Murverkskonstruktioner

Transkript

1 Murverkskonstruktioner Tomas Gustavsson byggnadskonstruktör, TG konstruktioner AB forskningsprojekt om murverk, Konstruktionsteknik, LTH

2 Tegel har använts framgångsrikt för stombyggande i Skandinavien i ca 800 år - men är det vettigt att mura på 2010-talet? Argument för tegel som fasadmaterial idag: Yttre tätning mot nederbörd och blåst Låga underhållskostnader Extremt lång livslängd (om man gör på rätt sätt) Med tegel kan man bygga vackra fasader Och fasader som åldras med patina Foto: Jens Lindhe

3 Murverkskonstruktioner med tegel som fasadskikt Tegel + isolering + bakmur Bakmursalternativ: lättbetong lättklinker tegel betong Isolering: normalt mineralull (stenull resp. glasull) organiska isoleringsmaterial t.ex. cellulosabaserade, bör undvikas

4 Konventionell regelvägg med fasadtegel Fasadtegel med bakomliggande träregelstomme kräver egentligen en väl ventilerad luftspalt innanför teglet Isoleringsdjupet har ökat från 50 mm efterhand Har använts hittills med isolering Vad händer i träreglarna om man isolerar med mm?

5 Murverkskonstruktioner under olika epoker: Minskad murtjocklek ger lägre bärförmåga, särskilt markant när man går ned till ½-stens djupa murar

6 Luftningsfunktionen som gestaltningselement? Gestaltningselement som visar att teglet är renodlat fasadskikt, regnkappa Tegelprodukt? Ventiler med koppformat i metall Del av ett geometriskt mönster eller murförband Produktutveckling?!

7 Fördelar med tegel + mineralisk isolering + bakmur: Saknar organiskt innehåll Robusthet Lång hållbarhet, lågt underhåll Obrännbara Värmekapacitet Mögelsvampar behöver för tillväxt: Fuktig miljö Värme Organiskt material Icke toxisk miljö

8 Blir det väldigt dyrt att bygga hantverksmässigt? Putsad homogen blockmur: ca :-/kvm Kanalmur med fasad- och bakmur av halvstens tegel: ca :-/kvm Fasadtegel + isolering + bakmur av block däremellan Enligt Sektionsfakta 08/09: Tunnputs på cellplast, träregelstomme: ca 1900:-/kvm En betraktelse: Ett småhus med 165 kvm fasadarea Kanalmur tegel/tegel skulle kosta ca 165 x ( ) = :- mer än tunnputs på frigolit. Byggande med tunnputs på cellplast och träregelstomme har praktiskt taget upphört idag

9 Stomkombinationer Bakmur: Exempel bjälklag: Tegel ½ stens + Platsgjuten betong - Prefab btg/leca/lbtg + Träbjälklag Tegel murblock + Platsgjuten betong + Prefab btg/leca/lbtg + Träbjälklag Leca + Platsgjuten betong + Prefab btg/leca + Träbjälklag Lättbetong + Platsgjuten betong + Prefab btg/leca/lbtg - Träbjälklag

10 Traditionella massivmurverk (s.k. fullmurar) 1-sten 1 ½ sten Bärande, klimatavskiljande, dåligt värmeisolerande

11 Traditionellt tegelmurverks klassiska principer: Stötfogar ej rakt ovanför varandra Stark sten svag fog

12 Munkförband 2 löp + 1 kopp i varje skift

13 Kryssförband Vartannat skift koppar, löpytor förskjuts 1/2-sten i längsriktning

14 Traditionella fullmurars djup ger stor kapacitet att ta upp laster: LTH byggt med massiva 2- stensväggar

15 Metoder att öka bärförmågan utan att armera:

16 Vertikalarmering Armering för att öka bärförmågan Horisontalsnitt, kringmurning av armering Horisontalsnitt, armering i vertikal slits, blockmur Horisontalarmering i liggfogar Ökar bärförmågan för horisontallast

17 Mer cement i bruket ger större bärförmåga M10 (A) starkast cement- eller murcementbruk M2,5 (B) murcement- eller kc-bruk M1 (C) murcement- eller kc-bruk M0,5 (D) svagast hydrauliskt kalk- eller kc-bruk Ju starkare bruk desto större sprickrisk M1 (C) borde vara standardbruk i fasadmurar, istället för M2,5 (B)!

18 Exempel: ½ stens fasadtegel luftspalt (fingerspalt) bakmur 200 mm puts Vid krav på större bärförmåga ökas bakmuren till t.ex. 250 eller 300 mm

19 U-värde 0.15 ger följande väggdjup: 108 tegel + isolering +190 leca 500 mm 250 lättbetong tegelmurblock tegel 430

20 Putsade väggar av homogena murblock Murblock: Väggdjup inkl puts: U-värde: 500 lättbetong tegelmurblock puts murblock puts

21 Tegelmurblock, planslipade, tunnfogsbruk i liggfog:

22 Karakteristiskt för murverkskonstruktioner: hög tryckhållfasthet låg draghållfasthet Skillnaden mellan tryck och drag: Vid tryck komprimeras konstruktionsdelen Vid drag förlängs konstruktionsdelen

23 Armerade balkar Balkar av murverk kontrolleras för max moment och tvärkraft

24 Stenbyggnadstekniken har flertusenåriga anor och har utvecklats successivt genom praktisk utövning, learning by doing Romansk byggnad (basilika) från ca 490 e.kr, Ravenna, Italien

25 Medeltida kyrkobyggande - viktigt för tegelbyggnadsteknikens utveckling Mursten och kalkbruk - ingen armering - inget järn - inga konstruktionsberäkningar Gotisk kyrka, ca 1240 e.kr, Saint-Chapelle, Paris

26 Kärngränsen: P e Vertikallasten P angriper excentriskt, dvs inte i centrumlinjen När lasten flyttas från centrumlinjen uppkommer ett böjande moment i tvärsnittet Kärngränsen är det område inom vilket inte dragspänning uppstår i tvärsnittet centrumlinje

27 Murverkskonstruktioner Utgångspunkt: Begreppet materialitet Viktigt inom arkitekturen, även om diskussionen i frågan kanske inte varit lika central i Sverige som t.ex. bland danska arkitekter Behandlat av bl.a. S-E Rasmussen, Om att opleve arkitektur och Carl Petersen, Stoflige Virkninger Föga känt begrepp bland tekniker i svenska byggbranschen Ökad kännedom om begreppet materialitet kan förbättra kommunikationen mellan arkitekter och ingenjörer

28 Materialitet Egenskaper hos ett material som avgör hur vi med våra sinnen och vårt intellekt uppfattar materialet: Visuellt Taktilt Doftmässigt Akustiskt Subjektiva tolkningar Foto: Jens Lindhe Foto: Jens Lindhe

29 Materialitet För ingenjörer bör det vara naturligt att medräkna teglets egenskaper inom det mekaniska området i materialitetsbegreppet:. Hållfasthet och bärförmåga Elasticitetsegenskaper V. Ingelstad skola, ark: White Foto t.v. Jens Lindhe

30 Referens, autenticitet Fasadtegel, isoleringsskikt, bakmur Referens till traditionella massivmurar Autenticitet (trovärdighet) annat viktigt begrepp Viktigt för autenticiteten: Logiska och naturliga materialmöten Frågan om bakmuren är bärande eller inte blir inte primär, viktigt är om referensen till traditionellt tegelbyggande känns trovärdig

31 Tektonik Byggnadsstommen används som arkitektoniskt element Expressivt eller mindre uttalat Konstruktiv logik Ovan V. Ingelstad skola, t.h. katedral, Saint Chapel

32 Ledord: Materialitet Autenticitet Referens Tektonik

33 Strategin att använda fasadtegel: Referens till massivmur Bärande tegelmurverk ger autenticitet Fasadtegel med bakmur av andra stenmaterial: frågan om autenticitet en avvägningsfråga Alternativ strategi: Använda tegel i fasader som renodlat fasadmaterial andra format, kanske inte normalformat Villa Rausing, ark: Klas Anshelm, foto: Jens Lindhe

34 Det murade teglets materialitet: Råvarans egenskaper Formning och bränning Murningen, omsorg om detaljer Förband Fogen och fogbruket Den lilla byggstenen Läsbarhet Filtrerat i sinnlig upplevelse och intellektuell tolkning

35 För att förstå vår upplevelse av materialitet kan vi ta hjälp av mätbara materialegenskaper Värmeledningsförmåga: kallt - varmt Betong Tegel Leca Lättbetong normalformat Elasticitetsmodul: mjukt - hårt Betong Tegel Tegel Lättklinker Lättbetong (K30) (15/B-bruk) (15/C-bruk) (3/B-bruk) (1.7/B-bruk)

36 Grundsnitt vid platta på mark Tekniska krav: överföra vertikalbelastning från vägg till grundkonstruktionen förhindra kapillärsugning upp i vägg och golvplatta god värmeisolering, minimera köldbryggor väl fungerande dränering

37 Grundsnitt, platta på mark, sockel i liv med tegel kanalmur:

38 Sockeldetalj: Tekniska krav: leda ut vatten som trängt igenom skalmuren begränsa friktionen mellan fasadtegel och grundmur

39 Bostadshus, Dalby, ark: Gunilla Svensson arkitektkontor

40 Det finns inte några viktiga tekniska skäl att dra in den här typen av sockel (putsad lecamur)

41 Fönsterdetalj, indraget fönster - kombinationsvägg tegel/betong: Borde hellre utföras så här:

42 Fönsterdetalj, fönster långt ut i tvärsnitt - kanalmur:

43 Utdragen eller indragen fönsterplacering? Horisontaldetalj

44 Bostadshus Skepparekroken, Ängelholm, ark: Pål Dunér

45 Indraget fönsterparti redovisar murens djup exteriört, bostadshus Baskemölla, ark: Max Holst

46 Takfot långsida utkragning kombinationsmur tegel/lättbetong:

47 Takfot gavel, ej utkragning - kanalmur:

48 Ovan t.v: V Ingelstad skola, ark White, foto Jens Lindhe Ovan t.h: bostadshus, Bunkeflostrand, ark Roger Röing, foto Roger Röing T.v: Bäckagårdskolan, Malmö, ark FFNS

49 Måsvägen 2, efter takrenovering 2006 Flerbostadshus, Måsvägen 6, Lund, ark: Jörgen Adler Nissen

50 T.v. bostadshus, Borgmästargården, Lund, ark: I Hammarskjöld-Reiz, foto Jens Lindhe

51 Bärning över muröppningar Prefab spännarmerade tegelskift Slakarmerade platsarmerade överstycken Oarmerade valv, raka eller bågformade Övergång till andra material Läsbarhet? Bostadshus, Barsebäckshamn, ark Johanna Brandt, foto Jens Lindhe

52 T.h: LTH, ark Klas Anshelm Under: Bostadshus, Skepparkroken, ark Pål Dunér

53 Ovan: Landsarkivet, Lund, ark Berndt Nyberg, foto Mattias Hedberg T.h: Bostadshus, Lund, ark: Lotta Nordén, foto Jens Lindhe

54 Landsarkivet, Lund, ark: Berndt Nyberg, foto: Lotta Nordén/Lars Berlin 33 m lång mur utan dilatationsfog