Rörställningar - Utvärdering av typfall

Rörställningar - Utvärdering av typfall Mathias Flansbjer SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut Bygg och Mekanik SP Arbetsrapport 2006:58 Rev 1

Rörställningar - Utvärdering av typfall Mathias Flansbjer

Abstract Tube and coupler scaffolds - Evaluation of typeconfigurations Tube and coupler scaffolds are frequently used as facade scaffolds. The design and stability of the scaffold is of great importance for the safety of the workers using the scaffold. According to Swedish regulation, facade scaffolds made of prefabricated elements have to be subjected to type examination. This requirement does not include tube and coupler scaffolds. Instead, these are to be designed in accordance with type-configurations given in the Swedish code or by using the same principles as in these configurations. However, these type-configurations are old-fashioned and do not fulfil modern requirements regarding design and safety of work. The aim of this project was to prepare new type-configurations for tube and coupler scaffolds using European standards for design of facade scaffolds. Finite element analyses have been used to evaluate the load carrying capacity of different scaffold configurations. The result of this project may be used as a basis for revision of the type-configurations for tube and coupler scaffolds in the Swedish code. Key words: tube and coupler, scaffold, type-configuration, load carrying capacity, finite element analysis SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut SP Technical Research Institute of Sweden SP Arbetsrapport 2006:58 Borås 2007

1

2 Innehållsförteckning Abstract 0 Innehållsförteckning 2 Förord 4 Sammanfattning 5 1 Inledning 7 1.1 Bakgrund 7 1.2 Syfte 7 2 Rörställningar 8 2.1 Uppbyggnad 8 2.2 Regler och bestämmelser 9 3 Utformning av typfall 10 3.1 Allmänt 10 3.2 Förutsättningar och avgränsningar 10 3.3 Bestämning av facklängder 12 3.3.1 Förutsättningar 12 3.3.2 Ställningsplank 12 3.3.3 Sidoskydd 13 4 Modellering och beräkning 14 4.1 Allmänt 14 4.2 Geometri och randvillkor 14 4.3 Laster 15 4.3.1 Allmänt 15 4.3.2 Nyttig last 15 4.3.3 Vindlast 16 4.3.4 Lastkombinationer 17 4.4 Komponenter och knutpunkter 18 4.4.1 Allmänt 18 4.4.2 Rörkomponenter 18 4.4.3 Rörkopplingar 19 5 Utvärdering av typfall 22 5.1 Allmänt 22 5.2 Traditionell utformning Typlösning 1 22 5.2.1 Utformning 22 5.2.2 Resultat 23 5.3 Föreslagen ny utformning Typlösning 2 24 5.3.1 Utformning 24 5.3.2 Resultat 25 5.3.3 Maximala bygghöjder 27 6 Slutsatser 28 6.1 Allmänt 28 6.2 Typbeskrivning av lämplig utformning av rör- och kopplingsställningar i stål 28 7 Referenser 35

3 Bilaga 1 Bilaga 2 Bilaga 3 Bilaga 4 Bilaga 5 Bilaga 6 Bilaga 7 Bilaga 8 Bilaga 9 Bilaga 10 Bilaga 11 Bilaga 12 Bilaga 13 Bilaga 14 Bilaga 15 Bilaga 16 Bilaga 17 Indata för komponenter och knutpunkter 3-plankställning - Typlösning 1, laster 3-plankställning - Typlösning 1, modeller 3-plankställning - Typlösning 1, resultat av beräkningar 3-plankställning - Typlösning 2, laster 3-plankställning - Typlösning 2, modeller 3-plankställning - Typlösning 2, resultat av beräkningar 3-plankställning - Typlösning 2, maximal bygghöjd 5-plankställning - Typlösning 1, laster 5-plankställning - Typlösning 1, modeller 5-plankställning - Typlösning 1, resultat av beräkningar 5-plankställning - Typlösning 2, laster 5-plankställning - Typlösning 2, modeller 5-plankställning - Typlösning 2, resultat av beräkningar 5-plankställning - Typlösning 2, maximal bygghöjd Tillåten spännvidd för ställningsplank Dimensionering av sidoskydd

4 Förord Föreliggande rapport behandlar bärförmåga hos rör- och kopplingsställningar. Syftet med arbetet har varit att ta fram nya typfall för rör- och kopplingsställningar för att ersätta de som nu finns i AFS 1990:12. De nya typfallen skall dels uppfyller europastandarder för dimensioneringen av ställningarna samt säkerställer en god arbetsmiljö både vid montage och vid användning, Projektet har till större delen finansierats av Arbetsmiljöverket. Projektet har genomförts vid sektionen för Hållfasthet och konstruktion, enheten för Bygg och Mekanik vid SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut av Mathias Flansbjer med stöd av sektionschef Erica Waller. Stöd och värdefulla synpunkter har också erhållits från projektets referensgrupp bestående av civ ing Åke Norelius, Arbetsmiljöverket, Kenneth Bäckström, Arbetsmiljöverket, Harry Wallther PlusEight Safety AB, Ulf Kvarnström, Byggnads, Sture Andersson, Byggnads, Kent Vadelius, Ställningsentreprenörena, Sture Andersson, Byggnads, Torsten Johansson, Scaffold Consulting Sweden. Deltagare från SP i referensgruppen har varit undertecknade. Borås, Juni 2007 Erica Waller Mathias Flansbjer Rev 1, Februari 2008 Ändring s31: För 3+1-plankställning har spiravståndet i tvärled ändrats till det korrekta värdet på 0,7 m.

5 Sammanfattning Arbetsmiljöverket har initierat och till större delen bekostat ett arbete med att ta fram nya typfall för rör- och kopplingsställningar, som skulle ersätta de som nu finns i AFS 1990:12. De nya typfallen skall då dels uppfylla europastandarder för dimensioneringen av ställningarna samt säkerställer en god arbetsmiljö både vid montage och vid användning. Genom att se till att samma villkor för dimensioneringen gäller för såväl röroch kopplingsställningar som för systemställningar skapas en mer neutral konkurrenssituation mellan olika typer av ställningar. Efter utvärdering av en enkätundersökning inom Ställningsentreprenörernas (STIB) medlemsföretag, inriktades arbetet på att ta fram fyra nya huvudtypfall som utgörs av två grundutföranden med en 3- planksställning och en 5-planksställning samt en variant på vardera av dessa med en planka innanför innerspiran. Den ursprungliga utformningen av de tänkta typfallen baserades till stor del på traditionellt utformade rörställningar. Det visade sig dock att dessa inte uppfyller dagens krav på funktion. Detta beror huvudsakligen på att rörkopplingarnas vridkapacitet inte är tillräcklig för att ställningen ska erhålla den skjuvstyvhet som erfordras i horisontalplanet för att motstå maximal vindbelastning längs fasaden. För att förbättra ställningens funktion modifierades utformning genom att förse ytterfacken med längdbalkar även på bomlagsnivå samt att förse de diagonalt avstyvade facken med två extra tvärbalkar som fästes mellan yttre och inre längdbalk med fasta kopplingar. På så sätt skapas ett starkt knutpunktsavtyvat ramverk som ger ställningen hög styvhet i horisontalplanet. För samtliga fyra typfall var lastfallet med vanlig vindlast vinkelrätt mot fasaden dimensionerande och brottet orsakades av global instabilitet hos strukturen innan brott uppkom i någon enskild komponent. Utifrån resultaten för dessa fyra typfall togs även specifikationer för ett antal ställningsvarianter fram.

6

7 1 Inledning 1.1 Bakgrund I AFS 1990:12 Ställningar [1], Bilaga 3, finns 11 typfall för utförande av ställningar byggda av lösa rör och kopplingar. Typfallen offentliggjordes första gången i ASS regelverk genom det f.d. anvisningshäftet Byggnadsställningar av stålrör från 1972, men är ännu äldre. Till grund för dem finns inga beräkningar. De är dessutom otidsenliga och uppfyller ej moderna arbetsmiljökrav. Under det senaste årtiondet har man inom EU arbetat med att ta fram ett minimidirektiv om användning av bl.a. ställningar; 2001/45/EG. Detta direktiv är implementerat i Sverige genom den ändring av AFS 1990:12 Ställningar som gjordes genom AFS 2004:4. Ett av de krav som ställs för användning av ställningar är att beräkningar, som visar att ställningen i fråga har betryggande säkerhet och stabilitet vid högsta avsedda last, skall finnas. Detta krav är infört i 17 AFS 1990:12. Det har även varit obekant i vilken utsträckning nu tillämpade typfall används. Därför har under 2004 en enkät inom Ställningsentreprenörernas (STIB) medlemsföretag genomförts, där det visat sig att typ 7-9 ofta används, typ 1-6 används i viss utsträckning, medan typ 10-11 (murarställning) sällan eller aldrig används. Typ 7-9 är en s.k. treplanksställning, dvs. ställningslaget består av tre plank á 20 cm bredd, dvs. med ett totalt 60 cm brett ställningslag. Typ 1-6 är en traditionell putsställning, med bomlag av fem plank, totalt ca 100 cm. Några av dem har även ytterligare en planka innanför innerspiran. Arbetsmiljöverket har initierat och till större delen bekostat ett arbete med att ta fram nya typfall, som skulle ersätta de som nu finns i AFS 1990:12. De nya typfallen skulle då dels uppfylla kravet på beräkningar, men även innebära att rör- och kopplingsställningar skulle anpassas till dagens tekniska nivå. SP, som har stor erfarenhet av provning och beräkning av ställningar, har kontaktats innan projektet startades upp, och samtidigt bilades en referensgrupp för projektet. Referensgruppen bestod av representanter för Ställningsentreprenörerna (STIB), Svenska Byggnadsarbetareförbundet (SBAF), tillverkare, konsulter samt av representanter för SP och Arbetsmiljöverket. 1.2 Syfte Syftet med projektet är att ta fram nya typfall för rör- och kopplingsställningar som uppfyller dagens krav på ställningar, både vad det gäller funktion och arbetsmiljö. Redan tidigt i projektet bestämdes att, så långt möjligt, tillämpa europastandarder för dimensioneringen av ställningarna. Syftet var att dels använda senast möjligt framtagna kravdokument, men även se till att samma villkor för dimensioneringen gäller för såväl rör- och kopplingsställningar som för systemställningar. Man skulle därigenom skapa en mer neutral konkurrenssituation mellan olika typer av ställningar. Dessa standarder har sedan ca 10 år tillämpats då man inom ramen för typkontrollen dimensionerat systemställningar.

8 2 Rörställningar 2.1 Uppbyggnad Rörställningar är flexibla och relativt billiga ställningar som är vanligt förekommande inom industrisektorn men även används som traditionell fasadställning och som komplement till systemställningar. En rörställning är uppbyggd av lösa rör och rörkopplingar. Till de vertikalt stående rören, vilka fortsättningsvis benämns spiror, förbinds horisontella rör med rörkopplingar. De tvärgående liggande rören (även kallade bommar) benämns i denna rapport tvärbalkar och de längsgående liggande rören (även kallade liggare) benämns längdbalkar. Ett principiellt utförande av en traditionell rörställning visas i Figur 1. Figur 1 Principskiss på traditionellt utformad rörställning. Rörkopplingar förekommer dels som fast koppling för rätvinklig anslutning mellan två rör och dels som vridbar koppling för anslutning mellan två rör med godtycklig inbördes vinkel. Då fasta rörkopplingar används för att sammanbinda horisontella rör med de vertikala spirorna erhålls en relativt styv förbindning utan glapp. Ibland förekommer även tvärbalkar med i förväg fastsvetsade kopplingar. Av praktiska skäl begränsas längden hos de i en rörställning ingående rören till 6 m, även kortare längder förekommer. För att uppnå erforderlig rörlängd skarvas rören till varandra, antingen genom omlottliggande skarvning med rörkopplingar eller, vilket är vanligast, genom att rörändarna förbinds med en speciell rörskarv. I Sverige är det vanligt att rör skarvas med så kallad expanderande rörskarv. För att säkerställa ställningens stabilitet krävs att den stagas. Stagningen underlättar även uppriktningen vid montage. Den vertikala diagonalstagningen utförs normalt med diagonala rör mellan bomlagsnivåerna eller mellan räckesnivåerna. Dessa fästs antingen

9 till spirorna med vridbara kopplingar eller till utdragna tvärbalkarna med fasta kopplingar. Horisontell diagonalstagning förekommer mer sällan. I stället förlitar man sig på vridstyvheten hos de fast kopplingarna som förbinder tvär- och längdbalkar med spirorna. Bomlagsplanen hos rörställningar utgörs vanligen av träplank vilka placeras i längdriktningen enkelspända mellan två intilliggande tvärbalkar. För att åstadkomma en viss samverkan mellan intilliggande plank kan dessa kopplas med speciella anordningar, så kallad okning. Vid höga belastningar som är fallet för murarställningen läggs planken i ställningens tvärriktning på ridplank. Ridplanken är reglar lagda på högkant vilka spänner mellan två intilliggande tvärbalkar. 2.2 Regler och bestämmelser I Sverige omfattas rörställningar inte av krav på typkontroll. Däremot finns, i den gällande föreskriften för ställningar AFS 1990:12 [1], angivet ett antal typlösningar som visar lämpliga utformningar. Dessa typlösningar gäller endast för ställningar byggda av stålrör med en undre sträckgräns minst 300 N/mm 2 och en nominell godstjocklek på 3,5 mm. Krav på kopplingar, spirskarvar och fotplattor för användning i rörställningar ges i SS-EN 74-1 [2]. I SS-EN 12811-1 [3] och SS-EN 12811-2 [4] anges krav för ställningar i allmänhet medan SS-EN 12810-1 [5] och SS-EN 12810-2 [6] i första hand är avsedda att användas vid utvärdering och certifiering (typkontroll) av systemställningar. SP Sveriges Tekniska Forskningsinstitut är ackrediterat organ för typkontroll av systemställningar. Tillsynsmyndighet för ställningar i Sverige är Arbetsmiljöverket.

10 3 Utformning av typfall 3.1 Allmänt Som tidigare nämnts så finns det ett antal typfall för utförande av ställningar byggda av lösa rör och kopplingar redovisade i [1]. Dessa är dock otidsenliga och uppfyller ej moderna krav på arbetsmiljö och kontroll av funktion. I den genomförda enkätundersökningen visade det sig även att det endast var ett fåtal av dessa som tillämpades i någon större utsträckning. Tanken var att utformningen av de nya typfallen, så långt möjligt, skulle uppfylla europastandarder för dimensioneringen av ställningarna samt säkerställa en god arbetsmiljö både vid montage och vid användning. 3.2 Förutsättningar och avgränsningar För att täcka in de mest förekommande tillämpningsområdena beslutades att arbetet skulle inriktas på att ta fram fyra nya typfall. Dessa utgörs av två grundutföranden med en 3-planksställning och en 5-planksställning samt en variant på vardera av dessa med en planka innanför innerspiran. Vidare beslutades att 3-planksställningen och 5- plankställningen med sina två varianter skall uppfylla lastklass 3, respektive lastklass 4. Ställningarnas spiravstånd i tvärled och längdled anpassades till dimensioner och bärförmåga för de specificerade ställningsplanken. I Tabell 1 redovisas en sammanställning av de fyra typfallen med huvuddimensioner och specificerade lastklasser. För att typfallen ska ha förutsättning att få bred acceptans bland användarna beslutades att dess utformning så långt som möjligt skulle utgå från dagens praxis kring hur rörställningar byggs i Sverige idag, samtidigt som kraven på funktion och arbetsmiljö tillgodoses. Med detta som utgångspunkt specificerades ett antal punkter som skulle gälla som grundförutsättningar för systemberäkningarna av de nya typfallen: Av ergonomiska skäl begränsas rörens maximala längd till 4 m. Samtliga rör förutsätts vara är av stål och ha en utvändig diameter på 48,3 mm, nominell godstjocklek på 3,5 mm, en undre sträckgräns på minst 300 MPa samt en brottförlängning på minst 17%. Förutom de kravspecificerade rör som normalt används i Sverige så uppfylls kraven exempelvis av rör enligt [7] och [8]. Samtliga rörkopplingar förutsätts minst uppfylla kraven för klass B enligt [2]. Diagonalstagning utföres som zick-zack-mönster hela vägen upp i vart 5:e fack. Samtliga bomlag förutsätts vara fullt inplankade med träplank av dimension 48x200 mm. Vidare förutsätts att planken förses med ok. Samtliga bomlag utom det nedersta förutsätts vara försedda med fotlist av dimension 34x145 mm. Samtliga bomlag utom det nedersta förutsätts vara försedda med ett övre stålrörsräcke som även beräknas vara en konstruktiv del av ställningen. Samtliga bomlag utom det nedersta förutsätts vara försedda med ett nedre träräcke av dimension 45x145 mm. Väggförankring placeras i varje mot väggen stående spira och i varannan bomlagsnivå med början på ca 4 m ovan mark.

11 Tabell 1 Sammanställning av typfall. Ställningstyp Spiravstånd [m] Lastklass Tvärled Längdled 5-plank 1,1 3,0 4 5+1-plank 1,1 3,0 4 3-plank 0,7 3,5 3 3+1-plank 0,7 3,5 3 För underlag till val av facklängder samt dimensioner på plank, räcke och fotlist hänvisas till kapitel 3.3. De ursprungliga typfallen baserades till stor del på traditionellt utformade rörställningar enligt [1], se Figur 1. Det visade sig dock i systemberäkningarna att dessa inte uppfyller kraven på funktion enligt [3]. Huvudorsaken var att rörkopplingarnas vridkapacitet inte är tillräcklig för att ställningen ska erhålla den skjuvstyvhet i horisontalplanet som erfordras för att klara kraven på maximal vindbelastning längs fasaden, se kapitel 5.2. För att förbättra ställningens funktion modifierades därför typfallens utformning på ett antal punkter: Ytterfacken försågs med längdbalkar även på bomlagsnivå. Diagonalstagens infästningspunkter flyttades till bomlagsnivå. De diagonalt avstyvade facken förses med två extra tvärbalkar som fästes mellan yttre och inre längdbalk med fasta kopplingar. Tanken var att på detta sätt uppnå en stark ramverkan mellan längd- och tvärbalkar för att öka ställningens styvhet i horisontalplanet. Att den mer konventionella lösningen med horisontella diagonalstag, som är vanligt förekommande i systemställningar, inte användes, beror på att detta skulle medföra en markant reducerad arbetshöjd på grund av rörkopplingarnas utbredning. Tilläget av komponenter medför dock samtidigt en ökad egenvikt. En principskiss över typfallens slutliga utformning redovisas i Figur 2. Figur 2 Principskiss på rörställning utformad enligt de föreslagna typfallen.

12 3.3 Bestämning av facklängder 3.3.1 Förutsättningar För att bestämma facklängder till systemberäkningarna av de ställningsvarianter som ska utgöra grunden för framtagande av nya typfall, måste erforderliga dimensioner på ställningsplank och sidoskydd kontrolleras med avseende på deformation och bärförmåga. Utgångspunkten var att maximala facklängder för ställningsplanken skulle beräknas utifrån följande grundförutsättningar och antaganden för de aktuella fallen: Virkeskvalitet K24 och K30. Dimensioner 45 x 200 och 48 x 200. Klimatklass (service class) 2 enligt [4]. Varaktighet (load duration) för nyttig last short term. Vidare bestäms erforderlig tjocklek och virkeskvalitet på fotlist och träräcke så att samma typ kan användas för samtliga ställningsvarianter. Fotlistens höjd har föreslagits vara av standarddimension 145 mm. 3.3.2 Ställningsplank Vid inplankning av bomlagsplanen ska bärförmågan kontrolleras med hänsyn till nyttiga laster enligt [3]. Därutöver anges krav på maximal elastisk nedböjning för koncentrerade laster. Maximal nedböjning begränsas till 1/100 av plankens spännvidd. Dessutom får skillnaden i nedböjning mellan två intilliggande plank, sk orgeltramp, inte överskrida 25 mm. Maximal tillåten spännvidd beräknades enligt SS-ENV 1995-1-1 [9], för de båda förslagna dimensionerna och båda kvalitetsklasserna, för de enligt typfallen angivna lastklasserna. I Tabell 2 redovisas maximal tillåten spännvidd med hänsyn till lastens varaktighet och klimatklass enligt [9], utan okning av planken. I samtliga fall var kravet på nedböjning avgörande och man kan observera att de maximala spännvidderna är ganska begränsade. Tabell 2 Sammanställning av maximalt tillåten facklängd för 3-plank och 5-plank utan okning av planken. Typfall Lastklass Maximal tillåten spännvidd [m] K24 K30 45 x 200 48 x 200 45 x 200 48 x 200 3-plank 3 2,31 2,53 2,41 2,61 5-plank 4 2,31 2,53 2,41 2,61 Genom att använda okning av planken kan tillåten spännvidd ökas. I beräkningarna av tillåtna spännvidder med okningen, antogs att tvärförbindningar mellan planken fördelar punktlaster till intilliggande plank vid beräkning av deformationer men att ingen omfördelning av last sker vid kontroll av plankens bärförmåga. För 3-planksställningen var deformationskravet fortfarande avgörande för inplankningens längd medan för 5- plankställningen var bärförmågan vid delarealast avgörande, se Tabell 3.

13 Tabell 3 Sammanställning av maximalt tillåten facklängd för 3-plank och 5-plank när okning av planken förutsätts. Typfall Lastklass Maximal tillåten spännvidd [m] K24 K30 45 x 200 48 x 200 45 x 200 48 x 200 3-plank 3 3,42 3,65 3,52 3,76 5-plank 4 2,76 2,92 3,08 3,27 Baserat på detta valdes facklängden i systemberäkningarna till 3,5 m för 3- planksställningen och 3,0 m för 5-planksställningen. Detta gäller då under förutsättning att planken förses med ok. Beräkningarna av ställningsplankens tillåtna spännvidder redovisas i Bilaga 16. 3.3.3 Sidoskydd Enligt [3] ska alla komponenter av ett sidoskydd klara att bära en nedåtriktad punktlast på 1,25 kn. Dessutom ska alla komponenter, utom fotlisten, klara att bära en horisontell punktlast på 0,3 kn i den mest ogynnsamma positionen. För fotlisten är motsvarande last 0,15 kn. Vidare gäller att elastiska deformationer för de ovanstående nämnda horisontallasterna inte får överskrida 35 mm. Både för mellanledaren i trä samt för fotlisten blir kravet på elastisk deformation avgörande. Om man utgår från den längsta föreslagna facklängden på 3,5 m samt att virket ska vara av minst kvalitet K18, så krävs att fotlisten har dimensionerna 34x145 mm och mellanledaren har dimensionerna 45x145, se Bilaga 17. Dessa dimensioner användes i systemberäkningarna.

14 4 Modellering och beräkning 4.1 Allmänt Utvärdering av de olika typfallen utfördes med hjälp av finita elementprogrammet ABAQUS enligt andra ordningens teori med avseende på geometri och materialegenskaper. Strukturberäkningarna utfördes på ca 24 m höga modeller av typställningarna. Strukturberäkningar samt kontroller av påkänningar för ingående komponenter utfördes i enlighet med [3], [5] och [10]. 4.2 Geometri och randvillkor Modellerna bestod av 5 sektioner och 13 bomlagsnivåer med ett vertikalt avstånd på 2,0 m, varvid det nedersta placerades på nivån 0,4 m och det översta på nivån 24,4 m. Själva bomlagsplanken modellerades ej. I Figur 3 visas en schematisk skiss på beräkningsmodellernas uppbyggnad. 24,4 22,4 20,4 18,4 16,4 14,4 12,4 10,4 8,4 6,4 4,4 2,4 l b Figur 3 Schematisk skiss på beräkningsmodellernas uppbyggnad.

15 Två huvudtyper av rörställningar modellerades med utgångspunkt från de specifikationer som anges i kapitel 3: 3-planksställning med spiravstånd (b x l) 0,70 x 3,5 m, 5-planksställning med spiravstånd (b x l) 1,10 x 3,0 m, där måtten anger spirornas inbördes cemtrumavstånd i riktningen vinkelrätt mot respektive parallelellt med fasaden. Båda dessa huvudtyper beräknades även för en variant där en planka läggs innanför innerspirorna, dvs 3+1 plank respektive 5+1 plank. Den kraftbärande strukturen i beräkningsmodellerna utgjordes av spiror, tvärbalkar, längdbalkar, horisontalräcke som modellerades med balkelement (B33). Dessa kopplades samman med olinjära fjäderelement. Den vertikala avstyvningen, i form av diagonalstag, placerades i ett av ytterfacken på ställningen utsida. Samtliga spiror modellerades helt raka med leder i botten. Detta randvillkor innebar således att inget moment kunde upptas. Spiskarvarna, som modellerades med olinjära fjäderelement, placerades på var 4 m. Inverkan av imperfektioner vid montage såsom glapp och oavsiktliga snedställningar av spiror beaktades genom modelleringen av skarvarna. Längdbalkarna som i verkligt utförande alltid måste skarvas, modellerades som helt kontinuerliga utan skarvar. Denna förenkling kunde göras eftersom relativt låga böjmoment och normalkrafter uppträder i längdbalkarna. I samtliga beräknade fall placerades väggförankringen i varje mot väggen stående spira och i varannan bomlagsnivå med början på 4,4 m ovan mark. Den yttre spiran i det diagonalt avstyvade facket försågs med dubbla förankringsstag infästa till väggen med en inbördes vinkel på 90, med syfte att ta den dominerande delen av sidokrafterna. Förankringsstagen modellerades med stångelement vilket innebar att reaktionskrafter kunde upptas både parallellt med och vinkelrätt mot fasaden, samtidigt som fri rotation kunde ske i alla tre riktningar utan momentupptagning. 4.3 Laster 4.3.1 Allmänt Varje ställning skall kunna uppta de mest ogynnsamma kombinationer av laster som den kan tänkas bli utsatt för. De laster som uppträder på en fasadställning härrör förutom från ställningskomponenternas egenvikt huvudsakligen från nyttig last och vindlast. De laster som använts i denna studie baseras på karakteristiska lastvärden angivna i [3]. För beräkning av dimensionerande värden av laster, gäller att partialkoefficienten för last, γ F, sätts till 1,5 brottgränstillstånd samt 1,0 i bruksgränstillstånd, för samtliga laster. 4.3.2 Nyttig last Ställningens nyttiga last varierar med hänsyn till dess användning och definieras enligt [3] med hänsyn till i vilken lastklass ställningen får användas, se Tabell 4.

16 Tabell 4 Lastklasser och nyttiga laster på arbetsplan. Lastklass Utbredd last q 1 kn/m 2 ] Koncentrerad las på ytan 500 x 500 mm F 1 [kn] Koncentrerad las på ytan 200 x 200 mm F 2 [kn] Delarealast q 2 [kn/m 2 ] Delareafaktor a p 1 0,75 1,50 1,00 --- --- 2 1,50 1,50 1,00 --- --- 3 2,00 1,50 1,00 --- --- 4 3,00 3,00 1,00 5,00 0,4 5 4,50 3,00 1,00 7,50 0,4 6 6,00 3,00 1,00 10,00 0,5 Varje arbetsplan skall kunna bära de olika lasterna, q 1, F 1 och F 2 var och en för sig. I lastklass 4, 5 och 6 skall varje arbetsplan dessutom kunna bära en utbredd delarealast, q 2, som är större än den utbredda nyttiga lasten. Storleken och placeringen på delarean, som lasten verkar på, ges av delareafaktorn och strukturens utformning. Vid kontroll av hela strukturens bärförmåga beaktas endast den jämnt utbredda nyttiga lasten q 1. Typfallen i denna studie kontrollerades för följande lastklasser: 3-planksställning 0,7 x 3,50 Lastklass 3 3+1-planksställning 0,7 x 3,50 Lastklass 3 5-planksställning 1,1 x 3,00 Lastklass 4 5+1-planksställning 1,1 x 3,00 Lastklass 4 4.3.3 Vindlast Vindlasten som verkar på en fasadställning skall beräknas genom antagandet att vinden utövar ett hastighetstryck på en referensyta av ställningen, som normalt är den projicerade ytan av all komponenter i vindriktningen. Den resulterande vindkraftens karakteristiska värde, F k erhålls från ekvation (1): där c s c f,i A i q i ( c f i Ai qi ) F = c, (1) s i är lägesfaktorn som beaktar ställningens placering i förhållande till en byggnad; är formfaktorn för respektive ställningskomponent; är referensytan för respektive komponent; är vindens hastighetstryck på respektive komponent. Vindlast på fasadställningar delas in i två olika fall, maximal vindlast och vanlig vindlast, som var och en för sig ska antas verka vinkelrätt mot och parallellt med fasaden, se [3]. Den vanliga vindlasten skall antas ha ett jämnt utbrett hastighetstryck på 200 N/m 2. Detta förutsätts motsvara den maximala vindlast som uppträder då arbete utförs på ställningen. Vid beräkning av maximal vindlast valdes vindtryckskurvan enligt [5], som normalt används för typgodkännande av prefabricerade fasadställningar. I den aktuella utgåvan inkluderar den angivna tryckprofilen dock ej statistisk reduktion för lastens varaktighet, varmed de angivna värdena ska multipliceras med en faktor 0,7. Därmed varierar tryckprofilen från 560-770 N/m 2 mellan 0-24 m.

17 Lägesfaktorn, c s, som tar hänsyn till de lokala förhållandena där ställningen ska placeras, valdes i enlighet med [5] till 0,75 vinkelrätt fasaden och 1,0 parallellt med fasaden. Vidare gäller att formfaktorn, c f, kan antas till 1,3 i båda vindriktningarna för alla komponenter. För att ta hänsyn till vindlast på utrustning och materiel beläget på arbetsplanet skall även en fiktiv referensyta på arbetsplanets nivå och över hela dess längd antas. Denna yta skall antas ha en höjd på 400 mm för vanlig vindlast och 200 mm för maximal vindlast. Höjden mäts från arbetsplanets nivå och inkluderar fotlistens höjd. I beräkningarna placerades vindlasten på utrustning och materiel på den mest ogynnsamma nivån 10,4 m. 4.3.4 Lastkombinationer I denna studie verifierades ställningarnas bärförmåga för de två lastkombinationer som anges för fasadställningar enligt [3]: a) Ställning under användning: - Egenvikt av alla komponenter. - 1.5 ggr utbredd nyttig last enligt 4.3.2, placerad på översta arbetsplanet. - Vanlig vindlast 200 N/m 2, enligt 4.3.3. b) Ställning ej under användning: - Egenvikt av alla komponenter. - Andel av utbredd nyttig last enligt 4.3.2, vilket motsvarar materiel förvarat på arbetsplanet. Andelen beror på aktuell lastklass enligt: lastklass 3 25 % lastklass 4 50 % - Maximal vindlast 560-770 N/m 2, enligt 4.3.3. Dessa lastkombinationer kontrollerades för vindlast verkande i riktningarna vinkelrätt mot, respektive parallellt med fasaden. Detta innebär att totalt fyra lastfall beaktades för vardera konfiguration, se Tabell 5. Tabell 5 Sammanställning av lastfall. Lastfall Vindlast Riktning på vindlast Andel av nyttig last [%] 1 Vanlig Vinkelrätt mot fasad 150 2 Maximal Vinkelrätt mot fasad 25 / 50 3 Vanlig Parallell med fasad 150 4 Maximal Parallell med fasad 25 / 50 Beräkningarna utfördes i två steg, varvid laster på grund av egenvikt och vind ansattes i det första laststeget. I det andra laststeget tillkommer laster på grund av nyttig last varmed ställningen belastades till brott för respektive lastfall. I Figur 4 visas en schematisk skiss på placering av yttre laster för respektive lastfall.

18 qvind = 200 N/m 2 q vind = 77 0 N/m 2 qvind = 770 N/m 2 qvind = 200 N/m 2 P P P/2 P P P P P/2 Hmtrl H mtrl Hmtrl Hmtrl L2 L1 L4 L3 2 qvind = 560 N/m qvind = 560 N/m 2 Figur 4 Schematisk skiss på placering av yttre laster på ställning för respektive lastfall. 4.4 Komponenter och knutpunkter 4.4.1 Allmänt I beräkningarna används, i förekommande fall, nominella tvärsnittsmått samt dimensionerande värden på mekaniska egenskaper. För stål skall partialkoefficienten för material, γ M, sättas till 1,1. 4.4.2 Rörkomponenter För ställningarnas samtliga rörkomponenter förutsattes stålrör med dimension φ 48,3 x 3,5 mm och en karakteristisk sträckgräns på f yk = 300 MPa. Detta motsvarar de minimikrav som kommer att gälla för typfallen. Stålets E-modul antogs till 210 GPa. I analyserna modellerades stålet med en bi-linjär kurva med ett svagt hårdnande för att undvika numeriska problem, se Figur 5. Kontroll av ingående rörkomponenters bärförmåga, med avseende på maximala snittkrafter erhållna från systemberäkningarna utfördes enligt [10], se Bilaga 1.

19 Spänning [MPa] 350 300 250 200 150 100 50 0 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 Töjning [-] Figur 5 Dimensionerande materialkurva för stål som användes i analyserna. I samtliga modeller ingick diagonaler med varierande placering. Dessa förutsattes vara kopplade till spirorna med vridbara rörkopplingar. Diagonalerna modellerades som axialfjäderelement med styvhetsegenskaper baserade på tidigare provningarna av vridbara kopplingar samt på stångens styvhetsegenskaper. Fjäderstyvheten valdes till 478,4 kn/m. Diagonalerna kontrollerades med avseende på böjknäckning enligt [10], se Bilaga 1. 4.4.3 Rörkopplingar I den europeiska standarden för ställningar [3] anges maximala belastningsnivåer för respektive kopplingstyp, vilket är begränsande för generella fall där ingen särskild utredning eller provning utförs för att bestämma bärförmågan. I utvärderingen av typfallen förutsätts att samtliga rörkopplingar minst uppfyller kraven för klass B. I beräkningsmodellerna utformades knutpunkter mellan balkar och spiror med fasta rätvinkliga rörkopplingar. I Figur 6 visas schematiskt de laster som kan förutsättas verka på en rätvinklig koppling samt dimensionerande moment-rotationssamband baserade på [3].

20 1.0 Moment[kNm] M T,2 F s,2 0.8 0.6 0.4 0.2 M B 0.0-0.15-0.10-0.05 0.00 0.05 0.10 0.15-0.2 Rotation [rad] F p M T,1 F s,1-0.4-0.6 Böjande moment, MB Vridande moment, MT -0.8-1.0 Figur 6 Definition av laster samt dimensionerande moment-rotationssamband för rätvinklig rörkoppling av klass B. Spiror och diagonalstag antas vara kopplade till varandra med vridbara kopplingar. Dessa antas ta upp krafter endast i de infästa rörens riktning, se Figur 7. Det bör dock noteras att vridbara kopplingar i praktiken kan vara mycket känsliga för krafter motsvarande isärdragningskraften F p enligt Figur 6. F s F s Figur 7 Definition av laster på vridbar rörkoppling. Rörskarvar utformas med skarvkopplingar av friktionstyp, som förutsätt kunna överföra både tryck- och dragkraft samt böjande moment, se Figur 8. Tryckkraften överförs genom direkt anliggning medan dragkraften baseras på friktion mellan rör och koppling. I [3] anges maximalt tillåtna värden på glidkraften F s och böjmomentet M B.. Det anges dock inga styvhetsegenskaper för dessa krafter. Vid systemberäkningar är dock framförallt spirskarvarnas egenskaper i böjning av stor betydelse. Exempelvis bör snedställningar orsakade av glapp i kopplingarna beaktas. För skarvkoppling av friktionstyp är emellertid ett relevant värde på snedställningens storlek svårt att uppskatta. Det torde dock vara betydligt mindre än det minimivärde på 0,01 rad som anges för skarvkoppling med fast tapp. Här antas snedställningen orsakat av glapp uppgå till halva detta värde, 0,005 rad. Initialt verkar spirkopplingarna därmed som leder och upptar alltså inget moment innan

21 glappet slutits. För ökande rotation antas skarvkopplingens böjstyvhet uppgå till 75 % av spirornas böjstyvhet, se Bilaga 1. Dimensionerande moment-rotationssamband som användes i analyserna återges i Figur 8. 1.5 Moment [knm] F s,1 M B,1 1.0 0.5 0.0-0.10-0.05 0.00 0.05 0.10 Rotation [rad] -0.5-1.0 M B,2 F s,2-1.5 Figur 8 Definition av laster för skarvkoppling av friktionstyp klass B, samt dimensionerande moment-rotationssamband som användes i analyserna. Det kan noteras att denna typ av koppling även kan användas för skavning av liggare. Det är även viktigt poängtera att de i Sverige vanligt förekommande expanderande rörskarvarna inte uppfyller de krav som är uppsatta för de nya typfallen. Det skall verifieras att dimensionerande värden av krafter verkande på rörkopplingar inte överstiger motsvarande dimensionerande värden på bärförmågan, med beaktande av partialkoefficienten för material. Om rörkopplingarna utsätts för en kombination av lasteffekter skall det dessutom verifieras att ekvation (2) uppfylls för rätvinkliga rörkopplingar och ekvation (3) uppfylls för skarvkopplingar. För vridbara rörkopplingar behöver endast glidkraften F s kontrolleras. Fs1 + F F s2 p M B + + 2 Fs, d Fp, d 2,4M B, d 1 (2) F F s M + M B 2 s, d B, d 1 (3)

22 5 Utvärdering av typfall 5.1 Allmänt Utöver den mer generella beskrivningen av beräkningsmodellerna som återfinnes i kapitel 4 ges här en mer specifik beskrivning av respektive typfall. Som tidigare nämnts så härrör de laster som uppträder på en fasadställning förutom från ställningskomponenternas egenvikt huvudsakligen från nyttig last och vindlast. Utöver lasterna på de konstruktiva delarna så utgör egenvikt och vindlast på de ej modellerade komponenterna, så som plank, räcken och fotlister, en stor del av belastningen på ställningen. I beräkningarna påföres dessa laster som punktlaster i komponenternas anslutningspunkter till bärande strukturen. I beräkningarna antogs att: Samtliga bomlag var fullt inplankade med träplank av dimension 48x200 mm. Samtliga bomlag utom det nedersta var försedda med ett nedre träräcke av dimension 45x145 mm, samt med en fotlist av dimension 34x145 mm. Som resultat av de genomförda beräkningarna redovisas den aktuella pålagda nyttiga lasten i respektive spirtopp då brott inträffat i strukturen. Brott anses ha uppkommit då bärförmågan för en enskild komponent är fullt utnyttjad eller då ett instabilt tillstånd hos strukturen uppnås. Baserat på uppnådd nyttig last kan en maximalt tillåten bygghöjd för ställningen utvärderas. 5.2 Traditionell utformning Typlösning 1 5.2.1 Utformning De ursprungliga typfallen baseras till stor del på traditionellt utformade rörställningar enligt [1]. Beräkningsmodellerna för den ursprungliga utformningen av 3-plankställningen och 5-plankställningen återges i Figur 9. I tvärled är spirorna sammanbundna med tvärbalkar på varje bomlagsnivå. I längdled är spirorna i innerfacken sammanbundna med längdbalkar på bomlagsnivå, medan i ytterfacken är spirorna endast sammanbundna med det övre stålrörsräcket, som därmed även betraktas vara en konstruktiv del av ställningen. På det nedersta bomlaget är dock stålrörsräcket ersatt med en längdbalk på bomlagsnivå. Diagonalstagning utfördes som zick-zack-mönster i ett av ytterfacken med infästningspunkter i nivå med övre stålrörsräcket på varje bomlagsplan. Dimensionerande värden på vindlaster, egenvikter och nyttiga laster som använts i systemberäkningarna av 3-planksställning och 5-planksställning redovisas i Bilaga 2 respektive Bilaga 9.

23 (a) 3,50 0,70 (b) 3,00 1,10 Figur 9 Beräkningsmodeller för (a) 3-planksställning och (b) 5-planksställning, med traditionell utformning. 5.2.2 Resultat För båda typfallen visade det sig att vridkapaciteten överskreds för flertalet av de fasta rörkopplingarna mellan spiror och horisontaler vid maximal vindbelastning längs fasaden enligt lastfall 4. Detta medför stora relativa förskjutningar mellan yttre och inre ramverk eftersom ställningens skjuvstyvhet i horisontalplanet avtar markant då kopplingarnas vridkapacitet överskrids. I Figur 10 visas deformationsfigur för 3-plankställningen respektive 5-plankställningen vid maximal vindlast längs fasaden. Systemberäkningarna visar alltså att rörkopplingar av klass B inte har tillräcklig kapacitet beträffande vridmoment för att rörställningar ska kunna byggas som knutpunktsavstyvat ramverk på det traditionella sättet. För att kunna bygga på detta sätt visade det sig att det erfordras minst ett dimensionerande vridmoment på 147 Nm för 3-plankstälnningen och 230 Nm för 5-plankställningen. För 5-plankställningen räcker alltså inte heller dagens svenska krav på 200 Nm. Det bör dock poängteras att de kopplingarna som normalt används i Sverige kan ha betydligt högre kapaciteten än de uppsatta kraven [11]. Utvärderingen av systemberäkningarna för 3-planksställning och 5-planksställning med traditionell utformning finns sammanställda i Bilaga 4 respektive Bilaga 11.

24 (a) (b) Figur 10 Brottfigur vid maximal vindlast längs fasaden (lastfall 4) för (a) 3- planksställning och (b) 5-planksställning. 5.3 Föreslagen ny utformning Typlösning 2 5.3.1 Utformning Som diskuterades i kapitel 5.2 så visade sig dock i systemberäkningarna att den ursprungliga utformningen av typfallen inte uppfyllde kraven på funktion enligt [3]. För att förbättra ställningens funktion modifierades därför typfallens utformning på ett antal punkter. Beräkningsmodellerna för den modifierade utformningen av 3-plankställningen och 5-plankställningen återges i Figur 11. Som i den ursprungliga utformningen är ytter- och innerspiror sammanbundna med tvärbalkar på varje bomlagsnivå. I den modifierade utformningen är spirorna både i inneroch ytterfack sammanbundna i längdled med längdbalkar på varje bomlagsnivå. Som tidigare är spirorna i ytterfack även sammanbundna med det övre stålrörsräcket på samtliga nivåer utom det nedersta. Diagonalstagning utfördes som zick-zack-mönster i ett av ytterfacken med infästningspunkter vid bomlagsnivå. Det diagonalt avstyvade facket förses med två extra tvärbalkar som fästes mellan yttre och inre längdbalk med fasta kopplingar. På detta sätt uppnås ett starkt knutpunktsavtyvat ramverk mellan längd- och tvärbalkar som ger ställningen hög styvhet i horisontalplanet. En följdeffekt är dock att tilläget av komponenter samtidigt medför en ökad total egenvikt vilket minskar den nyttiga last som ställningen kan bära. Dimensionerande värden på vindlaster, egenvikter och nyttiga laster som använts i systemberäkningarna redovisas för 3-planksställning och 3+1-planksställning i Bilaga 5 samt för 5-planksställning och 5+1-planksställning i Bilaga 12.

25 (a) 3,50 0,70 (b) 3,00 1,10 Figur 11 Beräkningsmodeller för (a) 3-planksställning och (b) 5-planksställning, med föreslagen ny utformning. 5.3.2 Resultat För samtliga fyra typfall var lastfall 1 (vanlig vindlast vinkelrätt mot fasaden) dimensionerande. Brottfigur vid dimensionerande last redovisas för 3-plank och 3+1- plank i Figur 12 samt för 5-plank och 5+1-plank i Figur 13. I samtliga fall orsakades brottet av global instabilitet hos strukturen innan brott uppkom i någon enskild komponent. Som resultat av de genomförda beräkningarna redovisas brottlast (upplagsreaktion) för maximalt belastat spirpar samt aktuell pålagd vertikallast i respektive spirtopp då brott inträffat i strukturen, se Tabell 6. Som jämförelse anges även dimensionerande nyttig last på respektive spirtopp för en 24 m hög ställning. Tabell 6 Sammanställning av brottlast, aktuell pålagd vertikallast samt dimensionerande nyttig last. Ställningstyp Brottlast [kn] Pålagd last [kn] Dim. nyttig last [kn] Innerspira Ytterspira Innerspira Ytterspira Innerspira Ytterspira 5-plank 22,3 25,9 8,9 8,2 10,5 9,7 5+1-plank 25,1 23,3 8,6 5,7 14,6 9,7 3-plank 22,4 24,8 10,7 9,1 5,1 4,4 3+1-plank 26,0 21,5 10,9 5,7 8,3 4,4

26 (a) (b) Figur 12 Brottfigur vid dimensionerande brottlast för (a) 3-planksställning och (b) 3+1-planksställning. Figur 13 (a) (b) Brottfigur vid dimensionerande brottlast för (a) 5-planksställning och (b) 5+1-planksställning.

27 Det kan observeras i tabellen att den vertikala pålagda lasten vid brott i de flesta fall är relativt begränsad, vilket beror på att en stor del av totallasten härrör till egenvikten från ingående komponenter. För både 5-plankställningen och 5+1-plankställningen är den pålagda lasten vid brott lägra än den angivna dimensionerande lasten, vilket innebär att ställningens höjd måste reduceras för att klara kraven på nyttig last för aktuell lastklass. 5.3.3 Maximala bygghöjder Skillnaden mellan maximalt pålagd vertikallast vid brott och dimensionerande nyttig last anger resterande/överskridande bärförmåga hos en 24 m hög ställning. Skillnaden representerar lasten från antalet plattformar som kan läggas till eller måste tas bort för att dimensionerande nyttig last precis ska uppnås och kan därmed användas för beräkning av maximalt tillåten bygghöjd hos ställningen, se Tabell 7. Vid beräkningen av bygghöjder har ingen hänsyn tagits till eventuellt minskad eller ökad vindbelastning för bygghöjder som avviker från 24 m. Tabell 7 Sammanställning av maximal bygghöjd. Ställningstyp Lastklass Facklängd [m] Plank Bygghöjd [m] 5-plank 4 3,0 K30 48x200 20,4 5-plank 4 2,5 K24 45x200 24,4 1) 5-plank 3 3,0 K30 48x200 24,4 2) 5-plank 3 2,5 K24 45x200 26,4 1) 5+1-plank 4 3,0 K30 48x200 14,4 5+1-plank 4 2,5 K24 45x200 18,4 1) 5+1-plank 3 3,0 K30 48x200 22,4 2) 5+1-plank 3 2,5 K24 45x200 24,4 1) 3-plank 3 3,5 K30 48x200 28,4 3-plank 3 3,0 K24 45x200 28,4 1) 3+1-plank 3 3,5 K30 48x200 24,4 3+1-plank 3 3,0 K24 45x200 26,4 1) 1) Bygghöjder baserat på typfallens grundutförande, korrigerade med hänsyn till minskad egenvikt och nyttig last. Resultaten anses vara på säker sida eftersom minskade facklängder bedöms ha en gynnsam effekt på strukturens egenskaper. 2) Bygghöjder baserat på resultat för motsvarande typfall i lastklass 4. Baserat på de fyra beräknade typfallen har även bygghöjder för ett antal varianter tagits fram. De angivna bygghöjderna gäller endast för de specifikationer som anges i tabellen. Beräkning av maximal bygghöjd redovisas för 3-plank och 3+1-plank i bilaga 8 samt för 5-plank och 5+1-plank i bilaga 15. För andra varianter av rörställningar baserade på typfallen kan maximalt tillåten spirlast (upplagsreaktion) enligt Tabell 6 användas vid överslagsmässig bedömning av maximalt tillåten bygghöjd; exempelvis då man önskar att minska facklängd eller reducera antalet inplankade bomlag. Detta gäller under förutsättning att lastförhållanden och ställningens funktion inte avviker från typfallen på ett avgörande sätt. För enkelhet skull har karakteristiskt värde på maximalt tillåten spirlast satts till 16,1 kn för 5-plankställningen och 5+1-plankställningen samt 15,8 kn för 3-plank ställningen och för 3+1- plankställningen. Dessa värden har beräknats som medelvärdet av brottlasten för ytteroch innerspira, dividerat med partialkoefficienten för last, γ F = 1,5.

28 6 Slutsatser 6.1 Allmänt Syftet med projektet var att ta fram nya typfall för rör- och kopplingsställningar som uppfyller europastandarder för dimensioneringen av ställningarna samt säkerställer en god arbetsmiljö både vid montage och vid användning. Arbetet inriktades på att ta fram fyra nya typfall som utgörs av två grundutföranden med en 3-planksställning och en 5- planksställning samt en variant på vardera av dessa med en planka innanför innerspiran. De ursprungliga typfallen baserades till stor del på traditionellt utformade rörställningar. Det visade sig dock att dessa inte uppfyller dagens krav på funktion. Detta beror huvudsakligen på att rörkopplingarnas vridkapacitet inte är tillräcklig för att ställningen ska erhålla den skjuvstyvhet som erfordras i horisontalplanet för att motstå maximal vindbelastning längs fasaden. För att förbättra ställningens funktion modifierades därför ställningarnas utformning på ett antal punkter. De viktigaste förändringarna är att ytterfacken förses med längdbalkar även på bomlagsnivå samt att de diagonalt avstyvade facken förses med två extra tvärbalkar som fästes mellan yttre och inre längdbalk med fasta kopplingar. På så sätt skapas ett starkt knutpunktsavtyvat ramverk som ger ställningen hög styvhet i horisontalplanet. För samtliga fyra typfall var lastfallet med vanlig vindlast vinkelrätt mot fasaden dimensionerande och brottet orsakades av global instabilitet hos strukturen innan brott uppkom i någon enskild komponent. Utifrån resultaten för dessa fyra typfall togs även specifikationer för ett antal ställningsvarianter fram. En mer specificerad beskrivning av de slutliga typfallen ges i avsnitt 6.2. 6.2 Typbeskrivning av lämplig utformning av röroch kopplingsställningar i stål Föreliggande typbeskrivningen gäller endast för rörställningar med rör av stål med en utvändig diameter på 48,3 mm, nominell godstjocklek på 3,5 mm, en undre sträckgräns på minst 300 MPa samt en brottförlängning på minst 17 %. Vid framtagande av bärförmågan har följande gällt generellt för de olika ställningstyperna: Ställningarna är uppbyggda av 4 m långa rör. Höjdavstånd mellan bomlag är 2,0 m. Tvärbalkar placeras mellan ytter- och innerspiror på varje bomlagsnivå, med den lägsta tvärbalken på max 0,4 m över mark. Längdbalkar placeras mellan spirorna på varje bomlagsnivå, både i inner- och ytterfack, med den lägsta längdbalken på ca 0,4 m över mark. En överledare (stålrörsräcke) placeras på samtliga bomlagsnivåer utom för det nedersta. Räckena utgör en konstruktiv del av ställningen och ska alltid finnas även om bomlaget ej används. Samtliga rörkopplingar förutsätts minst uppfylla kraven för klass B enligt [2] och [3]. Ställningen ska förankras i varje innerspira vid varannan bomlagsnivå med början på ca 4 m ovan mark. Den vertikala stagningen utföres hela vägen upp i vart 5:e ytterfack med diagonaler i zick-zack-mönster med infästningspunkter vid bomlagsnivå.

29 Det diagonalt avstyvade facket förses med två extra tvärbalkar som fästes mellan yttre och inre längdbalk med fasta kopplingar. OBS! Dessa ersätter ej de ordinarie tvärbalkarna! Samtliga bomlagsnivåer förutsätts kunna vara fullt inplankade med träplank av kvalitet och dimension enligt Tabell 8. Vidare förutsätts planken vara okade. Samtliga inplankade bomlag utom det nedersta förutsätts vara försedda med fotlist av dimension 34x145 mm i lägst virkeskvalitet K18. Samtliga inplankade bomlag utom det nedersta förutsätts vara försedda med ett nedre träräcke av dimension 45x145 mm i lägst virkeskvalitet K18. Alternativt kan mellanledaren utgöras av ett stålrör. Den principiella uppbyggnaden av typfallen framgår av Figur 14. Figur 14 Principskiss på rörställning uppbyggd enligt de föreslagna typfallen.

30 Följande ställningstyper behandlas: 5-plankställning i lastklass 4; alla bomlag fullt inplankade med 5 st plank 48x200 K30. Spiravstånd 1,1 m i tvärled och 3,0 m i längdled. 5-plankställning i lastklass 4; alla bomlag fullt inplankade med 5 st plank 45x200 K24. Spiravstånd 1,1 m i tvärled och 2,5 m i längdled. 5-plankställning i lastklass 3; alla bomlag fullt inplankade med 5 st plank 48x200 K30. Spiravstånd 1,1 m i tvärled och 3,0 m i längdled. 5-plankställning i lastklass 3; alla bomlag fullt inplankade med 5 st plank 45x200 K24. Spiravstånd 1,1 m i tvärled och 2,5 m i längdled. 5+1-plankställning i lastklass 4; alla bomlag fullt inplankade med 5 st plank mellan sprirorna samt 1 st plank innanför innerspiran, 48x200 K30. Spiravstånd 1,1 m i tvärled och 3,0 m i längdled. 5+1-plankställning i lastklass 4; alla bomlag fullt inplankade med 5 st plank mellan sprirorna samt 1 st plank innanför innerspiran 45x200 K24. Spiravstånd 1,1 m i tvärled och 2,5 m i längdled. 5+1-plankställning i lastklass 3; alla bomlag fullt inplankade med 5 st plank mellan sprirorna samt 1 st plank innanför innerspiran, 48x200 K30. Spiravstånd 1,1 m i tvärled och 3,0 m i längdled. 5+1-plankställning i lastklass 3; alla bomlag fullt inplankade med 5 st plank mellan sprirorna samt 1 st plank innanför innerspiran 45x200 K24. Spiravstånd 1,1 m i tvärled och 2,5 m i längdled. 3-plankställning i lastklass 3; alla bomlag fullt inplankade med 3 st 48x200 plank. Spiravstånd 0,7 m i tvärled och 3,5 m i längdled. 3-plankställning i lastklass 3; alla bomlag fullt inplankade med 3 st 45x200 plank. Spiravstånd 0,7 m i tvärled och 3,0 m i längdled. 3+1-plankställning i lastklass 3; alla bomlag fullt inplankade med 3 st plank mellan sprirorna samt 1 st plank innanför innerspiran, 48x200 K30. Spiravstånd 0,7 m i tvärled och 3,5 m i längdled. 3+1-plankställning i lastklass 3; alla bomlag fullt inplankade med 3 st plank mellan sprirorna samt 1 st plank innanför innerspiran 45x200 K24. Spiravstånd 0,7 m i tvärled och 3,0 m i längdled. I Tabell 8 redovisas en sammanställning av de olika ställningstyperna tillsammans med maximalt tillåten bygghöjd. Tabell 8 Sammanställning av ställningstyper. Ställningstyp Lastklass Facklängd [m] Plank Bygghöjd [m] 5-plank 4 3,0 K30 48x200 20,4 5-plank 4 2,5 K24 45x200 24,4 5-plank 3 3,0 K30 48x200 24,4 5-plank 3 2,5 K24 45x200 26,4 5+1-plank 4 3,0 K30 48x200 14,4 5+1-plank 4 2,5 K24 45x200 18,4 5+1-plank 3 3,0 K30 48x200 22,4 5+1-plank 3 2,5 K24 45x200 24,4 3-plank 3 3,5 K30 48x200 28,4 3-plank 3 3,0 K24 45x200 28,4 3+1-plank 3 3,5 K30 48x200 24,4 3+1-plank 3 3,0 K24 45x200 26,4