Stabilisering och fortskridande ras Horisontalstabilisering av byggnader Tålighet mot olyckslaster och fortskridande ras 1
Stabilisering - allmänt Stomstabilisering Disposition Stabilisering av flervåningsbyggnader Vertikala stabiliserande enheter Bjälklag som styv skiva 2
Stomstabilisering Är det bärande system som tar hand om de horisontella laster som konstruktionen utsätts för 3
Horisontella laster Vindlast Laster som uppkommer pga. snedställning (Jordbävningslaster) 4
Lastuppdelning vindlast mot hallbyggnad 3R 3R 3R R/2 R/2 R R R R R R R R R R R R/2 R/2 3R q=q v c kn/m L c R q v kn/m 2 R=qL/2= q v c L/2 kn Vindlast 5
Vindlast mot skelettstomme 6 c Vind P1 L L L P 2 /2 P 2 = q lä cl P 2 P 1 /2 P 1 =q lovart cl P 1 6 c Vind 6
Snedställning av pelare/väggar a) Systematisk snedställning 0 0 0 0 0 Slumpmässig snedställning b) Dimensionerande snedställning enskild pelare md = 0 + Dimensionerande snedställning system md = 0 + / n 7
Ekvivalent horisontalkraft Inverkan av snedställning beaktas genom ekvivalent horisontalkraft H d V d n a Vd md H d H d V d H L V a H V d d d V d d Vd a Vd L Vd Vd Vd L = 8
V=vertikalkraft i pelare/vägg 9
Snedställningsvinkel betongelement md 0 h m är ett grundvärde, 005 0 0 0, h är en reduktion för längd eller höjd,, dock 2 1 3 h h 2 l m är en reduktion för antal konstruktionsdelar, m 0,5 1 1 n l är längden på elementen, (våningshöjden) n är antalet element som samverkar i stabilitetshänseende. 10
Snedställningsvinkel stålpelare md 0,003 0,012 n n är antalet element som samverkar i stabilitetshänseende. 11
vind Ledad ram Modell Funkar inte! 12
Stabilisering med pelare Tvåledsram Fungerar! Momentstyva hörn Momentstyv infästning Fungerar! 13
Fungerar! Stabilisering med skivor och stag Stel skiva Fungerar! Stag 14
Stomstabilisering med skivor m C n o Två väggskivor och en takskiva inte stabil b B A a c C Tre väggskivor och en takskiva stabil Väggskivornas plan får inte skära varandra i samma punkt B A D 15
Stabilitet Instabilt bristande vridmotstånd Stabilt 16
Stomstabilisering med skivor och väggar f A o r F 1 B R o R m R n C D e F m n 17
C Stomstabilisering med skivor B A D D Takskiva D Vindförband i gavel Vindförband i gavel Vindförband i långsida 18
Stabilisering Hur förs horisontella laster (vind) ner till grunden? Bjälklag Väggar 19
Det krävs minst tre väggskivor vars plan inte skär varandra i samma punkt De stomstabiliserande elementen skall placeras så långt som möjligt från byggnadens centrum betongvägg trappa hiss betongvägg 20
Två trapphus kan ofta vara tillräckligt för att stabilisera om de är rätt placerade trappa A hiss Stomplan A trapphus pendelpelare Sektion A 21
Skivverkan i tak N V b M N Analogi med balk M N V z vindlast q takplåt primärbalk fasadpelare kantbalk gavelbalk V N Fläns=kantbalk Liv=takplåt Fläns=kantbalk gavelpelare vindförband Perspektiv av byggnad stabiliserad med skivverkan i tak och vindstag i vägg. Endast en del av takskivan visas. vindlast q A visas i ovan perspektiv C L (L>1.5b) B D b 22
Kantbalk N V b M N vindlast q primärbalk takplåt fasadpelare kantbalk gavelbalk gavelpelare kantbalk takplåt Takås/ kantbalk takplåt vindförband takbalk takbalk a) plåt direkt på takbalkar speciell kantbalksprofil b) plåt på takåsar yttersta åsen (här en Z- profil av tunnplåt) fungerar som kantbalk 23
Prefabbjälklag i ett fack Prefabbjälklag i två fack 24
Tvärkrafter tas upp genom friktion i fogar mellan betongelementen 25
Detaljlösningar prefab betong Upplag för HDFplattor Fogyta med friktion 26
Ändförankring av HDF-bjälklag 27
Ändförankring av plattbärlag 28
Shear walls in light timber frame Anatomy F 29
Shear Wall Provides Stiffness and Strength 30
Stabilisation by panelized shear walls 31
Shear walls of solid wood elements Characteristic shear strength f vk Nailed elements: 0.45 MPa Glued elements: 2 Mpa Source: Massivträhandboken 32
Ett system med massiva träbjälklag behandlas analogt med en betongstomme 33
Skivverkan hos massivträ F t f v böj M W f m Värden på f m och f v finns i Massivträhandboken 34
Bjälklag av massivträ Skruvar i plywoodremsa 35
Sammanfogning av bjälklagselement Självborrande skruv 36
Sammanfogning av väggelement 37