. Giltighetstid Index Offerten gäller en månad från offertdatum. Priser är fast utan indexreglering med följande tillägg. Priser kan justeras med hänsyn till oförutsägbara råvaruprishöjningar. Leveransavtal ABM 07 Huvudkontor VAT Nr: SWL Stålkonstruktioner AB SE Tfn Version Box 23 Smedjebacken Fax S SMEDJEBACKEN B7. 4

Exempel 2: Sadelbalk. 2.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag. Exempel 2: Sadelbalk. Dimensionera sadelbalken enligt nedan.

Exempel 2: Sadelbalk. 2.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag. Exempel 2: Sadelbalk. Dimensionera sadelbalken enligt nedan. 2.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag Dimensionera sadelbalken enligt nedan. Sadelbalk X 1 429 3,6 360 6 000 800 10 000 10 000 20 000 Statisk modell Bestäm tvärsnittets mått enligt den preliminära

Läs mer

Exempel 3: Bumerangbalk

Exempel 3: Bumerangbalk Exempel 3: Bumerangbalk 3.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag Dimensionera bumerangbalken enligt nedan. Bumerangbalk X 1 600 9 R18 000 12 360 6 000 800 10 000 10 000 20 000 Statisk modell

Läs mer

1. En synlig limträbalk i tak med höjd 900 mm, i kvalitet GL32c med rektangulär sektion, belastad med snölast.

1. En synlig limträbalk i tak med höjd 900 mm, i kvalitet GL32c med rektangulär sektion, belastad med snölast. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik Uppgifter 2016-08-26 Träkonstruktioner 1. En synlig limträbalk i tak med höjd 900 mm, i kvalitet GL32c med rektangulär sektion, belastad med snölast.

Läs mer

Exempel 5: Treledstakstol

Exempel 5: Treledstakstol 5.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag Dimensionera treledstakstolen enligt nedan. Beakta två olika fall: 1. Dragband av limträ. 2. Dragband av stål. 1. Dragband av limträ 2. Dragband av stål

Läs mer

Laster Lastnedräkning OSKAR LARSSON

Laster Lastnedräkning OSKAR LARSSON Laster Lastnedräkning OSKAR LARSSON 1 Partialkoefficientmetoden Den metod som används oftast för att ta hänsyn till osäkerheter när vi dimensionerar Varje variabel får sin egen (partiell) säkerhetsfaktor

Läs mer

Exempel 11: Sammansatt ram

Exempel 11: Sammansatt ram Exempel 11: Sammansatt ram 11.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag Dimensionera den sammansatta ramen enligt nedan. Sammansatt ram Tvärsnitt 8 7 6 5 4 3 2 1 Takåsar Primärbalkar 18 1,80 1,80

Läs mer

Tentamen i. Konstruktionsteknik. 26 maj 2009 kl

Tentamen i. Konstruktionsteknik. 26 maj 2009 kl Bygg och Miljöteknolo gi Avdelningen för Konstruktionsteknik Tentamen i Konstruktionsteknik 26 maj 2009 kl. 8.00 13.00 Tillåtna hjälpmedel: Tabell & Formelsamlingar Räknedosa OBS! I vissa uppgifter kan

Läs mer

Exempel 7: Stagningssystem

Exempel 7: Stagningssystem 20,00 7.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag Dimensionera stagningssstemet enligt nedan. Sstemet stagar konstruktionen som beräknas i exempel 2. Väggens stagningssstem 5,00 Takets stagningssstem

Läs mer

Exempel 13: Treledsbåge

Exempel 13: Treledsbåge Exempel 13: Treledsbåge 13.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag Dimensionera treledsbågen enligt nedan. Treledsbåge 84,42 R72,67 12,00 3,00 56,7º 40,00 80,00 40,00 Statisk modell Bestäm tvärsnittets

Läs mer

Exempel 12: Balk med krökt under- och överram

Exempel 12: Balk med krökt under- och överram 6,00 Exempel 12: Exempel 12: 12.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag Dimensionera fackverket med krökt under- och överram enligt nedan. Överram Underram R 235,9 det.2 R 235,9 1,5 det.1 10,00

Läs mer

TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD

TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD Datum: 013-05-11 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel: Limträhandboken

Läs mer

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION Datum: 014-08-8 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel:

Läs mer

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION Datum: 016-05-06 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel:

Läs mer

TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD

TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I KURSEN TRÄBYGGNAD Datum: 013-03-7 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel: Limträhandboken

Läs mer

Tentamen i Konstruktionsteknik

Tentamen i Konstruktionsteknik Bygg och Miljöteknologi Avdelningen för Konstruktionsteknik Tentamen i Konstruktionsteknik 5 Juni 2015 kl. 14.00-19.00 Gasquesalen Tillåtna hjälpmedel: Tabell & Formelsamling Räknedosa OBS! I vissa uppgifter

Läs mer

I figuren nedan visas en ritning över stommen till ett bostadshus. Stommen ska bestå av

I figuren nedan visas en ritning över stommen till ett bostadshus. Stommen ska bestå av Uppgift 2 I figuren nedan visas en ritning över stommen till ett bostadshus. Stommen ska bestå av fackverkstakstol i trä, centrumavstånd mellan takstolarna 1200 mm, lutning 4. träreglar i väggarna, centrumavstånd

Läs mer

VSMF10 Byggnadskonstruktion 9 hp VT15

VSMF10 Byggnadskonstruktion 9 hp VT15 VSMF10 Byggnadskonstruktion 9 hp VT15 F1-F3: Bärande konstruktioners säkerhet och funktion 1 Krav på konstruktioner Säkerhet mot brott Lokalt (balk, pelare etc får ej brista) Globalt (stabilitet, hus får

Läs mer

KONSTRUKTIONSTEKNIK 1

KONSTRUKTIONSTEKNIK 1 KONSTRUKTIONSTEKNIK 1 TENTAMEN Ladokkod: 41B16B-20151-C76V5- NAMN: Personnummer: - Tentamensdatum: 17 mars 2015 Tid: 09:00 13.00 HJÄLPMEDEL: Formelsamling: Konstruktionsteknik I (inklusive här i eget skrivna

Läs mer

Laster och lastnedräkning. Konstruktionsteknik - Byggsystem

Laster och lastnedräkning. Konstruktionsteknik - Byggsystem Laster och lastnedräkning Konstruktionsteknik - Byggsystem Brygghuset Del 2 Gör klart det alternativ ni valt att jobba med! Upprätta konstruktionshandlingar Reducerad omfattning Lastnedräkning i stommen

Läs mer

Dimensionering i bruksgränstillstånd

Dimensionering i bruksgränstillstånd Dimensionering i bruksgränstillstånd Kapitel 10 Byggkonstruktion 13 april 2016 Dimensionering av byggnadskonstruktioner 1 Bruksgränstillstånd Formändringar Deformationer Svängningar Sprickbildning 13 april

Läs mer

Karlstads universitet 1(7) Byggteknik

Karlstads universitet 1(7) Byggteknik Karlstads universitet 1(7) Träkonstruktion BYGB21 5 hp Tentamen Tid Lördag 28 november 2015 kl 9.00-14.00 Plats Universitetets skrivsal Ansvarig Kenny Pettersson, tel 0738 16 16 91 Hjälpmedel Miniräknare

Läs mer

Dimensionering för moment och normalkraft stål/trä KAPITEL 9 DEL 2

Dimensionering för moment och normalkraft stål/trä KAPITEL 9 DEL 2 Dimensionering för moment och normalkraft stål/trä KAPITEL 9 DEL 2 oment och normalkraft Laster Q (k) Snittkrafter och moment L q (k/m) max = ql 2 /8 max =Q Snittkrafterna jämförs med bärförmågan, t.ex.

Läs mer

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION Datum: 016-0-3 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel:

Läs mer

(kommer inte till tentasalen men kan nås på tel )

(kommer inte till tentasalen men kan nås på tel ) Karlstads universitet 1(7) Träkonstruktion BYGB21 5 hp Tentamen Tid Tisdag 13 januari 2015 kl 14.00-19.00 Plats Ansvarig Hjälpmedel Universitetets skrivsal Carina Rehnström (kommer inte till tentasalen

Läs mer

Exempel 14: Fackverksbåge

Exempel 14: Fackverksbåge Exempel 14: Fackverksbåge 14.1 Konstruktion, mått och dimensioneringsunderlag Dimensionera fackverksbågen enligt nedan. Fackverksbåge 67,85 Överram Diagonalstänger Trcksträvor Dragband Underram 6,05 6,63

Läs mer

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION Datum: 014-0-5 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel:

Läs mer

Konstruktionsteknik 25 maj 2012 kl Gasquesalen

Konstruktionsteknik 25 maj 2012 kl Gasquesalen Bygg och Miljöteknologi Avdelningen för Konstruktionsteknik Tentamen i Konstruktionsteknik 25 maj 2012 kl. 14.00 19.00 Gasquesalen Tillåtna hjälpmedel: Tabell & Formelsamlingar Räknedosa OBS! I vissa uppgifter

Läs mer

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT Beräkningar stål 1 Balk skall optimeras map vikt (dvs göras så lätt som möjligt) En i aluminium, en i höghållfast stål Mått: - Längd 180 mm - Tvärsnittets yttermått Höjd: 18 mm Bredd: 12 mm Lastfall: -

Läs mer

1. Dimensionering och utformning av hallbyggnad i limträ

1. Dimensionering och utformning av hallbyggnad i limträ Tillämpad fysik och elektronik/ Byggteknik Fördjupningskurs i byggkonstruktion Annika Moström 2014 Sid 1 (5) Konstruktionsuppgift : Limträhall 1. Dimensionering och utformning av hallbyggnad i limträ Uppgiften

Läs mer

BYGGNADSKONSTRUKTION IV

BYGGNADSKONSTRUKTION IV 2006-01-28 BYGGNADSKONSTRUKTION IV Konstruktionsuppgift 2: Dimensionering och utformning av hallbyggnad i limträ Datablad Snözon... Åsavstånd a =... m Takbalksavstånd b =... m Egentyngd av yttertak g =...

Läs mer

Olle Bywall & Paul Saad Examensarbete Karlstads Universitet

Olle Bywall & Paul Saad Examensarbete Karlstads Universitet Innehåll, Bilaga 1 Lastberäkningar... 2 Egentyngd... 2 Nyttiglast... 2 Snölast... 3 Vindlast... 5 Väggdimensionering... 8 steg 1: Dimensionering från tak... 8 steg 2: Dimensionering från våning 5... 11

Läs mer

Konstruktionsuppgift i byggnadsmekanik II. Flervåningsbyggnad i stål. Anders Andersson Malin Bengtsson

Konstruktionsuppgift i byggnadsmekanik II. Flervåningsbyggnad i stål. Anders Andersson Malin Bengtsson Konstruktionsuppgift i byggnadsmekanik II Flervåningsbyggnad i stål Anders Andersson Malin Bengtsson SAMMANFATTNING Syftet med projektet har varit att dimensionera en flervåningsbyggnad i stål utifrån

Läs mer

Betongbalkar. Böjning. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström. Räkneuppgifter

Betongbalkar. Böjning. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström. Räkneuppgifter UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Annika Moström Räkneuppgifter 2012-11-15 Betongbalkar Böjning 1. Beräkna momentkapacitet för ett betongtvärsnitt med bredd 150 mm och höjd 400 mm armerad

Läs mer

Karlstads universitet 1(7) Byggteknik. Carina Rehnström

Karlstads universitet 1(7) Byggteknik. Carina Rehnström Karlstads universitet 1(7) Träkonstruktion BYGB21 5 hp Tentamen Tid Tisdag 14 juni 2016 kl 8.15-13.15 Plats Ansvarig Hjälpmedel Universitetets skrivsal Kenny Pettersson Carina Rehnström Miniräknare Johannesson

Läs mer

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp)

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp) Karlstads universitet 1(12) Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp) Tentamen Tid Torsdag 17/1 2013 kl 14.00 19.00 Plats Universitetets skrivsal Ansvarig Asaad Almssad tel 0736 19 2019 Carina Rehnström tel 070

Läs mer

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT

PPU408 HT15. Beräkningar stål. Lars Bark MdH/IDT Beräkningar stål 1 Balk skall optimeras map vikt (dvs göras så lätt som möjligt) En i aluminium, en i höghållfast stål Mått: - Längd 180 mm - Tvärsnittets yttermått Höjd: 18 mm Bredd: 12 mm Lastfall: -

Läs mer

Tentamen i Konstruktionsteknik

Tentamen i Konstruktionsteknik Bygg och Miljöteknologi Avdelningen för Konstruktionsteknik Tentamen i Konstruktionsteknik 2 Juni 2014 kl. 14.00-19.00 Gasquesalen Tillåtna hjälpmedel: Tabell & Formelsamlingar Räknedosa OBS! I vissa uppgifter

Läs mer

Spännbetongkonstruktioner. Dimensionering i brottgränstillståndet

Spännbetongkonstruktioner. Dimensionering i brottgränstillståndet Spännbetongkonstruktioner Dimensionering i brottgränstillståndet Spännarmering Introducerar tryckspänningar i zoner utsatta för dragkrafter q P0 P0 Förespänning kablarna spänns före gjutning Efterspänning

Läs mer

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER Datum: 011-1-08 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström Hjälpmedel:

Läs mer

Stomstabilisering KAPITEL 4 DEL 1

Stomstabilisering KAPITEL 4 DEL 1 Stomstabilisering KAPITEL 4 DEL 1 Stomstabilisering Innebär att man ser till att byggnaden klarar de horisontella krafter som den utsätts för Horisontella laster De viktigaste horisontella lasterna i Sverige

Läs mer

4.3. 498 Gyproc Handbok 7 Gyproc Teknik. Statik. Bärförmåga hos Gyproc GFR DUROnomic Regel. Dimensioneringsvärden för transversallast och axiallast

4.3. 498 Gyproc Handbok 7 Gyproc Teknik. Statik. Bärförmåga hos Gyproc GFR DUROnomic Regel. Dimensioneringsvärden för transversallast och axiallast .3 Dimensionering av Gyproc DUROnomic Bärförmåga hos Gyproc GFR DUROnomic Regel Dimensioneringsvärden för transversallast och axiallast Gyproc GFR Duronomic förstärkningsreglar kan uppta såväl transversallaster

Läs mer

Eurokod lastkombinering exempel. Eurocode Software AB

Eurokod lastkombinering exempel. Eurocode Software AB Eurokod lastkombinering exempel Eurocode Software AB Nybyggnad Lager & Kontor Stålöverbyggnad med total bredd 24 m, total längd 64 m. Invändig fri höjd uk takbalk 5,6m. Sadeltak med taklutning 1:10. Fasader

Läs mer

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp)

Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp) Karlstads universitet 1(11) Betongkonstruktion BYGC11 (7,5hp) Tentamen Tid Fredag 17/01 2014 kl. 14.00 19.00 Plats Universitetets skrivsal Ansvarig Asaad Almssad tel 0736 19 2019 Carina Rehnström tel 070

Läs mer

2 kn/m 2. Enligt Tabell 2.5 är karakteristisk nyttig last 2,0 kn/m 2 (kategori A).

2 kn/m 2. Enligt Tabell 2.5 är karakteristisk nyttig last 2,0 kn/m 2 (kategori A). Bärande konstruktioners säkerhet och funktion G k 0, 16 5+ 0, 4, kn/m Värdet på tungheten 5 (kn/m 3 ) är ett riktvärde som normalt används för armerad betong. Översatt i massa och med g 10 m/s innebär

Läs mer

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 2 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 2 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg Pelare ÖVNING 27 Pelaren i figuren nedan i brottgränstillståndet belastas med en centriskt placerad normalkraft 850. Kontrollera om pelarens bärförmåga är tillräcklig. Betong C30/37, b 350, 350, c 50,

Läs mer

Tentamen i Konstruktionsteknik

Tentamen i Konstruktionsteknik Bygg och Miljöteknologi Avdelningen för Konstruktionsteknik Tentamen i Konstruktionsteknik 3 Juni 2013 kl. 8.00 13.00 Gasquesalen Tillåtna hjälpmedel: Tabell & Formelsamlingar Räknedosa OBS! I vissa uppgifter

Läs mer

www.eurocodesoftware.se

www.eurocodesoftware.se www.eurocodesoftware.se caeec220 Pelare betong Program för dimensionering av betongtvärsnitt belastade med moment och normalkraft. Resultat är drag-, tryckarmering och effektiv höjd. Användarmanual Rev

Läs mer

HUNTON FANERTRÄBALK LVL

HUNTON FANERTRÄBALK LVL TEKNISK ANDBOK FÖR GOLV OC TAK UNTON FANERTRÄBALK LVL Fanerträbalk för höga krav SE - 04/18 FANERTRÄBALK LVL MLT Ltd. Werk Torzhok Z-9.1-811 MLT Ltd. Werk Torzhok Z-9.1-811 Kvalitet och effektivitet UNTON

Läs mer

Projekteringsanvisning

Projekteringsanvisning Projekteringsanvisning 1 Projekteringsanvisning Den bärande stommen i ett hus med IsoTimber dimensioneras av byggnadskonstruktören enligt Eurokod. Denna projekteringsanvisning är avsedd att användas som

Läs mer

Bilaga Övningsexempel

Bilaga Övningsexempel Obs! Detta är ett utdrag ur föregående upplaga av boken. Övningarna är inte uppdaterade till gällande standarder och EKS. Bilaga Avsikten med övningarna är att ge läsaren möjlighet att tillämpa innehållet

Läs mer

Dimensionering av byggnadskonstruktioner. Dimensionering av byggnadskonstruktioner. Förväntade studieresultat. Förväntade studieresultat

Dimensionering av byggnadskonstruktioner. Dimensionering av byggnadskonstruktioner. Förväntade studieresultat. Förväntade studieresultat Dimensionering av Dimensionering av Kursens mål: Kursen behandlar statiskt obestämda konstruktioner såsom ramar och balkar. Vidare behandlas dimensionering av balkar med knäckning, liksom transformationer

Läs mer

K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik

K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik K-uppgifter Strukturmekanik/Materialmekanik K 1 Bestäm resultanten till de båda krafterna. Ange storlek och vinkel i förhållande till x-axeln. y 4N 7N x K 2 Bestäm kraftens komposanter längs x- och y-axeln.

Läs mer

3. Bestäm tvärsnittsklass för en balk av VKR 120 x 120 x 4,5-profil i stålkvalitet S355 som endast är påverkad av moment.

3. Bestäm tvärsnittsklass för en balk av VKR 120 x 120 x 4,5-profil i stålkvalitet S355 som endast är påverkad av moment. UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik Uppgifter 2016-08-26 Stålkonstruktion 1. Bestäm tvärsnittsklass för en svetsad balk med I-profil i stålkvalitet S275. Tvärsnittets totala höjd

Läs mer

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER

TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I KURSEN DIMENSIONERING AV BYGGNADSKONSTRUKTIONER Datum: 01-1-07 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström

Läs mer

Säkra limträkonstruktioner

Säkra limträkonstruktioner KOMPENDIUM Säkra limträkonstruktioner FORTBILDNINGSKURS FÖR KONSTRUKTÖRER Beräkningsexempel november 003 Svenskt Limträ AB DIMENSIONERINGSEXEMPEL 1 Dimensionera den fritt upplagda sadelbalken i nedanstående

Läs mer

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO Innehåll Material Spänning, töjning, styvhet Dragning, tryck, skjuvning, böjning Stång, balk styvhet och bärförmåga Knäckning Exempel: Spänning i en stång x F A Töjning Normaltöjning

Läs mer

FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION

FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION FÖRDJUPNINGSKURS I BYGGKONSTRUKTION Summering Teori FÖRVÄNTADE STUDIERESULTAT EFTER GENOMGÅNGEN KURS SKA STUDENTEN KUNNA: Teori: beräkna dimensionerande lasteffekt av yttre laster och deformationer på

Läs mer

Beskrivning av dimensioneringsprocessen

Beskrivning av dimensioneringsprocessen Konstruktionsmaterial Beskrivning av dimensioneringsprocessen Lastmodell Geometrisk modell Material modell Beräknings modell E Verifikation R>E Ja Nej Beräknings modell R Krav Grunderna i byggknostruktion

Läs mer

Översättning från limträbalk till stålbalk (IPE, HEA och HEB)

Översättning från limträbalk till stålbalk (IPE, HEA och HEB) Översättning från liträbalk till stålbalk (IPE, HEA och HEB) Beräkningarna är gjorda enligt BKR (www.boverket.se). För en noral balk behöver an kolla böjande oent och nedböjning. Tvärkraft är högst osannolikt

Läs mer

Stålbyggnadsprojektering, SBP-N Tentamen 2015-03-12

Stålbyggnadsprojektering, SBP-N Tentamen 2015-03-12 Godkända hjälpmedel till tentamen 2015 03 12 Allt utdelat kursmaterial samt lösta hemuppgifter Balktabell Miniräknare Aktuell EKS Standarden SS EN 1090 2 Eurokoder Lösningar på utdelade tentamensfrågor

Läs mer

Gyproc Handbok 7 Gyproc Teknik. Statik. Dimensionering Dimensionering av Glasroc THERMOnomic ytterväggar

Gyproc Handbok 7 Gyproc Teknik. Statik. Dimensionering Dimensionering av Glasroc THERMOnomic ytterväggar .. Dimensionering av Glasroc THERMOnomic ytterväggar. Dimensionering Gyproc Thermonomic reglar och skenor är tillverkade i höghållfast stål med sträckgränsen (f yk ) 0 MPa. Profilerna tillverkas av varmförzinkad

Läs mer

Vår kontaktperson Direkttelefon E-post

Vår kontaktperson Direkttelefon E-post Vår kontaktperson Direkttelefon E-post Gabriel Kridih, Handläggande konstruktör 2016-04-11 1 (7) 08-560 120 53 gabriel.kridih@btb.se 1 Orientering om projektet 1.1 Allmän information och sammanfattning

Läs mer

Moment och normalkraft

Moment och normalkraft Moment och normalkraft Betong Konstruktionsteknik LTH 1 Pelare Främsta uppgift är att bära normalkraft. Konstruktionsteknik LTH 2 Pelare Typer Korta stubbiga pelare: Bärförmågan beror av hållfasthet och

Läs mer

Gyproc Handbok 8 Gyproc Teknik. Statik. 4.3 Statik

Gyproc Handbok 8 Gyproc Teknik. Statik. 4.3 Statik Statik Statik Byggnader uppförda med lättbyggnadsteknik stabiliseras vanligtvis mot horisontella laster, vind eller snedställningskrafter genom att utnyttja väggar och bjälklag som kraftupptagande styva

Läs mer

Beräkningsstrategier för murverkskonstruktioner

Beräkningsstrategier för murverkskonstruktioner Beräkningsstrategier för murverkskonstruktioner Tomas Gustavsson TG konstruktioner AB 2017-06-08 Dimensionerande lastfall ofta endera av: 1. Vindlast mot fasad + min vertikallast 2. Max vertikallast +

Läs mer

K-uppgifter. K 12 En träregel med tvärsnittsmåtten 45 mm 70 mm är belastad med en normalkraft. i regeln och illustrera spänningen i en figur.

K-uppgifter. K 12 En träregel med tvärsnittsmåtten 45 mm 70 mm är belastad med en normalkraft. i regeln och illustrera spänningen i en figur. K-uppgifter K 12 En träregel med tvärsnittsmåtten 45 mm 70 mm är belastad med en normalkraft på 28 kn som angriper i tvärsnittets tngdpunkt. Bestäm normalspänningen i regeln och illustrera spänningen i

Läs mer

EN 1990 Övergripande om Eurokoder och grundläggande dimensioneringsregler. Inspecta Academy 2014-03-04

EN 1990 Övergripande om Eurokoder och grundläggande dimensioneringsregler. Inspecta Academy 2014-03-04 EN 1990 Övergripande om Eurokoder och grundläggande dimensioneringsregler Inspecta Academy 1 Eurokoder Termer och definitioner Några av definitionerna som används för eurokoderna Byggnadsverk Allting som

Läs mer

Eurokod 3 del 1-2 Brandteknisk dimensionering av stålkonstruktioner

Eurokod 3 del 1-2 Brandteknisk dimensionering av stålkonstruktioner Eurokod 3 del 1-2 Brandteknisk dimensionering av stålkonstruktioner Peter Karlström, Konkret Rådgivande Ingenjörer i Stockholm AB Allmänt EN 1993-1-2 (Eurokod 3 del 1-2) är en av totalt 20 delar som handlar

Läs mer

Statik. Nåväl låt oss nu se vad som är grunderna för att takstolsberäkningen ska bli som vi tänkt.

Statik. Nåväl låt oss nu se vad som är grunderna för att takstolsberäkningen ska bli som vi tänkt. Statik Huvuddelen av alla takstolsberäkningar utförs idag med hjälp av ett beräkningsprogram, just anpassade för takstolsdimensionering. Att ha ett av dessa program i sin dator, innebär inte att användaren

Läs mer

BÄRANDE KONSTRUKTIONER MED EPS BERÄKNINGSPRINCIPER. Anpassad till Eurokod

BÄRANDE KONSTRUKTIONER MED EPS BERÄKNINGSPRINCIPER. Anpassad till Eurokod BÄRANDE KONSTRUKTIONER MED EPS BERÄKNINGSPRINCIPER Anpassad till Eurokod 2 (12) BÄRANDE KONSTRUKTIONER MED EPS Dimensioneringsprocessen Dimensioneringsprocessen för bärande konstruktioner kan delas upp

Läs mer

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 2 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg

Betongkonstruktion Facit Övningstal del 2 Asaad Almssad i samarbete med Göran Lindberg Pelare ÖVNING 7 LÖSNING Dimensionerande materialegenskaper Betong C30/37 f cc f cc 30 0 MMM γ c 1,5 E cc E cc 33 γ cc 1, 7,5GGG Armering f yy f k 500 435 MMM γ s 1,15 ε yy f yy 435. 106,17. 10 3 E s 00.

Läs mer

Kontaktperson Datum Beteckning Sida Carl-Johan Johansson P (6) SP Trä

Kontaktperson Datum Beteckning Sida Carl-Johan Johansson P (6) SP Trä UTLÅTANDE Kontaktperson Datum Beteckning Sida Carl-Johan Johansson 2014-07-22 4P04161 1 (6) SP Trä 010-516 51 17 carl-johan.johansson@sp.se Tryck vinkelrätt fiberriktingen en interimistisk lösning Innehåll

Läs mer

Exempel. Inspecta Academy 2014-03-04

Exempel. Inspecta Academy 2014-03-04 Inspecta Academy 1 på stålkonstruktioner I princip alla stålkonstruktioner som består av balkar eller liknande ska dimensioneras enligt Eurocode 3 Vanligaste exempel Byggnader Broar Andra vanliga exempel

Läs mer

Dimensioneringssystem för hattbalkar enligt Eurokoder

Dimensioneringssystem för hattbalkar enligt Eurokoder Dimensioneringssystem för hattbalkar enligt Eurokoder Dimensioning system for the hat beams according to the Eurocodes Alfred Åkerlund BY1521 Examensarbete för högskoleingenjörsexamen i byggteknik, 15

Läs mer

Föreläsning 4 del 1. Stomstabilisering. Konstruktionsteknik, LTH

Föreläsning 4 del 1. Stomstabilisering. Konstruktionsteknik, LTH Föreläsning 4 del 1 Stomstabilisering 1 Laster Stabilisering - allmänt Stomstabilisering Disposition Stabilisering av flervåningsbyggnader Vertikala stabiliserande enheter Bjälklag som styv skiva 2 Stomstabilisering

Läs mer

Bromall: Tvärkraft. Innehåll. Bestämning av tvärkraft. Rev: A EN : 2004 EN : 2005

Bromall: Tvärkraft. Innehåll. Bestämning av tvärkraft. Rev: A EN : 2004 EN : 2005 Bestämning av tvärkraft. Rev: A EN 1992-1-1: 2004 EN 1992-2: 2005 Innehåll 1 Bärförmåga generellt 2 2 Bärförmåga utan tvärkraftsarmering 3 3 Dimensionering av tvärkraftsarmering 4 4 Avtrappning av armering

Läs mer

Rättelseblad 1 till Boverkets handbok om betongkonstruktioner, BBK 04

Rättelseblad 1 till Boverkets handbok om betongkonstruktioner, BBK 04 Rättelseblad till Boverkets handbok om betongkonstruktioner, BBK 04 I den text som återger BBK 04 har det smugit sig in tryckfel samt några oklara formuleringar. Dessa innebär att handboken inte återger

Läs mer

KONTROLLBERÄKNING AV ETT TAKRAS PÅ EN TENNISHALL I NYKÖPING

KONTROLLBERÄKNING AV ETT TAKRAS PÅ EN TENNISHALL I NYKÖPING ISRN UTH-INGUTB-EX-B-2012/17-SE Examensarbete 15 hp Januari 2013 KONTROLLBERÄKNING AV ETT TAKRAS PÅ EN TENNISHALL I NYKÖPING En jämförelse mellan Eurokod och BKR Husain Musleh KONTROLLBERÄKNING AV ETT

Läs mer

Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16.

Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16. Lösningsförslag, Inlämningsuppgift 2, PPU203 VT16. Deluppgift 1: En segelbåt med vinden rakt i ryggen har hissat spinnakern. Anta att segelbåtens mast är ledad i botten, spinnakern drar masttoppen snett

Läs mer

Eurokod nyttiglast. Eurocode Software AB

Eurokod nyttiglast. Eurocode Software AB Eurokod nyttiglast Eurocode Software AB Eurokoder SS-EN 1991 Laster SS-EN 1991-1-1 Egentyngd, nyttig last SS-EN 1991-1-2 Termisk och mekanisk påverkan vid brand SS-EN 1991-1-3 Snölast SS-EN 1991-1-4 Vindlast

Läs mer

caeec204 Sprickvidd Användarmanual Eurocode Software AB

caeec204 Sprickvidd Användarmanual Eurocode Software AB caeec204 Sprickvidd Program för beräkning av sprickvidd för betongtvärsnitt belastade med moment och normalkraft. Resultat är sprickvidd. Användarmanual Rev A Eurocode Software AB caeec204 Sprickvidd Sidan

Läs mer

Eurokod Trä. Eurocode Software AB

Eurokod Trä. Eurocode Software AB Eurokod Trä Eurocode Software AB Eurokod 5 Kapitel 1: Allmänt Kapitel 2: Grundläggande dimensioneringsregler Kapitel 3: Materialegenskaper Kapitel 4: Beständighet Kapitel 5: Grundläggande bärverksanalys

Läs mer

Eurokod laster. Eurocode Software AB

Eurokod laster. Eurocode Software AB Eurokod laster Eurocode Software AB Eurokoder SS-EN 1991 Laster SS-EN 1991-1-1 Egentyngd, nyttig last SS-EN 1991-1-2 Termisk och mekanisk påverkan vid brand SS-EN 1991-1-3 Snölast SS-EN 1991-1-4 Vindlast

Läs mer

BILAGA 1 INSTITUTIONEN FÖR MIKROELEKTRONIK CHALMERS TEKNISKA HÖGSKOLA UTREDNING BETRÄFFANDE BRANDTEKNISK KLASS PÅ BÄRVERK (STÅL) 1. SAMMANFATTNING Beräkningar har utförts för en stålpelare i ett representativt

Läs mer

TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK 2

TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK 2 UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Byggteknik TENTAMEN I KURSEN BYGGNADSMEKANIK Datum: 014-08-6 Tid: 9.00-15.00 Antal uppgifter: 4 Max poäng: 40 Lärare: Annika Moström och Fredrik Häggström

Läs mer

Väggar med övervägande vertikal- och viss transversallast

Väggar med övervägande vertikal- och viss transversallast Väggar med övervägande vertikal- och viss transversallast 1 Generellt Beskrivs i SS-EN 1996-1-1, avsnitt 6.1 och kapitel 5 I handboken Utformning av murverkskonstruktioner enligt Eurokod 6, beskrivs i

Läs mer

Stabilisering av prefabbetong enligt Eurokod - En jämförande studie

Stabilisering av prefabbetong enligt Eurokod - En jämförande studie Högskolan i Halmstad Sektionen för Ekonomi och Teknik Byggingenjörsprogrammet Examensarbete 15 hp Stabilisering av prefabbetong enligt Eurokod - En jämförande studie Elin Claesson Erika Eliasson Handledare:

Läs mer

www.eurocodesoftware.se caeec241 Pålfundament Program för dimensionering av pålfundament. Användarmanual Rev C Eurocode Software AB caeec241 Pålfundament Sidan 2(14) Innehållsförteckning 1 Allmänt... 3

Läs mer

Möjligheter med samverkanskonstruktioner. Stålbyggnadsdagen Jan Stenmark

Möjligheter med samverkanskonstruktioner. Stålbyggnadsdagen Jan Stenmark Möjligheter med samverkanskonstruktioner Stålbyggnadsdagen 2016 2016-10-26 Jan Stenmark Samverkanskonstruktioner Ofrivillig samverkan Uppstår utan avsikt eller till följd av sekundära effekter Samverkan

Läs mer

Tentamen i Hållfasthetslära AK

Tentamen i Hållfasthetslära AK Avdelningen för Hållfasthetslära unds Tekniska Högskola, TH Tentamen i Hållfasthetslära AK1 2017-03-13 Tentand är skyldig att visa upp fotolegitimation. Om sådan inte medförts till tentamen skall den visas

Läs mer

Dimensionering av byggnadskonstruktioner

Dimensionering av byggnadskonstruktioner Dimensionering av byggnadskonstruktioner Välkommen! 2016-03-22 Dimensionering av byggnadskonstruktioner 1 Dimensionering av byggnadskonstruktioner Kursen behandlar dimensionering av balkar, pelare och

Läs mer

TRÄKONSTRUKTIONSTEKNIK

TRÄKONSTRUKTIONSTEKNIK UMEÅ UNIVERSITET 2012-01-26 Tekniska högskolan Byggteknik EXEMPELSAMLING I TRÄKONSTRUKTIONSTEKNIK Utdrag: Träförband och sammansatta konstruktioner (Ex. 4.1-2,5-8,10,13 innehåller gamla svar) Sammanställd

Läs mer

Samverkanspålar Stål-Betong

Samverkanspålar Stål-Betong Samverkanspålar Stål-Betong Pålkommissionens anvisningar för användandet av Eurocode 1994 med i rör innesluten betong som kompositpåle Pålkommissionen Rapport 108 Håkan Karlsson Skanska Teknik Anläggning

Läs mer

caeec220 Pelare betong Användarmanual Eurocode Software AB

caeec220 Pelare betong Användarmanual Eurocode Software AB caeec220 Pelare betong Program för dimensionering av betongtvärsnitt belastade med moment och normalkraft. Resultat är drag-, tryckarmering och effektiv höjd. Användarmanual Rev C Eurocode Software AB

Läs mer

caeec209 Pelartopp Användarmanual Eurocode Software AB Program för dimensionering av pelartopp. Rev C

caeec209 Pelartopp Användarmanual Eurocode Software AB Program för dimensionering av pelartopp. Rev C caeec209 Pelartopp Program för dimensionering av pelartopp. Rev C Eurocode Software AB caeec209 Pelartopp Sidan 2(13) Innehållsförteckning 1 Inledning...3 1.1 Beteckningar...3 2 Teknisk beskrivning...3

Läs mer

Grundläggande maskinteknik II 7,5 högskolepoäng

Grundläggande maskinteknik II 7,5 högskolepoäng Grundläggande maskinteknik II 7,5 högskolepoäng Provmoment: TEN 2 Ladokkod: TH081A Tentamen ges för: KENEP 15h TentamensKod: Tentamensdatum: 2016-01-15 Tid: 09:00 13:00 Hjälpmedel: Bifogat formelsamling,

Läs mer

Belastningsanalys, 5 poäng Balkteori Deformationer och spänningar

Belastningsanalys, 5 poäng Balkteori Deformationer och spänningar Spänningar orsakade av deformationer i balkar En från början helt rak balk antar en bågform under böjande belastning. Vi studerar bilderna nedan: För deformationerna gäller att horisontella linjer blir

Läs mer

caeec201 Armering Tvärsnitt Användarmanual Eurocode Software AB

caeec201 Armering Tvärsnitt Användarmanual Eurocode Software AB caeec201 Armering Tvärsnitt Program för dimensionering av betongtvärsnitt belastade med moment och normalkraft. Resultat är drag-, tryckarmering och effektiv höjd. Användarmanual Rev C Eurocode Software

Läs mer

Dimensionering av curlinghall ELIN STENLUND LINDA STRIDBAR

Dimensionering av curlinghall ELIN STENLUND LINDA STRIDBAR Dimensionering av curlinghall En jämförande studie av BKR och Eurocode Examensarbete inom högskoleingenjörsprogrammet Byggingenjör ELIN STENLUND LINDA STRIDBAR Institutionen för bygg- och miljöteknik Avdelningen

Läs mer

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO

VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO VSMA01 - Mekanik ERIK SERRANO Repetition Krafter Representation, komposanter Friläggning och jämvikt Friktion Element och upplag stång, lina, balk Spänning och töjning Böjning Knäckning Newtons lagar Lag

Läs mer