Bygga Med Prefab

Introduktion / Industrialiserat byggande

Industrialiserat byggande

Det finns en mycket stor potential att bygga mer resurssnålt. Det finns studier som visar på att upp till en tredjedel av resursförbrukningen i byggprocessen är slöseri. Vi måste bygga mer industrialiserat. För att lyckas med industrialiseringen måste vi ha kunden i centrum, planera, projektera och samverka bättre, använda informations och kommunikationsteknologi samt integrera logistik och inköp. Vi måste också utforma standardiserade byggsystem och tekniskt plattformstänkande så att vi på bygget kan koncentrera oss på montagebyggande med högförädlade komponenter. Att prefabricera är att flytta produktionen från en provosoriskt etablerad byggplats till fast industri. När flera projekt samproduceras ger detta skaleffekter. Det är viktigt att skapa bra flöden på byggarbetsplatsen så att olika yrkeskategorier kan arbeta ostört.

En förtillverkad klimatskyddad stomme innebär vidare att förutsättningarna för att arbetsmiljön på byggarbetsplatsen förbättras med färre olyckor och arbetsskador som följd och att byggplatsen också blir väderoberoende med de fördelar detta innebär. En betongstomme ger även det färdiga byggnadsverket högre "livskvalitet". Genom betongens fysiska egenskaper får byggherrarna en beständig och praktiskt taget underhållsfri stomme med låga energikostnader genom betongens värmelagrande förmåga. Genom långa spännvidder på bjälklagen kan ytorna disponeras för olika ändamål och man får också ökade möjligheter att byta ut installationer och inredning under byggnadens livslängd. Detta ger högre kvalitet på det färdiga byggnadsverket och lägre totala livstidskostnader (LCC). Även när det gäller de fysiska kraven på ett bostadshus, ett kontor, ett sjukhus eller en industrilokal, t ex avseende inomhusklimat, brandmotstånd, akustiska egenskaper och energibesparing erbjuder den prefabricerade betongen goda möjligheter. Sammanfattningsvis uppfyller materialet EU:s sex funktionskrav enligt byggproduktdirektivet, nämligen att en byggnad eller anläggning skall • Ha mekanisk motståndsförmåga och stabilitet • Vara säker mot risker för hygien, hälsa och miljö • Vara säker vid användning • Ge skydd mot buller • Ha betydelse för energihushållning och värmekomfort • Vara säker i händelse av brand

Genom att använda betongelement kan man med säkerhet uppfylla dessa krav. Resultatet kan bli en värmetrög, brandsäker byggnad utan fuktproblem, dvs. en sund byggnad utförd i ett material med låg miljöbelastning under sin livslängd. Bostäder utförda i prefabricerade betongelement erbjuder numera obegränsade variationsmöjligheter, kombinerat med flexibla planlösningar, goda energiegenskaper och bra inomhusklimat.

www.byggamedprefab.se

1 av 547

Introduktion / Industrialiserat byggande


2 av 547

Introduktion / Hus / Kvalitet

Kvalitet

Kvaliteten på ett byggnadsverk avgörs tidigt i byggprocessen, dvs. under planering och projekteringsskedena. Klara samband finns mellan kvaliteten på komponenter, byggdelar och system . Kvalitetsmedvetenheten är hög inom betongelementindustrin i Sverige. Detta gäller såväl

materialet betong, som produkter, produktionsteknik och miljöfrågor. Hög kvalitet på ingående delmaterial i betongelementen såsom cement, armering och ballast gör att produktegenskaperna kan optimeras genom relativt sett klenare tvärsnittsdimensioner och längre spännvidder på bjälklagen. Detta gäller såväl ett stomsystem med pelarebalk som ett system med långspännviddiga bjälklag och bärande ytterväggar. Hög kvalitet på betongmaterialet bidrar också till hög hållfasthet och beständiga konstruktioner med låga drift och underhållskostnader.

Både konstnärligt, symboliskt och till sin placering intar skulpturen Apollo di Belvedere en hedersplats bland Drottningholmsparkens antiker. Symboliskt står skulpturen framför huvudingången till den byggnad vars verksamhet Gustav III i så eminent grad var lierad med. Genom vandalisering men också genom luftföroreningar har dessvärre parkens marmorskulpturer förstörts under de drygt 200 år de förskönat slottets omgivningar. Under de senaste 10 åren har skulpturerna ersatts med kopior i vitbetong med identiska, mycket detaljrika ytor, vilket man lyckats åstadkomma tack vare ett högklassigt formmaterial och ett formbart byggmaterial. Genom betongens väl kända hållfasthets och beständighetsegenskaper är ambitionen att de nya skulpturerna, totalt 15 stycken, skall stå i minst 100 år innan de behöver bytas ut. Den fysiska kvaliteten på delmaterial och produkter skapar också förutsättningar för ett i olika avseenden "sunt" byggnadsverk. Således erbjuder betongmaterialet förutsättningar för ett bra inomhusklimat, t ex i bostäder, i skolor och på kontor, möjligheter till energisnåla lösningar och ett byggnadsverk med stort brandmotstånd och goda ljudisoleringsegenskaper. Genom att använda förtillverkade betongelement till bjälklag och väggar elimineras fuktproblemen och byggtiden kan även av detta skäl förkortas.


3 av 547

Introduktion / Hus / Kvalitet Genom en fortlöpande internkontroll under tillsyn av ett av Swedac ackrediterat certifieringsprogram tillverkningskontrolleras produkterna och märks med BBC: s kontrollmärke. Betong och Ballast Certifiering (BBC) AB har som tredjepartsprogram, fristående från enskilda köpar och tillverkarintressen, uppgiften att skapa förtroende för att betongelementindustrins produkter infriar kraven i gällande tekniska specifikationer på ett sånt sätt att opartiskheten inte kan ifrågasättas.

Resultatet blir en värmetrög, brandsäker byggnad utan fuktproblem och med goda ljudisoleringsegenskaper, dvs. ett sunt byggnadsverk utfört i ett material med lång livslängd och låg miljöbelastning. I betongelementindustrins affärsidé ingår att leverera kompletta, statiskt stabila och klimatskyddade stommar. Utöver tillverkning och transport av betongelementen till byggplatsen ingår regelmässigt att stomentreprenören också monterar betongelementen och utför ofta en hel del byggplatsarbeten t ex undergjutning av pelare, pågjutning av bjälklag och montering av fönster. Inom ramen för den industriella byggprocessen ställs höga krav på kvalitet på entreprenörers och leverantörers åtagande. För betongelementindustrins del ingår således att leverera en stomme, inklusive andra stomrelaterade produkter, som är statiskt stabil och som innebär hög måttkvalitet (läs; snäva byggplatstoleranser) till gagn för den efterföljande kompletteringen med installationer och inredning (stomkomplettering). Hög kvalitet på arbetsmiljön är något som betongelementindustrin också arbetar för både när det gäller miljön vid de egna fabrikerna och för att kunna erbjuda byggarbetsplatserna en arbetsmiljö som innebär få arbetsskador och olyckor och en ökad trivsel med lägre frånvaro som följd. Även en väderoberoende byggarbetsplats har stor betydelse för efterföljande prestationer som skall utföras på bygget då stomentreprenören avslutat sitt åtagande.

Betongelementens fysiska egenskaper för att kunna infria högt ställda krav på beständighet passar särskilt bra i marin miljö. På piren i Örnen ställde arkitekten dessutom särskilda krav på måttnoggrannhet i betongelementens fogar.


4 av 547

Introduktion / Hus / Kvalitet

Flexibla planlösningar, energihushållning, hög ljudstandard och en hög standard på den yttre miljön är idag självskrivna krav när näringslivet bygger nya kontor.


5 av 547

Introduktion / Hus / Ekonomi

Ekonomi Användning av betongelement och andra förtillverkade komponenter och system i byggprocessen betyder att produktiviteten på byggplatsen ökar och att byggtiderna kan förkortas rejält. I sin tur innebär detta att behovet av arbetskraft minskar och att byggplatsens omkostnader kan sänkas. Genom att kraven på kvalitet på komponenter och system samtidigt ökar innebär detta totalt sett att byggnadsverkets livstidskostnader (LCC) sänks. Den verkliga vinsten kommer först när denna metodik utnyttjas genom hela projektet. Då uppnår man påtagliga ekonomiska fördelar, som främst beror på arbetsbesparande samverkan mellan olika förtillverkade delsystem, såsom stommen, el, rör, och ventilationssystemen och stomkompletteringen i form av mellanväggar, golv, snickerier och undertak. Besparingarna kan dock främst göras genom lägre räntekostnader tack vare den kortare byggtiden och genom lägre kostnader för byggadministration och byggplatsomkostnader. En ökad användning av förtillverkning kan radikalt sänka kostnaderna för svensk byggproduktion samtidigt som den fysiska kvaliteten ökar. I en jämförande kalkyl mellan olika byggmaterial, byggsystem och byggmetoder är det viktigt att se till helheten, dvs. det färdiga byggnadsverket. Utöver de direkta produktionskostnaderna, vilket till exempel kan innebära att man jämför arbetskostnader och materialkostnader för en platsbyggd stomme med ett anbud från ett betongelementföretag, bör en komplett jämförande kostnadssammanställning också innehålla skillnader mellan de olika alternativens byggplatsomkostnader

(bodar, arbetsledning, provisorisk el och vatten, kranar, spill och svinn, vakthållning, byggavfall etc.), vintermerkostnader, projekteringskostnader, kapitalkostnader (räntor och index) och också skillnader i kommande driftskostnader. Under avsnittet Projektering och ekonomi presenteras en utvärderingsmodell för att kunna jämföra olika alternativ med varandra.


6 av 547



7 av 547

Introduktion / Hus / Ekonomi Erfarna beställare väljer effektiva metoder och material med hög kvalitet, medvetna om att värdet på deras byggnadsverk förräntar sig väl under dess livslängd.

Vid en jämförande kalkyl skall man beakta att anbudet förutom konstruktion och produktion av betongelementen i regel omfattar såväl transport som montagekostnader inklusive krankostnader, efterlagningar och fogning av betongelementen och naturligtvis också arbetsledning. Till en komplett stomme hör också leverans av täta ytterväggar och tak, bjälklag, trapphus och hisschakt. En medveten och erfaren beställare tar också hänsyn till alternativens marknadsvärde, dvs. han jämför de kvaliteter han får vid val mellan olika alternativ, med de kostnader de olika alternativen förorsakar. Han gör helt enkelt en värdering av alternativens fysiska och estetiska kvalitetsskillnader och så långt som möjligt uttrycker han detta i ekonomiska termer sett under byggnadens livslängd.

Regelverken AB 92 och AFU 96 bildar tillsammans med de branschspecifika tilläggen AFU 96 BE underlag för de avtal betongelementindustrin upprättar med sina beställare. Betongelementindustrin eftersträvar åtaganden med enkla arbets och ansvarsgränser baserade på Allmänna bestämmelser för Byggnads, Anläggnings och Installationsentreprenader, AB92 kompletterade med allmänna bestämmelser för underentreprenader, AFU96 och de branschspecifika tilläggen till AFU96 för betongelemententreprenader, AFU96 BE, vilka antagits av Sveriges Byggindustrier och Betongvaruindustrin.


8 av 547



9 av 547

Introduktion / Hus / Miljö

Miljö De resurser som används under en byggnads livslängd har länge betraktats som oändliga. Med en ökande befolkning och ett ständigt uttag av naturresurser är det viktigt att vi även i Sverige kan föregå med gott exempel och bygga och förvalta resurssnålt. Det är stora materialmängder som avsätts inom byggsektorn. Det är då viktigt att möjligheterna till materialåtervinning och energibesparing tillvaratas. Byggsektorn står inför en betydande miljöanpassning och möjligheterna att spara råvaror och energi är stora.

Teknikum i Kalmar är ett exempel på ett byggobjekt där beställaren medvetet valt en byggmetod med en hög grad av prefabricering för att öka säkerheten mot fukt, påverka drift och underhållskostnaderna och få möjligheten att demontera och använda material och konstruktioner. Konsulter, materialtillverkare, entreprenörer och byggherrar har alla en roll i utvecklingen av det långsiktigt hållbara samhället. Samverkan mellan byggsektorns olika aktörer är ett nyckelord i miljöutvecklingen. Miljöfrågorna är visserligen stora och komplexa men det hindrar inte att varje enskild aktör måste ta sitt ansvar. Valet av byggmaterial är naturligtvis avhängigt valet av konstruktion och byggmetod. Olika byggmaterial samverkar i konstruktioner med varandra. Stomsystemet bestäms i de tidiga skedena i byggprocessen, dvs. under planerings och projekteringsskedena. När konstruktionstypen väl är vald är möjligheterna att välja material mer begränsade. De strategiska besluten och de viktiga miljövalen görs därför i ett tidigt skede i byggprocessen. Den i varje enskilt fall valda konstruktionstypen och byggmetoden inverkar också stort på möjligheterna att undvika fuktproblem, att påverka drift och underhållsfrågor samt möjligheten att demontera och återanvända material och konstruktioner. Genom en hög grad av prefabricering och konfektionering (måttbeställning) i betong minimeras fuktproblemen samtidigt som möjligheten till återanvändning av produkterna och återvinning av betongmaterialet ökar radikalt. Dessutom minskar det avfall, som normalt uppkommer på en byggarbetsplats, vid användning av prefabricerade komponenter och system. Ett grundläggande viktigt mål i allt miljöarbete är att skapa resurssnåla processer, vilket innebär att man på bästa sätt hushåller med jordens resurser. Genom att studera ett materials kretslopp får man ett begrepp om hur väl anpassat materialet är till en god hushållning. Det är viktigt med beständiga lösningar. Får inte en byggnad en rimlig brukstid på grund av dålig beständighet, utan i stället måste saneras och rivas i förtid, är det ett uppenbart resursslöseri. I första hand skall således hus och anläggningar med lång livslängd väljas. I andra hand skall återanvändning av produkterna eftersträvas och i tredje hand återvinning av materialet. Målet för betong är att inget material skall behöva hamna på deponi. Livscykelanalyser (LCA) och också upprättade byggvarudeklarationer hjälper byggbranschens aktörer att hitta rätt bland de material och produkter som står till marknadens förfogande. Omfattande LCAarbeten har gjorts på cement och betongområdena och byggvarudeklarationer har också upprättats enligt den överenskommelse som på frivillighetens grunder träffats mellan byggsektorns organisationer inom Kretsloppsrådet för att skapa ett effektivt system för miljöstyrning.


10 av 547

Introduktion / Hus / Miljö Inom ramen för de övergripande målen för att skapa ett uthålligt kretsloppssamhälle är det byggsektorns uppgift att utveckla och använda byggvaror, byggsystem och byggmetoder som främjar långsiktig hushållning med naturresurser och därigenom begränsa negativ miljöpåverkan. Vid användning av betongelement i ett byggnadsverk medverkar betongelementindustrin till att infria samhällets och Kretsloppsrådets långsiktiga mål genom att tillhandahålla: • Produkter med låg miljöpåverkan under produktion och förvaltning • Produkter med lång livslängd och som också kan återanvändas i nya byggnader • Produkter som kan återvinnas till 100 % och i krossad form kan användas som förstärknings och bärlager i vägbyggnad eller som ersättning av ny ballast i betong • Produkter som i det färdiga byggnadsverket erbjuder en god inre miljö beträffande klimat, ljudstandard och säkerhet mot hälsorisker • Produkter som har goda fysiska egenskaper avseende brandmotstånd och energibesparingsmöjligheter • En miljöprofil som ständigt förbättras tack vare betongmaterialets och processindustrins utveckling • En arbetsmiljö i betongelementindustrin och på byggarbetsplatserna som främjar säkerhet och hälsa med färre olyckor och arbetsskador som följd.

För att skapa ett effektivt system för miljöstyrning har betongelementindustrin upprättat egna byggvarudeklarationer.


11 av 547


I skollokaler är det särskilt viktigt att man erbjuder elever och lärare en god inre miljö vad avser klimat, ljudstandard och säkerhet mot hälsorisker.

Omfattande LCAanalyser har gjorts inom cement och betongindustrin, som visar att betongens miljöpåverkan är låg både under produktion och under byggnadens förvaltningsskede.


12 av 547


Betongelementindustrin erbjuder sina anställda en arbetsmiljö som ger säkerhet och hälsa med få arbetsskador och olyckor som följd.


13 av 547


Hotel Scandic Triangeln i Malmö har genom en kombination av glas, sten och betong i ytterväggarna, bidragit till ett hotell med mycket högt ställda krav på estetisk gestaltning och beständiga material.


14 av 547

Introduktion / Hus / Teknik

Teknik En ökad prefabricering, dvs. en ökad förtillverkning av komponenter och system, kan sänka byggkostnaderna och samtidigt höja kvaliteten på den färdiga "produkten", antingen den är en bostad, en industrilokal, ett kontor, en skola eller ett sjukhus. Möjligheter till besparingar av material och arbetskraft är avsevärda vid en ökad användning av betongelement förutsatt att tillräckliga planeringsresurser ägnas åt detta alternativ tidigt i byggprocessen. Användning av betongelement innebär förbättrad produktivitet på byggarbetsplatsen och också totalt sett. Byggtiderna förkortas och behovet av arbetskraft minskar till gagn för lägre byggkostnader, samtidigt som kvaliteten på produkter och system höjs.

Vid Alviks Torg i Bromma har byggherren för sitt 30 000 m2 stora kontorshuskomplex satsat på god arkitektur, gedigna och vackra material och genomgående en hög teknisk kvalitet. Beställaren ställde mycket höga krav på de prebabricerade fasadelementen. Utan datorernas hjälp hade man inte klarat kravet att utföra arbetet med den precision som krävdes redan i projekteringsskedet.


15 av 547


På den industrialiserade byggplatsen "förädlas" inte längre byggprodukter och system, utan istället blir den en montagearbetsplats för olika byggdelar såsom stomme, installationer och inredning, dit produkterna kommer "just in time".

Vad är det för speciellt med ett betongelementbygge? Först och främst skall beställaren rent logistiskt ta vara på den korta produktionstid på byggplatsen som tekniken möjliggör. Därför bör han tidigt i processen fatta beslut om byggmetod och vem som skall leverera och montera stommen. Detta innebär att projekteringen inklusive förfrågningsunderlaget för betongelemententreprenaden, dvs för stommen med bjälklag, hisschakt, trapphus, tak och fasader, bör ske tidigt under projekteringen. Det medför att beställarens konsulter under den fortsatta projekteringen av installationer och stomkomplettering kan ta hänsyn till de krav man tidigare ställt på stommen. Detta gäller t ex krav på modulsamordning, fria spännvidder, bjälklagslaster, vånings och rumshöjder etc. Även håltagningsmöjligheter och behov av ingjutningsgods för installationer och stomkomplettering skall så långt som möjligt preciseras i stomentreprenörens åtagande. Avsikten med den föreslagna beslutsordningen är att kunna projektera och producera en stomme som under byggtiden och också under byggnadens livslängd samverkar med installationer och inredning både fysiskt och på ett kostnadseffektivt sätt. Betongelementstommen kan mer än någon annan byggnadsdel bidra till att optimera förhållandet mellan produktionskostnad och byggnadens drift och underhållskostnader. Dessa unika egenskaper gör det lätt för beställaren att fatta ett beslut under tidig projektering att välja en stomme med betongelement. Den framtida industrialiserade byggprocessen innebär inte bara en ökad användning av förtillverkade byggmaterial med kortare byggtider som följd. I begreppet ingår också att planering och projektering sker med stöd av databaser och modellering i en integrerad byggprocess att byggplatsens uppgift inte blir att "förädla" byggprodukter och system utan istället blir en montagearbetsplats (jfr med bilindustrin) för olika byggdelar, såsom stomme, installationer och stomkomplettering dit produkterna kommer "just in time" att arbetsmiljön på byggplatsen liknar förhållandena inom den fasta industrin där arbetet sker väderoberoende att materialspill och svinn kan minimeras på byggplatsen att de återstående arbetsprestationerna på byggplatsen successivt mekaniseras


16 av 547



17 av 547


Gävle har i och med den totala omgestaltningen av det gamla badhuset fått ett konserthus av klass. Den kraftiga "Aaltoblå" fasaden av klinkerklädda betongelement har inneburit ett nytt och karaktärsfullt tillskott i stadsmiljön längs Gavleån.


18 av 547

Introduktion / Anläggning / Inledning

Inledning

Avsnittet behandlar olika typer av komponenter och system som betongelementindustrin erbjuder marknaden vid utbyggnad av samhällets infrastruktur. Här redovisas tillämpningar av prefabricerade broar och tunnlar utförda i betongelement och olika typer av trafikelement, såsom bullerskärmar, barriärelement, fundament till belysningsstolpar, vägportaler etc, liksom slipers och perrongelement. I ett särskilt avsnitt visas exempel på olika typer av teknikbyggnader, såsom transformatorstationer etc, byggnader för avfallshantering och toalett och sanitetsanläggningar. Bassänger och olika exempel på behållare och planlager är också produkter som med fördel prefabriceras i betong och som redovisas i ett särskilt avsnitt. Avslutningsvis redovisas en sammanfattande beskrivning av stolpar, kabelkanaler och stödmurar. Genom förtillverkning av olika produkter och system för anläggningssektorn, bidrar betongelementindustrin till en bättre trafik och boendemiljö, ökad säkerhet och mindre trafikstörningar under byggtiden och inte minst en effektivare byggprocess med låga drift och underhållskostnader. Produkterna är beständiga, hållfasta och klarar högt ställda fysiska krav på miljöbelastningar och trafiklaster och krav på långa livslängder.


19 av 547

Introduktion / Anläggning / Inledning

Beklädnadselement i Lundbytunneln.


20 av 547

Introduktion / Anläggning / Broar och tunnlar

Broar och tunnlar Tunnelsystem Tunnelinklädnad av prefabricerade element används i vägtunnlar för att uppnå främst trafiksäkerhet genom färgsättning och utformning. Systemen utnyttjas samtidigt som isolering och bortledning av sprickvatten. Den satsning som gjorts på senare år inom trafiksäkerhet och estetiskt tilltalande vägmiljöer ligger väl i linje med det man kan åstadkomma med prefabricerade konstruktioner i tunnlar. Takinklädnad och/eller väggbeklädnad är vanligen utformade i ljusa färger för att åstadkomma trafiksäker miljö och även minska nödvändig belysning. Genom prefabricerade element uppnår man också bättre effektivitet vid byggandet. Alla yrkesgrupper som förekommer vid tunnelentreprenader ges bättre utrymme för sitt arbete då prefabmontagets framdrift är snabbare än platsbyggda alternativ. Förutom det estetiska alternativ som prefabkonstruktioner innebär kan de utnyttjas som bärare av annan tunnelutrustning och avledare av vatten.

Prefabricerade broar Prefabricerade broprodukter/brosystem i betong är idag ett av de alternativ som finns på marknaden. De övriga byggsystemen är platsgjutna eller utförda som en kombination av stål och betong. De brosystem som redovisas nedan bygger på förtillverkning vid fabrik och inte på tillverkning vid s k fältfabriker. Prefabricerade broar tillverkas, bl a beroende på spännvidd, antingen som slakarmerade element eller som förspända. Storleken på elementen begränsas oftast av transportmöjligheterna mellan fabrik och broläge och av de lyft och transportkapaciteter som finns på den tillverkande fabriken. Prefabbroar bygger alltså på principen att vid broläget sammanfoga prefabricerade brodelar till en fullt färdig brokonstruktion, ibland i samverkan med platsgjuten betong. • Begränsade trafikstörningar. Valet av prefab gör att den tid som en väg måste vara helt eller delvis avstängd minskar, vilket i sin tur innebär att den som brukar vägen slipper långa omvägar och/eller tidsspillan. När det gäller järnvägsbyggandet innebär valet av prefab oftast endast en begränsning av hastigheten vid själva broläget. • Säkerhet. Eftersom elementen tillverkas vid fabrik och transporteras till bron i samband med själva bromontaget så minskar den tid som personal uppehåller sig vid själva bron och den trafikmiljö som där råder. Detta är säkerhetsmässigt en stor fördel • Hög prefabriceringsgrad. Om förutsättningarna så tillåter tillverkas hela bron prefabricerad. Grundläggningsförhållandena kan ibland vara sådana att exempelvis pålning erfordras eller att bottenplattor måste platsgjutas. Kan man tillverka hela bron prefabricerad slipper man t ex svåra formsättningar över vattendrag eller spårområden. Detta kan under vinterförhållanden vara det enda sättet att få bron byggd. När det gäller nedan redovisade brosystem så kan i flera fall enskilda element inom varje område användas som komponenter vid mindre brobyggnader. Så kan exempelvis GCbrons däckelement användas vid mindre vattendrag eller betongbalkar som enskilda element till en GCbro. Som en grundläggande förutsättning för att tillverka prefabricerade brosystem gäller det faktum att företag


21 av 547

Introduktion / Anläggning / Broar och tunnlar som valt denna marknad har gjort investeringar i formar, maskiner, kvalitetssystem och personal eftersom de kvalitetskriterier som gäller för broar är högt ställda och helt styrs av de bronormer som gäller. Förändringar i dessa normer gör att företagen hela tiden måste ompröva och utveckla produktionsresurserna samt utbilda den personal som medverkar vid byggandet av prefabbroar.

Gång och cykeltunnlar – GCbroar Gång och cykeltunnlar, s k GCbroar, tillverkas oftast helt prefabricerade med frontmurar, vingmurar, däckplattor, bottenplattor samt strävbalkar. Den fria höjden varierar mellan 2,5–3,5 m och den fria spännvidden (öppningen) mellan 3,0–6,0 m. Brons längd varierar och bestämmes av den aktuella vägens fria brobredd. Håltagningar för broräcket görs i regel vid fabriken då man även gjuter in eventuella armaturer och kopplingslådor. Efter själva bromontaget blästras och isoleras bron innan återfyllning sker. Ingen pågjutning erfordras ovan däckplattorna utan överbyggnaden utföres i stället direkt på prefabdäcket.


22 av 547

Introduktion / Anläggning / Broar och tunnlar Front och vingmurar kan utföras i slät grå betong, gjutna mot brädform, matriser eller med en yta av frilagd ballast. GC broar kan även utföras i semiprefabalternativ. Frontmurar, vingmurar armeras ihop med halvprefabplattor som komletteras på plats med armering och kantformar. Brobanan gjuts sedan ihop med frontmurar och bildar en massiv enhet likt ett platsgjutet alternativ.

Rörbroar Ett brosystem som användes såväl för gång och cykeltrafik som för vattendrag är valvformade betongelement.

Detta system bygger på en kombination av olika vägg, tak samt bottenelement till den öppningsarea som erfordras. Användningsområdet är till en del samma som GCbron men detta brosystem ger estetisk en rund form i stället för GCbrons fyrkantiga sektion. Valvformade broar kräver också en större fyllnadshöjd ovan takets hjässa. Detta gör att brons användningsområde ofta är vid bankar. Vid gynnsamma geotekniska förhållanden kan överfyllnader upp till 6 meter klaras av. Eftersom dessa broar har en hög överfyllnad monteras brons broräcke i separata sk räckesplattor. Blästring samt isolering skall utföras av skarvar och takplatta. Vägportar Brosystemet vägportar bygger på samma princip och elementdelar som för gång och cykeltunnlar. En skillnad jämfört med GCbron är att ökade höjder och spännvidder ger ändrade elementdimensioner. Den fria höjden är här oftast 4,7 m och spännvidden 4,0–16,0 m.


23 av 547

Introduktion / Anläggning / Broar och tunnlar Vid spännvidder mellan 6,0 och upp till 16,0 m utförs däckplattorna förspända. Blästring och isolering utförs enligt samma princip som för GCbroar. Vägportar kan som GC broar utföras i semiprefab alternativ. Frontmurar och farbana gjuts ihop på plats och bildar en stabil enhet, se GCbroar. Håldäcksbroar/Förspända däck När broar skall byggas över bredare vattendrag eller exempelvis järnvägsspår ökar spännvidden varför däcken måste utföras förspända. Förspända håldäck eller homogena däck med spännvidd 18 meter kan dock utföras med en så låg konstruktionstjocklek som ca 700 mm. De främsta användningsområdena för dessa broelement är som trefacksbroar över järnväg, vid nybyggande av enfacks vägbroar eller vid renovering av gamla broar. Den låga konstruktionshöjden vid exempelvis järnvägsbroar gör att bankfyllningar kan minskas jämfört med platsgjutna konstruktioner. Om grundförhållandena tillåter utförs dessa broar helt prefabricerade med däckelement, mellanstöd, ändstöd samt ändskärm med vinge.

Överbyggnaden anpassas till angiven fri brobredd och ytterelementen förses med kantbalk enligt den typ som brobeskrivningen anger. På fabriken utförs arbete gällande räckeshål samt de eventuella grund och ytavlopp som skall gjutas in. Balkbroar Balkbroar användes oftast i spännviddsområdet 18–35 meter men finns som system även i intervallet 6–13,5 meter. Beroende på spännvidd kan balkens höjd variera mellan ca 700–1650 mm.


24 av 547


Bron består av balkar samt kvarsittande form som monteras på balkens ovansida och mellan balkarna. Balkarna monteras först på armerade gummilager enligt ett av tillverkaren bestämt c/cavstånd och de yttre balkarna kan förses med kantbalk. Efter det att den kvarsittande formen monterats platsgjutes själva farbanan. Oftast utförs denna brotyp med platsgjuten underbyggnad, ändskärm och vinge. Broar som utföres i intervallet 6–13,5 m utföres utan kvarsittande form. Där sker sammanfogning och gjutning direkt mellan elementen. Då balkbron användes som gång och cykelbro monteras prefabricerade däck på balkens nedre inre fläns. Balken fungerar då både som bärbalk och som räcke varvid endast handledare monteras på balkens ovansida. Samverkansbroar Samverkansbroar är ett byggsystem som består av en kombination av stålbalkar och prefabricerade däckelement. För denna brotyp gäller att stålbalkarna är bärverket i brons längsled och att stålet i kombination med däcken utgör själva farbanan. De två bärbalkarna monteras på armerade gummilager och däckelementen monteras utan lager direkt på stålbalkens överfläns.

Samverkan mellan stål och däck uppnås genom att stålstuds från balkens överfläns gjuts in i förtagningar i däckelementen. Denna brotyp kan utföras i ett eller flera fack. Oftast utföres underbyggnaden samt ändskärm med vinge platsbyggd.


25 av 547


Fyrkantsbroar under järnväg Arbete vid och under järnväg kräver förutom speciella säkerhetsrutiner också mycket noggrann tidsplanering. För GCbron under järnväg, som består av fyrkantselement, vingmurar samt bottenplatta, innebär detta att en bro för enkelspår normalt kan monteras på ca 10 timmar. Arbetet är dessutom krävande då kontaktledningar och andra ledningar oftast finns kvar i sitt ursprungliga läge. För att möjliggöra montaget bryts spåret och tas bort vid själva broläget. Schakten görs genom banvallen och därefter utförs arbetet med grusbädden.


26 av 547


Kravet på en väl komprimerad och jämn grusbädd är stort då endast små justeringar kan göras mellan fyrkantssektionerna. Efter det att fyrkantssektionerna monterats efterspänns elementen normalt med ett spännstag i varje ramhörn. Isolering görs över utvändiga elementskarvar innan återfyllnadsarbetet påbörjas.


27 av 547

Introduktion / Anläggning / Bullerskärmar

Bullerskärmar, fundament och vägbarriärer Bullerskärmar Bullerskärmar av betong används för att minska störande buller från väg och tågtrafik. Bullerskärmar kan utföras i ett stort antal färger och strukturer för att anpassas till omgivningen. Man brukar skilja mellan reflekterande och absorberande bullerskärmar. Kompletteringar med andra material för bullerdämpning och estetik kan göras i fabrik och på plats för anpassning till omgivning. Absorberande skärmar har en absorbent av ett poröst material t ex träull, mineralull eller porbetong. Den bullerabsorberande betongen har en sammanhängande porstruktur och är ofta profilerad för att erhålla hög absorption. Ytan kan infärgas och får då en jämn kulör. Svensk standard SS025260 kvalitetsgraderar absorberande bullerskärmar i klasserna A och B. Klass A, som är den bästa klassen, kräver medelabsorptionsfaktor 0,9 vilket kan erhållas med absorberande porbetong. Grundläggning utförs enklast med prefabricerade fundament.

Fundament Användande av prefabricerade fundament ger snabba montage med små störningar, vilket är en stor fördel bl a i trånga eller utsatta miljöer. En miljö där ett snabbt montage av säkerhetsskäl eller minimala avstängningstider kan vara värdefullt är invid starkt trafikerade vägar (exempelvis fundament för trafikskyltar) eller järnvägar (exempelvis fundament för el och signalutrustning). I andra situationer kan ett snabbt montage vara värdefullt för att komma vidare i byggprocessen, exempelvis ger ett snabbt montage av prefabricerade grundplintar möjlighet att omgående gå vidare till montaget av själva huset.

Fundament för stolpe eller mast.


28 av 547

Introduktion / Anläggning / Bullerskärmar

Bullerskärm av reflekterande typ.

Vägbarriär vid motorväg. Vägbarriärer


29 av 547

Introduktion / Anläggning / Bullerskärmar Vägbarriärer används såväl vid permanenta trafikleder som vid tillfälliga vägarbeten, trafikomläggningar och avstängningar. Genom att använda betongelement får man en underhållsfri, frostresistent och mycket slitstark konstruktion där färg och ytstruktur kan varieras efter kundernas önskemål. Detta innebär att man kan låta barriären smälta in i landskapsbilden eller stadsmiljön. Vissa barriärer kan förses med bullerskärm. Vid kollision tas energin upp genom att barriären flyttas i sidled. Elementens form gör att fordonet hindras från att "klättra över" barriären. Det finns barriärer som är godkända för 110vägar enligt de europeiska funktionskraven. Elementen monteras snabbt och enkelt med stålkopplingar och har en form som kan anpassas till både kurvor och raksträckor. Prefabricerade vägbarriärer är ett mycket bra sätt att komplettera befintliga olycksdrabbade tvåfiliga vägar med mötande trafik.

Bullerskärm vid järnväg.


30 av 547

Introduktion / Anläggning / Slipers och perrongelement

Slipers och perrongelement Perrongelement Perrongelement kräver oftast anpassning till det individuella projektet, varvid överytan anpassas med avvikande färg för säkerhet och struktur anpassas där halkrisk föreligger eller andra kundbehov. Utkragande typer med säkerhetsutrymme under kan förses med ingjutningsgods för infästning av kablage. De tillverkas normalt i längder mellan 2 och 4 m och anpassas till spårets geometri.

Exempel på perrongelement.


31 av 547


Slipers Slipers av betong dominerar vid nybyggnad och renovering av järnväg. Betongslipers förspänns för att erhålla god beständighet. De förses normalt med ingjutningsgods för infästning av rälsen och kan även förses med fabriksmonterade vibrationsdämpare av gummi. De svenska systemen för tillverkning av slipers har exporterats till ett flertal länder i hela världen.


32 av 547


Slipers i förspänd betong.


33 av 547

Introduktion / Anläggning / Teknikbyggnader

Teknikbyggnader Teknikbyggnader av betong kan utföras som nyckelfärdiga enheter som lyfts på plats med all inredning installerad. Huset ställs på väl avjämnad grusbädd, vilket reducerar byggplatsarbetena till ett minimum. När husets format och vikt inte medger fabriksmontage utförs byggnaden med platsmonterade element på konventionellt sätt. Byggnadernas utförande kan varieras mycket när det gäller färg, ytstruktur och takform men gemensamt för byggnaderna är det robusta utförandet och den låga underhållskostnaden. Byggnaderna kan även förses med klotterskydd i utsatta miljöer. Husen kan naturligtvis utföras oisolerade eller isolerade (sandwichkonstruktion) allt efter brukarens krav på värmeisolering.

Användningsområden Dessa byggnader används inom en rad områden och här följer en kort redovisning av de vanligaste tillämpningarna. Teknikhus för eldistribution, radiostationer, koncentratorhus, gasreduceringsstationer samt byggnader för styr och reglerutrustning Byggnader som innehåller känslig utrustning måste uppfylla höga krav när det gäller skydd och säkerhet. Eftersom utrustningen kan monteras i en kontrollerad inomhusmiljö så blir man oberoende av osäkra väderförhållanden. Man kan lätt åstadkomma en jordning av hela byggnaden genom att förbinda all armering i väggar, tak och golv. Den prefabricerade betongen ger också stora möjligheter när det gäller att uppfylla speciella krav såsom jordtryck och trafiklaster (underjordiska byggnader) samt explosionslaster.


34 av 547


Transformatorbyggnad.

Pumpstationsöverbyggnad.


35 av 547


Toalettbyggnad. Byggnader för vatten och avlopp Överbyggnader till pumpstationer och mindre vattenverk samt tryckstegringsstationer levereras med all VA och elutrustning installerad. På plats kan dessa sedan anslutas till reservoarer eller pumpsumpar som med fördel kan utföras i prefabricerad betong. Byggnader för avfallshantering (miljöhus) Dagens krav på en effektiv källsortering kräver anläggningar som kan anpassas till detta. Det finns därför ett stort sortiment av byggnader alltifrån sophus till mindre sopskåp. Sophus levereras färdigmonterade med eller utan utrustning såsom säckväxlare och kärl. Husen kan med fördel även utnyttjas som cykelgarage, förråd, redskapsbodar mm. Byggnaderna kan skräddarsys för att passa in i speciella miljöer.

Byggnad för sophantering.


36 av 547

Introduktion / Anläggning / Teknikbyggnader Toalett och sanitetsanläggningar Toalettbyggnader av prefabricerad betong är speciellt lämpliga på platser där högt utnyttjande med stort slitage kan förväntas, t ex på rastplatser, badplatser, i köpcentra etc. Byggnaden levereras komplett med all utrustning monterad. Yttre anslutning av el, vatten och avlopp är de enda arbeten som utförs på byggplatsen. I första hand är byggnaderna avsedda för anslutning till kommunalt VAnät, men toaletterna kan även förses med tankar i prefabricerad betong för renvatten och avloppsvatten. Övriga småbyggnader Utöver ovanstående så kan teknikbyggnaderna utnyttjas till en rad andra ändamål såsom bankomathus, väntkurar, fordonskontrollplatser, tvättstugor mm. Mått och viktbegränsningar För att kunna hantera och transportera fabriksmonterade teknikbyggnader erfordras att man innehåller vissa krav på byggnadens mått och vikt. Största breddmått vid transport utan följebil är 3,1 m. Byggnadens höjd kan variera något beroende på trailertyp, men normalt bör höjden inte överstiga 3,8 m. Längden kan variera mycket, dock är det ovanligt med längder över 8–9 m. Utöver ovanstående måttbegränsningar så bör inte totalvikten inkl utrustning överstiga 35 ton. Ovanstående begränsningar bör ses som allmänna tumregler. Om man utnyttjar följebil, poliseskort, specialtrailers mm så kan förutsättningarna ändras. Det är också viktigt att ta hänsyn till förekommande specialregler för transporter inom tätorter mm.

Transport av nyckelfärdig byggnad.


37 av 547

Introduktion / Anläggning / Bassänger

Bassänger, behållare och planlager

Det finns flera fördelar med att välja prefabricerad betong när det gäller byggandet av behållare. • Byggtiderna blir korta. • Man slipper ifrån svåra formsättningsarbeten på byggplatsen. • Vädrets påverkan på byggnationen minskar avsevärt. • Man får en konstruktion med jämn och hög kvalitet • Arbetet utförs av personal som är specialiserad på denna typ av byggnader. Bassänger finns i både runda och fyrkantiga utföranden. Användningsområdena för denna typ av betongelementkonstruktioner är många. Gemensamt för alla är att man får behållare med god beständighet, lång livslängd och flexibla lösningar.

Rund behållare med betonglock.

Behållare till reningsverk.


38 av 547

Introduktion / Anläggning / Bassänger Runda behållare tillverkas med bygghöjder upp till ca 18 meter och med diametrar upp till ca 50 meter. Rektangulära behållare tillverkas med bygghöjder upp till ca 5 meter och med obegränsade längder. Planlager utförs ibland i form av en enklare konstruktion som består av stödmurselement och i andra fall med väggar inspända i bottenplattan. Behållarna kan förses med olika kompletterande elementprodukter såsom pumpbrunnar, betongtak och in och utvändiga rännor. Vidare kan man bygga in teknik i form av rör, muffar mm redan vid gjutningen av elementen. Montage av behållare med tillhörande utrustning kan utföras även i komplicerade miljöer, t ex i reningsverk som placeras i bergrum. Olika användningsområden Runda och rektangulära bassänger samt planlager kan användas inom ett flertal områden, varav några nämns här: • sedimenterings och luftningsbassänger • flocknings, flotations och lamellbassänger • biobäddar • kvävereduktionsbassänger • bassänger för dricksvatten och processvatten • sprinkler och brandbassänger • fördröjnings och utjämningsmagasin för dag och spillvatten • skyddsbassänger runt brand och miljöfarliga vätskecisterner • bassänger för lagring av restprodukter och miljöfarliga ämnen • magasin för löslagring av t ex flis, kol, sand och salt • gödsel och urinbehållare inom lantbruket. Dimensionering Behållarna kan dimensioneras för vätskor med olika densitet och egenskaper i övrigt. Hänsyn tas till olika nivåer av motfyllnad resp olika grundvattennivåer. Utförande Behållarna placeras normalt på en grundplatta som platsgjuts efter elementleverantörens anvisningar. Därefter reses elementen, stagas och foggjutes varefter linorna spänns upp till ca 30%. Efter att fogarna härdat sker full uppspänning. Behållarna kan behandlas invändigt för att stå emot olika vätskors påverkan på betongen.

Rektangulär behållare.


39 av 547

Introduktion / Anläggning / Bassänger


40 av 547

Introduktion / Anläggning / Stolpar

Stolpar, kabelkanaler och stödmurar

Stolpar och master av prefabricerad betong är smidiga, tåliga och underhållsfria konstruktioner med mycket lång livslängd. Man minskar intrånget i miljön eftersom masterna inte behöver stagas. Stolparna klarar mycket stora laster, varför man kan öka spannet vid kraftledningar. Betongen kan infärgas i olika kulörer för att masten skall smälta in ännu bättre i miljön. Användningsområden Betongstolpar/master används för antennmaster, belysningsmaster, kraftledningsstolpar och torn till vindkraftverk. Stolparna förses med ingjutningsdetaljer och hål redan vid tillverkningen, vilket underlättar infästning av den utrustning som stolpen skall bära. Storlekar, vikter mm Masterna tillverkas i längder upp till 32 meter (oskarvade). Diametern i basen blir då ca 1,0 m. Vikten för en mast på 32 m längd är ca 22 ton.

Betongtorn för vindkraftverk. Grundläggning Grundläggning sker med prefabricerade alt platsgjutna betongfundament beroende på belastningar och markförhållanden. Belysningsmaster kan även utföras med bultgruppsinfästning till platsgjutna fundament. De prefabricerade fundamenten kan även användas till master och stolpar i andra material än betong (se fundament).


41 av 547


Kraftledningsstolpe. Kabelkanaler Kabelkanaler finns i flera utföranden och används vid förläggning av kablar i marknivå. I Sverige tillverkas ett stort antal varianter av såväl enkel som dubbeltunnlar. Till vissa system med modulutförande finns förgreningar, böjar och mellanväggar som ger möjlighet till växling av kablar. Kanaler tillverkas både med och utan botten i längder mellan 750 och 6000 mm. Flera system kan förses med körbara lock. Massiva kabelkanaler försedda med rördragning är ett effektivt sätt att förlägga kabelrörsystem i t ex tunnlar. Genom sinnrik utformning av skarvning och långa elementlängder kan montaget framdrivas mycket snabbt och effektivt.


42 av 547


Kabelkanaler med körbara lock Stödmurar Att använda prefabricerade stödmurar ger ett snabbt byggförlopp, med små schakter som hålls öppna kort tid och med minimala störningar för omkringboende och trafik. Jämfört med platsgjutna konstruktioner ger prefablösningen en arbetsplats fri från formmaterial, armeringsjärn, maskiner och materialspill. Prefabricerade stödmurar tillverkas i olika standardiserade höjder upp till cirka 4,6 m höjd. Andra elementhöjder kan enkelt tillverkas. Krönet kan dessutom göras lutande för att exempelvis följa marklutningar eller lutande ramper. Lägre elementhöjder tillverkas normalt med Lformat tvärsnitt, medan högre element tillverkas i Tformat tvärsnitt. Frontytan kan utföras i en mängd olika utföranden; • slät grå betong • frilagd ballast med olika stenmaterial och olika fraktioner • helt eller delvis profilerad frontyta gjuten mot plast eller gummiform Stödmurselement i lägre höjder och för de vanligaste lastfallen lagerhålls ofta. Kompletterande specialelement för dessa – passbitar, gerade element för vinkeländringar etc – tillverkas efter beställning. Sammantaget ger detta en hög leveransberedskap. Många stödmursleverantörer har färdiga beräkningar och ritningar för de vanligaste lastfallen. I kombination med ett moduluppbyggt armeringssortiment och flexibla formar ger detta en mycket hög tillverkningsberedskap. Speciella datorberäkningsprogram för stödmurar möjliggör snabb och rationell konstruktion av element för lite mer ovanliga lastfall eller udda tillämpningar.


43 av 547



44 av 547



45 av 547

Arkitektur och design / Estetik

Estetik "Hur byggnader gestaltas är lika viktigt som en mångsidig markanvändning. Att värna om städernas visuella kvalitet och historiska identitet handlar inte bara om att skydda historiska byggnader, det handlar också om gestaltningen av de nya byggnader som skall fogas in i befintlig stadsbebyggelse." Kommissionen för de Europeiska gemenskaperna, juli 1990.

Till detta uttalande kan fogas att det idag finns goda förutsättningar för betongelementindustrin att tillsammans med arkitektkåren projektera både vackra och ändamålsenliga hus och anläggningar med stora variationsmöjligheter och anpassning till befintlig stadsbebyggelse. Alla hus är dock inte monumentala byggnadsverk men kräver likväl omsorg och noggrannhet under projektering och uppförande. Även den minsta industrihall eller transformatorstation kan idag byggas med en arkitektoniskt tilltalande exteriör anpassad till sin yttre miljö. Man har också konstaterat att människors välbefinnande i hög grad beror på den bostads, arbets och offentliga miljö samhället erbjuder sina medborgare. Här finns det fortfarande en stor utvecklingspotential för byggsektorns aktörer.

Slipade betongelement i kombination med mellanliggande "fönsterpartier" utgör fasaden till detta parkeringshus, samtidigt som den imiterar bilden av de traditionella industribyggnaderna i Mölndal.


46 av 547

Arkitektur och design / Estetik För betongelementindustrin har detta successivt lett till ett ökat intresse och engagemang för att utveckla den visuella betongens möjligheter tillsammans med de projekterande arkitekterna. Utöver väggar och fasader omfattar detta engagemang också trappor och trapphus, balkonger och terrasser och också olika typer av anläggningselement såsom broar och tunnlar och teknikhus för olika ändamål. Betongelementindustrin har den inställningen att det bästa slutresultatet får man om en nära och tidig kontakt etableras mellan arkitekt och tillverkare för att diskutera industrins möjligheter beträffande utformning, fogutförande, materialval etc. Ofta räcker det inte med de ritningar och beskrivningar en arkitekt upprättar, vilket innebär att ett eller flera besök av arkitektkontoret på tillverkarens laboratorium och fabrik alltid är uppskattat och berikande för ett bra slutresultat. För den prefabricerade betongen finns de numera obegränsade möjligheter att tillvarata arkitektens intressen till estetisk gestaltning och detaljutformning av fasaderna och andra av arkitekten utformade produkter i betong. Materialet och tillverkningsprocessen erbjuder stora variationsmöjligheter för elementens ytstruktur, form och färg.

Markerande krön och hörnlister förhöjer denna industribyggnads estetiska uttryck.

För detta objekt i kv. Fatbursbågen i Stockholm utvecklades en ny och miljövänlig metod att syratvätta fasadelement, vilket sker genom doppning av elementen varefter följer vattenspolning.


47 av 547


Det finns många lyckade exempel med betongelement som "bärare" av andra ytmaterial såsom tegel, klinker och granit och också som putsbärare. Valet av tekniska lösningar i byggandet måste utgå från såväl estetiska som funktionella krav för att förutsättningarna för arkitektonisk kvalitet skall finnas. Av inledningen i handboken "Betongens yta" framgår att när de estetiska kraven formuleras måste "variablerna för den visuella upplevelsen vara kända". Estetiska krav uttryckta på ett vedertaget och kvalificerat sätt kan inspirera såväl arkitekt som tillverkare att utveckla både material och metoder till fördel för slutresultatet.

Det tekniskt perfekta kan också vara vackert, säger Tage Hertzell, arkitekt och författare till boken Betongens Yta. En av den prefabricerade betongens fördelar när det gäller de estetiska och visuella möjligheterna är de många alternativ som står till arkitektens förfogande vid val av ytor från formbyggnad till bearbetning under gjutning, efterbearbetning av den hårdnade betongen och också ytbehandling genom målning och lasering. Dessutom finns det många lyckade resultat med betongelement som bärare av andra ytmaterial såsom tegel, trä, granit etc. och också som putsbärare. En uppmaning till de av oss som inte är arkitekter: Glöm inte bort att estetik är en del av kvalitetsbegreppet i byggbranschen.


48 av 547


Det kemiska övningslaboratoriet vid Stockholms Universitet nominerades till Betongvaruindustrins arkitekturpris för sin tydliga arkitektoniska utformning, med höga krav på flexibilitet och typisering av konstruktiva betongelement.

Mall för upphandling med beskrivning för tillverkning Estetiska krav på ytor som förblir synliga För att kunna leverera betongelement med en yta som motsvarar beställarens förväntningar rekommenderas här att formuleringen av krav på ytor följer nedanstående åtgärdsmatris i tilllämpliga delar. Matrisen redovisar alla förutsättningar vad gäller delmaterial och åtgärder för att åstadkomma önskade estetiska egenskaper hos ytan. De är ordnade som underindelning av Visuella deluttryck och beskrivs i noder i alfabetisk ordning, A – Ö. Kvalitetskrav Beställare rekommenderas att i största möjliga utsträckning formulera önskemålen såsom kvalitetskrav. Denna metod ger förutsättningar för tillverkaren att välja den metod som befinns mest lämplig ur teknisk, estetisk och ekonomisk synpunkt. Den ger förutsättningar för en konkurrenssituation som är till fördel för båda parter. Till kvalitetskrav räknas också hänvisning till referensyta eller för det aktuella projektet utförd provyta. Utförandekrav När förutsättningar saknas för att formulera kraven i kvalitetstermer kan det bli nödvändigt att istället uttrycka kraven som utförandekrav. Beställaren påtar sig då ansvaret för den delen av det estetiska uttrycket. Detta sätt är mest frekvent när det gäller att formulera krav på mönster och ytstruktur i de fall dessa egenskaper bestäms av formmaterialet. GENERELL ÅTGÄRDSMATRIS Delmaterial och åtgärder Helhetsform Ytmönster Ytstruktur Gråton Kulör 1.1 Formmaterial A C F L T 1.2 Cement M U 1.3 Pigment V 1.4 Tillsatser N X 1.5 Ballast G O Y 2.1 Gjutning + bearbetning B D H P Z 2.2 Efterbearbetning E I Q Å 2.3 Indirekt friläggning J R Ä 2.4 Transparent beläggning K S Ö Beteckningarna A – Ö markerar noder som utgör meningsfulla möten mellan Visuella deluttryck och Delmaterial + åtgärder. Hänvisning sker efter texter betecknade AÖ till avsnitt i Att beskriva betongytor i de fall då där finns förslag till beskrivningstexter. HELHETSFORM Aktuella noder i åtgärdsmatrisen: A – B. A. Helhetsform genom formmaterial Helhetsformen bestäms av arkitekt och/eller konstruktör på ritningar. B. Helhetsform / gjutning och bearbetning Aktuell enbart vid sprutbetong och utgår därför i detta fall.


49 av 547

Arkitektur och design / Estetik YTMÖNSTER Aktuella noder i åtgärdsmatrisen: C – E. C. Ytmönster genom formmaterial Besked huruvida den formmotgjutna ytan skall vara med eller utan mönster. Ytmönster kan redovisas på ritning och är då ett kvalitetskrav, något som också är fallet om hänvisning sker till referensyta. Ytmönster kan också bestämmas genom besked om formmaterial, i speciella fall vid förtillverkning som exempel brädform av hyvlade eller ohyvlade bräder. Det vanligaste sättet att uppnå ett ytmönster eller en ytstruktur är inlägg av matriser på en formstomme. Ange fabrikat och benämning på matrisen. Element som delar av en fasad bildar genom mellanliggande fogar ett mönster på den helhetsform som fasaden utgör. Ju mindre fogbredden är desto högre måste kravet vara på tolerans ifråga om fogmåttet. Beträffande yta utan mönster, dvs. ”slät yta”, se under Ytstruktur, nod F. Beskrivningstexter, se 4.21 D.Ytmönster / gjutning + bearbetning Gäller bearbetning av överyta i färskt tillstånd. Hänvisa till en referensyta eller provyta. Observera betydelsen av det korta tidsavståndet mellan gjutningens avslutning och start av bearbetningen. Bearbetningar av likartat slag på en överyta kan också ge önskad ytstruktur. Gränsen mellan ytmönster och ytstruktur är av naturliga skäl flytande. Vid höga krav på åtgärden skall krav ställas på att samma person skall utföra bearbetning av elementytor som kommer att kunna uppfattas från en och samma betraktningspunkt. Beskrivningstexter se 3.21 E. Ytmönster / efterbearbetning Gäller bearbetning av hårdnad överyta eller formmotgjuten yta, mönstrad eller omönstrad. I princip likartade metoder kan också ge olika ytstrukturer. Beskrivningstexter, se 4.22 YTSTRUKTUR Aktuella noder i åtgärdsmatrisen: F – K. F. Ytstruktur genom formmaterial Se nod C. G. Ytstruktur / ballast Ej aktuell relation vid förtillverkning. H. Ytstruktur / gjutning + bearbetning Se nod D. I. Ytstruktur / efterbearbetning Se nod E. Efterbearbetning av den hårdnade ytan kan ge ett stort spektrum av ytstruktur, från den grövre gränsen med karaktären av ytmönster till den slätaste, slipade ytan utan synbar ytstruktur. Beskrivningstexter, se 4.32 J. Ytstruktur / indirekt friläggning Den kombination av egenskaper som karakteriserar en frilagd yta kräver alltid att kvalitetskravet uttrycks genom referensyta och/eller provyta. Hänvisning skall ske till endera referensyta eller för det aktuella projektet framtagen provyta. Beskrivningstexter, se 4.33 K. Ytsruktur / transparent betäggning Hänvisning till provbeläggning. GRÅTON Aktuella noder i åtgärdsmatrisen: L – S. L. Gråton genom formmaterial Formmaterialet har en synnerligen stor inverkan på den upplevda gråtonen hos ytan med i övrigt likartade förutsättningar. Med ett poröst formmaterial kan svartheten sällan understiga 50 %, varför mindre svarthet i hög grad påverkas av valet av formmaterial. Användning av väl preparerad formplywood, formar av stål eller matriser är säkra metoder för att åstadkomma ljusare ytor av ”gråbetong”. En väsentlig förutsättning för en jämn gråton hos en formmotgjuten yta är att formytor som återanvänds är väl rengjorda. Detta är en självklarhet för seriösa tillverkare varför det inte skall behöva uttryckas som ett krav. Jämnheten i gråton på en formmotgjuten yta är i högsta grad beroende av sättet för formytans beläggning med släppmedel. Att medlet skall vara jämnt fördelat och i det närmaste avtorkat är väsentligt för oönskade variationer i gråton. Beskrivningstexter, se 4.41 M. Gråton / cement Om gråton uttrycks som kvalitetskrav åligger det tillverkaren att välja cementsort för att uppnå den begärda gråtonen. Beskrivningstexter, se 4.42 N. Gråton / tillsatser Användning av kemiska tillsatsmedel för att påverka betongmassans egenskaper i olika avseenden bestäms av tillverkaren. Användningen av tillsatsmaterial för att påverka ytans gråton och även kulör bestäms med hänsyn till presenterad referensyta eller provyta. Med hänsyn till möjliga variationer beträffande nyanser i dessa avseenden bör samråd ske med tillverkaren. Se även nod M. Beskrivningstexter, se 4.42 O. Gråton / ballast Finmaterialet hos ballasten har viss inverkan på ytans gråton hos även icke frilagd yta. I vilken utsträckning detta har en avgörande betydelse för den önskade gråtonen ingår i tillverkarens åtagande att avgöra. Beskrivningstexter, se 4.43 P. Gråton / gjutning + bearbetning Bearbetning av en överyta påverkar den upplevda gråtonen genom skuggverkan i detaljerna. Detta är särskilt märkbart vid olika betraktningsavstånd. Arkitekten måste därför vara uppmärksam på detta och utföra tester med hänsyn till de mest frekventa avstånd från vilka ytan kommer att upplevas. Beskrivningstexter, se 4.44 Q. Gråton / efterbearbetning Gråtonen beroende av typ av efterbearbetning bestäms till stor del av det frilagda ballastmaterialet. Valet blir därför en avvägning mellan tänkt typ av efterbearbetning, dvs. som exempel behuggning och slipning, i relation till önskad gråton. Problemet är typiskt för det samarbete som måste ske mellan arkitekt och tillverkare för att uppnå önskat estetiskt uttryck. Beskrivningstexter, se 4.45 R. Gråton / indirekt friläggning Se nod J och Q. S. Gråton / transparent beläggning Referens till provytor. KULÖR Aktuella noder i åtgärdsmatrisen: T – Ö. T. Kulör genom formmaterial Egenskapen kan påverkas av hartser i trämaterialet. U. Kulör / cement I och med att cementsorten kan ha inverkan på ytans gråton kan däri också inrymmas en svag men dock viss nverkan på


50 av 547

Arkitektur och design / Estetik kulörtonen. Detta bör uppmärksammas vid en jämförelse mellan begärd NCSkod eller referensyta och presenterad provyta. V, Kulör / pigment Den avsiktliga inverkan på kulören har valet av pigment. Utgående från NCSkod eller referensyta väljer tillverkaren typ av pigment. Se 3.51 och 4.51. X. Kulör / tillsatser I den mån tillsatsmedel har inverkan på kulörtonen åligger det tillverkaren att ta hänsyn till detta vid proportioneringen. Y. Kulör / ballast Se noder J och K. Z. Kulör / gjutning + bearbetning Behandlingen har ingen märkbar inverkan på kulörtonen. Å. Kulör / efterbearbetning Behandlingen har ingen märkbar inverkan på kulörtonen. Ä. Kulör / indirekt friläggning Åtgärden har en avgörande inverkan på kulören. Se vidare nod J. Ö. Kulör / transparent beläggning Åtgärden kan ha en viss inverkan på kulörtonen vilket bör undersökas genom provbehandling i samarbete med tillverkare. Kontrollen Beskrivningssystemet


51 av 547

Projektering / Fokus, möjligheter

Kvalitet, estetik och livstidsekonomi i fokus Kvaliteten på ett byggnadsverk avgörs tidigt i byggprocessen, dvs redan under planerings och projekteringsskedena. Klara samband finns dessutom mellan kvaliteten på ett byggnadsverk och graden av förtillverkning av komponenter, byggdelar och system. Detta gäller numera all industriell verksamhet, t ex i bilindustrin. Användning av betongelement i byggprocessen innebär ett minskat behov av arbetskraft på byggplatsen och en förkortad byggtid med högre produktivitet, lägre byggplatsomkostnader och en effektivare kapitalanvändning som följd. För den prefabricerade betongen finns det numera också praktiskt taget obegränsade möjligheter att tillvarata arkitektens intressen till estetisk gestaltning och detaljutformning av väggar och fasader och andra av arkitekten utformade produkter i betong såsom trappor och balkonger. Att i större grad utnyttja förtillverkade betongelement ger också den färdiga byggnaden en högre kvalitet och fördelar som t ex: Större frihet att utnyttja ytorna för olika behov med hjälp av långa spännvidder på bjälklagen. Ökade möjligheter att byta ut installationer och inredning under byggnadens livslängd. En beständig och underhållsfri stomme med låga uppvärmningskostnader genom betongens värmelagrande förmåga. För att dra nytta av fördelarna med förtillverkningen fordras en planerad samordning och styrning av byggprocessen, såväl under projekteringen som under själva byggnadstiden. Projekteringen för stommen med bjälklag, hisschakt, trapphus, tak och fasader bör därför ske med förtur under planeringsprocessen. Detta medför i sin tur att arkitekten och konstruktören under projekteringen av installationer och inredning kan ta hänsyn till de krav man tidigare ställt på stommen. Detta gäller t ex krav på modulsamordning, fria spännvidder, bjälklagslaster, vånings och rumshöjder, håltagningsmöjligheter och ingjutningsgods för installationer och inredning. Tidig upphandling av stommen Först och främst skall byggherren kunna ta tillvara den korta produktionstiden på byggplatsen som prefabtekniken möjliggör. Därför bör man alltid tidigt fatta beslut om stomsystemet och göra materialval och fatta beslut om vem som skall leverera och montera stommen.

Projekteringen för stommen med bjälklag, hisschakt, trapphus, tak och fasader bör därför ske med förtur under planeringsprocessen. Betongelements egenskaper och möjligheter Betong är vårt mest formbara byggnadsmaterial. Den ger arkitekten fria händer att utnyttja olika former, ytor och färger. Eftersom det också är lätt att låta betongen bära andra material finns i praktiken knappast några begränsningar alls, så länge fantasin får flöda. Betong har använts i minst 2000 år och flera av de äldsta betongbyggnaderna står kvar än i dag.


52 av 547

Projektering / Fokus, möjligheter Energisnål Betong är ett tungt material. Som sådant har den hög värmekapacitet, dvs den kan lagra värmeenergi i byggnadsstommen. Denna egenskap kan vi idag utnyttja metodiskt på så sätt, att överskottsvärme lagras för att senare utnyttjas när man behöver tillföra byggnaden värme. Denna teknik kan utnyttjas för att minska energibehovet för uppvärmning på vintern och för kylning på sommaren. Ytterväggar av betong ger dessutom täta byggnader som enkelt och effektivt kan värmeisoleras. Med både stomme och ytterväggar av betong får man alltså ett mycket energisnålt hus.

I hus med hög värmekapacitet lagras dagens värmeöverskott för att utnyttjas under natten. Håller jämn temperatur Tack vare betongens värmelagrande förmåga utjämnas toppar och dalar i temperaturen under dygnet. Även sommartid bidrar betongen till en jämn innetemperatur, dvs ett behagligt inomhusklimat. Ljudisolerande Ett tungt material som betong isolerar mycket effektivt mot ljud som fortplantas genom luften. S k stegljud, vilket fortplantas i själva materialet, isolerar man lätt med lämplig golvbeläggning. Betongen är alltså bra både i golv och väggar, när man när man vill avskärma ljud. Möjligheter att ändra och anpassa Betongelementens höga hållfasthet betyder att man kan bygga med stora spännvidder och ett fåtal vertikala bärningar. Det är alltså lätt att utforma hus med funktionella och flexibla planlösningar. Är man förutseende vid projekteringen kan man också förbereda stommen för att byggas ut såväl horisontellt som vertikalt med flera våningar. Billig i drift och underhåll Betongen har stor förmåga att motstå olika former av kemisk och mekanisk påverkan. Därigenom blir underhållskostnaderna låga. Betongens beständighet ger dessutom byggnaden lång livslängd och därmed möjlighet till låga årskostnader och god livstidsekonomi. Brandsäker Väggar och bjälklag av betong förhindrar att brand sprids mellan intilliggande brandceller. Därmed får man en säker utrymning. Betongstommen har högt brandmotstånd och släckningsarbetet kan därför utföras säkert och metodiskt. Efter en brand är skadorna på stommen sällan större än att den kan återanvändas efter reparation. Avbrottet i byggnadens användning och bortfall av hyresintäkter blir därför begränsade. Hög teknisk kvalitet Inomhustillverkning med ändamålsenliga produktionsanordningar gör att kvaliteten blir mycket hög och jämn. Till detta kommer en omfattande tillverkningskontroll, som garanterar att elementen uppfyller alla krav på hållfasthet, måttriktighet och beständighet. Snabb produktion Den korta produktionstiden för en elementbyggnad leder till en effektiv kapitalanvändning.


53 av 547

Projektering / Fokus, möjligheter Även andra omkostnader minskar: etablering, byggplatsomkostnader och kontroll. Den tidiga inflyttningen medför också att hyresintäkterna börjar komma tidigt. God arbetsmiljö Den snabba produktionen gör att man på kort tid får en klimatskyddad byggarbetsplats, ett "tätt hus", där installationer och inredningsarbeten kan utföras inomhus.


54 av 547

Projektering / Stomsystem

Stomsystem Man kan dela in betongelementstommar på tre sätt: pelarbalksystem, bärande väggsystem och en kombination av dessa båda system. l hallbyggnader är det vanligt med pelarbalksystem. I bostadshus används bärande ytterväggar och bjälklag och i kontorshus kombineras ofta dessa system. Hallbyggnader Hallbyggnader av betong ger brukaren fler fördelar. Betong kan, förutom i pelarebalkstommar användas i såväl tak som ytterväggar, vilket ger byggnaden god täthet. Dessutom blir byggnaden genom betongmaterialets naturliga motståndskraft beständig och skyddar mot brand och inbrott. Detta ger sammantaget låga försäkringspremier och låga driftkostnader inte minst när det gäller energiförbrukningen. Den tunga stommen ger hallen ett behagligt inomhusklimat med låga investeringskostnader för uppvärmning och ventilation. Bostadshus Ett stomsystem med betongelement ger stora fria ytor, vilket underlättar planlösning och framtida ombyggnader. Såväl ytterväggar som bjälklag har mycket god täthet, vilket spar energi och eliminerar risken för kondensskador. Detta i kombination med beständigheten hos betong ger bostadshusen bra egenskaper när de gäller resurshushållning och miljöbelastning under byggnadens livslängd. Fasaderna utgörs av bärande våningshöga betongelement i sandwichutförande och fasadmaterialet kan vara betong i olika utföranden eller puts, tegel, träpanel etc. Bjälklagen består oftast av håldäckselement som spänner från fasad till fasad eller av ett plattbärlag med en samverkande pågjutning av platsgjuten betong. Leveransen kompletteras oftast med trappor, trapphus och vilplan och också med hisschakt, balkonger och terrasser utförda i betongelement. Kontorshus, sjukhus, skolor Pelarebalkstommar kan också utnyttjas för byggnader i flera våningar, t ex kontor, sjukhus, skolor etc. Bärande väggelement är också vanliga i fasadlinjen. För bjälklaget används vanligtvis håldäckelement och som upplagsbalkar rektangulära balkar eller flänsbalkar för att spara bjälklagshöjd. Väljs en yttervägg i sandwichutförande, får väggen en bärande slät innerskiva, mellanliggande isolering och ytterskivan som fasadmaterial med olika strukturval.

I hallbyggnader är det vanligt med pelarbalksystem.


55 av 547


I kontorshus, i sjukhus och i skolor kombineras ofta en pelarbalkstomme med bärande ytterväggselement.

I bostadshus används ofta bärande våningshöga fasadelement i sandwichutförande i kombination med håldäckselement eller plattbärlag i bjälklagen. Projekteringsförutsättningar Att bygga med betongelement medger utomordentligt stora möjligheter att variera både planlösningar och byggnadens utformning. Av betydelse är att man redan från skisstadiet använder ett väl genomtänkt system för att samordna stommens modulindelning med de övriga delsystemens, t ex installationerna i mellanväggar och undertak. Samordning av moduler Utgångspunkten för all modulsamordning är följande 1 Modulnätet för byggnadens planlösning 2 Reglerna för placering av delsystem och komponenter i detta modulnät 3 Måttstandards för komponenter Samordningen medför att exempelvis balkar och väggelement bör ha längder som är multiplar av 12M, när bjälklaget har denna breddmodul. Vidare bör t ex trapphus, hisschakt och ytterväggar, placeras så att man begränsar användningen av antalet passbitar. Man kan naturligtvis bryta modulnätet, t ex för att skilja byggnadsdelar som är vinklade i förhållande till varandra. Fasaderna kan också varieras när man har en konsekvent modulsamordning. Samtidigt är det betydelsefullt att undvika lösningar där alla fasadelement är olika. Fönsterplaceringarna är speciellt viktiga, eftersom en rytmisk placering av fönstren minskar antalet elementvarianter. Därmed sänks produktionskostnaderna avsevärt. Det finns många exempel där arkitekt och fasadelementtillverkare uppnått estetiskt utomordentliga resultat med ett fåtal varianter och med god produktionsekonomi. Standards Det är gynnsamt för kostnadsbilden om elementtillverkarens ordinarie formpark kan utnyttjas. Man bör därför alltid hålla sig till standarddimensionerna på tvärsnitt, upplag etc. Ju fler standardiserade element man kan utnyttja, desto rationellare byggande och lägre byggkostnader uppnås.


56 av 547


Nu kan man kanske tro att standardisering begränsar möjligheterna till variation, men det förhåller sig faktiskt tvärt om: det är mycket enklare att variera planlösningar och den arkitektoniska utformningen när man använder standardmått. Hål och infästningar Statiskt påverkande hål och infästningar bör man fastställa i ett tidigt projekteringsskede så att dessa hål kan utföras redan vid elementtillverkningen. Övriga håltagningar och infästningar utför man enklast på byggplatsen. Då undviker man ett för stort antal elementvarianter och får en väsentligt större kontroll över olika håltagningars och infästningars exakta läge. Håltagningar på plats utför man genom borrning och skärning med diamantverktyg. Man måste då ta hänsyn till armeringens läge och hålets läge i plan i förhållande till bjälklagets lastspridningsförmåga och också till hålets läge i förhållande till upplag etc. Uppböjningar Förspända horisontalbärande element får alltid en uppböjning, som bl a är beroende av spännvidd, last, förspänning, tvärsnittsutformning och materialkvalitet. Skillnader i uppböjning mellan enstaka intilliggande element medför fogsprång. Fogsprångsproblematiken ska man under projektering och produktion särskilt beakta i följande fall: 1. När bjälklagselement ansluter vinkelrätt mot varandra. 2. När parallella bjälklagselement med olika spännvidd ansluter mot varandra. 3. När parallella intilliggande element har olika armering eller håltagning. 4. När betongelement kombineras med stålbalkar. Man ska också tänka på att en rad faktorer samverkar till en uppböjning: mellanlägget pelare/balk, balkuppböjningen, mellanlägget balk/bjälklagsplatta, plattuppböjningen och ytojämnheter. Bjälklagets högsta punkt kommer därmed en bit ovanför den teoretiska. Därför kan balkupplagens höjd behöva sänkas något. Detta tar dock normalt betongelemententreprenören hänsyn till. Oftast är det lämpligt att ta hand om uppböjningen genom pågjutning med lämpligt vald tjocklek. Möjligheterna att förändra och bygga ut Vet man att verksamheten i byggnaden kommer att förändras i framtiden, kan huset förberedas för denna förändring. Långa spännvidder ger alltid större möjligheter till nya planlösningar. En stomme med bärande innerväggar är alltid mindre flexibel än pelare/balkstommen. Framtida kända lastökningar eller håltagningar kan motivera en för dagen överstark stomme. Om tomten ger möjlighet till utbyggnad bör stommen förberedas för detta. Genom att t ex ge pelarraden vid fasaden i utbyggnadsriktningen dubbla upplag förenklas en utbyggnad avsevärt.


57 av 547


Exempel på faktorer, som medverkar till att höja bjälklagets högsta punkt: mellanlägg pelare/balk, balkupphöjning, plattuppböjning, ytojämnheter. Detta tar normalt betongelemententreprenören hänsyn till.


58 av 547

Projektering / Upphandling

Förfrågningsunderlag Projekteringsarbetet skall först och främst leda till att beställarens krav och önskemål på byggnaden blir tillgodosedda. Samtidigt syftar projekteringen till att byggnadens livstidskostnad skall optimeras, dvs att årskostnaden blir den lägsta möjliga under byggnadens beräknade livslängd. Följande grundregler gäller när man bygger med prefabricerade byggelement. Projekteringen skall i ett tidigt skede ge betongelemententreprenören underlag, som han kan använda som underlag för sitt anbud. Projekteringen skall syfta till att spara tid under produktionsskedet. Projekteringen skall tillvarata alla möjligheter att minska byggplatsens omkostnader, såväl rörliga som fasta. En tidig dialog mellan beställaren, hans konsulter och betongelemententreprenören tar tillvara allas erfarenheter. Detta är avgörande för att åstadkomma låga produktionskostnader samtidigt som man eftersträvar bra funktionslösningar. För att undvika onödigt dubbelarbete, exempelvis beträffande dimensionering, ritningsarbete och upprättande av detaljlösningar, är det nödvändigt att en överenskommelse träffas mellan beställaren och betongelemententreprenören som syftar till att åstadkomma entydiga arbets och ansvarsgränser under projekteringsarbetet. De olika huvudalternativ till arbetsfördelning mellan beställarens konsulter och elemententreprenören som kan bli aktuella är följande: Upphandling på förslagshandlingar Arkitekten upprättar enkla skisser, som redovisar planlösningar med systemlinjer och sektioner och utformning av fasaderna. Elemententreprenören dimensionerar betongelementen och utför stabilitetsberäkningar. Upphandling på huvudhandlingar Arkitekten och konstruktören projekterar måttsatta huvudhandlingar med systemlinjer och elementindelning. Elemententreprenören löser knutpunkter, dimensionerar elementen och utför stabilitetsberäkningar. Upphandling på produktionshandlingar Arkitekten och konstruktören utför hela projekteringen, dvs både huvud och produktionshandlingar. Det normala är dock att elementtillverkaren producerar tillverkningsritningarna.


59 av 547

Projektering / Upphandling

Att beakta inför projekteringen 1. Precisera vad byggnaden ska användas till Då får elemententreprenören ett bra grepp om beställarens krav på stomlösning, elementtyper, anslutningar, utseende, finish mm. Ange dessutom förekomsten av speciallokaler, exempelvis datahallar och frysutrymmen. 2. Ange krav på fria ytor och kommunikationsvägar Då kan elemententreprenören erbjuda alternativa stomlösningar, exempelvis med avseende på spännvidder. 3. Ange krav på höjder Alla höjder som kan styra valet av stomsystem måste man precisera: minsta rumshöjd, byggnadens totalhöjd, eventuell anslutning till befintlig byggnad etc. 4. Förbered installationerna Betongelementtillverkaren behöver uppgifter om läge för huvudstråk och dess höjdanspråk samt principer för fördelning av installationsnäten. För vertikala dragningar måste man känna till storleken och lägena på vertikalschakt, statiskt påverkande hål och infästningar. Tänk särskilt på att kanalerna i bjälklagens håldäck kan användas för kanalisering av luft, el, rör etc. och att behovet av undertak i så fall kan begränsas. 5. Ange maxlaster och säkerhetsklasser Om lasten på stommen inte överensstämmer med de som anges i BKR eller om de är av annan typ, ska detta särskilt anges. Bestäm också säkerhetsklass för olika byggnadsdelar. 6. Specificera klimatkraven Kraven på temperatur och temperaturjämnhet för olika lokaler ska specificeras liksom önskemål om ändring av isolering i förhållande till normerna. Om man speciellt måste tänka på köldbryggor anges detta liksom skälen därtill.


60 av 547

Projektering / Upphandling 7. Definiera kraven på fukttäthet Gäller främst väggar och bjälklag, om detta kan påverka valet av stomme. Vid upphandling på förslags eller huvudhandlingar behöver man dock inte detaljstudera tätskiktets uppbyggnad. 8. Ange krav på ljudisolering Ange kraven mellan olika lokaler och mellan byggnaden och omgivningen. Ange även krav på högsta tillåtna stegljudsnivå. 9. Studera brandnormerna Krav finns från myndigheter och försäkringsbolag på avskiljande byggdelars brandklass och brandcellindelning. Tänk också på följande punkter när du projekterar Flexibiliteten Dimensionera elementen för att klara kända framtida lastökningar. Utbyggnadsmöjligheter påverkar utformningen av anslutningar. Övriga önskemål avseende betongelementtillverkarens åtagande Notera även uppgifter om följande punkter under projekteringen. Ytkrav Ange för invändiga ytor kraven på ytjämnhet, tillåtna färgskiftningar samt kommande ytbehandling. Invändiga ytor kan komma att spacklas, målas eller tapetseras. Kom ihåg att ytjämnheten på bjälklagens undersidor kan minska behovet av undertak. Fogutformning Fogar och anslutningar behandlas i separata häften. Vid projekteringen beaktas: • behov av kraftöverföring i fogen • täthet mot gaser och vätskor • täthet mot ljud och brand Uppböjningar Fogsprång, orsakade av t ex uppböjningar, bör beaktas vid val av höjd på färdigt golv, se vidare under kapitlet Projekteringsförutsättningar ovan. Miljö Den yttre och inre miljön liksom arbetsmiljön behandlas i ett separat häfte. Kunskaper om miljöfrågor bidrar till att göra rätt materialval och därmed begränsa miljöbelastningen under byggnadens livslängd. Toleranser Toleranser behandlas i ett separat häfte. Av kostnadsskäl skall man dock inte föreskriva snävare toleranser än som krävs med hänsyn till bärförmåga, funktion och utseende. Arbetarskydd och arbetsmiljö Specificera de åtgärder för arbetarskydd under byggnadstiden, som kan förutses redan under projekteringen. Upphandlingen Val av entreprenadform och upphandlingstillfälle är av stor betydelse. Beställarens beslut om stomentreprenörens åtaganden skall alltid innebära enkla och entydiga arbets och ansvarsgränser. Detta är ytterst viktigt för att hela byggprocessen skall fungera på ett smidigt sätt. Följande entreprenadformer och upphandlingstillfällen är de vanligaste.


61 av 547

Projektering / Upphandling Delad entreprenad Stommen upphandlas tidigt under projekteringen av byggherren för att betongelemententreprenören skall kunna delta under den fortsatta projekteringen och därmed bidra till samordningen mellan stomme, installationer och inredning. Härigenom optimeras tidsvinsten och kostnaderna sänks för beställaren. Generalentreprenad Stommen upphandlas av generalentreprenören när denne blivit utsedd. Eftersom projekteringen i stort sett är avslutad vid denna tidpunkt kan stomentreprenören inte bidra till samordningen mellan stomme, installationer och inredning. Samordnad generalentreprenad För att kunna förkorta den totala byggtiden, förupphandlas stommen och vissa andra delentreprenader tidigt under projekteringen. Beställningarna som avser förupphandlade entreprenader överförs på generalentreprenören när denne blivit utsedd. Förutom den rena tidsvinsten kan stommen genom tidig upphandling samordnas med installationer under den fortsatta projekteringen vilket i sin tur sänker kostnaderna. Totalentreprenad Stommen upphandlas av totalentreprenören sedan denna blivit utsedd. Förutom eventuella tidsvinster får man automatiskt en samordning under projekteringen mellan stomme, installationer och inredning. Ett komplett åtagande Betongelemententreprenörens åtagande skall noga samordnas med övriga delentreprenörers och leverantörers åtaganden. Då undviker man glapp och överlappningar i arbetsfördelning och ansvar och får därmed klara ansvarsgränser mellan olika entreprenörer och leverantörer. Beställaren får då tidigt en stabil stomme, som består av bärverk, bjälklag, trapphus, hisschakt, fasader och tak. Dvs även en klimatskyddad byggarbetsplats. Stomleverantören kan förutom tillverkning och montering av det "täta huset" även svara för kompletteringsarbeten som t ex: Golvavjämningar av bjälklag till färdigt undergolv Komplettering av ytterväggar och yttertak till fullt färdig konstruktion med fönster respektive takbeläggningar. Målning av fasadelementens utsida. Byggbranschens regelsystem gäller Främst används det regelverk som omfattas av AB 04. Beroende på elemententreprenörens roll tillämpas i övrigt följande regler (jan 2005): ABU 04, används då elemententreprenören är underentreprenör och vid samordnad generalentreprenad. ABM 92, används då elementleverantören enbart levererar betongelementen.


62 av 547

Projektering / Byggsystem, kalkyl

Välj byggsystem tidigt Förtillverkningsgraden ökar i svensk byggindustri. Det gäller alla byggnadsdelar från stomme till inredning och installationer. Utvecklingen går alltså otvetydigt mot att komponenter och system fabrikstillverkas och att specialföretag monterar dessa på platsen. En ökad förtillverkning är det enda som radikalt kan sänka kostnaderna i svensk byggproduktion och samtidigt öka kvaliteten. Den verkliga vinsten av en konsekvent genomförd förtillverkning kommer först när denna metodik utnyttjas genom hela projektet. Då uppnår man mycket påtagliga ekonomiska fördelar, som främst beror på en rationell och arbetsbesparande samverkan mellan de olika förtillverkade delsystemen. Besparingar kan främst göras genom lägre byggadministration och byggplatsomkostnader samt lägre kapitalkostnader tack vare den kortare byggtiden. Traditionerna bromsar Möjligheterna till besparingar är avsevärda, och en ökad användning av betongelement bidrar till att utnyttja alla förtillverkningens goda egenskaper. Varför byggs inte fler hus med förtillverkade element? Huvudsakligen beror det på att både byggmetod och sättet att se på ekonomin följer den gamla traditionen att förlägga produktionen till byggplatsen. Denna tradition ser man tydligast i sättet att göra byggkalkyler på. I denna del av häftet ska vi skärskåda detta synsätt. Utvärderingsmodell Med ett exempel ur verkligheten, ska vi presentera en utvärderingsmodell för två alternativa byggsystem. När ett flervåningshus projekteras är de två vanligaste alternativen: stomme av betongelement eller stomme av platsgjuten betong.

Utvärderingen bör då följa nedanstående åtta steg: 1. Välj två alternativa byggsystem och anta en tidsplan. Värdera sedan följande kostnader: 2. Direkta produktionskostnader. 3. Skillnader i omkostnader på byggplatsen. 4. Skillnader i vintermerkostnader. 5. Skillnader i kostnader för stomkomplettering och installationer. 6. Skillnader i kostnader för projektering. 7. Skillnader i kapitalkostnader samt intäkter av tidigare inflyttning. 8. Skillnader i husets kvalitet och marknadsvärde.

Välj byggsystem tidigt Valet av byggsystem är naturligtvis det viktigaste beslutet, och detta måste därför fattas i ett tidigt skede. Arbetet med planering, projektering och byggande påverkas i högsta grad av hur detta val utfaller. Ett tidigt beslut av stomsystem kommer att förenkla projekteringen, vilket i sin tur bidrar till att sänka husets totalkostnad. Vårt kalkylhus I det fortsatta kalkylarbetet kommer vi att från kostnadssynpunkt jämföra en betongelementstomme med en platsbyggd stomme. Kalkyl och utvärdering är avsedd att


63 av 547

Projektering / Byggsystem, kalkyl genomföras i ett tidigt skede, då man bara har ett mycket enkelt ritningsunderlag. Vi har förutsatt att grundläggningskostnaden är lika (även om denna kan ge betydande skillnader till elementstommens fördel). Alla invändiga ytor, liksom de verksamhetsknutna byggdelarna, har förutsatts lika i båda alternativen. Precisera utförande och tidplan Byggnadens storlek: 4 plan. Grundplatta: 1 190 m2 Plan 2: 1 134 m2 Plan 3: 1 134 m2 Plan 4: 1 134 m2 4 592 m2 Kalkylen i vårt exempel omfattar stomsystem och fasader. Övriga byggdelar är identiska eller likvärdiga. Siffrorna ska ses enbart i relation till varandra, inte som verkliga kostnader. Utförande betongelementstomme Bärande fasader utförda som sandwichelement med ströpplad/målad betongyta utåt. Pelare och balk i en innerlinje. Trapphus, trappa och hisschakt av betongelement.

Utförande platsbyggd stomme Platsgjuten yttervägg med platsmurad tegelfasad. Skelettstomme med pelardäck och två innerlinjer. Trapphusväggar och hisschakt i platsgjuten betong samt trappor av betongelement.


64 av 547


Ta med alla kostnader i en jämförande kalkyl De två valda alternativen representerar byggsystem. De kännetecknas bl a av olika tidsåtgång, olika produktionsmetoder och olika arbetskraftsinsatser. En rättvisande jämförelse kan därför bara ske om alla de kostnader och intäkter, som skiljer de båda systemen åt beaktas i kalkylen. Det är därför viktigt att underlaget för utvärderingen blir så komplett som möjligt. I en tidig utvärdering räcker det dock med att ta fram de kostnader och intäkter som skiljer de båda systemen åt. Vår utvärdering har delats upp i tre olika typer av kostnadsskillnader: A. Skillnader i utförande av stomme och stomkomplettering. B. Skillnader i konsulternas insats och i kapitalkostnader under byggtiden. C. Skillnader i värde av tidigare drifttagning. Det är inte ovanligt att man vid utvärderingen mellan byggsystem slutar vid de direkta produktionskostnaderna. En jämförelse som slutar i detta skede har emellertid stora brister. Varför det förhåller sig så kommer vi att visa på följande sidor. Kostnadssammanställning Stomme och A. Betongelement Platsgjutning stomkomplettering: 1. Produktkostnader a. Betongelementstommen 7 440 kkr (anbud) Entreprenörens risk och 356 vinst, 5% b. Platsbyggd stomme (kalkyl) 6 915 kkr 2. Byggplatsomkostnader 186 1 736 3. Vintermerkostnader* 14,4 85,2 Stomkompletterning 4. 48 (håltagningar) 8 044,4 kkr 8 736 kkr Merkostnad A 690 Projekterings och kapitalkostnader, B. hyresintäkter 5. Projekteringsarbete 240 kkr 6. Kapitalkostnader 750 kkr 7. Värde av tidigare drifttagning 125 kkr Merkostnad A+B 1 805 kkr C. Kvalitet och marknadsvärde Merkostnad för det platsbyggda alternativet exkl C, totalt 1 805 kkr *Vintermerkostnaderna är reducerade med 75%.


65 av 547


Tillverkningen av betongelementstommen Allt arbete utförs inomhus i en skyddad miljö, vilket ger både kostnads och kvalitetsfördelar. I betongelementleverantörens anbud ingår projektering inklusive statisk konstruktion, produktion av element och projektledning. Anbudet omfattar en komplett stomme med täta ytterväggar och tak, färdig fasad, bjälklag, trapphus och hisschakt. I anbudet ingår också montage med krankostnader, efterlagningar och fogning samt arbetsledning. Stommen monteras på fem veckor. Därefter kan allt fortsatt arbete ske inomhus på byggplatsen.


66 av 547

Projektering / Kostnader

Produktionskostnader Det finns flera grundläggande skillnader i kalkylmetodiken mellan en betongelementstomme och en platsbyggd stomme. En av de väsentligaste skillnaderna är knuten till begreppet "produktionskostnader", som rymmer ett betydligt mer omfattande åtagande i betongelemententreprenörens anbud. Längst ner på föregående sida ser du vad som ingår i anbudet samt totalpriset. Platsbyggd stomme I kalkylen redovisas arbetskostnaderna och materialkostnaderna för kalkylhuset. Betongelementstomme Elementstommens totala produktionskostnad fram till monterat "tätt hus", dvs inklusive monterade fönster och tätskikt, tas in i ett enda anbud. Summa direkta kostnader för platsbyggd stomme Material stomme 3 086 kkr Material fasad 786 Arbete stomme (6 002 á 275 kr/tim)* 1 650 Arbete fasad (2 372 á 275 kr/tim) 652 Summa Entreprenörens risk och vinst 12% Direkt kostnad platsbyggd stomme

6 174 kkr 741 kkr 6 915 kkr

*Arbetskostnad 150 kr/tim + socialkostnader, semester etc = 70% + traktamente 20 kr = Summa 275 kr/tim

Byggplatsomkostnader Alla kostnader som är knutna till etableringen av byggplatsen eller till byggtidens längd, dvs såväl de fasta som de rörliga byggplatsomkostnaderna, är högre for den platsbyggda stommen. Det gäller exempelvis arbetsledning och vakthållning liksom kontor, bodar, maskiner, ställningar, provisoriskt el och vatten och annan utrustning. Krankostnaden är exempel på en stor kostnad i den platsbyggda kalkylen. Arbetsplatsens lokalisering har också betydelse för omkostnadernas storlek. I platsbyggda innerstadsobjekt är t ex uppställning av bodar och utrymmen för materialhantering i de flesta fall mer kostnadskrävande än motsvarande funktioner för betongelementstommen. Betongelementstomme Montageväg 108 kkr Ingj. grundskruv 6 Ilagning av dränhål 43 skyddsmaterial 12 Hiss, transporter, montering 17 186 kkr Platsbyggd stomme Kran, betongmaskiner 476 kkr Arbetsledning 259 Driftkostnader, hyror 442 Kranförare och hjälparbeten 1 382 tim á 275 kr/tim 373 Entreprenörens risk och vinst, 12% 186

1736 kkr


67 av 547

Projektering / Kostnader

Vintermerkostnader

När man uppför en byggnadsstomme vintertid har elementtekniken klara fördelar jämfört med konventionella byggmetoder. En stomme, vars komponenter förtillverkats inomhus under de ideala förhållanden som elementfabriken erbjuder, har samma kvalitet sommar som vinter. På byggplatsen monteras den snabbt. Allt arbete med komplettering och inredning kan därefter utföras inomhus, i ett isolerat och tätt hus som drar en liten mängd energi för uppvärmningen. Elementstommens vintermerkostnader Vintermerkostnaden under själva montagetiden ingår i anbudet. Efter avslutad stomentreprenad räknar man erfarenhetsmässigt med 12: per m2 för uppvärmning, dvs 55 kkr i vårt exempel. Total vintermerkostnad elementstomme 55 kkr Platsbyggets vintermerkostnader För att minska risken för frostskador när man vintergjuter vidtas rigorösa åtgärder för att


68 av 547

Projektering / Kostnader hålla betongen varm under härdningstiden. Erfarenhetsvärden visar en merkostnad vintertid som ligger omkring 60: per m2 för bjälklag och 42: per m2 för väggar. Detta svarar mot kostnaderna för övertäckning av betongen samt uppvärmning. Vårt exempel med 4 592 m2 bjälklag och l 530 m2 väggar ger 340 kkr. Total vintermerkostnad platsbyggd stomme 340 kkr Reduktion av vintermerkostnaderna Eftersom endast var fjärde stomme gjuts respektive monteras under vintermånaderna december februari har de ovan redovisade vintermerkostnaderna reducerats med 75% i den jämförande kostnadssammanställningen på föregående sida.


69 av 547

Projektering / Installation, arbete

Stomkomplettering och installationer Under stomkompletteringen och installationsarbetet anpassas huset till den blivande verksamheten. l förebyggande syfte kan man emellertid redan under projekteringen av stommen ”bygga in” låga kostnader för kommande ombyggnader anpassning till andra verksamheter. Detta sker genom att konsekvent genomföra så kallad måttsamordning. Dolda ledningssystem Man kan göra en del besparingar i mängden ventilationstrummor när man använder håldäcksbjälklag genom att transportera luften i håldäckets kanaler. Också mängden undertak kan reduceras genom att förlägga försörjningsledningarna i hålkanalerna. Härigenom ökar man också den tunga elementstommens förmåga att lagra värme respektive kyla. Därför finns det all anledning att samordna installationerna med stommen och dess konstruktion. Mellanväggar Dessa kan idag utföras som lätta regelkonstruktioner, utan att minska kravet på ljudisolering. Här kan man verkligen utnyttja betongelementens långa spännvidder och slippa bärande byggnadsdelar som begränsar alternativa planlösningar. Målning Målarens underbehandling av betongelementens insidor kan minimeras vilket erfarenhetsmässigt minskar kostnaderna för målningsentreprenaden. Detta sammanhänger med elementgjutformarnas mycket jämna ytor. Kostnadsskillnaderna får värderas från fall till fall Vilka kostnadsskillnader som uppstår i ett visst objekt när det gäller detta avsnitt måste värderas i varje enskilt fall. Variationerna är så stora att en generell värdering lätt blir meningslös. Håltagningar i elementstomme + 50 kkr

Projekteringsarbete Konstruktionskostnaderna blir normalt lägre när man väljer att prefabricera stommen, beroende på färdiga detaljlösningar och standardiserade element, kostnader som dessutom normalt ingår i betongelemententreprenörens åtagande.


70 av 547

Projektering / Installation, arbete Konsultkostnaderna för ett objekt, oavsett byggsystem, kan delas upp i tre delar: 1. Projekteringskostnader för grunden och utvärdering av stomsystem. 2. Utformning av stommen. 3. Utformning av stomkomplettering och installationer. I den jämförande kalkylen begränsas konstruktionsarbetet till att omfatta stommen och fasaden. Elementstommens konstruktion ingår i anbudet För enkelhetens skull antar vi att det totala konstruktionsarbetet ger samma kostnad i båda alternativen. Stomkonstruktionen finns med i elementanbudet, men inte i det platsbyggda alternativet. Därför måste denna kostnad läggas till för det platsbyggda alternativet. Stomkonstruktion platsbyggd stomme 240 kkr.


71 av 547

Projektering / Kapitalkostnader

Kapitalkostnader Tidsbesparingen ger en påtaglig effekt på räntekostnader och index. Det är alltså mycket viktigt att ta hänsyn till dessa faktorer vid utvärderingen. Kostnaderna för finansieringen under byggtiden, det man kallar byggnadskreditiv, består av två delar: en fast kostnad för själva bankuppdraget samt en räntekostnad på uttaget belopp. Som underlag för beräkning av indexkostnaden antar vi att förändringen under ett år uppgår till 2%. I vårt exempel har vi en byggkostnad på 40 Mkr. Byggtiden är åtta månader för betongelementalternativet och tretton månader för alternativet med platsbyggd stomme. Skillnaden i kapitalkostnad mellan de båda alternativen blir som synes av uträkningen avsevärd, eller 750 kkr till betongelementalternativets fördel.

Byggnadskostnad = 40 Mkr > 13 mån Kreditivränta = 7% Indexkostnadsökning i genomsnitt 2% per år Byggtid, betongelement = 8 mån Byggtid, platsbygge = 13 mån Skillnad i

kreditivränta Skillnad i

indexkostnad

7 • (138) • 4 • 107 ________________ 100 • 12 • 2

= 583 kkr

2 • 2(138)4107 ________________ 100 • 12 • 2

= 167 kkr

Total kapitalkostnadsskillnad 750 kkr


72 av 547

Projektering / Kapitalkostnader

Elementbygget ger tidigare intäkter I vårt exempel får man fem månaders tidigare hyresintäkter om man väljer en betongelementstomme. Den kortare byggtiden kan då beräknas genom att ta byggherrens nuvarande månadshyra gånger fem, minus det nya husets driftkostnad under samma tid, beräknad till 25 kkr/mån, dvs 125 kkr under fem månader.


73 av 547

Projektering / Samspel Samspelet mellan kvalitet och marknadsvärde

En erfaren beställare tar medvetet eller intuitivt hänsyn till alternativens marknadsvärde, dvs vad han skulle få ut om han skulle sälja sitt hus i morgon. Man gör helt enkelt en värdering av alternativens tekniska och estetiska kvalitetsskillnader. Livstidskostnaden

Hos kompetenta och erfarna beställare finns i grunden den inställningen att välja byggsystem och komponenter som ger den optimala årskostnaden för byggnadsverket, dvs de lägsta livstidskostnaderna. Allt oftare upprättas s k LCCanalyser som förutom anläggningskostnaden beaktar drift och underhållskostnaderna under byggnadens antagna livslängd. Man kan också uttrycka det så: husets värde ökar ju lägre byggnadens årskostnad, dvs livstidskostnaden, är. Rörligheten ökar

Fastigheter byter både ägare och hyresgäster betydligt oftare nu än tidigare. Och den rörligheten kommer bara att öka. Detta gör förändringsbarheten till en av de viktigaste av alla kvaliteter! Antalet tänkbara nyttjare ökar med husets anpassningsförmåga. Man kan också uttrycka det så: husets värde ökar ju billigare det blir att anpassa till en ny verksamhet. Vilket värde har en vacker fasad?

Husets estetiska kvaliteter ger stor utdelning när huset ska säljas eller hyras ut. Den som satsar på en byggnad där form och miljö får stort spelrum, kommer att bli rikt belönad. Det blir enklare att få hyresgäster, medarbetare blir nöjda och arbetsmotivationen ökar. Det är också ett sätt att visa sitt företags eller sin organisations "profil" för sina kunder och sin personal. Man kan också uttrycka det så: Husets värde ökar om de estetiska kvaliteterna får större utrymme under projekteringsskedet.


74 av 547

Projektering / Samspel


75 av 547

Projektering / Montage

Montage Arbetsmiljö


76 av 547

Projektering / Montage 1 Bra arbetsmiljöarbete

1.1 Insikt – Vilja – System och effektiva skyddsåtgärder En förutsättning för att ett arbetsmiljöarbete skall fungera är att de tre grundstenarna – Insikt, Vilja, System – finns med och att de används av alla som är verksamma inom företag och på byggarbetsplatser. Det systematiska arbetssättet – processen – att förbättra arbetsmiljön berör alla företag och medarbetare på en byggarbetsplats. Framtiden kommer sannolikt att ställa högre krav på arbetsmiljön. Varje företag skall ha en dokumenterad arbetsmiljöpolicy som i sig oftast innebär att företagens ledning ställer krav på att alla anställda har en arbetsmiljöutbildning och i det dagliga arbetet följer rutiner och använder teknik som minskar risken för olycksfall och ohälsa. Det skall ingå som en naturlig del i det dagliga arbetet att följa lagar och föreskrifter och att arbeta för att arbetet skall vara så säkert och hälsosamt som möjligt. Det är oftast de verksamma på byggarbetsplatsen som själva kommer med de bästa förslagen på förbättringar av metoder och teknik som leder till förbättrad arbetsmiljö. Arbetsledning och företagsledning har en viktig roll att stimulera till arbetsmiljöarbete och att ge resurser till förbättringar i form av konkreta effektiva skyddsåtgärder. Bra arbetsmiljö med hög säkerhet är, och kommer att bli ännu mer i framtiden, ett försäljningsargument för företag i konkurrens med andra företag vid kamp om arbeten och vid rekrytering av personal.

Insikt – Företagsledning/byggherren, arbetsledning och alla medarbetare på företaget och på byggarbetsplatsen måste ha insikt om arbetsmiljöns betydelse för att skapa en god hälsa och minska risken för skador. Det kan även gälla företagets insikt om arbetsmiljöns betydelse vid rekrytering av ny personal i konkurrens med andra företag och insikt om beställarnas ökade krav på kvalitets- och arbetsmiljöcertifiering. Insikt kräver arbetsmiljöutbildning.

Vilja – På samma sätt måste det finnas en vilja att skapa god arbetsmiljö. Denna slås fast av företagsledningen i ett policydokument – viljeförklaring – som anger mål, planer och medel. Företagsledning/byggherren sätter nivån på hur viktigt arbetsmiljöarbete är!

System – Det krävs ett system för att arbeta med arbetsmiljön – ett vedertaget system som används vid förändringsarbete innehåller följande fem delmoment. ●

Nulägesbeskrivning - Hur ser det ut idag?

●

Planering – Vad tänker vi göra?

●

Genomförande – Vi gör på det här sättet

●

Följa upp – Görs det som beslutats? Förändras ”siffrorna” mot målet?

●

Utvärdera – Så här blev det. Erfarenheter.

Figur 1. Ett exempel på beskrivning av processen i systematiskt arbetsmiljöarbete.

Nulägesbeskrivning

Nulägesbeskrivning bör göras regelbundet, t ex en gång per år. Den kan sammanfalla med utvärdering där man ser hur verksamheten har påverkats av utförda åtgärder. Denna ligger till grund för åtgärder. Förslag på innehåll: ●

Beskriv situationen, gör intervjuer, fotografera.

●

Beskriv den nuvarande organisationen. Vem har ansvar för olika delar?

●

Vilken kompetens och utbildning har personer på olika poster?


77 av 547

Projektering / Montage ●

Hur ser olyckstal och sjukskrivningsfrekvens ut?

●

Hur ser riskbilden ut? Gör en riskanalys med hjälp av resultat från egna intervjuer och statistik från bl a Arbetsmiljöverket. Gå igenom alla arbetsmoment (se avsnitt 2).

●

Vilka lagar och föreskrifter gäller för aktuellt arbete?

Planering

När man har en beskrivning av nuläget gäller det att komma fram till vilka åtgärder som skall sättas in. Vilka mål man skall ha med arbetsmiljöarbetet och hur arbetsmiljöpolicyn skall utformas. Skall den samordnas med andra policydokument? Vem skall utföra olika arbetsuppgifter? Arbete kan handla om att utforma dokument, information, utbildning, planera tekniska åtgärder, skriva förslag på avtal m m. Ett dokument som redovisar Arbetsmiljöpolicyn bör utgöra starten för planeringsarbetet. Beslut om åtgärder som policydokument, utbildningsinsatser, information, tekniska åtgärder m m. skall ske efterhand som förslag arbetas fram. På företagsnivå planeras alla åtgärder in i en handlingsplan. Den skall bl a innehålla uppgifter om ●

vad som skall göras,

●

hur det skall göras,

●

när det skall göras och

●

av vem/vilka.

Man skall prioritera åtgärder utifrån hög säkerhet, effektivitet, teknisk och praktisk genomförbarhet, ekonomi m m. För varje byggobjekt skall en arbetsmiljöplan utformas (se AFS 1999:3). Varje företag som verkar på en arbetsplats skall aktivt ta del av arbetsmiljöplanen och medverka i utveckling och komplettering av den så att ett användbart och nyttigt verktyg erhålls. Så långt som möjligt skall man analysera effekterna av en planerad förändring och välja metoder och utrustning som så lite som möjligt skapar nya risker eller störningar på verksamheten.

Genomförande

När planeringen är genomförd och alla är klara över vem som skall göra vad och vilka som har ansvar för aktuella delar börjar själva genomförandet. Nedan följer exempel på genomförandemoment: ●

Utarbeta dokument i form av t ex arbetsmiljöpolicy (utförs av företagsledning), handlingsplan (utförs av företagsledning), arbetsmiljöplan (utförs av byggherren tillsammans med konsulter och medverkande företag. Samordningsansvarig skall sedan anpassa och använda den).

●

Utbildning, kurser, studiebesök m m för att höja insikt och kompetens hos alla berörda.

●

Möten och diskussioner med medarbetare och/eller andra företag för att öka förståelse och samverkan.

●

Förändra ansvar och beslutsordning på arbetsplatserna. Verksamhetsstyrning.

●

Nödlägesberedskap. Bygga upp konkreta förberedelser för krishantering och första hjälpen.

●

Tekniska åtgärder. Det kan handla om att köpa in ny bättre utrustning, och förändra arbetsmetoder. Utrustning och installationer som anskaffas för och används i arbetet skall kontrolleras innan de tas i bruk.

Uppföljning

Uppföljning görs av företagsledning. I vissa fall med hjälp av arbetsledning på byggarbetsplatsen. Det handlar om: ●

att kontrollera vad som utförs,


78 av 547


att se till att det som beslutats görs,

●

att det som görs leder i avsedd riktning och

●

att inga oväntade negativa konsekvenser uppstår.

Om det finns åtgärder som inte fungerar som planerat kan man behöva göra justeringar. Det kan t ex ha inträffat tillbud och olycksfall. Ett sätt att kontrollera hur en förändring har påverkat riskbilden är att göra en s k tillbudsrapportering (se avsnitt 1.3.11). Om man behöver göra justeringar i t ex arbetsmetoder eller i utrustning går man tillbaks till planering och genomförande för aktuell del. Det kan dock vara så att vissa åtgärder inte har omedelbar effekt och kan behöva lite tid på sig för att få avsedd effekt. När det gäller uppföljning av tekniska åtgärder på en byggarbetsplats sammanfaller detta med en skyddsrond. Då utrustning och installationer används skall de kontrolleras regelbundet (inte enbart vid skyddsronder) samt efter händelser som kan ha påverkat deras funktion.

I det dagliga arbetsmiljöarbetet skall bl a följande kontrolleras: ●

Brandredskap, detektorer och alarmsystem

●

Energidistribution

●

Förbindelseleder och byggtrafik

●

Formar och andra temporära konstruktioner

●

Säker tillfällig uppställning av element

●

Skyddsnät, skyddsräcken och personligt skydd

●

Konstruktioner för högt eller djupt belägna arbetsplatser

●

Skyltar, markeringar eller annan varselmärkning

Olycksfall, tillbud och avvikelser Om olycksfall eller tillbud inträffar eller avvikelse upptäcks som innebär att åtgärd omgående bör vidtas, bedöms detta vara en korrigerande åtgärd. Den som upptäcker avvikelsen skall omgående rapportera detta till närmaste chef och därefter skriva arbetsskade-/tillbuds- avvikelserapport. (Tillbudsrapportering se avsnitt 1.3.11). Alla har rätt att avbryta ett arbete som upplevs farligt och tillkalla arbetsledning. Arbetsledare har att besluta om korrigerande åtgärd kan vidtas omgående eller om frågan skall behandlas av högre instans. Avgörande för detta är om delegering av arbetsuppgiften är gjord till arbetsledare. Arbetsledare skall alltid se till att avvikelsen dokumenteras på avvikelserapport e dyl och vidarebefordras till ledning.

Utvärdering

När förändringarna är helt genomförda görs en utvärdering av hela arbetet inklusive det organisatoriska arbetet, policydokument, planering, ansvarsfrågor och själva genomförandet. Finns det åtgärder som inte har fått avsedd effekt innebär det att andra eller förändrade åtgärder måste sättas in. Policydokument och rutiner kanske skall utvecklas ytterligare. Nya situationer, nya produkter eller nya byggmetoder kanske har inneburit att befintliga rutiner, metoder och utrustningar inte är tillräckliga. Detta innebär att utvärderingen utgör en nulägesbeskrivning för en ny vända i processen. Processen kan vara i olika faser för olika delar av verksamheten. Varje byggobjekt utgör en process i sig. Utvärdering av ett byggobjekt innebär att man tar med sig erfarenheter och kunskaper om metoder och tekniska lösningar m m till kommande byggobjekt. Det är företagsledningen som har ansvaret för arbetsmiljön och för att systematiskt planera, genomföra och följa upp samt utvärdera verksamheten så att kraven uppfylls. Med kraven menas kraven i Arbetsmiljölagen (AML), Arbetsmiljöförordningen och de föreskrifter Arbetsmiljöverket utfärdat med stöd av förordningen och relevanta författningar Systemet som byggs upp i överensstämmelse med AML och föreskriften "Systematiskt


79 av 547

Projektering / Montage arbetsmiljöarbete” utförs av ledningen, systematiskt och vid förutbestämda tidpunkter. Granskningen skall avse systemets effektivitet och lämplighet med avseende på händelser och förändringar som inträffat. Syftet är vidare att säkerställa en grundläggande genomgång av befintliga arbetsformer och rutiner och dess lämplighet. Ledningens utvärdering skall vara inriktad på följande: ●

policy och mål

●

effektiva säkerhetsåtgärder

●

systemets utformning och effektivitet

●

aktuell situation vad avser sjukfrånvaro, personalomsättning, arbetsskador, rehabiliteringsutredningar och tillbud

●

genomförandet och resultaten av de interna revisionerna samt tillsynsmyndighetens systemrevision

●

planer och förbättringsprogram i relation till företagets situation på kort och lång sikt.

●

handlingsplan

●

arbetsmiljöplan för byggobjektet

●

avvikelse- och tillbudsrapportering

●

förslag till förbättringar

1.1.1 Begrepp För att underlätta den fortsatta läsningen ger vi nedan förklaring till några begrepp som används.

Arbetsmiljöplan: Den handling som skall upprättas inför byggobjekt enligt AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete och anpassas under byggtiden.

Arbetsmiljöpolicy: En skriftlig undertecknad handling som varje arbetsgivare skall upprätta där företagets vilja, metoder m m vad avser arbetsmiljön bekräftas. AFS 2001:1 5§, Systematiskt arbetsmiljöarbete.

Föreskrift: Detaljreglerande handling upprättad av statlig myndighet, i detta fall Arbetsmiljöverket, t ex AFS 2001:1, Systematiskt arbetsmiljöarbete och AFS 1999:3, Byggnads- och anläggningsarbete. (AFS = Arbetarskyddsstyrelsens författningssamling)

Handlingsplan: Den handling som är resultat av ett systematiskt arbetsmiljöarbete på ett enskilt företag. I handlingsplanen beskrivs beslutade åtgärder och när åtgärden skall utföras och vem som är ansvarig. Se AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete, 10§.

Lag: Handling upprättad och fastställd av riksdagen, t ex Arbetsmiljölagen (AML). AML ger ramarna för arbetsmiljöarbetet.

Riskanalys: Samlingsnamn för en total genomgång av ett företags eller byggobjekts risker inklusive förslag till åtgärder. Innehåller riskinventering, riskbedömning och förslag till åtgärder.

Riskinventering: Inventering av arbetsmiljörisker för ett företag eller ett byggobjekt.

Riskbedömning: Bedömning av arbetsmiljöriskers sannolikhet och konsekvens samt om riskerna behöver åtgärdas. Systematiskt arbetsmiljöarbete: En föreskrift som beskriver hur arbetsmiljöarbete skall gå till på varje företag. AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete.

Tillbudsrapportering: En rapport avseende en händelse som skulle kunnat inneburit skada på person eller material.


80 av 547


1.2 Företagsledningens uppgifter

1.2.1 Arbetsgivarens arbetsmiljöansvar Många tror att arbetsmiljöansvar och straffansvar är samma sak. I själva verket är det fråga om två olika slags ansvar som följer olika regelsystem. I en viss situation kan det vara en person som har arbetsmiljöansvaret och en annan som straffas. Det finns dock ett samband mellan arbetsmiljöansvaret och straffansvaret. Om till exempel en arbetsgivare inte tar sitt arbetsmiljöansvar kan han få ett föreläggande eller förbud. Bryter arbetsgivaren mot föreläggandet eller förbudet kan han dömas straff eller vite. Läs mer i ”Arbetsmiljöansvar och straffansvar” (www.av.se/publikationer/bocker).

Arbetsgivaren har det fulla juridiska ansvaret för att arbetet kan utföras på ett sätt så att skador och ohälsorisker minimeras. För att arbetsmiljön skall vara så säker som möjligt gäller att arbetsgivare och arbetstagare skall samverka om arbetsmiljön – alla har ett ansvar! Arbetsmiljölagens syfte är att risker för ohälsa och olycksfall skall undanröjas. I detta syfte måste man bl a undersöka vem som har möjligheterna att påverka arbetsmiljöförhållandena på arbetsstället. Överordnad chef (vd, montagechef eller motsvarande) skall bl a se till ●

att arbetsmiljöverksamheten på underställda arbetsställen organiseras och bedrivs enligt lagar, föreskrifter och avtal,

●

att verksamheten bedrivs i enlighet med den arbetsmiljöpolicy som gemensamt utformats av företaget,

●

att hänsyn tas till arbetsmiljön vid kalkylering, planering, konstruktion, val av arbetsmetoder, resurstilldelning, upphandling av underentreprenörer, inköp, inhyrning samt

●

att underställd personal har utbildning, kunskap, erfarenheter och personliga egenskaper för att ansvara för arbetsmiljöarbetet inom sitt ansvarsområde på sitt arbetsställe.

1.2.2 Systematiskt arbetsmiljöarbete Med systematiskt arbetsmiljöarbete menas i dessa föreskrifter arbetsgivares arbete med att undersöka, genomföra och följa upp verksamheten på ett sådant sätt att ohälsa och olycksfall i arbetet förebyggs och en tillfredsställande arbetsmiljö uppnås. (AFS 2001:1, 1§)

Det systematiska arbetsmiljöarbetet skall ingå som en naturlig del i företagsledningens dagliga verksamhet. Det skall omfatta alla fysiska, psykologiska och sociala förhållanden som har betydelse för arbetsmiljön. Arbetsmiljöfrågor behöver på samma sätt som produktion, ekonomi och kvalitet hanteras i verksamheten och inte som ett eget system för sig. Många verksamhetsbeslut berör arbetsförhållandena. Följderna för arbetsmiljön behöver därför bedömas och beaktas innan besluten fattas. Läs mer i AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete, 1§ (www.av.se/regler).

1.2.3 Arbetsmiljöpolicy Det skall finnas en arbetsmiljöpolicy som beskriver hur arbetsförhållandena i arbetsgivarens verksamhet skall vara för att ohälsa och olycksfall i arbetet skall undvikas. Det skall finnas rutiner som beskriver hur det systematiska arbetsmiljöarbetet skall gå till. Arbetsmiljöpolicyn och rutinerna skall dokumenteras skriftligt. (AFS 2001:1, 5§)

Arbetsmiljöpolicyn är ett dokument som skall vara undertecknat av vd. Dokumentet visar företagsledningens vilja att bedriva arbetsmiljöarbete enligt intentionerna i arbetsmiljöpolicyn, beskriva uppställda mål, riktlinjer samt beskriva rutinerna för det systematiska arbetsmiljöarbetet. Arbetsmiljöpolicyn syftar till att göra


81 av 547

Projektering / Montage arbetsplatserna säkra, effektiva och trivsamma. Målet för arbetsmiljöarbetet är att arbetsplatser, där montering av stål- och betongelement sker, skall vara säkra och effektiva. Ett målmedvetet arbetsmiljöarbete skall bedrivas på varje arbetsplats. Arbetsmiljöarbetet omfattar de åtgärder som behövs för att skydda personer och egendom mot olyckor och skador. Arbetsmiljöarbetet syftar också till att förebygga arbetssjukdomar och behov av rehabilitering. Arbetet med att utarbeta dokumentet med arbetsmiljöpolicyn kan samordnas med annan policy, t ex kvalitetspolicy och miljöpolicy. Läs mer i AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete, 5§ (www.av.se/ regler).

1.2.4 Arbetsmiljöplan – AMP Byggherren har huvudansvaret för att en arbetsmiljöplan upprättas. Se avsnitt 1.4. Ledningen för företag som är verksamma på byggarbetsplatser skall känna till att det skall finnas en arbetsmiljöplan innan man etablerar sig på byggarbetsplatsen. Varje verksamt företag skall medverka vid anpassning av arbetsmiljöplanen till de förutsättningar som gäller för respektive företag. Alla personer verksamma på byggarbetsplatsen skall känna till och följa innehållet i arbetsmiljöplanen. Planen skall finnas tillgänglig under hela byggtiden. Företag skall redan i upphandlingsskedet/offertarbetet känna till de förutsättningar som gäller på aktuell arbetsplats och lägga in kostnader för arbete och utrustning så att arbetet kan utföras på ett ur arbetsmiljösynpunkt bra sätt. I föreskriften AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete, anges vilka grundregler som gäller för att åstadkomma en bra arbetsmiljö vid ett byggobjekt. Förutsättningar för arbetsmiljön skall skapas tidigt vid projektering och planering, i samordning mellan verksamma företag i projektet. Förhandsanmälan skall göras av byggherren. Se avsnitt 1.4.

1.2.5 Samverkan Arbetsgivare och arbetstagare skall samverka för att trygga en god och säker arbetsmiljö. Huvudansvaret på byggarbetsplatsen ligger på arbetsgivaren, men samordningsansvaret är också mycket viktigt. Arbetsmiljöarbetet är en del av det ordinarie arbetet, vilket bl a innebär att alla medarbetare inom ramen för sina arbetsuppgifter, aktivt medverkar till en säker, effektiv och trivsam arbetsmiljö. Den arbetsmiljöansvarige har till uppgift att se till att samverkan sker inom företaget och med andra företag som är verksamma på byggarbetsplatsen.

1.2.6 Delegering/Uppgiftsfördelning Företagsledning (vd eller motsvarande) kan delegera uppgifter och befogenheter till monteringschef/monteringsarbetsledare för efterlevnad av reglerna i arbetsmiljölagstiftningen. Det dagliga arbetsmiljöarbetet bedrivs effektivt och smidigt när det utförs på den befattningsnivå som har bäst förutsättningar. Därför delegeras uppgifter och befogenheter, som erfordras för efterlevnad av aktuella arbetsmiljöbestämmelser, från respektive vd till chefer på olika nivåer. Delegering skall ske skriftligt. Arbetsgivaren skall fördela uppgifterna i verksamheten på ett sådant sätt att en eller flera chefer, arbetsledare eller andra arbetstagare får i uppgift att verka för att risker i arbetet förebyggs och en tillfredsställande arbetsmiljö uppnås. Arbetsgivaren skall se till att de som får dessa uppgifter är tillräckligt många och har de befogenheter, resurser, erfarenheter och den kompetens som behövs. Uppgiftsfördelningen skall dokumenteras skriftligt om det finns minst tio arbetstagare i verksamheten. Efter delegering har överordnad chef kvar ansvaret för arbetsmiljöfrågor av mer övergripande karaktär och har också en fortlöpande övervakningsplikt. Vid oklarheter i delegeringsfrågor anses överordnad chef vara ansvarig. Person som har mottagit delegeringsansvar har rättighet och skyldighet att returnera ansvaret om förutsättningar för att uppfylla delegeringen saknas.

1.2.7 Instruktioner Information om byggnads- och anläggningsarbetet, vilka regler som skall tillämpas samt vilka arbetsmiljöåtgärder som är vidtagna eller planerade, skall lämnas till arbetstagarna.


82 av 547

Projektering / Montage Instruktion om arbetets säkra utförande skall lämnas till arbetstagarna i tillräcklig omfattning. När riskerna i arbetet är allvarliga skall det finnas skriftliga instruktioner för arbetet. Information och instruktioner skall vara begripliga för de arbetstagare som de riktas till. Informationen kan vara kopplad till intyg, certfikat eller kort som visar att informationen getts respektive erhållits. Läs mer i AFS 1999:3 Byggnads och anläggningsarbete, 48§ (www.av.se/regler).

1.2.8 Utbildning Arbetsgivaren skall se till att arbetstagarnas kunskaper om arbetet och riskerna i arbetet är tillräckliga för att ohälsa och olycksfall skall förebyggas och en tillfredsställande arbetsmiljö uppnås. Chefer och arbetsledande personal skall ha de särskilda kunskaper som de behöver för sina uppgifter i det systematiska arbetsmiljöarbetet. Medarbetare skall ha den kompetens som krävs för detta, vilket är chefens ansvar att se till. En lämplig grundutbildning för alla medarbetare är den s k BAM-utbildningen ”Bättre Arbetsmiljö”, som bl a tillhandahålls av intresse-organisationen Prevent. Utbildningen kan vara kopplad till intyg, certifikat eller kort som visar vilken utbildning i arbetsmiljö man har.

1.2.9 Vidareutbildning Arbetsgivaren skall se till att personer med ett delegerat arbetsmiljöansvar har tillräckliga kunskaper om: ●

regler som har betydelse för arbetsmiljön

●

fysiska, psykologiska och sociala förhållanden som innebär risker för ohälsa och olycksfall

●

åtgärder för att förebygga ohälsa och olycksfall

●

arbetsförhållanden som främjar en tillfredställande arbetsmiljö

Arbetsgivaren skall se till att de som får uppgifterna har tillräcklig kompetens för att bedriva ett väl fungerande systematiskt arbetsmiljöarbete. Läs mer i AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete, 6§ (www.av.se/ regler).

1.3 Arbetstagarens uppgifter

1.3.1 Arbetstagarens arbetsmiljöansvar Arbetsmiljölagen fastlägger att arbetsgivare och arbetstagare skall samverka för en god arbetsmiljö. Den anställde skall uppmärksamma fel och brister och påtala detta till arbetsgivaren och dessutom följa de regler och rutiner som gäller på arbetsplatsen. För att arbetsmiljön skall vara så säker som möjligt gäller att arbetsgivare och arbetstagare skall samverka om arbetsmiljön – alla har ett ansvar!

1.3.2 Montagearbetsledarens ansvar Montagearbetsledaren ansvarar för arbetsmiljön på sitt arbetsställe. Detta innebär att man skall skapa förutsättningar för en god arbetsmiljö genom att bl a utarbeta och tillämpa system och rutiner och bl a se till ●

att arbetsmiljöåtgärderna planeras omsorgsfullt och i enlighet med gällande lagar, föreskrifter och avtal och i erforderlig utsträckning kontrollera genomförandet,

●

att anslag om arbetsmiljöorganisation, samordningsansvarig, larmtelefon, första hjälpen m m sätts upp (då montagearbetsledaren är samordningsansvarig),

●

att delta på samordnings- och startmöten där arbetsmiljöfrågor diskuteras och beslutas,

●

att regelbundna, protokollförda skyddsronder genomförs, där anteckningar lämpligen förs i dagboken eller på en särskild blankett utformad av företaget,


83 av 547


att underställd personal informeras och instrueras så att all verksamhet på arbetsstället kan utföras så säkert som möjligt,

●

att anbefallda åtgärder blir vidtagna,

●

att lagar, föreskrifter och avtal finns tillgängliga i boklådan och följs,

●

att information och instruktion ges till underställda och andra berörda om maskiner, utrustning och arbetsmetoder,

●

att god ordning råder på arbetsstället,

●

att skyddsombud utses av facklig organisation,

●

att eventuell skyddskommitté tillsätts,

●

att skyddsombud får tillgång till erforderlig arbetsmiljölitteratur,

●

att lyftanordningar, lyftredskap, grävmaskiner och övrig teknisk utrustning är vederbörligen besiktigade och godkända samt kontinuerligt övervakade och kontrollerade samt att förare etc har lämplig utbildning, och om det är aktuellt, gällande certifikat/förarbevis,

●

att erforderliga brandskyddsåtgärder blir vidtagna och att säkerhetsföreskrifter för s k heta arbeten följs samt att berörda arbetare har utbildning och gällande certifikat,

●

att allvarliga olyckshändelser eller allvarliga tillbud omedelbart rapporteras till Arbetsmiljöverkets regionala inspektion (vid elolycka även till Elsäkerhetsverket), överordnad chef, skyddsombud, skyddsingenjör, avdelningens kontaktman i arbetsmiljöfrågor och polis (olycks- eller tillbudsplatsen skall om möjligt lämnas orörd tills undersökning har slutförts) och

●

att inträffade arbetsskador rapporteras inom en vecka på blanketten ”Anmälan om arbetsskada” vilken skickas till Försäkringskassan. Orsaken till skadan skall utredas och åtgärder vidtas för att förhindra en upprepning.

Då monteringsföretaget påtagit sig samordningsansvar för skyddsåtgärder, skall även vad som anges under samordningsansvar beaktas.

1.3.3 Utbildning Arbetsgivaren skall se till att arbetstagarnas kunskaper om arbetet och riskerna är tillräckliga för att ohälsa och olycksfall skall förebyggas och en tillfredställande arbetsmiljö uppnås. När riskerna i arbetet är allvarliga skall det finnas skriftliga instruktioner för arbetet. En lämplig grundutbildning för alla medarbetare är den s k BAM-utbildningen ”Bättre Arbetsmiljö”, som bl a tillhandahålls av intresseorganisationen Prevent. Utbildningen kan vara kopplad till intyg, certifikat eller kort som visar vilken utbildning i arbetsmiljö man har.

1.3.4 Vidareutbildning Arbetsgivaren skall se till att personer med ett delegerat arbetsmiljöansvar har tillräckliga kunskaper om ●

regler som har betydelse för arbetsmiljön,

●

fysiska, psykologiska och sociala förhållanden som innebär risker för ohälsa och olycksfall,

●

åtgärder för att förebygga ohälsa och olycksfall,

●

arbetsförhållanden som främjar en tillfredställande arbetsmiljö.

Arbetsgivaren skall se till att de som får uppgifterna har tillräcklig kompetens för att bedriva ett väl fungerande systematiskt arbetsmiljöarbete. Läs mer i AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete, 6§ (www.av.se/ regler).

1.3.5 Systematiskt arbetsmiljöarbete Arbetsledaren på byggarbetsplatsen ska varje dag se till så att medarbetarna har rätt förutsättningar för att kunna utföra sitt arbete på ett så säkert sätt som möjligt för att inte skadas eller må dåligt. Läs mer i AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete, 3§ (www.av.se/regler).


84 av 547


1.3.6 Arbetsmiljöplan – AMP Den som låter utföra byggnads- och anläggningsarbete skall se till att en arbetsmiljöplan upprättas och finns tillgänglig innan byggarbetsplatsen etableras om …. (AFS 1999:3, 10§)

Byggherren har huvudansvaret för att en arbetsmiljöplan upprättas. Se avsnitt 1.4. Varje verksam entreprenör skall medverka vid anpassning av arbetsmiljöplanen till de förutsättningar som gäller för respektive entreprenör. Alla personer verksamma på byggarbetsplatsen skall känna till och följa innehållet i arbetsmiljöplanen. Planen skall finnas tillgänglig under hela byggtiden. Arbetsmiljöplanen skall innehålla de allmänna ordnings- och skyddsregler som skall gälla på byggarbetsplatsen. I planen skall vidare anges hur skyddsarbetet skall organiseras. Pågår arbetet samtidigt som annan verksamhet, skall detta beaktas i planen. Arbetsmiljöplanen skall även innehålla uppgifter om de särskilda åtgärder som skall vidtas för att arbetsmiljön skall bli tillfredsställande vid arbete med särskild risk, t ex fall från höjd och arbete när montering eller nedmontering av tunga byggelement ingår. Arbetsmiljöplanen kan också ange att alla arbetare skall ha intyg/certifikat/kort som visar att man genomgått lämplig arbetsmiljöutbildning och att alla som vistas på byggarbetsplatsen har fått lämplig information om gällande skyddsregler och har lämplig skyddsutrustning. Läs mer i AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete, 10-12§§, Arbetsmiljöplan (www.av.se/regler).

1.3.7 Samordningsansvar Byggherren har det övergripande samordningsansvaret men brukar i allmänhet delegera samordningsuppgiften till någon av entreprenörerna, vanligtvis huvudentreprenören. Samordningsansvaret innebär att den samordningsansvarige skall organisera en gemensam skyddsverksamhet tillsammans med entreprenörer och andra företag på det gemensamma arbetsstället. Den samordningsansvarige skall t ex tidsmässigt samordna olika företags verksamhet med hänsyn till risker för arbetsskador, se till att allmänna ordnings- och skyddsregler utfärdas och tillkännages samt verka för att de efterlevs m m. Samordningsansvarig sammankallar i ett tidigt skede till startmöte. Vid byggobjekt där montering av betong- och stålelement är av liten omfattning kan startmötet vara i form av telefonmöte eller videokonferens. Den som har samordningsansvar enligt arbetsmiljölagen skall a) se till att en arbetsmiljöplan enligt ovan finns tillgänglig på det gemensamma arbetsstället så snart som byggarbetsplatsen etablerats. b) genomföra eller låta genomföra alla anpassningar i arbetsmiljöplanen och dokumentationen som kan komma att behövas med hänsyn till hur arbetet fortskrider och till de eventuella förändringar som ägt rum på det gemensamma arbetsstället. c) se till att kopia av förhandsanmälan finns tydligt anslagen på byggarbetsplatsen och att den, om det behövs, uppdateras regelbundet. Samordningsansvaret för skyddsåtgärder på gemensamt arbetsställe, innebär inte att den samordningsansvarige i och med denna uppgift tar över respektive arbetsgivares skyddsansvar för dennes egen verksamhet enligt arbetsmiljölagen. Läs mer i Arbetsmiljölagen (AML) 3 kap 6 -7§§ och AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete, 13-18§§, Allmän samordning (www.av.se/regler).

1.3.8 Daglig arbetsmiljöverksamhet För varje projekt organiseras och bedrivs arbetsmiljöarbetet med utgångspunkt från de arbetsmiljöbestämmelser som för närvarande gäller. Med arbetsmiljöbestämmelser menas de lagar, förordningar och föreskrifter som gäller och de arbetsmiljöavtal och andra avtal som är av betydelse för arbetsmiljön. I varje arbetsskede och beslutsprocess tas hänsyn till arbetsmiljön. Delaktighet och planering i arbetsmiljöfrågor är ständigt vägledande i arbetet. Före varje etablering av en arbetsplats görs en


85 av 547

Projektering / Montage riskbedömning av normala och särskilda risker för egen personal och andra som berörs av projektet. Anpassa vid behov arbetsmiljöplanen. Vid startmöten om arbetsmiljöarbetet på arbetsplatsen beslutas om organisation, rutiner, ordnings- och skyddsregler samt övriga regler och åtgärder som krävs för att nå ställda arbetsmiljömål.

Arbetsplatsträff/Skyddskommitté På arbetsställe där minst 50 egna arbetstagare regelbundet sysselsätts, skall det finnas skyddskommitté eller motsvarande. Det är väsentligt att arbetsgivaren, arbetstagarna och skyddsombuden tillsammans avgör hur man skall samverka i det systematiska arbetsmiljöarbetet. Det är ofta praktiskt att utveckla de former för samarbete som redan finns, t ex arbetsplatsträffar, projektoch samverkansgrupper och skyddskommittémöten. Det kan vara värdefullt att föra protokoll vid mötena. Det är viktigt att de som deltar i arbetsmiljöarbetet har tillräcklig tid för uppgifterna och får den information som behövs. Läs mer i AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete, 4§ (www.av.se/regler).

1.3.9 Skyddsombud Arbetstagarna företräds i arbetsmiljöfrågor av lokala och regionala skyddsombud. På arbetsställe där minst fem egna arbetstagare regelbundet sysselsätts skall det bland arbetstagarna utses ett eller flera skyddsombud. Finns på arbetsställe mer än ett skyddsombud, skall ett av ombuden utses att vara huvudskyddsombud med uppgift att samordna skyddsombudens verksamhet. Skyddsombuden har givna roller i arbetsmiljöarbetet genom bestämmelser i arbetsmiljölagen och arbetsmiljöförordningen. Skyddsombudet skall delta i planering, vaka över arbetsmiljön och medverka i skyddsronder. Skyddsombud har rätt att stoppa arbete som innebär uppenbar allvarlig skaderisk för de anställda eller annan person om arbetsgivaren inte finns tillgänglig eller inte vidtagit nödvändiga åtgärder. Arbetet stoppas endast i väntan på ställningstagande från Arbetsmiljöverkets regionala inspektion. Skyddsombud får inte hindras att fullfölja sina uppgifter. Skyddsombud har tillträdesrätt till alla arbetsplatser inom sitt verksamhetsområde.

1.3.10 Skyddsrond Skyddsronder på fastlagda tider är viktigt för en väl fungerande arbetsmiljöverksamhet. I skyddsronden som initieras av arbetsledningen deltar även skyddsombudet och i förekommande fall även under- och sidoentreprenörer. Vid skyddsronden är det bra att ha en checklista att gå efter så att alla arbetsmiljöfrågor behandlas. Arbetsledningen för protokoll vid skyddsronden. Alla allvarliga risker måste snarast rättas till medan mindre risker kan dokumenteras i en handlingsplan. Läs mer på www.prevent.se/verktygfakta/checklistor.

1.3.11 Tillbud Viktigt i det systematiska arbetsmiljöarbetet är att anmäla de tillbud som under andra omständigheter kunnat leda till en arbetsskada. Man brukar säga att många felaktiga beteenden och händelser till slut genererar en allvarlig olycka. Det gäller att snarast uppmärksamma, dokumentera och diskutera såväl avvikelser från gällande instruktioner som felaktiga beteenden hos medarbetare. Varje företag skall ha egna rutiner för att dokumentera och följa upp inträffade tillbud. Tillbudsrapportering kan pågå kontinuerligt men kan också bedrivas genom att lägga in regelbundna kampanjer eller i samband med större förändringar. Kampanjer kan pågå under t ex två veckor. Resultat tas upp på skyddskommittémöten, chefsmöten etc.


86 av 547


1.3.12 Underentreprenörer Den som anlitar inhyrd personal eller underentreprenör är skyldig att, i fråga om det arbete som gäller, följa föreskrifterna om systematiskt arbetsmiljöarbete. Det kan exempelvis gälla att undersöka arbetsförhållandena, bedöma risker, vidta åtgärder och ge instruktioner. Den arbetsgivare som hyr ut arbetskraft eller den som utför underentreprenad kan inte bestämma över platsen för arbetet och inte heller över de lokaler och maskiner som finns där. Det är därför viktigt att denne planerar och följer upp arbetet noga. Det kan gälla valet av arbetsplats, arbetsuppgifter och arbetstid samt summering av erfarenheterna från uthyrningen. Den som hyr ut arbetskraft bör vara uppmärksam på den anställdes totala fysiska och psykiska belastning när han eller hon hyrs ut till olika ställen. Den arbetsgivare som hyr ut arbetskraft eller som utför underentreprenad har kvar sitt ansvar för de anställda och är skyldig att genomföra långsiktiga arbetsmiljöåtgärder exempelvis i fråga om utbildning och rehabilitering.

1.4 Byggherrens och projektörernas roll I föreskriften AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete anges vilka regler som gäller för att åstadkomma en bra arbetsmiljö vid ett byggobjekt. Speciellt tas förberedelser i projekteringen och samordning mellan olika företag upp. Ett viktigt arbete är att upprätta en arbetsmiljöplan enligt nedan.

Den som låter utföra byggnads- och anläggningsarbete skall se till att en arbetsmiljöplan upprättas och finns tillgänglig innan byggarbetsplatsen etableras om …(AFS 1999:3, 10§)

Byggherren har huvudansvaret för att en arbetsmiljöplan upprättas. Varje verksam entreprenör skall medverka vid anpassning av arbetsmiljöplanen till de förutsättningar som gäller för respektive entreprenör. Planen skall finnas tillgänglig under hela byggtiden. Läs mer i AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete, 10-12§§ Arbetsmiljöplan. Arbetsmiljöplanen skall innehålla de allmänna ordnings- och skyddsregler som skall gälla på byggarbetsplatsen. I planen skall vidare anges hur skyddsarbetet skall organiseras. Pågår arbetet samtidigt som annan verksamhet skall detta beaktas i planen. Arbetsmiljöplanen skall även innehålla uppgifter om de särskilda åtgärder som skall vidtas för att arbetsmiljön skall bli tillfredsställande vid arbete med särskild risk, t ex fall från höjd och arbete när montering eller nedmontering av tunga byggelement ingår. En arbetsmiljöplan kan göras mer eller mindre ambitiös. Det finns dock en miniminivå som man måste hålla. Det är naturligtvis viktigt att utforma arbetsmiljöplanen så att den blir ett användbart och levande styrinstrument för arbetsmiljö- och säkerhetsarbetet och inte enbart en "hyllvärmare". Arbetsmiljöplanen skall, för ett byggprojekt där monteringsarbete ingår, bl a innehålla uppgifter om valda metoder, utrustning och förberedelser för olika moment enligt nedan: ●

avspärrning (område, tidpunkter, metoder)

●

kranuppställning och transportleder

●

kommunikationssystem, radio etc

●

förbindelse- och tillträdesleder

●

materialhantering och lagring, inklusive krav på redskap, lyftutrustning, biltyp m m

●

arbetsmetoder vid montering (inklusive svetsning och skruvning)

●

stagnings- och strävningsmetoder

●

skyddsräckessystem, fallskyddsnät eller annat kollektivt skydd

●

personligt fallskydd (om inte kollektivt skydd kunnat ordnas)

●

övrigt personligt skydd


87 av 547


åtgärder vid heta arbeten

●

åtgärder mot buller, vibrationer och luftföroreningar

Arbetsmiljöplanen kan dessutom ange att alla arbetare skall ha intyg/certifikat/kort som visar att man genomgått lämplig arbetsmiljöutbildning och att alla som vistas på byggarbetsplatsen har fått lämplig information om gällande skyddsregler och har lämplig skyddsutrustning. SBUF, Svenska Byggbranschens Utvecklingsfond, har låtit utarbeta en stomme för en arbetsmiljöplan i den s k AMP-Guiden. AMP-Guiden utgör ett tillägg till Microsoft Word och erbjuder mallar, formulär och checklistor för att utforma och bearbeta en arbetsmiljöplan. Med AMP-Guiden följer information om vad en arbetsmiljöplan är för något, vad den ska innehålla och vem som bär ansvar för dess upprättande. AMPGuiden har tagits fram med sikte på den miniminivå som anses gälla. Den ger dock möjlighet till kompletteringar utöver miniminivån för att passa varje företags ambitionsnivå, policy och önskemål. Via AMPGuidens webbplats (www.ampguiden.net) finns ytterligare hjälp och webbaserade resurser kring arbetsmiljöplaner. Där kan du kostnadsfritt hämta hem och installera programmet på din dator.

Förhandsanmälan Den som låter utföra byggnads- eller anläggningsarbetet (oftast byggherren) skall lämna en förhandsanmälan till Arbetsmiljöverkets regionala inspektion om byggarbetsplatsen har omfattningen att den uppfyller någon av nedanstående punkter: ●

arbetet beräknas pågå under längre tid än 30 arbetsdagar och ha mer än 20 personer sysselsätta samtidigt,

●

arbetsvolymen beräknas överstiga 500 mandagar.

Förhandsanmälan skall lämnas innan arbetet påbörjas.

Arbetsmiljöansvar vid projektering ”Den som låter utföra byggnads- eller anläggningsarbete skall vid projekteringen se till att arbetsmiljösynpunkter, avseende såväl byggskedet som det framtida brukandet, beaktas och att olika delar av projekteringen samordnas. Den som tillverkar monteringsfärdiga byggnader eller anläggningar skall på samma sätt se till att arbetsmiljösynpunkter beaktas vid projekteringen. Även arkitekter, konstruktörer och andra som medverkar vid projekteringen skall inom ramen för sina uppdrag se till att arbetsmiljösynpunkter beaktas” (AFS 1999:3 Planering 10-23§§) Planering av stomme, monteringsteknik, ingjutningar för lyft och skyddsanordningar som kan minska arbetsmiljöproblem skall ingå i projekteringen. Planeringen bör ske i samråd med entreprenörens skyddsansvarige. Läs mer i Arbetsmiljölagen (AML) 3 kap 14§ och AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete, 19-23§§, Planering (www.av.se/regler).


88 av 547

Projektering / Montage 2. Riskanalys

De begrepp som används i denna handbok är: Riskanalys: Samlingsnamn för en total genomgång av ett företags eller byggobjekts risker inklusive förslag till åtgärder. Innehåller riskinventering, riskbedömning och förslag till åtgärder. Riskinventering: Inventering av arbetsmiljörisker för ett företag eller ett byggobjekt. Riskbedömning: Bedömning av arbetsmiljöriskers sannolikhet och konsekvens före och efter åtgärd samt om riskerna behöver åtgärdas.

Det finns många skilda faktorer i arbetet som påverkar arbetstagaren fysiskt och psykiskt. Detta kallar man arbetstagarens totala arbetsmiljö. Som exempel kan nämnas buller, luftkvalitet, kemiska hälsorisker och arbetsmiljön relaterat till maskiner samt organisatoriska förhållanden såsom arbetsbelastning, arbetstider, ledarskap, sociala kontakter, variation i arbetet och möjlighet till återhämtning. När man genomför en riskanalys analysera man alla förhållanden som har betydelse för arbetsmiljön. Arbetsgivaren skall ta hänsyn till alla faktorer som kan inverka på den enskildes arbetssituation. Det gäller inte bara sådant som kan påverka arbetstagarens hälsa och säkerhet negativt utan även det som bidrar till nöjda medarbetare och mindre störningar i produktionen. Arbetsgivaren skall enligt föreskriften AFS 2001:1 Systematiskt arbetsmiljöarbete, 8§, regelbundet undersöka arbetsförhållandena, inventera risker och bedöma riskerna för ohälsa eller olycksfall som drabbar arbetstagaren. När ändringar i verksamheten planeras, skall arbetsgivaren bedöma om ändringarna medför risker för ohälsa eller olycksfall som kan behöva åtgärdas. Riskbedömningen skall dokumenteras skriftligt. I riskbedömningen skall anges vilka risker som finns och bedöma sannolikhet och konsekvens av riskerna. För det enskilda företaget ingår riskanalysens föreslagna åtgärder i handlingsplanen. För ett större byggobjekt ingår riskanalysens resultat i den arbetsmiljöplan som skall upprättas (se ovan). Riskanalys skall utföras redan vid kalkylering och projektering av ett byggobjekt. Det är viktigt att riskanalysen görs för hela byggprocessen från kalkylstadiet till brukarstadiet och att åtgärder för att förebygga eller minska riskerna planeras in för hela processen i bl a arbetsmiljöplanen. Läs mer i AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete, 4-9§§ Projektering (www.av.se/regler).

För att kunna genomföra ett säkert monteringsarbete bör man redan i planeringsskedet gå igenom alla arbetsmoment och se vilka risker för personskador som finns. Man kan då hinna utföra förändringar i arbetsmetod eller hinna skaffa fram lämplig utrustning för att minska riskerna innan arbetet startar. Skyddsåtgärder innebär bl a förberedelser i byggelement t ex ingjutningar för skyddsräcken i betongelement, hål i pelare för enklare montering av skyddsräcken och stag. För byggverksamhet kan förutsättningarna ändras på grund av yttre omständigheter. Titta alltid i arbetsmiljöplanen vid nya arbetsmoment. Är förutsättningarna lika eller har de ändrats? Vid behov gör en kompletterande riskanalys och anpassa arbetsmiljöplanen.

Riskanalysen innehåller ●

Riskinventering (beskrivning av förekommande risker)

●

Riskbedömning (bedömning av riskers sannolikhet och konsekvens)

●

Föreslag till åtgärder

En vanligt förekommande och tillräckligt noggrann riskanalysmetod för byggverksamhet är arbetssäkerhetsanalys (ASA). Med hjälp av ASA kan man på ett enkelt sätt systematiskt kartlägga och analysera eventuella risker och påverkande faktorer vid arbeten. En väl genomförd arbetssäkerhetsanalys leder till en bra arbetsmiljö.


89 av 547

Projektering / Montage Tillvägagångssätt vid arbetssäkerhetsanalys – ASA ●

Dela upp större arbeten i mindre arbetsmoment, t ex koppling av pelare på lastbil, montering av pelarstag, montering av bjälklagselement.

●

Inventera riskerna för varje mindre arbetsmoment.

●

Bedöm riskernas sannolikhet (S) och konsekvens (K). Se bedömningsskala nedan och i Bilaga 2.

●

Gör en sammanställning av riskerna där risken (R) = sannolikhet (S) x konsekvensen (K) och undersök var det största behovet av åtgärder finns.

●

Gör en prioriteringsordning.

●

Förebygg de allvarligaste riskerna först.

●

Ta fram de faktorer som påverkar aktuella risker. Försök att finna de faktorer som är lättast att förändra.

●

Bedöm åtgärdsförslagens effektivitet och hur sannolikhet och/eller konsekvens har förändrats. Kollektiva skyddsåtgärder ska vidtas framför individuella (personliga) om inte riskerna kan undvikas med säker arbetsmetod eller på annat sätt. Föreslå åtgärder och besluta om vem som är ansvarig för att åtgärd utförs.

●

Planera in uppföljning och utvärdering.

Arbetssäkerhetsanalysen är en viktig del i utarbetandet av en arbetsmiljöplan. Läs mer i Bilaga 2.

Bedömningsskala • Sannolikheten för olycksfall (S) Bedömningsskala: 0, 1, 2, 3, 4, 5 Underlag: olycksfallsstatistik från t ex ISA (Informationssystemet för arbetsskador, Arbetsmiljöverket) • Konsekvens av olycksfall (K) Bedömningsskala: 0, 1, 2, 3, 4, 5 Antal sjukdagar per olycksfall Underlag: olycksfallsstatistik från t ex ISA • Risk = S x K

3.1 Planering av fallskydd Vid projekteringsarbetet grundläggs förutsättningarna för att åstadkomma ett bra fallskydd. Här kan metoder och byggsätt som eliminerar fallrisker väljas. Man kan också planera och förbereda för infästning av fallskydd, t ex ingjutningar för skyddsräcken, hylsor för förankring av fallskyddsnät etc. All planering av metoder och föreslagen utrustning skall dokumenteras i arbetsmiljöplanen. När upphandling av entreprenader genomförs efter att projektering påbörjats kan metoder och val av teknik behöva anpassas utifrån aktuella företags utrustning och metoder. Dessa diskussioner sker vanligtvis vid startmöten. Arbetsmiljöplanen skall därefter anpassas och revideras vid behov. Inför varje byggprojekt kallar beställaren till ett startmöte. Till dessa kallas berörda personer t ex entreprenörernas kontaktpersoner, företagens egna arbetsmiljöingenjörer, lagbasar, skyddsombud och annan aktuell expertis t ex Previa. På startmötet går man igenom förutsättningarna för objektet och det som gäller beträffande arbetsmiljön. Man grundlägger här en bra och säker produktion. Man går igenom arbetsmiljöplanen och informerar här bl a om vilken utrustning som skall användas vid montering, inklusive tillträdesleder, fallskydd, personlig skyddsutrustning etc. Det är viktigt att inga viktiga frågor utelämnas och att det inte råder några tvivel på hur säkerhetsfrågorna skall lösas. Nedan ges vägledning vid val av utrustning och metoder.


90 av 547


3.4 Förbindelse- och tillträdesleder för monteringsarbetsplatser Bra förbindelseleder innebär effektivare arbete och minskar riskerna för olycksfall. Den permanenta trappan försedd med skyddsräcken utgör en bra tillträdesled till bjälklag. Planera om möjligt in att montera den permanenta trappan före bjälklagselementen och börja montera från trappan. Om detta är omöjligt kan en byggtrappa typ Horisont eller ett trapptorn användas, se figur 6a och 6b. För kortvariga monteringsarbeten, t ex lossning av element eller montering av stagning, kan en rullbar trappa med räcke (TMR) vara användbar, se figur 6c. TMR kan även användas som tillfällig tillträdesled till bjälklag under förutsättning att arbetsplattformen är ungefär i jämnhöjd med bjälklaget och att räckesdelen rakt fram kan demonteras.

a. Byggtrappa

b. Trapptorn

c. Trappa med räck (TMR)

Figur 6. Förbindelse- och tillträdesleder för monteringsarbetsplatser.


91 av 547

Projektering / Montage 4 Hantering och montering

4.1 Montering – begrepp För att säkerställa rätt kvalitet för färdig produkt ska ansvarig personal ha erforderlig kompetens. Ett korrekt utförande grundar för en god arbetsmiljö under monteringstiden varför ett antal begrepp kort beskrivs i följande text.

Kompetens ”Certifierad Arbetsledare” garanterar genomförd utbildning, erfarenhet och lämplighet inom områden stål, betong eller dessa båda i kombination. Läs mera på www.nordcert.se och www.betongvaruindustrin.se.

Grundkontroll Arbetsledare ansvarar för att grundkontroll genomförs på utfört arbete. Den omfattar t ex material, upplagslängder, toleranser, dimensionskontroll, armering, gjutningar, åtdragna skruvförband och utförda svetsförband. Omfattning av grundkontroll anges i BSK och BBK samt i egen kvalitetsplan. Grundkontroll ska alltid dokumenteras.

Tilläggskontrollplan Redovisar kontroll av viktiga och utnyttjade delar av konstruktionen. Kontroll omfattar ofta oförstörande provning som t ex u-ljud och magnetpulverprovning av svetsar och material, ytbehandling, visuell kontroll och stickprov av grundkontroll. Konstruktör anger omfattning av tilläggskontroll. Utförande sker av oberoende kontrollant. Arbetsledare ansvarar och avropar att den utförs.

Monteringsplan Beskriver hur konstruktionen monteras samt hur stabilisering under montering säkerställs. Monteringsplan ska alltid upprättas. Den upprättas av arbetsledaren i samråd med konstruktören.

Svetsplan Anger hur ett svetsförband (t ex balkskarv) skall utföras. Innehåller uppgifter om exempelvis svetsmetod, svetsläge, förvärmning, svetsföljd, fogtyp, materialval. Svetsare skall ha aktuell svetsarprövning för erforderligt svetsförband. Svetsplanen upprättas av arbetsledaren i samråd med konstruktören.

Heta Arbeten Samtliga som arbetar med svetsning, skärning, lödning, arbete med rondell, uppvärmning eller annat liknande arbete med risk för brand ska ha genomgått utbildning Heta Arbeten. Krav på utbildning gäller i nästan alla entreprenader. Utbildningen finns hos bl a Räddningstjänsten.

Lyft- och hanteringsföreskrifter Inhämta alltid leverantörens aktuella föreskrifter för respektive elementtyp.

4.4 Stabilitet, tillfällig stagning, stämp, vägg- och pelarstag etc. (BSK 99, 8:9 och BBK 04, 8:1) Under uppförandet måste man se till att konstruktionen och dess delar är stabila. I många fall är stommen i sig själv inte stabil förrän den är färdigmonterad. Då behövs en tillfällig stagning. Vid otillräcklig stagning kan vindlast eller snedställningskrafter förorsaka ras. Omfattningen av tillfällig stagning beror på monteringsordningen och hur den färdiga konstruktionen är stabiliserad. Hur man skall utföra strävning och stabilisering ska framgå av monteringsplan och vara initierat av den ansvarige konstruktören.


92 av 547


Tillfällig stagning görs som regel med ●

wirestag, se figur 42a,

●

förankringsstag, inklusive vägg- och pelarstag, se figur 42b,

●

diagonaler och kryssförband eller

●

stålstämp och rörställningar.

a. Wirestag

b. Förankringsstag

Figur 42. Stagning

Konstruktionens verkningssätt avgör i vilka riktningar stagning skall utföras på pelare. Inspända pelare och ramar är åtminstone i en riktning, stabiliserade var för sig varför montering och inklädnad normal kan ske i godtycklig ordning. Pelare som beräkningsmässigt betraktas som ledade kan inte belastas utan att de stagas. Stagning av pelare kan göras med wirestag eller förankringsstag. Vid stagning med wirestag måste man se till att dessa är tillräckligt spända och säkrade. Höga fritt upplagda balkar, t ex takbalkar, måste normalt stagas mot vippning innan de blir permanent stagade av takkonstruktionen. Tillfällig stagning av enskilda eller fler takbalkar kan göras med wirestag, se figur 42a. På en byggnad som stabiliseras med diagonalförband får man inte montera väggarna förrän stommen är stabiliserad. Väggar tar upp vindlaster och om stommen inte är stabiliserad kan den blåsa omkull. Man kan dock sätta in tillfälliga förband för den del av stommen som är monterad. Ofta låter man sedan dessa tillfälliga förband sitta kvar. På en byggnad som stabiliseras genom skivverkan i taket, måste hela takskivan vara monterad innan väggarna kan monteras. De flesta missöden med stålkonstruktioner beror på obefintlig eller bristande stagning vid monteringen. Ensidigt belastade bjälklagsbalkar skall stämpas enligt konstruktörens och/eller leverantörens anvisningar. Stämpning av plattbärlag skall utföras enligt leverantörens anvisningar. Betongbalkar som är långa och slanka ska strävas med wire respektive kolvning innan kranen släpper balken, se figur 42a. Betongbalkars rakhet kontrolleras i samband med att kranen släpper. Om balken är sidokrokig mer än 30 mm, justeras detta med avsträvning innan kranen släpper helt. Detta gäller oavsett balkarnas längd. Stålbalkar skall under monteringstiden stagas på överramens balkmitt. Eventuell sidokrokighet justeras i samband med takmontering. Planera för enkel infästning i pelarna, t ex hål i stålpelare och ingjutna hylsor i betongpelare. Undvik svetsning av stämp. Stagningsmetoder skall inte innebära onödiga risker för fallolyckor och andra arbetsmiljöproblem, t ex svetsning, användning av vinkelslip, träffad fallande stämp eller stag etc. Utrustning för strävning och stabilisering är i huvudsak valvstämp, väggstag, kolvningsmaterial (för exempelvis balkar) och wire etc. Montera stämp och stag så att de inte faller även om lasten skulle minska. De kan t ex bindas upp med ståltråd eller annat. Om ett element skadas bör skadans betydelse för elementets bärförmåga, funktion och beständighet klarläggas. Montering kan ske om skadan kan åtgärdas så att elementets bärförmåga, funktion eller beständighet inte äventyras. Avvikelser från bygghandling eller åtgärd som inte anges på någon bygghandling, såsom håltagning, ursparing och slitsar får utföras först sedan det klarlagts att byggnadsdelens funktion inte äventyras. I erforderlig grad skall samråd ske med den som ansvarar för konstruktionshandlingarna.


93 av 547



94 av 547

Projektering / Montage Bilaga 1. Styrande dokument

Arbetsmiljölagen Arbetsmiljöns beskaffenhet - AML KAP 2 1 § Lagens syn på en väl fungerande arbetsmiljö Arbetsmiljön skall vara tillfredsställande med hänsyn till arbetets natur och den sociala och tekniska utvecklingen i samhället. Arbetsförhållandena skall anpassas till människors olika förutsättningar i fysiskt och psykiskt avseende. Arbetstagaren skall ges möjlighet att medverka i utformningen av sin egen arbetssituation samt i förändrings- och utvecklingsarbete som rör hans eget arbete. Teknik, arbetsorganisation och arbetsinnehåll skall utformas så att arbetstagaren inte utsätts för fysiska eller psykiska belastningar som kan medföra ohälsa eller olycksfall. Därvid skall även löneformer och förläggning av arbetstid beaktas. Starkt styrt eller bundet arbete skall undvikas eller begränsas. Det skall eftersträvas att arbetet ger möjligheter till variation, social kontakt och samarbete samt sammanhang mellan enskilda arbetsuppgifter. Det skall vidare eftersträvas att arbetsförhållandena ger möjligheter till personlig och yrkesmässig utveckling liksom till självbestämmande och yrkesmässigt ansvar.

AFS – Arbetsmiljöverkets föreskrifter Arbetsmiljöreglerna i Bygg - grund och utökat avser att täcka in behovet hos flertalet arbetsgivare i byggbranschen. Inget av paketen är dock fullständiga utan kan behöva kompletteras med regler/föreskrifter som berör den lokala arbetsplatsen. En förutsättning är även att (det allmänna) grundpaketet finns tillgängligt.

Bygg – grund innehåller: Handböcker H228

Arbetsplatsens kemikaliekontroll

Föreskrifter 1996:13

Asbest (ändrad genom AFS 2000:26 och 2005:7)

2003:06

Besiktning av lyftanordningar och vissa andra tekniska anordningar

1999:03

Byggnads- och anläggningsarbete

1994:48

Maskiner och vissa andra tekniska anordningar (omtryckt i sin helhet efter

ändringar av AFS 1993:10, ändrad genom AFS 2000:38) 1981:14

Skydd mot skada genom fall

1981:15

Skydd mot skada genom ras

2004:03

Stegar och arbetsbockar

1990:12

Ställningar (ändrad genom AFS 2003:05 och 2004:05)

ADI-broschyrer ADI 161 Anmäl din arbetsskada ADI 564 Fallolyckor inom byggbranschen ADI 574 Förebyggande före byggande ADI 100 Katalog ADI 539 Säkrare bygg- och anläggningsarbete

Bygg – utökat innehåller: Föreskrifter 2004:06

Användning av traktorer

2003:02

Bergarbete

1984:02

Bultpistoler (ändrad genom AFS 2000:35)


95 av 547

Projektering / Montage 1994:53

Enkla tryckkärl (omtryckt i sin helhet efter ändringar av AFS 1993:41)

2001:04

Gasflaskor (ändrad genom AFS 2002:3)

2005:18

Härdplaster

2000:04

Kemiska arbetsmiljörisker

1994:44

Kranhissar vid byggkranar (ändring av Anvisning 131)

1987:18

Slipmaskiner och slipverktyg

1984:03

Spikpistoler (ändrad genom AFS 1993:33, tidigare ändrad genom AFS 1990:1)

1986:14

Sprängarbete (ändrad genom AFS 2000:36)

1991:06

Underhåll av teknisk anordning

2005:15

Vibrationer

Anvisningar Anv 58

Anvisning: Bygghissar och byggkranar

Anv 103 Anvisning: Byggkranhytter Anv 131 Anvisning: Kranhissar vid byggkranar

Läs mer på www.av.se/regler.

Arbetsmiljöregler Föreskrifter och anvisningar som kan vara aktuella vid betong- och stålelementmontering: (AFS-föreskrifter är bindande. Meddelanden och anvisningar är av äldre datum och utgörs i huvudsak av allmänna råd). AFS 1999:3 Byggnads- och anläggningsarbete AFS 1981:14 Skydd mot skada genom fall AFS 1981:15 Skydd mot skada genom ras Anvisningshäftet nr 58 Bygghissar och byggkranar. (ändringar i Med 72:9, AFS 1993:48 och AFS (1994:42). AFS 1983:5 Personlyft med kran (Ändringar i AFS 1987:3 och AFS 1989:19) AFS 1996:7 Utförande av personlig skyddsutrustning AFS 2001:3 Användning av personlig skyddsutrustning (ändring av AFS 1993:40) AFS 2000:38 Maskiner och vissa andra tekniska anordningar AFS 2003:4 Systematiskt arbetsmiljöarbete (ändring av AFS 2001:1) AFS 2003:6 Besiktning av lyftanordningar … AFS 2004:3 Stegar och arbetsbockar AFS 2004:4 Ställningar (ändring av AFS 1990:12)

Standarder Skyddsräcken SS-EN 13374:2004, Temporära skyddsräckessystem - Specifikationer, produktkrav och provningsmetoder

Bärbara stegar SS 2091, Stegar – Bärbara stegar INSTA 650 EN 131 (gäller inte i Sverige)

Personligt fallskydd SS-EN 353-363 Fallskyddssystem och komponenter SS-EN 795/A1 Fallskydd - Förankringsutrustning - Fordringar och provning


96 av 547

Projektering / Montage Ställningar SS-EN 12810-1:2004, Byggnadsställningar - Prefabricerade fasadställningar - Del 1: Specifikationer och produktkrav SS-EN 12811-1:2004, Byggnadsställningar - Del 1: Ställningar - Krav och utförande SS-HD 1000, Byggnadsställningar - Systemställningar - Material, mått, brukslaster och säkerhetskrav

Skyddsnät SS-EN 1263-1, (Utgåva 2) Skyddsnät - Del 1: Säkerhetskrav, provningsmetoder

Lyftredskap SS-EN 818-1 till 8, Kortlänkad kätting för lyftändamål – Säkerhet SS-EN 1677-1 till 6, Komponenter för lyftsling - Säkerhet

Övrigt BBR 2002:19, BBR 10, Boverkets Byggregler, Föreskrifter och allmänna råd BKR, Boverkets Konstruktionsregler, Föreskrifter och allmänna råd BSK 99, Stålkonstruktioner, Boverket BBK 04, Boverkets handbok om Betongkonstruktioner, (Boverkets skrifter finns att ladda ner på www.boverket.se) Infästning i betong, Byggforskningsrådet, T7:1993

EU-direktiv Byggarbetsplatsdirektivet (92/57/EEG) anger minimikrav som inte får underskrivas i EU:s medlemsländer. De svenska föreskrifterna har anpassats till byggarbetsplatsdirektivet. Maskindirektivet (89/392/EEG. Ändringar i 91/368/EEG och 93/44/EEG). Direktivet anger de minimikrav som skall uppfyllas för att en produkt skall få säljas. Bland kraven finns en CE-märkning med åtföljande försäkran om överensstämmelse med gällande krav. De svenska föreskrifterna har anpassats till maskindirektivet.


97 av 547

Projektering / Montage Bilaga 2. Arbetssäkerhetsanalys

Klassificering av risker Sannolikhet för ett olycksfall: S

S=0

Faran helt eliminerad

S=1

Mycket osannolik (<1 gång/10 år)

S=2

Osannolikt (1 gång/10 år)

S=3

Låg sannolikhet (1 gång/3 år)

S=4

Rätt sannolik (1 gång/år)

S=5

Sannolikt (>1 gång/mån)

Konsekvens av ett olycksfall: K K=0

Bagatell

K=1

Mycket liten (1-2 dagars sjukskrivning)

K=2

Liten (3-7 dagars sjukskrivning)

K=3

Kännbar (8-29 dagars sjukskrivning)

K=4

Allvarlig (30-299 dagars sjukskrivning)

K=5

Mycket allvarlig (>300 dagars sjukskrivning)

Risk R=S x K

Åtgärdsförslag Tekniska förändringar Alternativa produktionsmetoder Bättre utformning av utrustning och verktyg Bättre utformade arbetsplatser Förändra arbetsmetoder Fasta skyddsanordningar

Organisatoriska åtgärder Bemanning Löner Organisation av arbetet Organisation av underhåll Planering av utbildning Planering av produktion Framtagande av instruktioner Upprättande av arbetsmiljöpolicy, arbetsmiljöplan etc. Kvalitetsarbete (har stor effekt på arbetsmiljörisker) Mänskliga åtgärder Utbildning Träning Instruktion

Förutsättningar för säkert arbete och produktion 1. Tillförlitlig och ändamålsenlig teknik 2. Rätt organisation och planering 3. Tillräcklig kompetens och erfarenhet


98 av 547

Projektering / Montage 4. Medvetenhet om riskkällor och risksituationer 5. Anpassat riskbeteende 6. Bra underhåll av utrustning och verktyg

En bra riskanalys Täcker alla aspekter – teknik, organisation, arbete Tar till vara den kunskap om produktionen som finns hos olika befattningshavare Bedrivs i linjeorganisationen Utnyttjas konstruktivt till åtgärder Har stöd av ledningen ASA kräver engagemang, fantasi, och kunskaper om produktionssystemet. Det kräver att människorna i produktionen är delaktiga i arbetet och att alla kunskaper och idéer tas till vara

Varning! Ägna inte bedömningen av riskerna så lång tid att det viktigaste åsidosätts – att komma på bra åtgärder.

På nästa sida redovisas ett exempel på en riskanalys för montering av bjälklagselement

Figur 2:1. Exempel på schema för Arbetssäkerhetsanalys av arbetsmomenten lossning och montering av håldäckselement.

Transport I allmänhet bestämmer transportsättet den största möjliga elementdimensionen. Ofta även största elementvikt. På järnväg kan man transportera 45 m långa element. Men glöm inte att planera för transporten mellan lossningsplatsen och själva byggarbetsplatsen. På landsväg kan man transportera upp till 24 m långa element utan problem. För längre transporter erfordras särskilda dispenser. Största tillåtna bredd är 2,6 m, men även för bredden finns dispensmöjligheter. Överstiger bredden 3,1 m fordras vanligen följetransport. Godshöjd upp till 3 m medför vanligen inga problem. Låglastande fordon klarar 3,5 m. därutöver fordras specialfordon. De axel och boggietryck som vägarna tillåter begränsar elementtyngden. Maximal bruttotyngd av 600 KN (60 ton) tillåts idag på de bästa vägarna. I praktiken medför detta en maximal elementtyngd på 390 KN (39 ton).

Montagevägar Redan under projekteringsskedet måste man tänka på hur byggnaden skall monteras. Kranarnas utligg, kranstorlek och underlagets bärighet för stödben bestämmer om man kan montera utifrån eller inifrån byggnaden. När man monterar inifrån en byggnad beror det tillåtna axeltrycket bl a på om betonggolvet gjuts före eller efter att montagearbetet utförs. Lyft och lyftredskap Element lyfts normalt i speciella öglor eller lyftok. Föreskrifter om lyftning och typ av ingjutningsgods för lyft utformas i samråd med elementtillverkaren. Stabilisering under montageskedet


99 av 547

Projektering / Montage Elementtillverkaren kräver som regel att grunden är tillräckligt stabil för att kunna ta upp de belastningar som förekommer under själva montagearbetet. Stagning av elementen och stabilisering av byggnaden under montageskedet utförs vanligtvis med stag eller wirar. Normalt gör elemententreprenören de stagningar som behövs. Efter att montagearbetet avslutats övergår ansvaret för att ta bort stagningsmaterialet på beställaren. Anvisningar för borttagandet får beställaren av elemententreprenören.


100 av 547

Miljö / Betongen

Betongen det moderna stenmaterialet

Byggnadsmaterial och metoder har genomgått en betydande utveckling de senaste femtio åren och prefabricering är idag mycket vanligt förekommande. Byggfysikerna har under samma tid flyttat fram kunskapsfronten och spetskunnandet. Det är därför riktigt att forskarna sprider sina resultat såväl vad gäller inomhusmiljöns beroende av byggnadsutformning, materialval och installationer som byggnadens samspel med den yttre miljön. De inbördes sambanden och också helheten utgår från vad som kommit att kallas "ekologiskt byggande".

Ökad förståelse och en riktig tillämpning av forskningsrönen är av avgörande betydelse för ett både miljöriktigt och hälsoriktigt byggande och boende i framtiden. I Sverige lever över nio miljoner människor, som behöver en bostad, en arbetsplats och också en fungerande infrastruktur. När vi bygger hus och anläggningar skall vi först och främst hålla tillgodo med de råvaror som naturen tillhandahåller på nära håll och i rikligt mått. Det finns en råvara som förekommer rikligare än någon annan. Det är berget. Urberget, kalkberget och andra bergarter finns mer eller mindre överallt i jordskorpan. Betong är ett material, som helt och hållet utgår från berg och sten. Man bryter och krossar kalksten och berg till olika fraktioner. Naturen har redan hjälpt till att göra en del av detta arbete genom att bryta ner berget till sand och grus. Processas kalkstenen till cement och blandar man de krossade fraktionerna med vatten kan människan forma det helt efter egna önskemål. På några timmar hårdnar den flytande massan och blir åter till sten eller om man så vill till betong. Och efter ytterligare en tid i skepnad av ett nytt hus eller en bro. Precis som berget är betongen mycket stark, beständig och hållbar och bidrar med sin långsiktiga hushållning med naturresurser också till en stark begränsning av byggsektorns negativa miljöpåverkan. Det tål att i detta sammanhang påpeka att 40 procent av landets energiförbrukning och hela 50 procent av all elkonsumtion används inom byggsektorn inklusive inom det byggda beståndet av hus och anläggningar. Av energiförbrukningen används cirka 4 procent till nybyggande, hela 95 procent under bruksskedet och den sista procenten under rivningsskedet. Detta talar sitt tydliga språk dvs att det är under byggnadens livslängd man i första hand har anledning att vara sparsam med energiresurserna. Efter ett väl förrättat värv som stomme till ett hus eller som bärande konstruktion till en anläggning kan den prefabricerade betongen återanvändas eller återvinnas. För detta finns en väl utvecklad teknik som också kan frånskilja och återvinna armeringsstålet. En del av den gamla betongen kommer att kunna återvinnas som ballast i ny betong eller lika gärna som betongkross till vägbyggnad eller liknande ändamål. Exempel finns också, då man återanvänt betongelement, som efter demontering kommit till användning i nya bostäder eller industrilokaler. Målet är att inga betongvaror skall behöva gå till deponi eller omvänt skall 100 procent kunna återanvändas i nya hus eller anläggningar eller återvinnas som betongkross. Enligt Boverket är den viktigaste slutsatsen, inom ramen för ett ekologiskt byggande, lika enkel som självklar; det är nödvändigt att se till helheten. Byggnader med tung stomme visar på vinster som kan göras om hela byggnaden studeras som ett system och under dess


101 av 547

Miljö / Betongen beräknade livslängd. Det är även viktigt med beständiga lösningar. Det är vidare ett uppenbart resursslöseri om en byggnad inte får en rimlig brukstid på grund av dålig beständighet, utan istället måste saneras eller rivas i förtid. Miljöarbetet måste dessutom, i ännu högre grad än i dag, bli ett naturligt inslag i projekteringsarbetet, bland annat för att de byggnadsfysikaliska utmaningarna skall kunna lösas redan innan de införs i produktionen. Betongen är således ett byggmaterial med gröna förtecken, dvs ett material som tillvaratar det ekologiska byggandets möjligheter. Vad är då naturligare än att använda betongelement när man bygger för ett rustikt och uthålligt samhälle.


102 av 547

Miljö / Sunt byggande

Vad betyder ekologiskt, miljöanpassat och sunt byggande?

Det absolut viktigaste svaret på denna fråga är lika enkelt som det är självklart; det är nödvändigt att se till den miljömässiga helheten. Lösningar som fungerar väl och är bra miljöval i en situation kan vara ett dåligt alternativ i annan situation med andra förutsättningar. Byggnader utförda med tung stomme visar på vinster som kan göras vad gäller effekt och energiåtgång om hela byggnaden under dess livslängd studeras och optimeras. Analyser där hela byggnaden studeras som ett system måste utföras för att göra den så resurseffektiv som möjligt. Det är även viktigt med beständiga lösningar. Det är ett uppenbart resursslöseri om en byggnad inte får en rimlig brukstid, på grund av dålig beständighet, utan istället måste saneras eller rivas i förtid. Lyfts blicken ytterligare något så måste självfallet byggnaden integreras med det övriga samhället, dess infrastruktur och resurstillgångar för att finna så bra och uthålliga lösningar som möjligt. Projektera miljöanpassat I framtiden kommer miljöarbetet att, i ännu högre grad än idag, bli ett naturligt inslag i projekteringsarbetet. Därför är det viktigt att de byggnadsfysikaliska utmaningar som kan uppkomma när nya lösningar lanseras, löses redan innan dessa införs i produktionen. Vad som krävs är att genom vidare forskning utreda de byggnadsfysikaliska effekter som uppkommer när olika material kombineras, nya konstruktionslösningar eller nya material används. Speciellt fuktsäkerheten är en viktig komponent i framtagandet av beständiga tekniska lösningar. Men även i detta nya kunskapsområde gäller fortfarande alla välkända teorier om hur värme, luft och fukt transporteras och påverkar material. Det gäller att, på ett korrekt sätt, tillämpa dessa kunskaper på de nya förutsättningarna. Brukarskedet viktigt Ibland får brukarskedet en alltför liten uppmärksamhet vid miljöbedömningar. Detta är mycket felvisande då brukarskedet för en byggnad, förhoppningsvis, är mycket långt. I flera exempel visas att detta skede har mycket stor betydelse, speciellt beträffande energianvändning. Det kan konstateras att både fastighetsägaren och brukaren i stor utsträckning styr byggnadens miljöpåverkan. Gammal byggteknik och ny Att använda gammal byggnadsteknik antas vara det samma som bra byggande. Ett budskap som ofta framförs i samband med ekologiskt byggande är: "Använd gammal beprövad teknik och beprövade material". Ofta glöms, eller förbises, att erfarenheten av gamla material och konstruktioner inte alltid är den bästa. När beprövad teknik och beprövade material rekommenderas glöms det ofta bort att i allmänhet är inte belastningarna desamma som förr. Dessutom sköts underhållet av materialen med tids och kostnadseffektiva metoder idag. De gamla materialen kräver ibland ett underhåll som fastighetsägare eller de boende kanske inte är beredda att ta på sig i dag – och då blir det heller inte gjort! Att generellt bannlysa andra material än de gamla beprövade leder dessutom till teknisk och kulturell stagnation och kan i vissa fall leda till onödigt slöseri med naturresurser, till exempel energi. Gamla beprövade material och gammal byggnadsteknik kan således komma att fungera annorlunda med de nya belastningar och underhållsmetoder som de utsätts för i moderna byggnader. Detta kan ställa till problem; både för den inre och för den yttre miljön. Minskas uppvärmningsbehovet med en tung byggnadsstomme? En byggnad med en tung stomme kan utnyttjas till att lagra temperaturens dygnsvariationer. Möjligheterna till att lagra säsongsvariationer är försumbar. Byggnader med låga Uvärden och en tung stomme ger möjligheter till energibesparingaringar genom att dämpa temperaturvariationerna över dygnet och därmed sänka uppvärmnings och kylbehoven för dalar och toppar i innetemperaturen. Är naturliga material sunda?


103 av 547

Miljö / Sunt byggande Även giftiga och hälsovådliga material kan vara naturliga, det vill säga, finnas i naturen. Därför är benämningen naturliga material oegentlig om "sunda material" avses. Ger låg energiförsörjning dåligt inomhusklimat? Energihushållning är en mycket viktig del i både det inre och yttre miljöarbetet inom byggsektorn. Det finns inte någon konflikt mellan energihushållning och ett gott inneklimat. Är lokala råvaror alltid ett klokt val? Det är bättre att använda råvaror som ger ett lägre energibehov under bruksskedet än att ta speciell hänsyn till transportenergin! Kom ihåg att bruksskedet är den dominerande tidsfasen ur energisynpunkt. Den är mycket lång: 50–70–100 –200 år. Överskatta därför inte betydelsen av byggskedet. För mer information om ekologiskt byggande ta del av innehållet i Boverkets rapport med

samma namn som ingår i Boverkets regeringsuppdrag "Bygg för hälsa och miljö". Uppdraget innebär att Boverket genom goda exempel ska visa hur vi kan bygga och bo miljö och hälsoriktigt.


104 av 547

Miljö / Miljöegenskaper

Betongens miljöegenskaper kartlagda Betong har för många kommit att framstå som en symbol för det moderna industrisamhällets miljöproblem. Klart är dock, att betongen kan betraktas som ett sunt material med tillhörighet i kretsloppssamhället. Men då måste cementindustrin minska sitt koldioxidutsläpp som i industrivärlden svarar mot ca 2% av det samlade koldioxidutsläppet. Detta säger Björn Gillberg, Miljöcentrum. Det bör i detta sammanhang dock nämnas att i stort sett all den koldioxid som avges vid cementbränningen på sikt kommer att bindas i betongen genom naturlig s k "karbonatisering". Detta är visserligen en långsam process men den innebär faktiskt att betongen på sikt konsumerar nästan lika mycket koldioxid som den cement som finns i betongen avgav vid cementtillverkningen. Koldioxidbalansen återställs alltså i stor utsträckning. I princip kan betong betraktas som ett naturmaterial, eftersom råvarorna huvudsakligen utgörs av cement (dvs kalksten, gips, sand och järnmalm), grus och vatten menar Björn Gillberg, Miljöcentrum. Smärre mängder syntetiska tillsatser förekommer dock. I motsats till många andra material påverkar betongen pga sin beständighet i ringa utsträckning ekosystemet. I själva verket kan betong användas, för att hålla vådliga ämnen borta från ekosystemet, genom att de blandas in i betongen. Betongindustrins direkta miljöpåverkan är liten jämfört med tillverkningen av cementråvaran och huvudsakligen hänförlig till grus och bergtäktverksamhet samt transport av ballasten till betongfabriken och uttransport av färdigvara till konsumenten. Betongtillverkning är i praktiken en "åkeriverksamhet" kombinerad med blandning av råvarorna under tillsats av vatten och små mängder betongtillsatser. I framtiden kommer uttaget av naturgrus att begränsas avsevärt till skydd av landskapsbilden och grundvatten. I sammanhanget skall beaktas, att det går åt ca fyra gånger mer energi för att producera ballast genom krossning av berg jämfört med om naturballast används. Betong är ett oorganiskt stenmaterial och är därför i princip ett "sunt material". Visserligen innehåller betong små mängder av organiska tillsatsmedel – mindre än 0,05 viktprocent. Man har inte kunnat påvisa några skadliga emissioner från torr betong.

Från vaggan till graven Det nordiska projektet Miljöanpassad betong är en av de största enskilda livscykelanalyser som gjorts inom svensk byggindustri. Resultaten visar att betongens miljöprofil redan i produktionsskedet står sig väl jämfört med andra material. I ett längre tidsperspektiv får betong ännu bättre jämförelsevärden tack vare materialets fördelaktiga egenskaper i brukarskedet. Analysarbetet har utförts av fristående institut i Sverige, Norge och Finland, där oberoende experter utarbetat en modell för beräkning av miljöpåverkan i en fullständig livscykelanalys. Cement, betong och betongprodukter har undersökts med denna metod, och materialens miljöbelastning har utvärderats från stenbrott, cementugnar, transporter och byggverksamhet till underhåll, uppvärmning, rivning och omhändertagande. För husstommar och vägbeläggningar har miljöeffekterna av olika materialval undersökts. Representanter för bl a stål , trä och asfaltindustrin har också deltagit inom respektive produktstudie. Dessutom har en särskild studie av avloppsledningar i betong genomförts och i projektets förlängning också en livscykelanalys för betongelement. Brukarskedet viktigast


105 av 547

Miljö / Miljöegenskaper När man på detta sätt studerar materialens hela livscykel i en byggnad ser man att miljöeffekterna under brukarskedet är helt dominerande. Den påverkan som ett material har på byggnadens energiförbrukning, underhåll och reparationer under byggnadsverkets livslängd är mycket väsentlig. Därför bör miljöfokus ligga på brukarskedet snarare än på tillverkningsskedet, även när det gäller val av material. Stommens miljöpåverkan Vid Chalmers Tekniska Högskola har man i en undersökning jämfört hur olika stommaterial påverkar en byggnads totala miljöprofil. I studien granskas sju olika konstruktioner i stål, betongelement och platsgjuten betong. Utvärderingen omfattar både kontor och flerbostadshus. Analysen är gjord i tre steg: nyproduktion, användning under 50 år, rivning och kvittblivning. Resultaten visar att en byggnads miljöpåverkan till mer än 80 procent sker under brukartiden, fastän det enbart är energiåtgången för husets uppvärmning – den dominerande miljöbelastande faktorn – som medräknats i undersökningen. Tunga stommar är värmetröga. Detta sparar energi genom att såväl uppvärmnings som kylbehovet minskar.

Värmelagring, livslängd, underhåll När man jämför betong, trä och stålstommars respektive miljöbelastning enbart i tillverkningsfasen visar det sig att skillnaden är så liten att den är försumbar i ett längre perspektiv. I stället är det miljöegenskaperna under brukarskedet som byggherrarna således bör fokusera på. God värmelagringskapacitet och lång livslängd med lågt underhållsbehov är de viktigaste kriterierna för att få en stomme med låg total miljöbelastning. De redovisade studierna bygger på konstruktioner som uppfyller lägsta godtagbara normstandard avseende funktionskrav. Därutöver bör man också kräva att stommen uppfyller de boendes krav på klimat, ljudisolering, brandisolering, stabilitet, vibrationer mm. Här har tunga stommar ytterligare fördelar jämfört med lätta.


106 av 547


Brukarskedet har helt dominerande betydelse för en kontorshusstommes energiförbrukning och därmed miljöpåverkan. Figuren visar att den gynnsamma värmelagringseffekten hos tunga kontorsstommar därmed kan vara lika stor som byggnadens hela energiförbrukning.

Sunt byggande Syftet med projektet "Sunt Byggande" är att sprida kunskap om hur betong kan användas för att skapa sunda och goda miljöer för bostäder och arbetslokaler. Akustik, klimat, brand och materialets miljöpåverkan är frågor som har behandlats och redovisats i en publikationsserie. För att undersöka hur olika "klimatskapande åtgärder" upplevs av de boende har enkätundersökningar genomförts i tre flerbostadshus med tegel respektive betongstomme. Vid projekteringen av samtliga hus har en god inomhusmiljö eftersträvats. Studien omfattar det "tysta huset" i kvarteret Bollen i Lund, det allergikeranpassade huset "Sundbo" i Göteborg samt ett klimatutjämnande hus i kvarteret Röjningen, Åby. Resultaten av enkätundersökningarna har sedan jämförts med resultaten från den sk Stockholmsundersökningen som genomfördes 1991–92, där 10 000 personer fick svara på frågor om sin inomhusmiljö. Betongen har två viktiga egenskaper som bidrar till god inomhusmiljö, värmekomfort och ljudisolering. Den tunga stommen i ett betonghus lagrar värme som sedan avges långsamt. Detta gör att man kan vädra ordentligt utan att huset kyls ut. En stomme av betong bidrar också till att stänga ute störande ljud, vilket undersökningarna från kvarteret Bollen bekräftar. Resultaten av undersökningen visar att betong, använd på rätt sätt och väl uttorkad, ger sunda och hälsosamma inomhusmiljöer för flera generationer.

För mer information om betongens miljöegenskaper ta del av innehållen i Cementas publikationer Cementa och miljön och Betongens miljöegenskaper kartlagda, Betongforums vitbok om betong och miljö, Cementas LCCanalys om betongelement och SACAs broschyr Tillsatsmedel för betong.


107 av 547



108 av 547

Miljö / Teknikum

Teknikum i Kalmar byggdes för hälsa och miljö De resurser som används under en byggnads livslängd har länge betraktats som oändliga. Med en ökande befolkning och ett ständigt uttag av naturresurser är det viktigt att även vi i Sverige kan föregå med gott exempel och bygga och förvalta resurssnålt. Teknikum vid Högskolan i Kalmar har tagit detta ad notam och ståtar nu med en resurssnål byggnad, som syftar till att under normaldrift vara 100% självförsörjande vad gäller uppvärmning och till 95% vad gäller vattenförbrukning. Stora materialmängder avsätts i byggsektorn. Det är då viktigt att möjligheterna till materialåtervinning och energiutvinning effektivt tillvaratas. Byggsektorn står inför en betydande miljöanpassning och möjligheterna att spara råvaror och energi är stora. Den stora resursförbrukningen i vårt moderna samhälle har ett högt pris i form av förorening av luft och vatten, uttunning av ozonskiktet och bidrag till växthuseffekten. Även byggsektorn måste ta sitt ansvar för att en ändring kommer till stånd. Konsulter, materialtillverkare, entreprenörer och byggherrar har alla en roll i utvecklingen av det långsiktigt hållbara samhället och vidare är samverkan mellan byggsektorns olika aktörer ett nyckelord i miljöutvecklingen. Miljöfrågorna är visserligen stora och komplexa men det hindrar inte att varje enskild aktör måste ta sitt ansvar. I projektet Högskolan i Kalmar, betonades tidigt att fyra faktorer skulle vägas lika vid utformningen och också ligga till grund för högskolans värdering av anbuden, nämligen funktion, ekonomi, gestaltning och ekologi. De fyra faktorerna skulle i samverkan bearbetas och optimeras till ett färdigt förslag, dvs att bygga ett funktionellt teknikhus, med spännande gestaltning, ekologisk prägel och rimlig hyra. Byggprocessen och val av byggmaterial Valet av byggmaterial är naturligtvis avhängigt valet av konstruktion och byggmetod. Alla byggmaterial samverkar i konstruktionen med andra material. Konstruktionstypen bestäms i de tidiga skedena, dvs under planerings och projekteringsstadiet. När konstruktionstypen väl är vald är möjligheterna att välja material mer begränsade. De viktiga miljövalen skall därför göras i ett tidigt skede i byggprocessen. För Teknikum fanns goda möjligheter att väga in miljöfaktorerna vid val av byggnadens utformning, konstruktion och byggmaterial genom en tidig samverkan mellan de berörda aktörerna, som då beaktade de krav som ställts med avseende på funktion, miljöanpassning, byggteknik etc. Enligt konstruktionsbeskrivningen valdes som stomme prefabricerande håldäcksplattor respektive massiva plattor på bärande stålstomme och som källarbjälklag prefabricerade plattbärlag med pågjutning. Fasaderna, dvs ytterväggarna, består av sandwichelement med slät yttersida respektive en yttersida med spritputskaraktär. Trapporna är också prefabricerade i betong och har en beläggning med kalksten, alternativt cementmosaik. Konstruktionstyp och byggmetod inverkar också stort på möjligheterna att undvika fuktproblem, påverka drift och underhållsfrågor samt möjligheten att demontera och återanvända material och konstruktioner. För Teknikum valdes därför en hög grad av prefabricering och konfektionering (måttbeställning), vilket även minskade det avfall som normalt uppkommer på en byggarbetsplats. Prefabriceringen innebar också att byggnationen kunde ske snabbare, vilket i sin tur gav större säkerhet mot fukt och också mindre risk för emissioner. Valet av byggmetod och val av byggmaterial skedde också utifrån miljöhänsyn, avseende bland annat tillverkarens miljöarbete (tillverkningsmetoder), transportsätt, möjligheten att återanvända produkten och produktens innehåll av skadliga ämnen. I detta arbete intog användandet av miljödeklarationer en central position.


109 av 547

Miljö / Teknikum

Teknikum i Kalmar är ett exempel på ett byggobjekt där beställaren medvetet valt en hög grad av prefabicering för att öka säkerheten mot fukt, påverka drift och underhållskostnaderna och få möjligheten att demontera och återanvända material och konstruktioner. Återanvändning – byggnaden kan demonteras och byggas upp på nytt Materialet och byggtekniken har valts för att anpassas till kravet att materialen skall kunna återanvändas alternativt återvinnas. Vägledande för valen av byggteknik och byggmaterial för Teknikum har varit prefabricering och att flera funktioner skall kunna uppfyllas av samma material/byggsystem. Valet av prefabricerande element möjliggör en framtida demontering och därmed återbruk av elementen. Exempel på tillvägagångssätt vid val av system (byggmetod) och material är valet av ytterväggar. Till ytterväggar har använts prefabricerade betongelement, vilka fyller ett flertal funktioner, dvs krav som hela tiden har eftersträvats under projektering och byggande. Betongelementen är av sk sandwichkonstruktion, vilket innebär att de består av två skivor betong med mellanliggande isolering. De funktioner som fasadelementen, dvs ytterväggarna i betong tillgodoser är bland andra att de är • Bärande och utgör upplag för bjälklagen • Isolerande och utgör också en tung värmetrög konstruktion • Skyddande mot brand • Ljudreducerande, vilket är viktigt för byggnader intill hårt trafikerade gator • Färdiga ytor, såväl in som utvändigt, endast målning eller tapetsering behövs • I det närmaste underhållsfria, kräver minimalt med underhåll • Återanvändningsbara, vilket innebär att de kan demonteras och återanvändas För mer information om Teknikum i Kalmar ta del av innehållet i Boverkets rapport med samma namn och som ingår i Boverkets regeringsuppdrag "Bygg för hälsa och miljö". Uppdraget innebär att Bolaget genom goda exempel skall visa hur vi kan bygga och bo miljö och hälsoriktigt.


110 av 547

Miljö / Byggvarudeklarationer

Betongvaruindustrins byggvarudeklarationer

Bakgrund och syfte Byggsektorns Kretsloppsråd redovisar i sin handlingsplan "Miljöansvar för byggvaror inom ett kretsloppstänkande ett utvidgat producentansvar" ett unikt samarbetsprojekt omfattande hela byggsektorn. Ett av rådets åtaganden är att tillse att anvisningar skall finnas tillgängliga för framtagandet av byggvarudeklarationer. Målet är att alla tillverkare och leverantörer av byggvaror ska vara införstådda med hur man bör deklarera sina varor. Syftet med byggvarudeklarationer är att materials och produkters innehåll skall redovisas i vad mån dessa under sin livscykel påverkar miljön och deltar i kretsloppet. Rätt utformad blir en deklaration en värdefull dokumentation av en byggnads innehåll, en handling som i likhet med drift och underhållsinstruktioner följer huset under hela dess livslängd. Deklarationerna kan sägas vara ett bra medel för att kommunicera LCI (livscykelinventering) till beställare och användare. Ett frivilligt åtagande Det finns inte någon lagstiftning som tvingar fram ett brukande av byggvarudeklarationer utan användandet är ett frivilligt beslut för varje företag. Däremot är ett bruk av byggvarudeklarationer starkt att rekommendera eftersom byggbranschen som helhet ställt sig bakom detta åtagande. Dessutom kommer sannolikt olika målgrupper att i ökad utsträckning efterfråga deklarationer och de företag som inte följer med i utvecklingen kan drabbas negativt ur konkurrenssynpunkt. Det bör också observeras att i nyutkomna AF AMA 98 står att läsa under punkten Varor mm (AFC.26) "För vara som ingår i entrepenaden skall entreprenören snarast efter anfordran tillhandahålla byggvarudeklaration. Byggvarudeklaration skall innehålla redovisning av varans innehåll och miljöegenskaper". Kretsloppsrådets guide Som en plattform för verksamheten med byggvarudeklarationer har en arbetsgrupp på Kretsloppsrådets uppdrag utarbetat anvisningarna "Byggvarudeklarationer ett led i byggsektorns miljöansvar för byggvaror". Skriften finns att köpa hos Svensk Byggtjänst i Stockholm, 08457 10 00.


111 av 547

Miljö / Arbetsmiljö

Byggplatsens arbetsmiljö Grundläggande för en bra arbetsmiljö är att gällande regler och bestämmelser beaktas i samband med planering och projektering.

Bygga med betongelement innebär att man har goda förutsättningar för en bra arbetsmiljö på byggplatsen. Det är naturligt att dessa förutsättningar tillvaratas. En bra arbetsmiljö är också ett nödvändigt produktionsmedel för bättre lönsamhet och arbetstrivsel. Ett exempel: Stom och fasadmontering kan utföras i etapper antingen utsträckta i plan eller varje husdel monterad till full höjd. Kyla, nederbörd och vind talar här för det sistnämnda alternativet – för såväl arbetsmiljö, effektivitet som ekonomi. I en bra arbetsmiljö beaktas fyra delfrågor, nämligen • tekniskt arbetsskydd • ergonomi • arbetshygien • psykosociala frågor Byggproduktionen är hela tiden föränderlig jämfört med den fasta industrin och det ställs därför också särskilda krav på samordning och samverkan. Bra arbetsmiljö är en kvalitetsfråga. Liksom i kvalitetsstyrning krävs • att frågorna beaktas tidigt i projektet • att de inblandade medarbetarna har en lämplig utbildning och har aktuell information • att det hela tiden utvecklas förbättrade produktionsmetoder • att man har ändamålsenliga kontrollrutiner och former för uppföljning Byggherren och projektörerna kan med erforderlig kunskap om byggplatsens villkor tidigt i processen förbättra arbetsmiljön.

"Rent bygge" betyder mindre störningar, färre olycksfall och ökad arbetstrivsel. Arbetsskydd och ergonomi Monteringen av förtillverkade betongelement skapar bra arbetsmiljöförutsättningar av främst skyddsteknisk och ergonomisk art. Det går snabbt att resa en betongelementstomme. Följden blir lätt att anordningar som ställningar, skyddsräcken etc dock kommer i andra hand eller helt uteblir.


112 av 547

Miljö / Arbetsmiljö Eftersom man så gott som uteslutande använder lyftanordningar vid montering kan man få den uppfattningen att någon tung hantering ej förekommer. Mottagning och inpassning av betongelement ställer dock krav på montören. I många fall utförs en montering vid en bjälklags eller schaktkant varvid montören omedvetet "spänner" kroppen. Dessa problem minskar radikalt när kanten skyddas med räcke eller att man i större utsträckning använder säkerhetssele med lina. I vissa fall kan skyddsnät vara den bästa lösningen. Så långt möjligt skall utformning, metod och montage väljas så att det för vanliga oskicket att använda stege minskar. De möjligheter som finns med fjärrutlösning från mark av lyftredskap, korg i krankrok, rullställningar etc skall i stället tillvaratas.

Exempel på skydd vid arbete på balk. Monteras före lyft.

Betongelementstommens stabilitet måste alltid vara säkerställd. Monteringsföljden måste anpassas till den aktuella byggplatsens läge och tillgängliga utrymmen för kranar. Objektsanpassade hanteringsanvisningar skall finnas vid monteringens början. Redan under betongelementtillverkningen är det viktigt att hänsyn tas till hur de skyddsanordningar som erfordras vid montering, exempelvis skyddsräcken, säkerhetssele med lina, arbetsbrygga, skall kunna fästas. Betongelementen måste även vara förberedda för de infästningar och avsträvningar som erfordras vid transport, mellanlagring och montering. Alla dessa detaljer skall finnas redovisade på aktuell ritning

Bjälklagskanter skall liksom öppningar och schakt ha skyddsräcken eller för de senare vara övertäckta.


113 av 547

Miljö / Arbetsmiljö Fördelar med elementbygge Arbetsmiljön vid kompletterings och installationsarbeten blir bättre genom att en stor del av arbetet kan göras i "klimatskyddat hus". I tätort där utrymmet ofta är begränsat av omkringliggande hus och trafik har elementbyggandet stora fördelar ur arbetsmiljösynpunkt. Byggplatsen blir befriad från formar, armering, virke och byggspill. Minskning av mängden byggavfall och strävan att uppnå "ett rent bygge" bidrar erfarenhetsmässigt till minskning av förekomsten av olycksfall och en ökad produktivitet. Det är inte ovanligt att byggavfallet kan minska med en tredjedel vid övergång till ett byggsystem med stor andel förtillverkning. Förtillverkade trappor och den permanenta hissen kan oftast färdigställas och användas under byggtiden, och är i andra fall komplement till utvändiga trapptorn och bygghiss och utgör då också utrymningsväg vid eventuell brand. Samverkan – påverkan Projektör, elementtillverkare, montör och entreprenör kan genom samverkan påverka ett objekts utformning så att man på ett bra sätt tillgodoser kraven på en bra arbetsmiljö och en rationell produktion. Samverkan innebär bl a att varje entreprenör har skyldighet och ansvarar för att hans åtaganden kan utföras på ett säkert sätt. Samverkan skall ske dels mellan de entreprenörer som redan finns på arbetsstället men också med dem som skall utföra sitt arbete i ett senare skede.

Den monterade ytterväggen utgör en utmärkt klimatskärm under arbetet med installationer och inredning. Väl genomarbetade bygghandlingar och kunskap om byggplatsens problem är till stor fördel när arbetsmiljöåtagandena skall fastläggas. Hanteringsinstruktion Transport, lagring, lyftning och montering av betongelementet skall följa de riktlinjer som finns angivna i skriftliga hanteringsinstruktioner. För ytterligare information om byggplatsens arbetsmiljö ta del av innehållen i Elementsektionens publikation nr 31 A Arbetsmiljö och SBIs och Elementmontageföreningens handbok Bra arbetsmiljö vid stål och betongelementmontering.


114 av 547

Miljö / Arbetsmiljö

Om den permanenta hissen i de förtillverkade trapporna färdigställs under byggtiden kan de ofta ersätta den traditionella bygghissen och det utvändiga trapptornet.


115 av 547

Miljö / Källor

Källor 1 Boverkets rapport Ekologiskt Byggande 2 Boverkets rapport Teknikum i Kalmar 3 BFRs studie PlatsbyggePrefabbygge inom Sticklingehöjden, Lidingö 4 Byggsektorns Kretsloppsråds handlingsplan för miljöansvar för byggvaror inom ett kretsloppstänkande 5 Cementas broschyr: Cementa och miljön 6 Cementas broschyr: Betongens miljöegenskaper kartlagda 7 Cementa LCC analys av betongelement 8 SACAs broschyr Tillsatsmedel för betong 9 SBIs och Elementmontageföreningens handbok Bra arbetsmiljö vid stål och betongelementmontering 10 BetongForums vitbok om betong och miljö 11 Betongvaruindustrins byggvarudeklarationer; anvisningar och förslag till deklarationsblankett. 12 Betongvaruindustrins handbok, Säker arbetsmiljö vid montering av betong och stålelement 13 Arbetsmiljöverkets föreskrifter AFS. Handböcker, föreskrifter, ADIbroschyrer och anvisningar.


116 av 547

Byggfysik / Akustik / Inledning

Inledning Kortfattade råd om arbetsgång, för byggherre, arkitekt och konstruktör finns i avsnittet Checklistor

Betong är ett tungt och styvt material med dokumenterat goda ljudegenskaper. En EN standard för ljudisoleringsberäkningar förenklar projekteringen av betonghus avsevärt. Med stomkonstruktioner i betong, ljudprovade tilläggsprodukter och genomtänkta lösningar kan man vara säker på att nå hög ljudklass i bostäder och lokaler. Betong isolerar på ett naturligt och effektivt sätt mot störande ljud utan att kräva stora bygghöjder. Styva betongelement som inrymmer flera rum ger bra lågfrekvensisolering. Stomljud och stegljud reduceras effektivt med vibrationsisolerande lösningar och stegljudsdämpande golvbeläggningar. Ljudprojektering av hus med betongelement och ljudprovade tilläggskonstruktioner kan numera göras med lättanvända datorprogram som följer svensk och internationell standard. Med datorns hjälp kan man enkelt förutsäga ljudisoleringen även när man bygger med nya och mer varierade planlösningar och material. Därför är det tryggt att arbeta med betongkonstruktioner i projekt där det ställs krav på god ljudmiljö. Denna skrift redovisar ljudegenskaper för betongelement och visar på detaljer som man bör tänka på vid projektering och genomförande.

Checklistorna ger en bra överblick över de frågor som respektive part har att hantera. Checklisotrna hänvisar detaljfrågor till nedanstående avsnitt i handboken.

Ljudkrav enligt svensk standard Ljudkrav kan anges som en ljudklass enligt SS 25268 (bostäder) eller SS 02 52 68 (lokaler). BBR ställer skärpta krav på ljudisoleringen i bostäder jämfört med tidigare byggnormer. Väggar och bjälklag skall isolera effektivt mot musik (basljud) och stegljud. Installationer får inte orsaka bullerstörningar. Fasader skall skydda mot trafikbuller. I kontor, skolor, hotell och vårdbyggnader efterfrågas normalt god luftljudsisolering vid medelhöga frekvenser (röster och andra ljud från verksamheterna). Mot likalen för musik krävs extra skydd mot korsljud. Kravspecifikationer bör baseras på ljudklassningsstandarderna. De olika typerna av ljudkrav (luftljud, stegljud, installationsljud, trafikbuller etc.) är samordnade inom respektive ljudklass. Standarderna har utformats så att kraven i stora drag är anpassade till verksamheterna, även om vissa justeringar kan behövas i enskilda projekt. Råd och anvisning om lämpliga kontrollmetoder anges för respektive typ av ljudkrav. Standarderna kan laddas ner från www.sis.se (betaltjänst)


117 av 547

Byggfysik / Akustik / Stommen

Stommen och planlösningen inverkar En god ljudmiljö skapas genom att utnyttja betongelement och tilläggskonstruktioner på ett effektivt sätt. Stora bjälklagselement, flytande golv och lätta väggkonstruktioner ger bra ljudisolering vertikalt. Tunga lägenhetsskiljande väggar ljudisolerar effektivt mellan lägenheter. Ljudisoleringen beror både av elementtyp och planlösning. Numera finns lättanvända standardprogram och databaser som förenklar projekteringsarbetet. Ljudisoleringen hos en tung och styv betongstomme påverkas av planlösningen. När tunga bjälklag och lätta väggar placeras in så att ljudenergi kan ledas bort från skiljekonstruktionen kan ljudisoleringen höjas utan att kostnader, vikt eller utrymmesbehov ökar. Man kan tala om en ”fördelningseffekt” när stomljudet leds bort. Betongbjälklag som ligger upplagda på rumsskiljande massiva upplag får försämrad ljudisolering därför att stomljudet stängs inne, vilket dock kan kompenseras med ökad tyngd eller tilläggsisolering. Motsvarande gäller för väggelement. Ljudisoleringsförmågan i en viss typ av betongelement varierar därför upp till 6 dB med spännvidd och anslutande konstruktioner. Skillnaden mellan olika planlösningar kan utgöra en eller flera ljudklasser i byggnad. Horisontell ljudisolering måste också beaktas. Tunga väggar isolerar effektivt mot direkt ljudtransmission genom väggen. Flanktransmission, det vill säga ljud som leds via anslutande konstruktioner, hindras också genom att tunga väggar ger ökad knutpunktsdämpning. Om man använder lätta lägenhetsskiljande väggar och öppna planlösningar uteblir knutpunktsdämpningen och bjälklagens ljudisolering kan behöva förstärkas i motsvarande grad. Detta kan göras genom att använda tyngre och styvare bjälklagselement. Sambanden mellan stommens utformning och ljudisoleringen finns beskrivet i en svensk, europeisk och internationell standard, SSEN 12354 (ISO 15712), del 13. För att beräkna ljudisoleringen mellan rum enligt standarden finns numera ett lättanvänt datorprogram (se faktaruta BASTIAN). I programmet kan man beräkna ljudisoleringen med uppgifter om avskärmande och anslutande element, med hänsyn taget till fördelningseffekter och flanktransmission. Nödvändiga uppgifter om betongelementen finns i tabellerna 1 och 2 ("Elementtyper") samt i den inbyggda databasen till BASTIAN. Erfarenhet visar att bostadshus byggda på 40 och 50talet med tunna betongvalv på bärande innerväggar (korta spännvidder) har väsentligt sämre ljudisolering vertikalt än hus byggda med stora bjälklag och hög andel lätta väggar, trots att bjälklagen väger lika mycket per ytenhet. Detta beror på ”fördelningseffekten”. Denna kan man föreställa sig genom att tänka på hur rumsvolymen inverkar på ljudstyrkan. I ett stort dämpat konferensrum blir ljudet svagare än i ett litet badrum med hårda väggar. Figur 1a och 1b ("Elementtyper") visar några exempel på ljudklass med olika stomsystem och golvbeläggningar som illustrerar fördelningseffekten och inverkan av golvbeläggningen.

Beräkningsprogram Det är lätt att räkna ut ljudisoleringen i byggnad med datorprogrammet BASTIAN. Programmet har ett grafiskt gränssnitt och en beräkningsdel som är konstruerad helt i enlighet med beräkningsstandarden SSEN 12354. Man pekar först på en rumskombination och anger typ av stomme, och väljer vägg, bjälklags och fasadelement i tillhörande produktlistor. Ljudisoleringsvärden för elementen och ett antal tilläggskonstruktioner (t.ex. golvbeläggningar, fönster och dörrar) finns i den inbyggda databasen.

Beräkningsexempel Det finns ett antal fall i projekt med ljudkrav som bör dokumenteras med beräkningar: Rum med flera bärande väggar får hög ljudisolering horisontellt men försämrad ljudisolering vertikalt. Byte till lätta väggar med bärande pelare, tyngre bjälklag, eller flytande golv, eller pågjutning på bjälklaget eller undertak kan provas beräkningsmässigt. Lätta väggar inom lägenhet och lätta lägenhetsskiljande väggar. Beräkningsmodellen beaktar flertalet av de faktorer som beskrivs i detta häfte, exempelvis betongelementens tjocklek förluster i anslutande byggnadselement, inverkan av rumsstorlek inverkan av tilläggskonstruktioner (golvbeläggningar, undertak, fönster, dörrar, luftdon) Säkerhetsmarginal


118 av 547

Byggfysik / Akustik / Stommen Jämförelser mellan ett stort antal beräkningar och fältmätningar har visat att för tunga stommar ger beräkningsmetoden tillförlitliga resultat i medeltal, men att ett mätresultat kan skilja upp till 3 dB mot det beräknade värdet i ett enskilt fall. Vid dimensionering mot ljudkrav i enskilda rum bör man därför hålla en marginal om minst 3 dB. Vid beräkning mot krav på medelvärde av flera mätningar enligt SS 25267 minskar inverkan av slumpmässiga variationer och man kan då minska marginalen till 12 dB. Marginalerna kompenserar i de flesta fall för den oundvikliga osäkerhet som finns i mätteknik, produktdata, beräkningsmetoder och kvalitet på utförande. Observera att denna marginaler rekommenderas under förutsättning att det finns väl underbyggda ljuddata för alla byggelement och tilläggskonstruktioner som används i byggnaden, t.ex. bjälklag, väggar, golvbeläggningar, undertak, fönster, dörrar m.fl. Det förutsätts också att alla konstuktioner monteras enligt tillverkarnas anvisningar och fungerar som avsett. Se även avsnitt Ljudkrav. Förlustfaktorn fördelningseffekten Förlustfaktorn beror främst på typen av upplag och andel lätta anslutande konstruktioner (fördelningseffekten). Med lätta lägenhetsskiljande väggar ökar ljudisoleringen vertikalt, men den blir i gengäld lägre horisonellt. Bjälklagen kan då behöva göras tyngre (både i golv och tak) för att begränsa flanktransmissionen horisontellt. Pågjutning eller högre elementprofil ger ungefär samma effekt på ljudisoleringen. Parkett som läggs på ett tunnt stegljudsdämpande underlag direkt på betongelement ger en försämring av luftljudsisoleringen, den s.k. ”parkettresonansen”. Se avsnitt "Bjälklag". Stomljud Stegljud och stomljud fortplantas långt i byggnader av betong. Därför skall man använda stegljudsdämpande golvbeläggningar eller flytande golvkonstruktioner. Installationer skall inte fästas stumt i stommen. Vibrerande maskiner skall vibrationsisoleras. Rör bör löpa fritt hellre än att gjutas in stumt, t.ex. med röri rör eller i installationsutrymmen under flytande golv. Trappor, hissar och fläktrum bör om möjligt förläggas mot mindre känsliga utrymmen, t.ex. i mitten av ett trapphus. Där så inte är möjligt kan man tilläggsisolera väggar och tak med gipsskivor på separata reglar för att minska ljudöverföringen. Dimensionering av regelavstånd och antal gipsskivor krävs runt maskinrum mm, i övrigt kan man räkna med 2x13 gips på 70 mm stålreglar och 90 mm mineralull. Dimensionering mot stomljud kan göras enligt förslaget till beräkningstandard prEN 123545 (2008/2009). Denna beräkningsstandard behandlar ljud från luftbehandlings och sanitetsinstallationer. Samverkan För närvarande finns inga ljuddata för håldäckselement med en tung konstruktiv pågjutning, men beräkning med massivelement med samma ytvikt bör ge rättvisande resultat, möjligen med ett litet fel (på säkra sidan).


119 av 547

Byggfysik / Akustik / Element

Vibrationsisolerade betongstommar kan lösa komplicerade ljudfall Betongbjälklag på elastiska upplag ger hög vibrations och ljudisolering. Störande eller störningskänsliga verksamheter kan placeras in lättare. Stora, förspända betongbjälklag som täcker in flera rum (avdelade med lätta mellanväggar) ger hög ljudisolering utan att öka byggnadens tyngd, tack vare fördelningseffekten. Det är möjligt att lägga upp hela betongstommar på elastiska upplag. Vid montering av förtillverkade betongelement kan man placera ut de dessa exakt ovanpå de elastiska upplagselementen, syna fogarna fortlöpande och förhindra att de kortsluts. En enda stum kontaktpunkt kan ödelägga hela ljudisoleringen, t.ex. om betongmassa tränger förbi ett vibrationsisolerande skikt eller upplagselement. Detta ställer tuffa krav på utförandet. När man skall separera byggnadsdelar med elastiska skikt är det säkrare att arbeta med förtillverkade betongelement eller helt täta skalmurssystem, jämfört med traditionellt formade och platsgjutna konstruktioner. Förspända betongbjälklag har ett fördelaktigt förhållande mellan styvhet och ytvikt. Det går att spänna bjälklag över flera rum som delar av rum med lätta mellanväggar. Styvheten och fördelningseffekten bidrar till en högre ljudisolering (se föregående avsnitt). Ljudisoleringen i hus med förspända betongbjälklag och lätta väggar blir därför bättre än den man får i traditionella slakarmerade bjälklagskonstruktioner med samma ytvikt men kortare spännvidder och sämre fördelningseffekt. Ljudisoleringen kan förbättras vid högre frekvenser med hjälp av nedpendlade undertak, flytande eller uppreglade övergolv. Sådana kombinerade bjälklagskonstruktioner uppfyller ofta höga ljudklasser, se avsnittet Bjälklag.


120 av 547

Byggfysik / Akustik / Elementtyper

Elementtyper, ljudegenskaper Här redovisas ljudegenskaper för betongelement. Uppgifterna kan användas vid dimensionering av luft och stegljudsisolering i byggnad. Ljudegenskaper för håldäckselement I tabellerna 1 och 2 anges ljudisoleringsdata för håldäckselement utan hänsyn till samverkan med byggnadsstommen. Värdena avser normalt montage i byggnad, med god hopgjutning av fogar och en tunn oarmerad avjämning. Värdena är avsedda som indata till beräkningar av ljudisolering i byggnad enligt SSEN 12354 (ISO 15712) och finns även inlagda i databasen till beräkningsprogrammet BASTIAN. Vid beräkning av ljudisoleringen mellan rum i byggnad enligt standarden korrigeras värdena för inverkan av vald golvbeläggning, flanktransmission i anslutande byggnadselement samt stomljudsförluster till övriga byggnadsdelar (fördelningseffekten). I tabell 3 anges ett antal typexempel där inverkan av stomme och golvbeläggning har medräknats enligt beräkningsstandarden, med indata från tabellerna 1 och 2, för att illustrera vilka fältvärden som kan uppnås (ljudklasser) Ljudegenskaper i massiva väggelement I tabell 2a anges ljudisoleringsdata för massiva väggelement, avsedda för beräkningar av direkt transmission och flanktransmission enligt SSEN 12354 (BASTIAN). Tabell 1a. Luft och stegljudsisolering i håldäcksbjälklag, beräknade för laboratorieförhållanden *) Vägda sammanfattningsvärden och spektrumanpassningstermer (enligt SSEN ISO 717)

Tabell 1b. Luft och stegljudsisolering i håldäcksbjälklag, beräknade för laboratorieförhållanden *) Frekvensvärden för luftljudsisolering (R) och normaliserad stegljudsnivå (Ln) (dB)


121 av 547


*) Värdena är avsedda för beräkning av ljudisolering i byggnad enligt S SEN 12354 (ISO 15712) (detaljerad metod). Värdena ligger inlagda i BASTIANdatabasen och används automatiskt när man väljer elementtyp och avjämningsvikt. Vid beräkningen korrigeras värdena för inverkan av flanktransmission och ökad förlustfaktor i byggnad. Antagen förlustfaktor i laboratorium: 0.006.

Tabell 2a. Vägda sammanfattningsvärden Rw + C503150 och frekvensvärden på luftljudsisolering i massiva väggelement, beräknade för laboratorieförhållanden*

*) Se tabell 1a. Förlustfaktor 0.006, area 4x3 m2. Beräkningarna baseras på en medeldensitet om 2300 kg/m3 vilket är ett standardvärde som tillämpas i SSEN 12354 (ISO 15712 Annex B. Indata är justerade mot ett stort antal fältmätningar och skall inte räknas om för en högre verklig densitet. Värdena kan även tillämpas för beräkning av flanktransmission i fasadelementens inre skikt, förutsatt att kopplingar till det yttre skiktet kan anses veka. Som en approximation kan man också räkna med reduktionstalet i det inre bärande skiktet och försumma inverkan av de yttre skikten om dessa är brutna mitt för lägenhetsskiljande konstruktioner. Flanktransmission i sandwichelement med EPS och kontinuerligt yttre skal bör provas eller beräknas separat och dess indata anges som en komplett flanktransmissionsisolering Dnf.

I tabell 2b och 2c ges några exempel på ljudklass i byggnad med valda väggelement. Tabell 2b visar minsta tjocklek på ett flankerande väggelement som inte bryts eller ansluts styvt mot en tung lägenhetsskiljande vägg. Vanliga typer av fasadelement har 12 eller 15 cm betong i det inre skiktet och kan användas på högst en sida av ett rum i hus med ljudklass B. I en helt öppen planlösning där fasadelementen på husets båda sidor exponeras för ljud kan flanktransmissionen bli dimensionerande. I detta fall bör man bryta elementen i väggläge, tilläggsisolera eller välja en tjockare betongskiva i fasadelementen, t.ex. 20 cm. Tabell 2c visar att valet av tjocklek i lägenhetsskiljande vägg beror av planlösningen. Bjälklagselement och fasadelement samverkar akustiskt med den lägenhetsskiljande väggen (fördelningseffekten) vilket illustreras med några fall i tabell 3.


122 av 547


Anslutning mot obruten yttervägg Tabell 2b Exempel på ljudklass på grund av en eller två flankerande väggar, kontinuerliga förbi lägenhetsskiljande konstruktion.**)

Tabell 2c Exempel på ljudklass vid olika val av lägenhetsskiljande vägg, samverkande med anslutande konstruktioner. **)

**) Ljudklass i byggnad enligt SS (25267). Med knutpunkt avses anslutning mellan element och lägenhetsskiljande konstruktion, med full samverkan. Flankerande vägg antas vara ca 10 m2 i exemplet. Med små rum avses <12 m2. Övriga flanktransmissionsvägar förutsätts bidra marginellt till ljudisoleringen.

Egenfrekvens svängningar Egenfrekvenser är frekvenser där en platta lätt försätts i svängning. Egenfrekvenserna bestäms av elementets tvärsnitt (styvhet, massa), inspänningsförhållanden och spännvidd. I vissa fall kan besvärande svikt och lågfrekvent stegljud uppstå. Det sker främst när de maximalt tillåtna längderna utnyttjas, elementen läggs upp utan inspänning eller på något eftergivliga balkupplag, samt om man har stora rum utan lätta mellanväggar. Svikt kan kontrolleras med en beräkning, där vibrationerna vid olika frekvenser jämförs med standardiserade kriterier för vibrationskomfort. Några fall som bör kontrollräknas med avseende på egenfrekvenser och vibrationsamplituder för de aktuella störfrekvenserna: uppställning av vibrerande installationer och maskiner i byggnaden, placering av byggnad nära stomljudsalstrande vägar och järnvägar egenfrekvenser i flytande golv bör medräknas vid dimensionering eftersom de förstorar bjälklagets vibrationer om de sammanfaller med bjälklagets egenfrekvenser.


123 av 547

Byggfysik / Akustik / Bjälklag

Bjälklag och golvbeläggningar Beräkningsexempel Ljudisoleringen kan göras mycket hög med effektiva golvbeläggningar och bra stomkonstruktioner. Ett antal exempel redovisas, som ger en överblick över sambanden mellan elementtyp, stomme och vald golvbeläggning. I tabell 3 och i figur 2 redovisas ett antal beräkningsexempel. Olika typer av bjälklag, lägenhetsskiljande väggar och övergolv har beräknats och resulterande ljudisolering och ljudklass i byggnad redovisas. Exemplen bygger på beräkningar av ljudisolering enligt SSEN 12354 (BASTIAN) och de kan användas som en förenklad vägledning vid val av elementtyp och övergolv. Man ser att det finns många kombinationer av betongelement, avjämningar och golvbeläggningar som kan användas för att uppfylla ett givet ljudkrav. Beräkningsmetoden följer principen för ”bjälklagsnyckel” i bilaga B till ljudklassningsstandarden SS 25267 (2004). Beräkningarna är utförda med de uppgifter som finns om element och tilläggskonstruktioner, utan inbyggda säkerhetsmarginaler. Normalt bör man lägga 13 dB marginal mellan beräknad ljudisolering och ett krav för att inte riskera ett underskridande, se avsnitt "Stommen". Beräkningsfall 1 och 2. Beräkningsfall 3 och 4. Tung lägenhetsskiljande vägg. Lätt lägenhetsskiljande vägg. Rum 20 m2. Rum 20 m2. Vertikal ljudtransmission

Horisontell ljudtransmission

Lägenhetsskiljande vägg: Betong, 24 cm/angivet mått. Rumsavskiljande väggar: 13 mm gipsskivor på stålreglar. Fasadelement: 15 cm btg invändigt. Bjälklag: Enligt tabell 3. 1. Ljudisolering vertikalt 2. Ljudisolering horisontellt • Fall 2a. Lghvägg 18 cm betong. • Fall 2b. Lghvägg 18 cm betong + 2x13 gips + 70 min.ull. • Fall 2c. 24 cm betong

Lghvägg: Dubbel stålregelstomme, 3x13 gips, 140 min.ull. Rumsavskiljande väggar: 13 mm gippsskivor på stålreglar. Fasadelement: 2x13 gips invändigt, träregelstomme, utvändig gips 9 mm. Brutna skikt vid lghvägg och bjälklag. Bjälklag: Enligt tabell 3. 3. Ljudisolering vertikalt 4. Ljudisolering horisontellt Figur 2. Typfall för beräkningar enligt tabell 3 Tabell 3. Exempel på ljudklassning av bostäder enligt SS 25267 med avseende på luft och stegljudsisolering*).

Beräkningsfallen anges i figur 1. Vardera fallet beräknas med 6 typer av golvbeläggningar. Ljudisoleringen är beräknad enligt SSEN 12354 (ISO 15712). Tabellen anger värden i byggnad för [vägd luftljudsisolering R'w + C503150 / vägd stegljudsnivå L'n,w + CI,502500].


124 av 547

Byggfysik / Akustik / Bjälklag Ljudkrav finns i SS 2567 och SS 252 68, se avsnitt "Ljudkrav". Golvbeläggningarna har stegljudsklassning 5 8A enligt SS 25267 bilaga B (se nedan).

**) Värdena är ungefärliga och redovisas för att illustrera inverkan av elementtyp, stomlösning och golvbeläggning. I projekteringsfasen bör man räkna ut värden för kritiska rumskombinationer i byggnad med hänsyn till anslutningar m.m. enligt SSEN 12354 (BASTIAN). Olika kombinationer av håldäck och avjämning är med god approximation utbytbara vid oförändrad ljudisolering enligt tabell 1.

Golvbeläggningar Styva golvbeläggningar på elastiska mellanlägg provas normalt både med avseende på förändring av stegljudsnivå och påverkan på bjälklagets luftljudsisolering. Dessa värden, i tredjedelsoktavband, kan användas direkt i beräkningar av tunga stommar enligt SSEN 12354 del 1 och 2 (detaljerad metod). Klassning av golvbeläggningars stegljudsdämpning baseras på provning i laboratorium enligt ISO 1408. Produktens stegljudsklass bestäms enligt SS 25267 bilaga B, se tabell 4. För flytande golv, t.ex. 3040 mm betong på 520 mm polymerskummatta eller uppreglade skivgolv på elastiska mellanlägg provas även luftljudsisoleringen. Golvbeläggningar i stegljudsklass 8B och 8A är normalt sådana övergolv, som förbättrar både steg och luftljudsisoleringen. Men de är känsliga för fel i utförandet och måste hanteras rätt. Om det ”flytande” skiktet kommer i stum kontakt med stommen uteblir stegljudsdämpningen. Klassningen enl. SS 25267 bilaga B kan användas för ett första urval av lämpliga golvprodukter, se tabell 4. SP (Sveriges provnings och forskningsinstitut) redovisar översikter över steg och luftljudsprovade golvprodukter på Internet (www.sp.se). Beräkningar med SSEN 12354 (ISO 15712), förenklad metod, baseras inte på värden i tredjedels oktavband utan går direkt på de vägda sammanfattningsvärdena i klassningssystemet. Den förenklade metoden ger osäkra resultat i vissa fall. Exempelvis får man ofta en underskattning av den verkliga ljudisoleringen i bjälklag med håldäck och mjuka golvbeläggningar när man räknar med den förenklade metoden. Med skivgolv på tunna mellanlägg kan man istället få en överskattning p.g.a. ”parkettresonansen”, se vidstående ruta. Man bör därför använda den detaljerade metoden i standarden, som räknar i tredjedelsoktavband och tar hänsyn till resonanser i bjälklag och golvbeläggning m.m. Befintlig klassning och utförda mätningar avser nya golvbeläggningar. Stegljudsdämpande mellanlägg och skummad mattbaksida har en tendens att åldras så att dämpningen försämras något efter några år (24 dB).


125 av 547

Byggfysik / Akustik / Bjälklag Det kan därför vara klokt att lägga in lite marginal vid valet av sådana produkter. Luftljudsisolering och parkettresonans Flytande övergolv påverkar både steg och luftljudsisoleringen. Vid frekvenser nära grundresonansfrekvensen försämras luftljudsisoleringen på grund av förstorade rörelser i övergolvet. Fenomenet brukar benämnas ”parkettresonans” men uppträder även för andra lätta skivkonstruktioner. Grundresonansfrekvensen, och därmed även luft och stegljudsisoleringen, påverkas av vilken luftspalt och ytskikt som används i övergolvet. Med tunna mellanlägg (<10 mm) erfordras tunga övergolv för att kompensera för den styva koppling som den instängda luften ger mot råbjälklaget. Bjälklaget ska ha en plan överyta. Ytvikten i ett flytande och elastiskt upplagt golv bör vara >15 kg/m2 för att golvet inte skall ge besvärande svikt. Flytande golv kan ge problem med trumljud i lokalen, se SIS tekniska rapport TR15. 25–30 kg/m2 medger att styvare mellanlägg används med bibehållen resonansfrekvens vilket minskar de nämnda problemen. Mellanlägget bör väljas av en typ som bibehåller sin elasticitet och bärförmåga över tiden. För uppreglade övergolv inverkar även regeltyp, regelavstånd och infästningsmetoder på vilken ljudisolering som erhålls. Rätt konstruerade ger flytande golvbeläggningar (stegljudsklass 8A) väsentligt förbättrad luftljudsisolering, sänkt stegljudsnivå och minskat stomljud. Utrymmet mellan betongelement och flytande golv medger flexibel ledningsdragning (förutsatt att de inte ligger an så att vibrationer leds in från rören till stommen). Nivåskillnader kan enkelt kompenseras, vilket gör att pågjutningen av bjälklaget kan utelämnas. På ett flytande övergolv läggs valfria ytskikt utan elastiska mellanlägg, t.ex. klinker eller matta utan skummad baksida. Det ger ofta längre livslängd för sådana ytskikt. I BASTIANdatabasen finns ett antal golvkonstruktioner i olika stegljudsklasser inlagda. Ljudklassningsstandardens bilaga B anger ett antal fasta intervall (stegljudsklasser) för olika värden på den vägda stegljudsdämpningen Δ Lw. Råden om tolkning/tillämpning avser endast tunna betongbjälklag på bärande väggar. Tabell 3 visar ett antal exempel på beräknad ljudklass i byggnad med produkter från olika stegljudsklasser när de läggs på olika bjälklagstyper. Produkter i lägre stegljudsklass kan ge hög ljudklass i

byggnad när de läggs på stommar med hög dämpning. Produkter med hög stegljudsklass medger val av ett tunnare bjälklagselement i vissa fall. Tabell 4. Klassindelning av golvbeläggningars stegljudsdämpning enligt SS 25267 bilaga B.

1) Klassningen tar inte hänsyn till inverkan av anpassningstermen CI,502500. Klassningen gäller inte vid läggning på lätta bjälklag.


126 av 547

Byggfysik / Akustik / Fasader

Fasader

Fasader med betongelement skyddar effektivt mot trafikbuller. Dimensionering av yttervägg, fönster och uteluftsintag skall enligt SS 25267 göras mot aktuella ljudnivåer utomhus och dimensionerande ljudnivåer inomhus. Beräkningar görs enligt SSEN 12354 del 3. Här ges en sammanfattning och en förenklad beräkningsgång med nomogram för de vanligaste fasadelementen. De egenskaper hos fasadelement som är aktuella ur ljudsynpunkt är den direkta ljudisoleringen (t.ex. trafikbuller som tränger igenom elementet) samt flanktransmission (ljudutbredning i elementet förbi väggar och bjälklag). Fogar mellan fasadelement och fönsteranslutningar måste tätas noggrant, ljudisoleringen försämras även om man har små luftläckage. Ljudisolering genom fasadelement Krav kan gälla inifrån – ut, t ex buller från verksamheter i byggnaden. Det vanligaste kravet gäller dock skydd mot trafikbuller. Man kan göra vissa bedömningar med förenklade metoder som redovisas nedan, men det är lämpligt att räkna även fasadisolering enligt den detaljerade metoden i SSEN 12354 (ISO 15712) del 3, vilket är enkelt att göra med datorprogrammet BASTIAN. Fasadelement med betong har så hög direkt ljudisolering att andra byggnadsdelar i många fall bestämmer isoleringen – dörrar, fönster och uteluftdon. Men när ljudnivåerna utomhus överstiger 6065 dB (beroende på ljudklass samt typ av ljud och fönsterarea) erfordras normalt en dimensionering av samverkande byggnadsdelar, t.ex uteluftdon, fönster och väggelement vilket är enkelt att göra med datorprogrammet BASTIAN. I figurerna 310 och vidstående faktaruta ges en vägledning för beräkning av erforderlig ljudisolering i fönster och fasadelement. Dimensionering av trafikbullerisolering i fasad Svensk standard SS 25267 bilaga D 1. Bestäm högsta tillåtna Avägda ekvivalenta respektive A ger en förenklad metod för beräkning vägda momentana ljudtrycksnivåer inomhus. I SS 25267 av ljudisolering i sammansatta ljudklass C gäller LpAeq 30 dB och LpAFmax 45 dB. I ljudklass B konstruktioner. och D gäller 4 dB lägre respektive högre ljudnivåer. Krav anges

även av kommuner, Boverket, Naturvårdsverket, Vägverket eller

R är väggens totala reduktionstal, Si Banverket. Vid ombyggnad tillämpas ofta något lägre krav. och Ri är delarnas area och 2. Ta reda på dimensionerande ljudnivåer från trafiken utanför delreduktionstal: fastigheten (Avägda ekvivalenta ljudnivåer och maximala ljudnivåer). Värdena skall anges som frifältsvärden utan fasadreflexer och avse en angiven trafikmängd under ett årsmedeldygn (ÅMD) med en representativ andel tung trafik. Väghållaren eller kommunen kan normalt lämna sådana uppgifter. Om olika delar av en fastighet är utsatta för ljudnivåer delar man in åtgärdena vid resp. fasadparti i steg om 23 dB. 3. Räkna fram erforderlig ljudisolering i fasaden enligt SSEN 123543 med BASTIAN. Om trafiken är av typen stadstrafik med inslag av tung trafik använder man PA,tr (=Tw + Ctr) som mått på Tidigare användes SS 02 52 67 ljudisoleringen. Gäller det vägtrafik i hög hastighet eller tågtrafik bilaga D för beräkning av isolering används istället eller RA (=Rw + C). Maximalnivåer beräknas för mot trafikbuller. Bilaga D är nu indragen och ersatt av SSEN 12354 enbart tung trafik om man har fler än 5 passager av tunga del 3. fordon nattetid (per ÅMD). Schablonmässigt kan inverkan av det lågfrekventa motorljudet räknas in genom att räkna med att den Avägda ljudisoleringen för maximalnivåer från tung trafik motsvarar RA,tr 3 dB. 4. Räkna delbidragen från alla ingående byggnadsdelar (fasadpartier, takutsprång, fönster, fönsterdörrar, uteluftdon) och kontrollera att dessa sammantaget ger tillräcklig ljudisolering för att klara både krav på ekvivalentnivå och maximalnivå.


127 av 547

Byggfysik / Akustik / Fasader Ljudisoleringsuppgifter för fasadelementen (utan öppningar) anges i tabellerna 5a och 5b. Med ledning av SSEN 12354 (ISO 15712) del 3 kan man använda värdena för att beräkna ljudnivå inomhus för en given ljudnivå utomhus. Man kan göra en förenklad bedömning av vilka element och fönster som är lämpliga i en given situation genom att använda vidstående figurer 29. I vänstra kolumnen (figurerna 310) visas ljudisolering mot väg/tågbuller RA (=Rw + C) för fyra typer av fasadelement med olika typer av fönster insatta. Kurvorna motsvarar fönstrens ljudisolering (indelat i steg om 5 dB) och xaxeln anger fönstrens relativa area (m2/10 m2 total fasadarea). I högra kolumnen visas motsvarande ljudisolering, beräknad för det mer lågfrekventa stadstrafikbullret RA,tr (=Rw + Ctr).

Figur 210. Trafikbullerreduktionstal för fyra typer av fasadelement enligt tabell 5 med olika fönstertyper insatta. Kurvorna motsvarar fönstrens ljudisolering (indelat i steg om 5 dB) och xaxeln anger fönstrens relativa area(m2 /10 m2 total fasadarea). Diagrammen gäller för två standardiserade typer av trafikbuller (C och Ctr enligt SSEN ISO 7171). För stadstrafik (50 km/h) med 10% tung trafik använder man RA,tr (=Rw + C tr) som vägt mått på ljudisoleringen. Gäller det vägtrafik i hög hastighet (90 km/h) eller tågtrafik används istället RA (=Rw + C).Gäller det maximalnivåer från tungtrafik nattetid bör man använda RA,tr 3 dB vid dimensionering för att ta hänsyn tillatt det lågfrekventa motorljudet slår igenom på maximalnivåerna inomhus.


128 av 547

Byggfysik / Akustik / Fasader Tabell 5a anger vägd ljudisolering Rw, RA och RA,tr för respektive typ av element. Dessa värden används för beräkningar enligt SSEN 12354 (ISO 15712) del 3, förenklad metod och i figurerna 310. Figur 11 kan användas för att korrigera för inverkan av andra byggnadsdelar med känd luftljudsisolering. För uteluftsdon anges ofta Dnew som är samma sak som Rw beräknat med donet monterat i 10 m2 ideal vägg. Notera att det finns en risk för förväxling av värden tidigare angavs donets s.k. enhetsisolering relativt 1 m2 vägg vilket

ger 10 dB lägre värde än Dnew för samma produkt. På samma sätt som ovan beräknas RA,tr för donet som RA,tr (=Dnew + Ctr). Som en tumregel kan man räkna med att RA,tr (don) skall vara minst 5 dB bättre än väggen och 1315 dB bättre än fönstret. Med stora fönsterareor blir inverkan av donets ljudisolering mindre, se figur 10. Dnew (C:Ctr) värden anges ofta som labtesten i lätta utfackningsväggar. I ytterväggen med cellplast fungerar de inte likvärdigt. Be tillverkaren att ange värden som gäller för don monterat i aktuell yttervägg.

Tabell 5a. Trafikbullerisolering för fyra typer av fasadelement, utan öppningar. Vägda sammanfattningsvärden RA och RAtr.

Tabell 5b. Trafikbullerisolering för fyra typer av fasadelement, utan öppningar. Frekvensvärden. Resultat från laboratoriemätningar vid SP.

Använd RA eller RAtr för att beräkna isolering mot trafikbuller enligt ovan. Korrigera för inverkan av fönster, don, dörrar etc med hjälp av figur 11. Börja med den byggnadsdel som har högst ljudisolering, normalt väggen. Reducera dess ljudisolering genom att subtrahera en korrektionsterm från nedanstående diagram. Upprepa proceduren med andra byggnadsdelar. Minskning av väggens reduktionstal, dB


129 av 547

Byggfysik / Akustik / Fasader

Figur 11. Korrigering av fasadelementets ljudisolering för inverkan av små byggnadsdelar, till exempel uteluftsdon, fönster etcetera. Pilarna visar ett exempel: En vägg förses med en byggnadsdel med 15 dB lägre ljudisolering än väggen. Dess area är 20% av väggelementets. Ljudisoleringen för väggelement och byggnadsdel blir sammantaget 8 dB lägre än för enbart väggelementet.

Ljudisolerande fönster Tidigare erfarenheter har visat att det var svårt att uppnå vägda reduktionstal Rw högre än 43–45 dB (motsvarande RA,tr cirka 38–40 dB) i standardfönster. Nya konstruktioner förefaller möjliggöra högre ljudisolering med standardprodukter. Flera kan nu nå upp till Rw 48–53 dB (i laboratorium) med något annorlunda karm/bågekonstruktioner, större glasavstånd och tyngre glaspaket. Fönstren klarar därmed klass R’w 50 dB enligt det nya dörr och fönsterklassningssystemet i SS 25267 bilaga A. Därmed kan man lättare klara ljudkrav i ljudklass B med estetiska och praktiska standardkonstruktioner även i utsatta lägen med höga trafikbullernivåer. Man bör dock observera, att ett omsorgsfullt montage och infästning av fönster i byggnaden enligt tillverkarens anvisningar är nödvändiga för att fönsterkonstruktionernas höga ljudisolering skall komma till sin rätt. Det måste vara tätt mellan karm och fasad för att inte ljud skall läcka förbi karmen. Tätningarna måste utföras så att inte kondens/fuktskador kan uppstå. Monteringstekniska kommittén (MTK) och Byggtema AB lämnar råd om monteringssätt. Flanktransmission mellan rum Om flankerande konstruktioner har väsentligt sämre reduktionstal än skiljekonstruktionen kan ljudet läcka förbi denna. Det inre flankerande skiktet bör därför brytas av en vägg eller ett bjälklag, t.ex. genom att ytterväggselementets inre skiva står på bjälklagskanten. Detsamma gäller när vägg ansluts mot en elastisk elementfog mittför skiljekonstruktionen. Om fasadelementet måste dras kontinuerligt förbi skiljekonstruktionen är det fördelaktigt att montera ihop dessa så att de samverkar statiskt. Fogarna skall vara lufttäta. Figuren 12 nedan visar några sådana anslutningar.

Figur 12. Ytterväggskonstruktion med hög ljudisolering För ett obrutet innerskikt, genomgående förbi skiljeväggen utan samverkan med denna, eller med lätta skiljekonstruktioner måste det inre betongskiktet ha en viss minimitjocklek beroende på ljudisoleringskravet på skiljeväggen och planlösningen. Detsamma gäller för


130 av 547

Byggfysik / Akustik / Fasader flanktransmission förbi bjälklagskant. Se tabell 2b.


131 av 547

Byggfysik / Akustik / Ljudabsorption

Ljudabsorption inomhus

Luftljudsabsorptionen i betong är låg, vilket är gynnsamt i t ex kyrkor och lokaler för akustisk musik. Ytskikt kan väljas fritt så länge de sitter styvt infästa mot betongkonstruktionen. I de fall det istället ställs krav på ljudabsorption eller högsta efterklangstid bör vägg eller takytor förses med ljudabsorbenter. Val av absorbent och placering bör göras med hänsyn till värmelagringsförmågan i betongkonstruktionerna. Detta spar energi och minskar behovet av installationer för klimatisering. Dimensionering av ljudabsorbenter kan göras enligt SSEN 12354 del 6. Rumsakustik Ljudabsorberande material, t.ex. mineralullsskivor och slitsade/perforerade gipsskivor, används för att åstadkomma en viss efterklangstid eller för att eliminera ljudreflexer från vissa ytor. Det första syftet innebär att rummet förses med en beräknad mängd ljudabsorbenter, fördelade i rummet. Det är produkten av yta och absorption som räknas som absorptionsyta, d.v.s. en större yta av en mindre effektiv absorbent gör samma nytta som en mindre yta av en effektivare absorbent. Det andra syftet kräver att just de ytor man vill ha reflexfria förses med absorbenter och att absorptionsfaktorn är hög. När hög ljudutbredningsdämpning önskas, t.ex. i stora lokaler, bör i första hand taket förses med effektiva absorbenter.Om man önskar öka utbredningsdämpningen med ljuddämpande skärmar. Figuren nedan illustrerar detta. Även om rum A skulle ha totalt större mängd ljudabsorption och kortare efterklangstid än rum B skulle skärmdämpningen bli väsentligt mindre än i rum A på grund av ljudreflexer som kortsluter skärmen. I SSEn 12354 finns en metod för att välja ljudabsorbenter för ett givet efterklangskrav. Ljudabsorbenter eller värmetröghet? Alla vanliga ljudabsorbenter är mer eller mindre värmeisolerande och önskemål om ljudabsorption kan komma i konflikt med önskemål om att utnyttja betongstommens värmetröghet. Heltäckande ljudabsorbenter med perforerade gipsskivor och s.k. akustikfilt påverkar värmelagringen mindre än produkter som baseras på mineralull. Med utspridd placering av absorbenter (se rum A) finns möjligheter till samtidig rumsdämpning och möjlighet att utnyttja värmetrögheten. Båda lösningarna innebär emellertid risker för takreflexer som försämrar ljudutbredningsdämpningen. Figurerna Rum A och Rum B visar schematiskt några möjligheter att kombinera ljudabsorption och utnyttjande av värmetrögheten så att också reflexer undviks.

Rum A


132 av 547

Byggfysik / Akustik / Ljudabsorption

Rum B, förskjutna absorbenter


133 av 547

Byggfysik / Akustik / Ljudkrav

Ljudkrav De krav som normalt berör stomsystemet gäller luft och stegljudsisoleringen. Isolering mot störande ljud från installationer kan påverka utformningen av maskinuppställningar, genomföringar, schakt, ljudisolerande inbyggnader och andra tilläggskonstruktioner. Lokalt kan bjälklag m.m. behöva förstärkas. Ytterväggar skall ge tillräcklig isolering mot ljud från trafik, industrier m.m. Luft och stegljudsisolering i bostäder och lokaler Nya BBR (20060701) ställer i avsnitt 7 ett allmänt formulerat funktionskrav på bullerskydd i en byggnad. I ett allmänt råd hänvisar BBR till ljudklass C enligt svensk standard SS 25268. För lokaler hänvisas till SS 25268. Observera, att standardens krav blir bindande först när de hänvisas till i bygglov eller avtal. Man bör kontrollera vad som gäller i det enskilda projektet. Ofta avtalar man om både avsteg och tillägg till standardernas krav. I tabell 1 ges en förenklad sammanfattning av de krav som normalt blir dimensionerande för bjälklag och väggar. Tabell 1. Dimensionerande krav på luft och stegljudsisolering i byggnadsstommen

Avsteg görs i SS 25267 för utrymmen inom särskilda boendeformer för äldre, från loftgång och trapphus /

a) korridor eller gemensam balkong/altan/ terrass till bostad, samt från hygienrum och förråd till bostad.

Begränsningsregler för mottagarrumsvolym och skiljeväggsarea gäller, se SS 25267. För rum 12 m 2 ger 2 minskar den uppmätta nivån cirka 2 dB, för rum 40 m 2 cirka 5 dB. Reglerna berör normalt inte luftljudsisolering vertikalt, men horisontellt kan de ge väsentliga lättnader. c) Horisontellt gäller många specialfall inom verksamhetslokaler, se SS 025268 (from. 2007 SS 25268 utg. 2)

b) regeln oförändrad stegljudsnivå. För rum 20 m

Utöver minimikrav anges i standarden ävenförbättrade ljudklasser (A och B). Ljudklassningen innebär att man egenskapsredovisar byggnader i ett system med upp till två steg bättre ljudstandard än kraven enligt BBR. Den lägre ljudklassen D gör det möjligt att klassindela bostäder eller lokaler som av olika skäl inte kan uppfylla klass C, t.ex i samband med ombyggnad. Studier har visat att ljudklass C sannolikt ställer något för låga krav för att man skall uppnå ljudförhållanden som accepteras allmänt i nyproducerade bostäder med hög boendekostnad. Flera företag har tagit policybeslut om att bygga i ljudklass B (>4 dB strängare krav) om inte särskilda skäl finns som motiverar en lägre klass. För bostäder med enkel standard och låg boendekostnad kan det vara rimligt att ställa krav enligt ljudklass C. Man skall vara medveten om att kraven på produkter och arbetsutförande måste skärpas i ljudklass A och B jämfört med utförande för lägre ljudklasser. Kostnaderna behöver dock inte öka mycket om man använder rationella lösningar. Verifiering byggakustisk dokumentation enligt BBR Beräkningar BBR 12 ställer i avsnitt 2 krav på att byggdelar skall vara dokumenterade, och att man skall verifiera att funktionskraven uppfylls i byggnad. Tidigare verifierades byggnaders ljudisolering bara med stickprovsmätningar (normalt vid slutkontroll), men nu kan även beräkningar under projektering godtas som


134 av 547

Byggfysik / Akustik / Ljudkrav verifiering, under vissa förutsättningar. För beräkning av ljudisolering krävs att byggdelars ljudtekniska egenskaper är dokumenterade. För betongelement finns indata redovisade i handboken, avsnittet element. Beräkningar skall visa att kraven uppfylls både vertikalt och horisontellt, för alla rum, med hänsyn till kända beräkningsosäkerheter. Normalt är det fördelaktigt att både göra beräkningar i tidigt skede, och komplettera med stickprovsmätningar, åtminstone i de första husen som byggs med någon form av standardkoncept. Mät och beräkningsmetoder anvisas i SS 25267:2004. Sveriges bygginspektörsförening och Göteborgs stadsbyggnadskontor har tagit fram ”RiktlinjerLjud”, en förenklad mall för redovisning av byggakustiska lösningar under samråd med byggnadsnämnden. Dessa riktlinjer kan hämtas på [http://www.stadsbyggnad.goteborg.se]. Notera att man vid samrådet skall kunna redovisa ljudnivåer utomhus (trafik), som kan mätas eller beräknas enligt Naturvårdsverkets modell. Se SS 25267. Mätningar SS 25267 hänvisar till aktuella mätmetoder för kontroll av överensstämmelse med kraven. Det betyder att kraven gäller inklusive den mätosäkerhet som kan förväntas med respektive mätmetod. Man måste därför ha viss marginal vid projektering av konstruktioner för att inte riskera underskridande vid kontrollmätning av byggnadskonstruktionerna. I händelse av underskridande bör man först kontrollera att alla konstruktioner byggts och tätats så som föreskrivet, och sedan göra nya mätningar med en metodik som ger högsta möjliga precision inom ramen för mätstandarderna. Ett antal praktiska råd om mätning ges i bilagor till SS 25267. Särskilda åtgärder krävs ofta för att utesluta bakgrundsbuller som försämrar mätresultatet i onödan. Därefter kan man ta beslut om eventuella åtgärder.


135 av 547

Byggfysik / Akustik / Begrepp

Begrepp Luftljudsisolering R’w Skiljekonstruktionens förmåga att reducera ljud som når den via luften. Luftljudstransmission kan ske direkt genom ett byggnadselement, genom flankerande konstruktioner, genom ventilationskanaler eller på grund av ett ofrivilligt läckage i skarvar och springor. Ett högt värde på luftljudsisoleringen innebär bra ljudisolering. Som mätetal används begreppet reduktionstal, R, som anges i dB (decibel). Reduktionstalet varierar med frekvensen. Som sammanfattningsvärde används vägt reduktionstal i byggnad, R’w . eller R’w + C503150 . Den sista termen benämns spektrumanpassningsterm och används för att markera ljudisoleringen vid låga frekvenser i sammanfattningsvärdet, ett slags ”straffdB för dålig lågfrekvensisolering”. Stegljudsnivå L ’ n,w

Stegljudsisoleringen avgör hur stötar och slag mot golv i ett rum hörs i närliggande rum. Den beror i huvudsak på bjälklagskonstruktionen och golvbeläggningen. Stegljudsnivån är den nivå som mäts i ett angränsande utrymme från en standardiserad stegljudsapparat som hamrar på ett bjälklag. Ett lågt värde på stegljudsnivån innebär bra ljudisolering. Som mätetal används begreppet normaliserad stegljudsnivå, L’n som anges i dB (decibel). Den normaliserade stegljudsnivån varierar med frekvensen. Som sammanfattningsvärde används vägd normaliserad stegljudsnivå i byggnad L’n,w . Spektrumanpassningstermen benämns Ci,502500 Krav ställs som L’nw + Ci,502500. Anpassningstermen ger en effektiv begränsning av stegljudsnivåer vid låga frekvenser. För håldäckselement innebär krav inklusive anpassningsterm inte någon större skärpning, men för lätta bjälklagskonstruktioner blir skärpningen av avgörande betydelse för en bedömning av konstruktionens lämplighet. Stegljudsförbättring, .Lw Den sänkning av den vägda stegljudsnivån som erhålls med en mer eller mindre eftergivlig golvbeläggning på ett standardiserat referensbjälklag. För golvmattor, parkett och uppreglade golvkonstruktioner finns i SS 25267 bilaga B ett antal klasser baserade på de vägda stegljudsförbättringstalen ΔLw (stegljudsklass 57, 8B, 8A). Se tabell 4 i texten. Ljudtrycksnivå För installationer avses ekvivalentnivån under den tid en störning pågår. För trafikbuller avses medeldygnsekvivalentnivån, LpAeq . För intermittent förekommande korta ljud används den maximala, Avägda ljudtrycksnivån, LpAFmax . Mätning inomhus utförs enligt SSEN ISO 10052 eller SSEN ISO 16032 (den senare är referensmetod). Som referenstillstånd gäller möblerade rum med stängda dörrar och fönster. Tidigare standard SS 02 52 63 är indragen och bör inte tillämpas. Efterklangstid Den tid det tar för ljudtrycksnivån i ett rum att sjunka 60 dB sedan ljudkällan stängts av. Efterklangstiden, T (s), är ett mätetal på ljudabsorptionen i rummet. Efterklangstiden ökar med rumsvolymen och minskar med ökande ekvivalent ljudabsorptionsarea A (m2S). Mätning utförs enligt SS 02 52 64. Standarden kommer troligen att ersättas av EN ISO 33822 på sikt. Flanktransmission Flanktransmission innebär att luftljud och stegljud passerar skiljekonstruktionen via stomljud (vibrationer) i angränsande konstruktioner. Ibland räknas även springläckage in i begreppet, t.ex. i genomföringar eller otäta vägganslutningar. Egenfrekvens Med egenfrekvens avses ofta den lägsta resonansfrekvensen för en balk eller en skiva. Resonanser infaller dock även för högre frekvenser. De beror av konstruktionens tvärsnitt (vikt, styvhet), spännvidd, belastning samt inspänningsförhållanden mot angränsande konstruktioner.


136 av 547

Byggfysik / Akustik / Akustikguide

Akustikguide 1.Bestäm dimensionerande ljudkrav och metod för verifiering Man bör kontrollera och dokumentera vilka krav som gäller skarpt i det enskilda projektet. Ofta diskuteras både avsteg och tillägg till ljudstandardernas krav i ganska lösa ordalag. I avsnitt "Akustik" Ljudkrav ges en sammanfattning av de krav som normalt blir dimensionerande för bjälklag och väggar. Om projektet t.ex anger ”projekteringsmålsättning ljudklass B” så dimensionerar man mot de värden som anges i standarden. Ställs det krav på att ljudklassen skall innehållas vid kontrollmätning måste man hålla lite mer marginal vid dimensionering. Avtala även med beställaren om vilken eller vilka metoder som skall användas för verifiering av byggnad, se avsnitten om beräkningar och mätningar i avsnitt "Akustik" Bjälklag. 2. Bestäm innehåll i byggakustisk dokumentation enligt BBR 12 (2006) Dokumentation enligt BBR avsnitt 2 och SS 25267 (bostäder) eller SS 02 52 68 (lokaler) skall visa att bjälklag och väggar ger tillräcklig isolering mot luftljud mellan utrymmen, mot ljud utifrån och mot ljud från tekniska installationer. Stegljudsnivåer och stomljud från tekniska installationer skall visas innehålla kraven. Erforderlig mängd ljudabsorbenter i trapphus och korridorer skall redovisas. Normalt är det fördelaktigt att utnyttja såväl beräkningar som stickprovsmätningar i sin verifiering och redovisa dessa i den byggakustiska dokumentationen. Har man gjort ändringar under projektering eller utförande skall dokumentationen uppdateras. 3. Välj beräkningspunkter typrum Välj ut typlägenheter (typlokaler) som kan sägas vara representativa för byggnaden (verksamheten). Räkna på det största rummet, det minsta rummet samt vid behov även på rum som avgränsas med 3 eller 4 tunga väggar. Räkna både horisontellt och vertikalt. Tänk på att ljudisolering i betongbjälklag och –väggar minskar om de ansluter till tunga element. Det beror på att ljudenergin fördelas ut sämre då (den sk. areaeffekten minskar). Se vidare i avsnitt ”Akustik" –Stommen 4. Välj element och utnyttja areaeffekten Konstruktören kan utnyttja areaeffekten konstruktivt, genom att placera in två eller tre lätta väggar i de rum som står på samma bjälklagsplatta. Man bör undvika tunga mellanväggar i vinkel emot en lägenhetsskiljande vägg, t.ex. ”rummet bakom hissen”. Lätta mellanväggar förbättrar energifördelningen och ökar därmed bjälklagets ljudisolering vertikalt. Horisontellt klarar man kravet med tunga bjälklag och väggar med dubbel regelstomme och flera gipsskivor. Laster kan tas ned med bärande pelare som står fritt inne i väggen. Vertikalt kan man styra ljudisoleringen med bjälklagstyngden, genom att välja rätt elementprofil, pågjutning och golvbeläggning. Genom att lägga pågjutningen på ett elastiskt mellanlägg, eller ett uppreglat golv med elastiska stöd och stor luftspalt, kan väsentligt bättre ljudisolering uppnås till oförändrad vikt, se beräkningsexemplen i avsnittet "Akustik" figurer 2 och 3. Sådana golv höjer också ljudisoleringen horisontellt, genom att avskärma golvbjälklaget. Parkett på ett tunnt underlag ger ungefär samma stegljudsdämpning som en dämpad plast eller linoleummatta, men luftljudsisoleringen blir något sämre pga. ”parkettresonans”, se avsnitt "Akustik" Golvbeläggningar, tabell 3 och figur 2. 5. Bestäm knutpunkter och ställ upp en beräkningsmodell Välj de knutpunktstyper i SSEN 12354 (se figur 1 nedan) som bäst svarar mot aktuella konstruktioner och infästningar. Är man osäker på huruvida en knutpunkt verkligen kommer att bli styvt samverkande kan man prova att räkna med elastiska mellanlägg knutpunkterna (gråa band figur 1).


137 av 547


Figur 13. Knutpunktstyper i EN 12354 Erfarenheter visar att knutpunkter i hus med prefabstomme oftast samverkar ungefär på samma sätt som i platsgjutna stommar, men det finns undantag. Man bör räkna på flera fall för att kontrollera att flanktransmissionen inte blir kritisk för ljudisoleringen. Utförandet av knutpunkten, med väl utfylld under och igjutning och med välgjord armering, bör i dessa fall anvisas på Khandling. Hus med nästan bara lätta väggar på tunga bjälklag kräver lite speciell modellering, rådgör med en akustiker. Samtliga effekter som påtalas här går att räkna på med den standardiserade beräkningsmodellen SSEN 12354, som nya BBR 12 hänvisar till. Denna standard ligger till grund för programvaran BASTIAN och tillhörande databaser (se www.bastian.nu), som används av flertalet akustikkonsultföretag i Norden. 6. Brist – åtgärder vid dimensionering I beräkningsprogrammet granskar man först vilka transmissionsvägar som bestämmer den sammansatta ljudisoleringen mellan utrymmena. Åtgärda transmissionsvägarna efter deras procentuella andel. Detta kan variera med frekvensen. I figur 14a, 14b visas ett exempel, där flanktransmission via bottenplattan (kurva f3) bestämmer den totala ljudisoleringen (kurva tot) i mitten av frekvensområdet, men väggen (kurva d) bestämmer ljudisoleringen vid de lägsta frekvenserna. Problemet beror på sk parkettresonans. I figur 2b har bottenplattan ökats på med 2 cm betong, golvbeläggningen är 8 mm träfiberskiva istället för cellplastskum och väggen har fått ett tredje lag gipsskivor på båda sidor. Reduktionstalet R’w ökade med 6 dB och stegljudsnivån L’nTw minskade med 7 dB. Åtgärder på enbart vägg eller enbart bjälklag hade bara gett några dB och inte räckt för att uppfylla ljudklass C.

Figur 14 a,b. Ljudisolering före och efter tilläggsåtgärder i bottenplatta och på skiljevägg Allmänt kan man prova att räkna med andra vägg och bjälklagselement, golvbeläggningar, väggisoleringar (gipsskivor på fristående reglar) eller nedpendlade undertak. Inverkan av öppningar (fönster, dörrar) i


138 av 547

Byggfysik / Akustik / Akustikguide flankerande konstruktioner och kanalisationer genom skiljekonstruktioner skall beaktas vid beräkning. I handbokens avsnitt om bjälklag redovisas ett antal beräkningsexempel för vanligt förekommande byggnadsutformningar, som ger en uppfattning om hur stora variationer som kan påräknas med olika lösningar. 7. Riskkonstruktioner Denna guide behandlar allmän dimensionering av byggnadsstommar i enkla bostadshus och lokaler. I varje objekt finns normalt ett antal speciella konstruktioner som bör granskas. I bottenvåningen kan man t.ex. ha en tunn betongplatta på markisolering, fläktrum som gränsar mot bostadsrum, dito tvättstuga, garage, föreningslokal osv. Lägenhetsskiljande konstruktioner kan vara speciella för ett objekt. Man bör ha kontakt med en akustiker som granskar föreslagna lösningar i byggnaden, och som ger förutsättningar för dimensionering av väggar och bjälklag mot utrymmen med störande installationer. • Fyra typer av ljudproblem kan förekomma i hus med prefab betongstomme

luftläckage genom springor och otätheter, särskilt i underkant av vägg, mellan bjälklagselement och i anslutningar mot lätta byggdelar. Utförande av anslutningar skall beskrivas på ritning, med hänvisning till tillverkarens monteringsanvisningar

•

stomljudsbryggor mellan avvibrerade byggdelar, t.ex. flytande eller uppreglade golv

och betongstommen. Särskilt på stannplan och i våtrum är utförandet kritiskt. Tillverkarens monteringsanvisningar skall följas. •

stomljud från vibrerande installationer (hiss, tvättmaskin, fläkt, köksutrustning, WC och vattenrör). Dimensioneringsmetoder är på gång (EN 123545), men tills vidare får man begära information från resp. tillverkare.

•

flanktransmission genom ”svaga” byggdelar. Det är lätt att missa en schaktvägg eller yttervägg som går obruten förbi en lägenhetsskiljande vägg. Värmeradiatorer kan leda ljud. Transmission genom bjälklagsplattor förbi en lätt lägenhetsskiljande vägg måste beräknas. Avsedd förankring av håldäcks eller ytterväggselement i tunga väggar skall säkerställas. Det är därför lämpligt att be en akustiker granska föreslagna lösningar innan de fastställs, se nedan. Med BASTIANberäkningar kan man fånga upp vissa problem med flanktransmission, om konstruktionsunderlaget visar korrekta detaljer. 8. Begär hjälp eller beställ beräkningsutlåtande Kontruktörer och arkitekter kan göra en hel del beräkningar själva, men det finns fördelar med att be en akustiker om granskning och beräkningsutlåtande för den aktuella byggnaden. Vissa konstruktioner kräver byggakustisk erfarenhet och det är svårt att på förhand peka ut exakt vilka som måste studeras mer i detalj utan sådan erfarenhet. Den som varvar beräkningar med mätningar och gör många sådana studier får rutin som är svår att ”skriva in” i en guide av denna typ. Akustikern tar ju också ett visst ansvar för att kraven uppnås med de konstruktioner han/hon har godkänt. Men genom att göra en del egna beräkningar kan man hitta vettiga lösningar i tidigt skede, ställa bättre frågor och tillgodogöra sig svaren enklare. När man beställer ett yttrande om ljudisolering behövs ett underlag. Där skall finnas aktuella planer och sektioner, med markering av vilka väggar som är bärande och vilka som är uppreglade, vilka elementtyper och golvbeläggningar som man skall räkna med, samt hur förankringar sätts in mellan element. I det fall man även vill ha ut A och Cvägd ljudtrycksnivå från bullrande installationer erfordras även uppgifter om ljudkällan. 9. Vanliga frågor och svar (FAQ) Nedan besvaras några vanliga frågor om beräkningar. Detaljerade frågor besvaras på Internetsida www.bastian.nu, länk FAQ, som uppdateras fortlöpande. 9.1 Allmänna frågor •F: Är beräkningar verkligen så tillförlitliga att de kan verifiera ljudisoleringen? • S: Ja – med tunga byggdelar och om ett antal villkor i SS 25267 är uppfyllda. Brister i form av springor, stomljudsbryggor mm (se riskkonstruktioner ovan) ger sämre mätta värden än förväntat från beräkningar. Beräkningar ger ungefär samma osäkerhet som mätningar, ett mätt värde behöver inte vara mer sant än ett beräknat. Jämförelser mellan beräkningar och mätningar bör göras med medelvärden av ett antal fall (helst >7). • F: Hur tar man hänsyn till otätheter och brister, pga. felaktigt utförande? • S: Indata för beräkningar som redovisas i handboken förutsätter ett tätt utförande i byggnad. I BASTIAN kan man simulera effekter av springor i en tung vägg genom att lägga in mätvärden för otäta murväggar eller kopplade radiatorer som en (oavsiktlig) flanktransmission. • F: Var får man tag på indata för byggdelar? • S: Värden för betongelement finns i handboken, se avsnitt Element. Värdena finns även i de databaser som är uppbyggda för BASTIAN (se www.bastian.nu), som används av flertalet akustikkonsultföretag i Norden. Här finns även värden för golvbeläggningar, dörrar, fönster, elkanaler osv. som underlättar beräkningar. Tillverkarna skall kunna lämna uppgifter för sina produkter. • F: Kan en konstruktör räkna själv, eller krävs det expertkunskaper?


139 av 547

Byggfysik / Akustik / Akustikguide • S: Det krävs byggakustisk erfarenhet för att modellera stommen, särskilt om man har knepiga knutpunkter och måste approximera oregelbundna rumsformer till en rät rumsmodell. Men har man tillgång till en färdig rumsmodell kan man prova effekter av att öka pågjutningen, byta golvbeläggning eller sätta in ett undertak, utan att vara byggakustikexpert. 9.2 Detaljerade beräkningsfrågor • F: Vilka knutpunkter skall man välja för anslutningar mot HD/F? • S: Är undergjutning mm. väl utförda kan man räkna knutpunkterna som styvt samverkande. Bjälklagsplattor som läggs upp på neoprenband på väggupplag kan man räkna som ett momentfritt upplag med mindre vibrationsöverföring horisontellt än om den vore fullt samverkande. Lämpligen räknar man bådeoch, och går på det försiktigare av värdena om marginalen till krav är liten. • F: Tar beräkningarna hänsyn till parkettresonanser, horisontellt och vertikalt? • S: Ja. Vertikalt får vi god överensstämmelse med mätdata. Horisontellt, särskilt förbi lätta skiljeväggar är det lite mer osäkert. Vad vi tror idag är att man får något konservativa värden vid beräkning. Mätningar visar ganska stor variation av hur parkettresonanser slår igenom, och det är inte helt klarlagt varför det blir så. • F: Ska man ta hänsyn till om HD/F går parallellt eller vinkelrätt mot en vägg? • S: Nej. Värdena i databasen avser ”sämsta fallet”. Om elementen går parallellt med en lägenhetsskiljande vägg, och samverkan mellan element är dålig, så får man lite bättre mätvärde än beräknat. Men effekten av ”skarvar” är för osäker för att tillgodoräknas vid beräkning. Se anvisningar ovan. • F: Kan man räkna med tilläggsisoleringar av väggar och undertak? • S: Ja. BASTIANdatabasen innehåller ett antal vanliga utföranden. Inverkan av flanktransmission begränsar ofta effektiviteten av en tilläggsisolering (ljudet ”smiter runt”), men denna effekt tar BASTIAN hänsyn till. • F: Kan man räkna stegljud nedifrån och upp, t.ex. från en lokal till bostad? • S: Nej. Standarden hanterar inte ljudtransmission förbi flera knutpunkter, som det blir i detta fall. Men man kan få en indikation genom att räkna uppifrånned, och se på enbart flanktransmissionsbidragen eller räkna horisontellt och dra av ca 3 dB. Utveckling pågår, och kommande versioner av standarden (och BASTIAN) kommer troligen att inrymma sådana funktioner. • F: Kan man räkna på lätta konstruktioner? • S: Lätta väggar som står på tunga bjälklag går bra att räkna på. Inverkan av flanktransmission i bjälklagen tas in i beräkningarna, men det är viktigt att lägga in rätt förlustfaktor i bjälklagen (som beror av plattornas storlek och grad av samverkan). När man räknar på ljudisolering vertikalt genom lätta bjälklag får man mer eller mindre värden från fältmätningar som resultat, standarden/BASTIAN hanterar inte flanktransmission och andra effekter av anslutande konstruktioner korrekt. Utveckling pågår inom CEN/TC 126, och standarden ska utvidgas till lätta konstruktioner. Man bör ha en större marginal än vad som visas i handbokens avsnitt om marginaler när man har lätta bjälklag på lätta väggar. Konstruktionerna ska väljas så att man undviker sammanfallande egenfrekvenser. • F: Kan man räkna på trafikbullerisolering med BASTIAN? • S: Ja, med fördel. Beräkningen görs i tredjedels oktavband, vilket medger ett optimalt val av väggkonstruktion, fönster och uteluftsdon med hänsyn till aktuella ljudkällor utanför huset. Man får ofta några dB marginal vid sådana beräkningar, jämfört med den förenklade metoden (med vägda sammanfattningsvärden) i SS 25267 tabeller B4, C4. • F: Kan man räkna på buller från hissar, fläktar mm i BASTIAN? • S: Luftburet ljud genom väggar och bjälklag går fint att räkna på, men det krävs erfarenhet för att sätta rätt indata för maskinerna. Stomburet ljud finns idag bara ett förslag till standard för, prEN 12354 del 5, men utveckling pågår och i framtiden kan man förhoppningsvis räkna även på sådana ljudkällor lika enkelt som för luft och stegljud. • F: Kan man räkna på efterklangstid med BASTIAN? • S: Nej, men beräkningsmodellen enligt Sabine som finns i SSEN 12354 del 6 är ganska lätt att lägga in i Excel eller motsvarande. I kommande handbok från Boverket kommer det att finnas vissa anvisningar (2008). Tillverkarna av ljudabsorbenter kommer att ta fram hjälpmedel för dimensionering. 10. Läs mera 1. Bildspel som visar hur man kan räkna med programvara BASTIAN, se www.bastian.nu 2. NORDTEST Tech 603: Reproducibility of measurements with ISO 140 and calculations with EN 12354. Rapport i PDFformat kan hämtas på www.simmons.se, länk Böcker & Artiklar, eller beställas från Nordtest, http://absapps.eagle.org/tae/TypeAppSearch?SearchNo=1B&MODEL_ID=4304 3. SBUF projekt 11254: Ljudisolering i bostadshus byggda 18802000. Indata för beräkningar enligt SSEN 12354. Sveriges Byggindustrier FoUVäst RAPPORT 0405. ISSN 14027410. Beställs på www.bygg.org 4. Svensk standard SS 25268. Byggakustik – Ljudklassning av utrymmen i byggnader – Bostäder. www.sis.se 5. Svensk standard SS 02 52 68:2001. Byggakustik – Ljudklassning av utrymmen i byggnader – Vårdlokaler, undervisningslokaler 6. Bygg kostnadsforum, se rapport från WSP om övergången till nya utgåvor av ljudklassningsstandarden SS 25267.


140 av 547



141 av 547

Byggfysik / Energi 2

1 Miljömålen kräver energisnåla och resurssnåla hus

Bygg- och fastighetssektorn använder cirka 40 % av energin i Sverige, energi som i huvudsak går till uppvärmning, varmvattenberedning och el till fläktar, pumpar, kylmaskiner, belysning, vitvaror, kontorsapparater mm. Visst går det åt en del energi vid produktion av själva byggnadsmaterialen, för transporter till

byggarbetsplatsen och för att uppföra byggnaden, men den i särklass största miljöpåverkan orsakas av energianvändning under driftskedet. Om man räkna på 50 års brukstid så kommer andelen energi som behövts för att tillverka och transportera byggnadsmaterial endast att utgöra ca 10 % av energin som behövs för driften av huset. Att göra en byggnad riktigt energieffektiv är alltså den största miljöinsatsen och det i princip oberoende av vilka byggnadsmaterial i konstruktioner och ytskikt.

Nationellt har vi också högt ställda energimål att klara genom de riksdagens 16 miljömål med tuffare mål för energianvändningen. Fram till år 2020 ska energianvändningen i bygg- och fastighetssektorn ha minskat med 20 % jämfört med 1995 och år 2050 ska energianvändningen ha halverats.

Nya byggregler kräver ett nytt sätt att hantera energifrågor Boverkets byggregler, BBR som gäller för nyproduktion formulerades om år 2006 från att begränsa värmeförlusterna genom klimatskalet till att istället begränsa den till byggnaden levererade energin. Behovet av levererad energi till nybyggda bostäder får i fortsättningen inte överskrida 110 i södra och 130 kWh/Atemp i norra Sverige. I begreppet levererad energi ingår uppvärmning, varmvattenberedning, komfortkyla och fastighetsel, varken hushållsel eller verksamhetsel ingår i kravet. Begreppet Atemp definieras som den uppvärmda ytan innanför ytterväggarnas insida. Kravet för lokalbyggnader är formulerat på samma sätt men levererad energi får inte överstiga 100 respektive 130 kWh/Atemp med korrigering om kravet på luftkvalitet innebär högre luftväxling. Kravnivån i nya BBR ligger på ungefär samma nivå som tidigare men innebär i praktiken en skärpning eftersom kravet ska verifieras dels med energiberäkning vid projektering dels med mätning efter två års drift.

Reglerna innebär också ett krav på högsta värmegenomgångskoefficient, dvs ett Umedelvärde. Det sistnämnda begreppet är egentligen inget nytt men det beräknas på annat sätt nu än tidigare. Numera ska det inkludera inte bara varje konstruktionsdels Uvärde utan också alla köldbryggor.

Nytt i BBR är också att kraven också omfattar energi till komfortkyla. Boverket ger som råd att behovet av komfortkyla ska reduceras med passiva åtgärder t ex med fönsterplacering och storlek, solavskärmning, solskyddande glas, effektiv belysning och nattkyla i kombination med värmetrögt byggnadsmaterial.

Med tungt byggande är det enklare att bygga energieffektivt. Skillnaden i energianvändning för uppvärmning för en byggnad med lätt respektive tung betongstomme är upp till 3 kWh/Atemp. Vilket innebär ca 4 % lägre årlig energianvändning i en tung välisolerad byggnad. Till detta kan man också tillgodoräkna sig effekter av att det är enklare att få ett betonghus lufttätt än ett lätt hus. Skillnaden i mängden energi som behövs för komfortkyla skiljer sig än mer än värmeenergin till det tunga byggandets fördel.

Med en väl anpassad byggnad kan en exponerad tung stomme vara ett bra val från energi- och komfortsynpunkt med följande fördelar: · en bra termisk komfort · installerad värmeeffekt kan reduceras · installerad kyleffekt kan reduceras · energianvändningen kan reduceras För att utnyttja fördelarna med en tung stomme måste dock byggnaden betraktas som ett system där installationer och byggnad integreras.

2 Byggnadsmaterials förmåga att lagra och utnyttja lagrad värme Temperaturen i ett rum varierar naturligt på grund av solinstrålning och interna värmelaster från människor och apparater. Värmetröga byggnadsmaterial har en förmåga att jämna ut temperaturvariationer genom att de kan lagra värmen från natt till dag eller tvärtom. Därmed har de en reglerande effekt så att


142 av 547

Byggfysik / Energi 2 maxtemperaturen på dagen blir lägre och minimitemperaturen nattetid blir högre vilket gynnar komfortupplevelsen. Genom att lagra värme då det finns ett värmeöverskott och frigöra detta när det finns ett underskott kan också den köpta energi i minskas. Den utjämnande förmågan är endast till nytta för att flytta värmen under ett dygn, säsongsvariationer kan normalt helt försummas. Under dygnet hinner inte värmen tränga in mer än någon decimeter i konstruktionen så det lönar sig inte att satsa på väldigt kraftiga konstruktioner för den här sakens skull. Inträngningen blir större om värmetillskottet orsakas av direkt solstrålning där också det tunga materialet verkar värmelagrande.

Det är inte helt enkelt att beräkna vilka konsekvenser som byggnadsmaterialets värmetröghet får på energianvändning och effektbehov. Med enkla beräkningar kan man visa hur mycket värme som rent teoretiskt kan lagras i en konstruktion och visa att det är en relevant post i en byggnads värmebalans.

Värmelagringspotential hos en konstruktion kan uppskattas utifrån materialens specifika värmekapacitet. I det följande har tre bjälklag jämförts; betong, gasbetong och trä. Beräkningarna utgår från specifika värmekapaciteten hos respektive materialskikt, densitet och massa och visar att ett betongbjälklag kan lagra ungefär 5 gånger så mycket energi som ett träbjälklag och cirka 2.5 gånger så mycket som ett homogent bjälklag av lättbetong.

Ett annat sätt att få en känsla för effekterna av värmelagringsförmågan är att räkna ut hur varmt ett bjälklag måste vara för att klara att värma en byggnad. För hålla temperaturen under 12 timmar i ett rum behövs följande övertemperaturer för de tre jämförda bjälklagen: · betongbjälklag ca 3°C · gasbetongbjälklag ca 7°C · träbjälklaget ca 14°C

Beräkningarna ovan är förenklade och resultaten gäller endast under förutsättning att värmen verkligen kan överföras till rummet när den behövs. Beräkningarna tar heller inte hänsyn till hur värmen fördelas i konstruktionen eller hur värmeöverföringen mellan bjälklaget och rummet sker. Trots detta ger de en indikation om att den värmemängd som kan lagras i konstruktionerna är så stora att det påverkar en byggnadens värmebalans.

Vad menas med ett värmetrögt material En byggnadsdels värmeackumulerande förmåga hänger samman med dess specifika värmekapacitet som uttrycks i enheten J/kg,K och som beskriver hur mycket energi som krävs för att höja temperaturen 1°C hos ett kg av materialet. Enbart värmekapaciteten räcker inte för att beskriva värmetrögheten som också beror på hur bra värmen kan transporteras i materialet, dvs värmeledningsförmåga l med enheten W/m,K som är mått på hur snabbt värmen kan passera, spridas och fördelas i ett byggnadsmaterial. Dessutom påverkas den totala värmelagringsförmågan av materialets densitet i kg/m3. I tabellen nedan redovisas exempel på några vanliga byggnadsmaterials energitekniska egenskaper.

Sammantaget är ett byggnadsmaterials värmetröghet en kombination av de tre egenskaper; värmeackumulerande förmåga, värmeledande förmåga och densiteten. Parametern som inkluderar alla de tre egenskaperna kallas för värmeinträngningskoefficienten eller termisk tröghet. Kärt barn har många namn och populärt uttrycks också den samlade egenskapen som lätt eller tung stomme vilket inte är helt fel eftersom densiteten har stor inverkan. I tabellen nedan redovisas några exempel på termisk tröghet, värmekapacitet och densitet för några byggnadsmaterial. Intressant är att notera att den termiska trögheten i princip följer densiteten – men inte linjärt. Tegel vars densitet är 65 % av betongens har bara 13 % av dess termiska tröghet. Trä som har högst värmekapacitet, alltså den teoretiskt största förmågan att lagra värma har liten termisk tröghet främst beroende på den dåliga värmeledningsförmågan. Material Granit Betong Tegel Gips Trä Lättbetong Mineralull

Termisk tröghet Ws 0.5 /m2 K 103 3 672 1 857 378 109 81 37 0.8

Värmekapacitet J/kg,K 800 950 840 1100 2 500 1050 840

Densitet kg/m3 2 700 2 300 1 500 900 500 500 50

Värmeledning W/m,K 3.4 1.700 0.600 0.220 0.130 0.140 0.040


143 av 547

Byggfysik / Energi 2 Material

Termisk tröghet W 0.5/m 2 K 103

s

Granit Betong Tegel Gips Trä Lättbetong Mineralull Termisk tröghet W 0.5/m 2 K 103

s

3 672 1 857 378 109 81 37 0.8 Värmekapacitet J/kg,K 3 672 1 857 378 109 81 37 0.8

Granit Betong Tegel Gips Trä Lättbetong Mineralull

Värmekapacitet J/kg,K 800 950 840 1100 2 500 1050 840 Densitet kg/m3 800 950 840 1100 2 500 1050 840

Densitet kg/m3

Värmeledning W/m,K

2 700 2 300 1 500 900 500 500 50 Värmeledning W/m,K

3.4 1.700 0.600 0.220 0.130 0.140 0.040

2 700 2 300 1 500 900 500 500 50

3.4 1.700 0.600 0.220 0.130 0.140 0.040

Förutom den termiska trögheten påverkas också möjligheterna att utnyttja de positiva egenskaperna av · Materialtjocklek · Det tunga materialets tillgänglighet för rumsluft. · Accepterad temperaturvariation inomhus. Under de senaste årtiondena har metoder och beräkningsprogram tagits fram som ger möjlighet att på ett kvalitativt sätt bedöma tunga konstruktionernas inverkan på inneklimat och energibehov i byggnader. I det följande redovisas konsekvenserna av dessa.

Den värmelagrande byggnadsdelen behöver inte vara tjock För att beskriva en byggnadskonstruktions optimala tjocklek för lagring av värme under dygnsvisa förhållanden används begreppet effektiv tjocklek som för betong visar vara ca 130 mm. Ibland talar man också om värmens inträngningsdjup som är ett sätt att uttrycka ett en byggnadsdels förmåga att omsätta och lagra värme under normala förhållanden i en byggnad med normalt inneklimat.

Effekten av ett byggnadsmaterials tjocklek illustreras av en beräkning gjord av temperaturfördelningen i ett homogent betongbjälklag. Man lät temperaturen på ytorna varierar sinusformat från 15 till 25°C i 24 timmars perioder. Efter tillräckligt många temperatursvängningar på ytan så varierar temperaturen i själva konstruktionen så som Figur 1 visar för tre olika tjocka betongbjälklag; 100, 200 och 300 mm. Ju tjockare konstruktionen är desto mindre ändras temperaturen i mitten, dvs värmelagringsmöjligheten där kan inte utnyttjas.

Figur 1: Diagram som visar temperaturens variation i en 100, 200 och 300 mm tjock betongplatta om omgivningens temperatur svänger sinusformat

Under dygnet hinner inte värmen tränga in mer än någon decimeter i konstruktionen så det lönar sig inte att satsa på väldigt kraftiga konstruktioner för den här sakens skull. Det aktiva lagringsdjupet redovisas i tabellen för några homogena byggnadsmaterial, längre än så hinner inte värmen in i materialet under ett dygn.

Tabell 1


Inträngningsdjupet under ett dygn och om rumstemperaturen tillåts variera.

144 av 547

Byggfysik / Energi 2 Material Granit Mineralull Betong Glas Tegel Gips Lättbetong Trä

Aktivt inträngningsdjup (cm) 21 16 13 14 11 9.5 9 7

Varje material som har kontakt med rumsluften har en effektiv tjocklek där värmelagringsförmågan kan utnyttjas. För betong är den enligt tabellen ovan ca 130 mm, för trä är den 70 mm och för granit 210 mm, dvs är konstruktionen tunnare än så kan hela skiktet delta i energibalansen under ett dygn. Byggnadskonstruktioner med tunga material har normalt minst denna tjocklek vilket betyder att här finns en resurs att ta tillvara för att minska energianvändning och för att skapa ett bättre inomhusklimat.

Den värmelagrande byggnadsdelen får inte täckas En förutsättning för att byggnadsmaterialets värmetröghet ska kunna utnyttjas i värmebalansen är att det tunga materialet i bjälklag, innerväggar och ytterväggar exponeras för inomhusluften. Ju bättre kontakt det tunga materialet har med luftens temperatur desto bättre kan värmetrögheten utnyttjas. Värmeöverföringen mellan luften och byggnadens tunga material får därför inte hindras av skikt som verkar värmeisolerande t.ex. undertak eller golvbeläggningar. Som vi har sett är det bara de yttersta delarna av konstruktionen som kan hjälpa till att lagra värme, varvid det är viktigt att materialen som kommer i kontakt med inomhusluften är goda värmelagrare. Dessutom så är det naturligtvis så att ju större yta som kommer i kontakt med temperaturförändringarna, desto större volym av materialet kan hjälpa till att lagra värme.

Figur 2: Den effektiva tjockleken hos ett värmetrögt material och hur den reduceras om materialet avisoleras.

I figur 2 visas hur den effektiva tjockleken hos ett betongbjälklag reduceras om den täcks med en heltäckningsmatta eller med akustikskivor. Om betongen täcks av en 30 mm tjock akustikskiva kommer mindre än 10 mm av betongen att påverkas och påverka rumstemperaturen under ett dygn om betongen täcks av en heltäckningsmatta ger cirka 13 mm. Se också beräkningsexemplet nedan om två kontorsrum med olika ytskikt på betongbjälklag.

Temperaturvariation under dygnet måste accepteras Ytterligare ett villkor för att betongens värmelagringsförmåga ska utnyttjas optimalt är att rumstemperaturen i rummet tillåts variera. Först när temperaturen i betongen är högre eller lägre än lufttemperaturen eller andra rumsytors temperatur så kommer värmetransporter att ske till eller från betongväggen. Normalt påverkar inte den nödvändiga temperaturvariationen komforten inomhus särskilt inte som den sommartid är mindre än om endast lätta byggnadsmaterial hade använts. För bostäder är det tunga husets största fördel att man kan hålla en jämnare inomhustemperatur utan avancerade installationer. Antalet timmar med alltför höga temperaturer i bostaden begränsas.


145 av 547


3 Tunga byggnaders effektbehov för värme och kyla Värmesystem i en byggnad dimensioneras normalt så att det ska klara att hålla ca 20°C inomhus en vinternatt. En lätt byggnad reagerar snabbt på väderomslag och värmesystemet måste därför klara en riktigt låg utomhustemperatur även om det bara är en tillfällig köldknäpp. En tung byggnad reagerar långsammare och kylan tränger in först efter en längre sammanhängande kallperiod då medeltemperaturen ute är högre än medeltemperaturen under kortare perioder.

Värmesystemets storlek beräknas utifrån den dimensionerande utetemperaturen som sin tur bestäms av såväl ortens klimat som byggnadens tidskonstant. Begreppet tidskonstant är ett mått på hela byggnadens värmetröghet. Ju mer isolerat ett hus är desto mindre påverkas inomhustemperaturen av utomhustemperaturens variation och ju tyngre huset är desto större är tidskonstant och desto mindre dimensioner kan väljas till värmesystemet. Tidskonstanten uttrycks som kvoten av byggnadens värmekapacitet och dess transmissionsegenskaper

där Smj× cj = summan av byggnadsdelars värmekapacitet (J/K) S Uj× Aj = summan av transmissionsförluster (W/K) q× r× c = värmeförluster pga ventilation och luftläckage (W/K)

Ju högre tidskonstant desto längre tid klarar huset att bibehålla innetemperaturen. Ett tungt hus kräver därför betydligt mindre effekt av värmeanläggningen. En annan fördel är att det tunga huset bibehåller rimlig innetemperatur även under bortfall av värmen en längre tid, t ex under ett dygn. Medan en motsvarande lätt byggnad kyls ut under några timmar. Samma fördelar i fråga om effektbehov och jämnare temperaturer gäller med avseende på kylning av hus.

Storleksordningen på tb är för äldre hus är 28–80 tim, det lägre värdet gäller villor och det högre gäller för värmetröga flerbostadshus. Nya byggnader har högre tidskonstant därför att de har bättre isoleringsstandard och de är tätare. En tidskonstant på uppemot 5 dygn är inte ovanligt för en tung byggnad som ventileras med FTX.

Tidskonstanten kan antingen beräknas för hand enligt sambandet ovan men enklare är att använda ett energiberäkningsprogram och studera hur temperaturen inomhus svarar på en plötslig och fortvarig temperatursänkning utomhus.

Tidskonstanten får direkt genomslag i val av dimensionerande utetemperatur som används när ett värmesystem ska dimensioneras. Ju högre tidskonstant ett hus har desto högre dimensionerande utetemperatur kan väljas och desto mindre blir den installerade värmeeffekten. Skillnaden mellan ett så kallat tungt hus med hög tidskonstant och ett lätt hus kan ge en skillnad på 20% i installerad värmeeffekt vilket betyder mindre radiatorer, rör och värmeproduktion.

Exempel på ytskiktens inverkan på värmeeffekt i ett kontorsrum med betongstomme

I detta exempel visas hur radiatoreffekten i två kontorsrum kommer att bero på vilka ytskikt som används i tak och på golv. I ett av kontorsrummen täcks betongbjälklag av en heltäckningsmatta på golvet och akustikplattor i taket och i det andra är betongytorna oskyddade. Nödvändig radiatoreffekten för att hålla 20°C en solig dag i februari i Stockholm har för båda rummen beräknats med datorverktyget IDA Klimat och Energi. Beräknat värmeeffektbehov kommer i detta exempel att vara 120 W högre än ett rum men med oklädda ytor.

Två alternativa utformningar har undersökts: 1. Betongbjälklag som varken har täckt golv eller tak 2. Betongbjälklag med heltäckningsmatta golvet och med akustikplattor på takets undersida


146 av 547

Byggfysik / Energi 2 I båda fallen gäller följande: · Rummet är 4 x 3 x 2.7 m och värms till 20°C med en radiator under fönstret. · Fönstret är 3.0 m2 och vänt mot söder, dess U-värde är 1.2 W/m2K, ST-värdet är 70 % och g-värdet 64 %. · Fasadväggen är av betongsandwichelement med 120 mm betong, 170 mm mineralull och 70 mm betong vilket ger ett U-värde på 0.20 W/m2. Väggarna mellan kontorsrummen liksom mot korridoren består av gipsskivor med mellanliggande mineralull. · Rumstemperaturen i grannrummen har samma temperatur som det aktuella. · Ventilationsflödet är 13 l/s och tilluftstemperaturen är konstant 17°C. · Rummet används mellan kl 8 och 18 och då alstras 200 W från apparater, belysning och personer. · Utetemperaturen varierar från - 5°C nattetid och +5°C dagtid.

I Figur 3 redovisas hur radiatoreffekten varierar under dygnet; till vänster rummet med de fria betongytorna och till höger rummet med heltäckningsmatta och akustikplattor. Utan att radiatorn behöver vara igång kan rumstemperaturen hållas mellan 20 och 22°, det räcker med instrålad sol och internt genererad värme. I rummet där taket är täckt av akustikplattor och golvet av en heltäckningsmatta så behöver radiatorn vara igång under 11 timmar, från kl 21 på kvällen till kl 8 på morgonen för att hålla minst 20°C, se högra diagrammet. Skillnaden beror på att betongen i det första rummet är tillgänglig för lagring av värme under dagen, värme som kommer till användning under natten.

För att utnyttja värmetrögheten fullt ut måste som tidigare nämnts brukarna acceptera att rumstemperaturen varierar inom acceptabla komfortgränser. Om intervallet väljs alltför snävt intervall kan det faktiskt den installerade effekten istället komma att öka.

Figur 3: Diagrammet visar rumsluftens medeltemperatur i ett rum enligt alternativ 1 utan tillförd radiatoreffekt.


147 av 547


Diagrammet visar temperaturen i ett rum beklätt enligt alternativ 2 och där radiatorn måste vara igång nattetid för att klara temperaturkraven.

Nattkyla minskar behovet av kyla på dagen Med medveten ventilationsstrategi i kombination med värmetrögt byggnadsmaterial i kontakt med rumsluften är det möjligt att reducera kylbehovet radikalt i en byggnad. För att det ska lyckas krävs att ventilationen är igång nattetid och ventilerar med sval nattluft. På natten behöver inte komfortkraven uppfyllas så då gör det inget att rumstemperaturen tillåts att sjunka ett par grader under lägsta börvärde. Om värmetröga ytor är exponerade mot rumsluften så kommer kylan att tränga in i dessa med inträngningsdjup enligt tidigare resonemang. Kylan sitter i väggarna under förmiddagen och dämpar temperaturökningen under dagtid. Även här beror den goda effekten på att brukaren accepterar temperaturvariationer.

Effekterna av nattkyla sommartid har undersökts i ett kontorsrum. Komfortkyla saknas, det får helt enkelt bli så varmt som det blir. Tre alternativ studerades · Ett rum med lätt stomme som endast ventileras dagtid · Samma rum men med exponerad tung stomme som ventileras dygnet runt · Samma tunga rum med nattventilation men som kompletterats med solskydd i form av yttre persienner

Beräkningarna är gjorda i IDA Klimat och Energi för ett sommardygn. Resultatet redovisas i diagram som visar hur både operativ temperatur och rumstemperatur varierar under ett dygn. Rumstemperaturen i rummet med motsvarande lätt stomme och dagventilation stiger till över 38ºC framåt eftermiddagen. I rummet med tung exponerad stomme och dygnet runt ventilation kommer temperaturen upp i drygt 33º. Om samma rum kompletteras med utvändiga persienner så överstigen inte rumstemperaturen 30º. Naturligtvis skulle man kunna fortsätta med fler så kallade passiva åtgärder för att slippa installera komfortkyla – men tanken här var att visa hur kraftfullt nattventilation är i kombination med en tung stomme.

Figur 3: Diagrammet visar hur temperaturerna varierar under ett sommardygn i ett rum med lätt stomme som ventileras endast dagtid.

Figur 4: I diagrammet till vänster visar temperaturerna i ett rum med exponerad betongstomme och dygnetrunt drift av ventilationen. Till höger dito kompletterat med utvändiga persienner

4 Beräkningsverktyg för energi, effekt och inneklimat


148 av 547

Byggfysik / Energi 2 I nybyggnadsprocessen beräknas en byggnads energianvändning för att få en uppfattning om dess framtida kostnader för uppvärmning, komfortkyla och elanvändning. Men den måste också beräknas för att visa att den uppfyller Boverkets nya energikrav enligt BBR. Som nämndes inledningsvis innebär reglerna att två delkrav ska vara uppfyllda; dels kravet på ett visst maximalt behov av levererad energi dels ett krav på högsta värmegenomgångskoefficient, dvs ett Umedelvärde.

Just när det gäller energiberäkning av en tung byggnad är det viktigt att man väljer ett beräkningsprogram som räknar med värmelagring. Vid beräkning av Umedel ska både U-värden och köldbryggor beräknas. I detta avsnitt finns några tips på beräkningsverktyg som kan användas för att kontrollera om kraven är uppfyllda.

U-värden U-värden för några olika isolertjocklekar i sandwichelement redovisas i tabellen nedan. Beräkning av en byggnadsdels värmeisoleringsförmåga, sker normalt enligt SS-EN ISO 6946. För beräkning av U-värden i konstruktioner av betongsandwich kan beräkningsverktyget SwenyExe rekommenderas. Det är gratis och finns att ladda ner från Swedisols hemsida; www.swedisol.se. Ungefärlig storlek på U-värden redovisas i tabellen nedan.

Tabell 2 U-värden hos vägg av betongsandwich vid olika isolertjocklekar. Isoleringstjocklek U (W/m2,K) (mm) 100 150 200

0.38 0.25 0.20

Köldbryggor En köldbrygga uppstår där ett byggnadsmaterial eller en komponent med sämre värmeisolering helt eller delvis bryter igenom ett skikt med bättre. De medför inte bara att husets energianvändning ökar utan också olägenheter med kalla invändiga ytor som får inverkan på det termiska inneklimatet. Den operativa temperaturen påverkas eftersom den beskriver upplevd temperatur av både lufttemperatur och omgivande ytors temperatur. På en lokalt nerkyld invändig yta kan temperaturen sjunka under daggpunkten varvid kondensation kan uppstå. En kall vägg smutsas dessutom ner snabbare än varm.

Det finns i princip två huvudtyper av köldbryggor. Dels de som ingår med en regelbundenhet i byggnadsdelarna som reglar, kramlor, kantförstyvningar osv och som är inkluderade i konstruktionens Uvärde. Dels de geometriska som uppstår i anslutningar mellan olika byggnadsdelar som t ex bjälklagsanslutningar, fönstersmygar och ytterväggshörn och vid genomföringar med balkar, skorstenar beräknas separat och adderas till byggnadens totala förlustfaktor. De sistnämnda som också kan kallas för geometriska köldbryggor är antingen linjära som t ex bjälklagsanslutningar och fönstersmygar som karakteriseras med en linjär förlustfaktor, det så kallade y -värde W/m,K eller en punktformad som t ex i hörn eller genomföringar.

Betong har hög värmeledningsförmåga vilket är en fördel om avsikten är att lagra eller fördela värme i konstruktionerna. Anslutningar mellan byggnadsdelar kräver dock en genomtänkt placeringar av isoleringsmaterialet. Ytterväggar av betong isoleras normal utvändigt varvid också köldbryggorna elimineras. I ett sandwichutförande är det nödvändigt att titta extra på elementfogarna och fönsteranslutningar. I Figur 5 nedan visas två exempel på köldbryggor som uppstår i byggnadskonstruktioner och deras y -värdens ungefärlig storlek. Talen kan verka små men eftersom det oftast totalt sett rör det sig om många meter så blir den totala värmeförlusten stor. Man kan räkna med att den motsvarar ca 20 – 25 % av övriga transmissionsförluster.

d (mm) Ψ (W/m,K)

10 0,41


20 0,28

30 0,16

60 0,12

90 0,08

130 0,06

d (mm) 30 50 Ψ 0,46 0,25 (W/m,K)

149 av 547


Två exempel på köldbryggor och deras Ψvärde för olika isolertjocklekar

I de nya energireglerna i BBR ska inverkan av värmeförlusterna genom köldbryggorna ingå i beräkningen av en byggnads medelisolering, det så kallade Um-kravet och därmed ska de också beräknas. Köldbryggor beräknas t ex med speciella beräkningsprogram, diagram och tabeller eller med en grov schablonmetod. Den sistnämnda är just att man antar att storleken på en byggnads totala köldbryggor är ca 25% av beräknade övriga transmissionsförluster genom alla klimatskalsdelar. Metoden ska endast användas i tidigt skede för en grov uppskattning av förväntat energianvändning.

För datorberäkningar finns t ex dataprogrammet DAVID32 som beräknar två- och tredimensionella köldbryggor. Programmet är DOS-baserat, gratis och finns att ladda ner från Swedisols hemsida; www.swedisol.se.

Datorprogrammet HEAT2 fyller samma funktion i att beräkna stationär temperaturfördelning och värmeflöde i homogena eller sammansatta konstruktionsdetaljer men är Windows-baserat. HEAT2 köps från www.buildingphysics.com.

I energiberäkningsprogrammet VIP+ finns en användbar modul för beräkning av köldbryggor som antingen kan användas för att beräkna köldbryggor separat eller så att de direkt ingår i energiberäkningen av ett hus.

Beräkning av energianvändning Internationellt sett finns det en uppsjö med simuleringsprogram för att utföra mer eller mindre noggranna simuleringar. Dessa program är alla baserade på värmelärans grundläggande ekvationer för värmeledning och värmelagring men skiljer sig i de matematiska lösningsmodellerna, modellering av värmeutbytet i ett rum och komplexiteten hos de byggnader och system som kan behandlas.

Energiberäkningsprogrammet VIP+ som marknadsförs av Strusoft AB är effektivt och snabbt för energiberäkning av hela byggnaden utan detaljerad information om inneklimatet. Programmet tar hänsyn till såväl byggnadens termiska tröghet som täthetens inverkan på energianvändningen. Beräkningar av just hur stommens tyngd påverkar energianvändning är alltför komplicerat att räkna för hand. Istället rekommenderas energiberäkningsprogram som hanterar dynamiska energiförlopp. VIP+ beaktar värmelagring genom att egenskaperna värmeledningstal, densitet och värmekapacitet finns angivet för byggnadsmaterialen i databasen. Beräkningar av energibalansen som inkluderar lagring av värme upprepas timme för timme under beräkningsperioden som kan uppgå till ett helt år. För att ta hänsyn till hela stommens värmeutjämnande förmåga är det nödvändigt att det finns möjlighet att mata in mellanväggars och bjälklagens energitekniska egenskaper i beräkningsprogrammet.

I de tidigare exemplen har beräkningsprogrammet IDA Klimat och Energi från Equa använts. Simuleringarna simulerar relevanta temperatur- och värmeflödesförlopp i ett rum värmebelastning som varierar i tiden. Programmet skiljer sig från en enkel statisk effektbehovsberäkning genom att det tar hänsyn till den värme som lagras i systemets massiva delar som väggar och bjälklag, och även genom att vi etablerar en noggrannare modell av byggnaden där temperaturer för olika ytor och rumsluften beräknas som självständiga noder som i sin tur ger oss möjlighet att på ett riktigare sätt fördela rummets värmetillskott mellan ytorna och rumsluften. IDA har dels fasta applikationer men också en modulär uppbyggnad som ger användaren möjlighet att tillverka egna moduler och koppla dessa ihop med befintliga moduler. Detta ger en stor flexibilitet i modelleringen av nya systemlösningar.

Även energiberäkningsprogrammet BV2 kan användas som också betraktar temperaturförlopp som


150 av 547

Byggfysik / Energi 2 stationära. Programmet är uppbyggt kring beräkning i varaktighetsdiagram för natt- respektive dagmodellering.

Beräkning av effekt och inneklimat Idag finns stora möjligheter att i nybyggnadsprocesssen att undersöka inneklimat t ex temperaturen inomhus under vår, sommar och höst. Genom att metodiskt använda dessa verktyg kan man göra studier i vilka åtgärder som får störst konsekvenser för att minska komfortkylbehovet. Analyserna kan gälla vilken typ av solavskärmning eller solskydd som ska väljas, storlek på fönster och dess orientering och effekterna av nattkyla. Faktorerna är många och samspelet dem emellan är så komplicerat att det i princip är omöjligt att räkna ut temperaturen för hand. Däremot är det en enkel uppgift om man tar hjälp av de datorprogram som normalt används av installationsprojektören för att räkna ut om och hur rummet ska kylas. Något program används också för den yrkesgrupp som specialiserat sig på solskydd. Det finns stora möjligheter att ”bygga” bort behovet av att installera ett komplicerat komfortkylsystem.

Följande program kan rekommenderas för studier i att minska kylbehovet; ProClim som är gratis och körs över Internet: www.swegon.se, TeknoSim som köps på www.lindab.com och ParaSol som också är gratis och hämtas på www.ebd.lth.se


151 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Inledning

Inledning Samhällets skydd mot brand utgörs av dels förebyggande dels släckande brandskydd. Det släckande brandskyddet omfattar brandkårsinsats eller manuella och automatiska släcksystem. Genom det förebyggande brandskyddet skall uppkomst och spridning av brand förhindras, trygg utrymning säkerställas samt brandsläckningunderlättas. Utformningen av det passiva brandskyddet och valet av byggnadsmaterial i samband med detta har därför stor betydelse för byggnadens totala brandsäkerhet. Betongkonstruktioner kännetecknas av god beständighet mot brand och kan i princip alltid dimensioneras för erforderligt brandmotstånd. De behöver normalt inte brandisoleras som stålkonstruktioner och de bidrar inte som trä till ökad brandbelastning. En stomme i betong har en väl fördelad stabilitet och är därför att föredra med hänsyn till risk för eventuella horisontella ras vid brand. Om därutöver brandavskiljande byggnadsdelar såsom bjälklag, väggar och tak består av betong blir den brandavgränsande funktionen väl tillgodosedd. Ofta är dessutom betongkonstruktioner helt eller delvis återanvändbara efter brand. Detta har erfarenhetsmässigt visat sig vara av stor ekonomisk betydelse. Internationellt uppmärksammade brandforskningsinsatser i Sverige under 1970talet gjorde det möjligt att genom beräkning dimensionera betong och stålkonstruktioner för brandpåverkan. Eftersom Svensk Byggnorm redan 1967 tillät en rationell och funktionsbaserad dimensionering av konstruktioner började denna möjlighet att utnyttjas redan under 1970 talet. Under 1990talet har brandskyddsfrågor och därmed också brandteknisk dimensionering kommit allt mer i fokus. Boverket har, genom sina byggregler, BBR /2002/13/ (utkom i första upplagan 1994), avsevärt breddat möjligheterna för en funktionsbaserad dimensionering. Idag kan stora delar av det byggnadstekniska brandskyddet utformas efter ingenjörsmässiga principer (t ex skydd mot brands tillväxt och spridning, rökgasventilation, utrymning etc). Under samma period har arbetet med att harmonisera nationella byggstandarder till gemensamma europeiska standarder intensifierats. Syftet är att underlätta handel över nationsgränserna samt att åstadkomma en samsyn vad gäller materialegenskaper, säkerhetstänkande och dimensioneringsmetoder. Föreliggande häfte om brandmotstånd är utarbetat i enlighet med ovan nämnda standarder. Häftet redogör först för dimensioneringsprinciper, grundläggande begrepp och brandtekniska krav, följt av en översiktlig beskrivning av mekaniska egenskaper hos stål och betong samt fenomenet spjälkning. Därefter beskrivs beteende och verkningssätt då betongkonstruktioner utsätts för brand. I kapitlet om brandteknisk dimensionering redovisas en möjlighet till en förenklad dimensionering genom tabeller. Dessutom redovisas en mer noggrann dimensioneringsmetod som är baserad på beräknat lastutnyttjande och temperaturfördelning i tvärsnitten. Temperaturunderlaget finns sammanställt i bilaga. Detaljutformningar av olika slag har visat sig ha stor betydelse för risken för brandspridning mellan brandceller. För industribyggnader presenteras i kapitel 8 ett antal typlösningar som bedöms ha tillfredställande brandegenskaper. I det avslutande kapitlet belyses försäkringstekniska aspekter. För frågeställningar kring dimensionering av konstruktioner av högpresterande betong hänvisas till handböckerna; Handbok Högpresterande betong – Material och utförande /19/ och High performance concrete structures Design handbock /20/.


152 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Principer

Dimensioneringsprinciper 2.1 Betong och brand 2.2 Brandtekniska val 2.3 Dimensionering baserad på beräkning 2.4 Dimensionering baserad på provning 2.5 Dimensionering baserad på kombination av provning och beräkning

2.1 Betong och brand Då en betongkonstruktion utsätts för brand uppkommer en temperaturgradient eftersom de brandpåverkade yttre delarna blir varmare än kärnan. Temperaturen ökar under brandförloppet successivt över tvärsnittet, varför hållfastheten hos armering och betong avtar, med reducerad bärförmåga som följd. Brandpåverkan enligt ISO 834 (se kap 3.3) och bärförmågan illustreras schematiskt i figur 2.1 för en brandpåverkad betongbalk.

Figur 2.1. Principiell illustration av temperaturens inverkan på bärförmågan Vilken parameter som dominerar vid bestämning av bärförmåga beror av den aktuella konstruktionsdelens geometri. Så är t ex för balkar och bjälklag den försämrade hållfastheten hos stålet den mest kritiska faktorn, medan den försämrade tryckhållfastheten hos betongen har större inverkan för pelare och väggar. I figur 2.2a) exemplifieras för ett fullständigt brandförlopp temperaturinträngningen för en förspänd 1balk efter 1.0 och 2.9 timmar. Bärförmågans förändring under brandförloppet visas i figur 2.2b) där minsta bärförmåga blir ca 45% av ursprungligt värde och erhålles efter 2.9 tim trots att avsvalningsförloppet inleddes redan efter l tim. Detta beror på att temperaturen fortsätter att öka i armeringen inuti tvärsnittet långt efter det att yttemperaturen börjat avta hos betongen.


153 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Principer

Relativ Momentkapacitet [kNm]

Figur 2.2 Ibalk 140 x 280 x 80, h= 1.18 exponerad för ett fullständigt brandförlopp med 1 tim uppvärmningsförlopp med därpå följande avsvalning. a) geometrisk utformning av Ibalk samt temperaturprofiler efter 2 respektive 2.9 tim b) Böjmomentkapacitet som funktion av tiden. 2.2 Brandtekniska val Brandtekniska krav på byggnader och byggnadsdelar ges i Boverkets Byggregler, BBR 99 /15/, som delvis är en funktionsbaserad norm. I Byggreglerna finns såväl föreskriftstext som rådstext med exempel på godtagbara lösningar. Boverkets Konstruktionsregler, BKR 2003/14/, innehåller föreskrifter, allmänna råd och tekniska egenskapskrav. Laster och dimensioneringsprinciper anges. Även Europanormen anger, tillsammans med tillhörande svenska nationella anpassningsdokument (NAD), anvisningar för dimensionering av bärande och avskiljande konstruktioner vid brandpåverkan. Eurocode 1 (Basis of design and actions on structures: Part 2.2 Actions on structures exposed to fire) /7/ är ett övergripande dokument vad gäller dimensioneringsprinciper och lasteffekter i händelse av brand. Detta dokument är gemensamt


154 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Principer för alla konstruktionsmaterial. Vid brandteknisk dimensionering av betongkonstruktioner appliceras Eurocode 2 (Design of concrete structures: Part 1.2 General rules Structural fire design) /9/. Det grundläggande kravet för brandteknisk dimensionering av bärande konstruktioner är att bärförmågan i brandtillståndet skall överstiga lasteffekten. Lasteffekten beräknas enligt BKR 2003, kapitel 2.322. tabell b, lastkombination 7. När det gäller bestämning av bärförmåga ger byggreglerna följande alternativa metoder: 1. Beräkning 2. Provning 3. Kombination av provning och beräkning Detta brandhäfte behandlar huvudsakligen dimensionering genom beräkning. 2.3 Dimensionering baserad på beräkning Dimensionering baserad på beräkning kan innebära utnyttjande av tabellerade data, handberäkningar med utgångspunkt från temperaturunderlag eller datormodellering med hjälp av avancerade beräkningsprogram. 1. Tabellmetoden är en förenklad dimensionering med färdiga tabeller och diagram för bestämning av minsta tvärsnitt och täckskikt vid olika lastutnyttjandegrader. 2. Handberäkning ger ett mer ekonomiskt och noggrant resultat än tabellmetoden. Förfarandet är baserat på färdigt temperaturunderlag (redovisas i en temperaturbilaga till detta häfte) i form av isotermer (temperaturkurvor) där beräknad bärförmåga jämförs med beräknad lasteffekt. 3. Datorberäkning görs för mera komplicerade tvärsnitt eller specialfall där de enkla metoderna inte räcker till. Hur det dimensionerande brandförloppet definieras (kapitel 3) har stor betydelse för konstruktionens beräknade brandmotståndsförmåga. För att bestämma härförmågan hos ett brandpåverkat konstruktionselement krävs kännedom om de olika delmaterialens temperaturer (se temperaturbilagan), samt kunskap om hur temperaturen påverkar materialens hållfasthet (se kapitel 4). Beräkningsprocessen beskrivs av flödesschemat i figur 2.3.

Figur 2.3. Principiell beräkningsgång. Det finns speciella handböcker, t ex "Handbok för brandteknisk dimensionering av betongkonstruktioner", (5,6) eller Boverkets "Betongkonstruktioner" /12/ som ger konstruktören mera uttömmande information och vägledning att göra en nyanserad och kostnadseffektiv brandteknisk dimensionering. Detta brandhäfte utgör en förenklad handbok för dimensionering genom beräkning för betongelementindustrin. 2.4 Dimensionering baserad på provning Den karakteristiska bärförmågan hos en bärande konstruktionsdel får bestämmas genom provning enligt SIS 02 48 20 utgåva 2 (NT FIRE 005, ISO 834) varvid bortses från avsvalningsfasen. Konstruktionen förutsätts vara belastad med en yttre statisk last under hela provningstiden, motsvarande avsedd brandmotståndstid. Denna last skall avpassas så att påkänningarna i kritiska snitt motsvarar dem som uppkommer av dimensionerande laster vid brand enligt BBR 2002/13/ och BKR 2003 /14/. Temperaturutvecklingen i de kritiska snitten registreras om möjligt under provningen. Samhörande värden för påförd last och tid till kollaps bildar grund för bestämning av bärförmågan vid viss brandmotståndstid. Interpolation mellan försöksresultat är tillåten medan extrapolation måste genomföras med försiktighet.


155 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Principer 2.5 Dimensionering baserad på kombination av provning och beräkning Den karakteristiska bärförmågan för en bärande konstruktion utsatt för brand får bestämmas genom att kombinera provning och beräkning. Provningen förutsätts utförd på samma sätt som enligt avsnitt 2.4. Provkropparna får dock vara obelastade. I stället följs och registreras temperaturutvecklingen. Med stöd av de registrerade temperaturförloppen beräknas bärförmågan enligt kapitel 7.


156 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Begrepp

Grundläggande begrepp 3.1 Brandcell 3.2 Brandbelastning 3.3 Brandförloppskarakteristika 3.4 Brandteknisk klass 3.5 Lastutnyttjandegrad och kritisk temperatur

3.1 Brandcell Med brandcell, som kan omfatta ett rum eller en sammanhängande grupp av rum, avses en del av en byggnad som är avskild på sådant sätt att en brand där kan hindras sprida sig till en annan del av byggnaden under viss tid. Tiden bestäms med hänsyn till byggnadens ändamål och antal våningar. I brandcellens omslutande konstruktioner får ingå byggnadsdelar, t ex fönster och dörrar, med mindre brandmotstånd än vad som svarar mot denna tid, under förutsättning att spridning av branden kan hindras genom t ex räddningstjänstens ingripande. 3.2 Brandbelastning Brandbelastningen för en brandcell utgör ett mått på den sammanlagda värmemängd, som frigörs vid en fullständig förbränning av allt brännbart material i brandcellen, inklusive byggnadsstomme, inredning, beklädnad och golvbeläggning. Den dimensionerande brandbelastningen anges per ytenhet av brandcellens totala, inre omslutningsyta och beräknas ur sambandet.

Mν

= totala massan av varje enskilt brännbart material i brandcellen (kg)

h

= effektiva värmevärdet för varje enskilt brännbart material i brandcellen (MJ/kg)

ν Atot

= brandcellens totala inre omslutningsarea, dvs arean av golv, väggar och tak,

inklusive öppningar (m2 )

μ

= grad av förbränning. ν Det effektiva värmevärdet h för några fasta, flytande och gasformiga material redovisas i ν "Handbok för brandteknisk dimensionering av betongkonstruktioner, Appendix 1.1" /5/. För en brandcell med fixerad funktion och inredning kan den, enligt ekvation 3.1, bestämda brandbelastningen väIjas som dimensionerande. En sådan dimensionering baserad på en fastlåst brandbelastningsnivå, kan emellertid innebära nackdelar vid eventuella framtida ändringar inom byggnaden, vilka då måste uppfylla villkoret att ej leda till en ökning av brandbelastningen. Det är därför som regel lämpligare att bestämma den dimensionerande brandbelastningen på grundval av statistiska undersökningar av brandbelastningens storlek för aktuell typ av lokal eller byggnad. Som dimensionerande brandbelastning väljs därvid det värde, som i tillhörande statistisk undersökning innehåller 80 av observerade värden. Brandbelastning i olika lokal och byggnadstyper visas i tabell 3.1 nedan. Tabell 3.1. Brandbelastning, q, i olika lokal och byggnadstyper, bestämd genom statistiska undersökningar /5/. Typ av lokal eller Brandbelastning, Brandbelastning, Dimensionerande byggnad medelvärde standardavvikelsebrandbelastning, (brandbelastning som innehålls i 80% av observerade fall) MJm2 MJm2 MJm2 1. Bostäder 150 24,7 168 1a 2 rum + kök 138 20,1 149 1b 3 rum + kök


157 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Begrepp 2. Kontorshus2,3 2a Tekniska 615 155 730 kontorslokaler (arkitektkontor odyl) 2b Ekonomiska och 512 162 644 administrativa kontorslokaler (banken, försäkringsbolag och d) 2c Samtliga 579 205 709 undersökta kontorslokaler 3. Skolor2 3a Lågstadieskolor 84,2 14,2 98,4 3b Mellanstadieskolor 96,7 20,5 117 3c Högstadieskolor 61,1 18,4 71,2 3d Samtliga 80,4 23,4 96,3 undersökta skolor 4. Sjukhus 116 36 147 67 19,3 81,6 5. Hotell2 1 Brandbelastning av golvbeläggning är ej inkluderad i angivna värden. 2 Angivna värden gäller endast brandbelastning av lösa inventarier. 3 Här angivna värden refererar till kontorsutrymmens golvyta i stället för brandcellens omslutningsyta, beroende på svårigheter att bestämma brandcellernas storlek vid den statistiska undersökningen. Brandbelastningen refererad till omslutningsytan erhålls genom att tabellvärdena multipliceras med kvoten mellan brandcellens golvyta och dess omslutningsyta. 3.3 Brandförloppskarakteristika För att brand skall uppstå krävs värme, syre och bränsle. Ett brandförlopp kan indelas i antändnings, flam och avsvalningsfas, se figur 3.1. Förloppet får olika utseende från fall till fall beroende på mängden och typen av brännbart material som finns i utrymmet, dvs brandbelastningen, q (se avsnitt 3.2). Avgörande för det fullständiga brandförloppets gastemperaturtidkurva är också brandcellens öppningsfaktor, som är ett mått på syretillförseln.

Öppningsfaktorn definieras av: där,

A h Atot

= total fönster och dörröppningsarea (m2) = ett med hänsyn till varje öppningsarea vägt medelvärde av öppningarnas höjd (m) = total inre omslutningsarea för brandcellen (m2), inklusive öppningsarean A.


158 av 547


Figur 3.1. Typiskt brandförlopp i ett rum /18/.

För praktisk dimensionering tillämpas två olika typer av brandförlopp, dels ett standardiserat brandförlopp i enlighet med ISO 834 med endast en uppvärmningsfas och en viss brandvaraktighet, dels ett fullständigt brandförlopp med såväl uppvärmnings som avsvalningsfas. En principiell bild av de båda brandförloppen visas i figur 3.2.

Figur 3.2. Standardbrandkurva enligt ISO 834 (streckad) samt fullständigt brandförlopp karakteriserad av brandbelastningen 225MJ/m2 och öppningsfaktorn 0.12m½. För det fullständiga brandförloppet, som även kallas naturligt brandförlopp, finns gastemperaturtidkurvor redovisade i "Handbok för brandteknisk dimensionering av betongkonstruktioner, Appendix 2.1" /5/ för olika öppningsfaktorer och brandbelastningar. I många fall är öppningsfaktorn 0.04 m0.5 lämplig att använda. Det är även den som använts vid framtagande av de temperaturkurvor som avser naturlig brand och som redovisas i Temperaturbilagan. Det måste poängteras att dessa kurvor är endast applicerbara på lokaler mindre än 500 m2 . Vid större lokaler måste andra beräkningsmetoder användas. Vid standardiserade brandprovningar följs brandförloppet enligt ISO 834. 3.4 Brandteknisk klass Varje byggnad indelas i sin helhet i en klass (Br1, Br2 eller Br3) beroende på verksamheten i byggnaden och våningsantalet. Med utgångspunkt från byggnadens klass och respektive konstruktionsdels funktion (vertikal eller horisontell stomstabilisering, avskiljande) kan sedan relevant brandteknisk klass för byggnadens konstruktionsdelar fastställas. Denna utgör sedan det krav som betongelementet måste uppfylla.


159 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Begrepp För brandteknisk klassindelning av byggnadsdelar används följande klassbeteckningar: • R bärförmåga • E integritet • I isolering

Beteckningarna R, RE, E, EI och REI åtföljs av ett tidskrav, 15, 30, 45, 60, 90, 120, 180, 240 eller 360 min. Klassbeteckningens tal anger i minuter den tid för upphettning under vilken byggnadsdelen uppfyller sin bärande och/eller avskiljande funktion. Klassificeringen kan kombineras med beteckningen: • M när särskild hänsyn till mekanisk påverkan måste tas eller • C för dörrar med automatisk stängningsanordning Med bärande brandteknisk klass avses bärande konstruktioner inklusive upplag, fogar, förband etc som utformas och dimensioneras så att sammanstörtning inte inträffar under en given tidsperiod under upphettningen. Med avskiljande brandteknisk klass avses avskiljande med bjälklag och väggar inklusive genomföringar och liknande samt anslutningar till angränsande byggnadsdelar som uppfyller kraven på avskiljande för ifrågavarande klass. Dörrar och fönster i avskiljande byggnadsdel får i vissa fall utföras i lägre klass. I tabell 3.2 redovisas grovt inom vilka brandklasser de olika produktslagen vanligtvis ligger vid fri uppläggning. Högre brandklasser kan naturligtvis åstadkommas genom speciella åtgärder såsom ökning av täckskikt, sektionsmått och armeringsmängd, inspänning av elementändar, applicering av brandskyddsputs mm. För mer detaljerad information om aktuell brandklass för ett specifikt element hänvisas direkt till respektive betongelementtillverkare. Tabell 3.2 Brandklassning av betongelementprodukter.

3.5 Lastutnyttjandegrad och kritisk temperatur Lastutnyttjandegraden för en konstruktionsdel uttrycker hur stor del av maximal lastkapacitet som är utnyttjad. En konstruktionsdel som utnyttjas till sin fulla kapacitet, dvs har en lastutnyttjandegrad som är 100%. kan ej ta ytterligare last. Vid en lägre belastning (lastutnyttjandegrad) däremot, motstår konstruktionen viss brandpåverkan (jfr. principen i figur 7.1) innan den kollapsar. Olyckstillståndet brand är ett av flera tillstånd som måste hanteras vid dimensionering av konstruktioner. Eftersom brand uppträder relativt sällan medger normen en viss lättnad vad gäller beräkning av: • dimensionerande last • dimensionerande hållfasthet (och andra materialparametrar) Detta innebär att en konstruktion som, i normaltillståndet utnyttjas fullt ut, kommer att få en lägre lastutnyttjandegrad i brandtillståndet. Uttrycket nfi = Ed,fi/Ed anger kvoten mellan lasteffekt i brandfallet och lasteffekten vid vanlig dimensionering, medan uttrycket nfi = Ed,fi/Rd,fi (0) anger kvoten mellan dimensionerande lasteffekt vid brand och lastbärförmåga vid tiden noll i brandtillståndet. Analogt anger uttrycket μ = Ed /Rd lastutnyttjandegraden vid dimensionering i normaltillståndet. De två lastutnyttjandegraderna förhåller sig till varandra enligt ekvation 3.2 för balkar och bjälklag.


160 av 547


(ŋγm ) fi, ŋγm

γn,fi, γn

partialkoefficienter med avseende på material vid brand respektive normaltillstånd (se avsnitt 4.1) partialkoefficienter med avseende på säkerhetsklass vid brand respektive normaltillstånd (se avsnitt 4.1)

Då lastutnyttjandegraden ej är känd används det generella värdet på ŋfi = 0,7 (dvs dimensionerande last i brandtillståndet antas endast vara 70% av lasten vid normal dimensionering) som är rekommenderat för tabellerade data i Eurocode 2 /9/. För balkar och bjälklag är det normalt dragarmeringen som är avgörande för bärförmågan. En låg lastutnyttjandegrad innebär att en större försämring av armeringens hållfasthet, dvs en högre temperatur, kan accepteras innan konstruktionen går till brott. Den temperatur vid vilken konstruktionens bärförmåga motsvarar aktuell belastning, kallas kritisk temperatur. Kritisk temperatur härleds genom att i diagrammet för relativ armeringshållfasthet som funktion av temperaturen (se figur 4.1) hitta den temperatur som svarar mot aktuell lastutnyttjandegrad vid brand, μ fi = k(T). Som framgår av figuren etiska temperaturens värde starkt beroende av ståltypen, armeringsstal eller förspänningsstål. Förhållandet mellan lastutnyttjandegrad vid dimensionering i normal respektive brandtillstånd, samt kritisk temperatur för varmvalsat (armering) och kallbearbetat (förspänning) stål sammanfattas i tabell 3.3 nedan för balkar och bjälklag. Tabellvärdena gäller under förutsättning att balkar och bjälklag sorterar under säkerhetsklass 3 vid vanlig dimensionering (se kapitel 4.1). Tabell 3.3 Kritisk temperatur för armeringsstål och förspänningsstål som funktion av lastutnyttjandegraden för balkar och bjälklag i säkerhetsklass 3.


161 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Stål och betong

Mekaniska egenskaper hos stål och betong 4.1 Dimensionerande materialvärden 4.2 Armering 4.3 Betong

Kännedom om hållfasthets och deformationsegenskaper hos stål och betong vid höga temperaturer utgör ett nödvändigt underlag vid en brandteknisk dimensionering. Även för en bedömning av och förståelse för det principiella verkningssättet hos brandutsatta konstruktioner är kunskapen väsentlig. Kunskapsunderlaget för stål är ganska tillfredsställande för svenska förspänningsstål. Betong har ett betydligt mer komplicerat beteende och kunskapen är också mera ofullständig. Detta gäller speciellt betongens deformationskarakteristika. Denna redogörelse inriktas på en principiell beskrivning av hur de mekaniska egenskaperna förändras vid förhöjd temperatur. För mera ingående studier hänvisas till Rilemrapport 1983 /3/ och Anderberg & Thelandersson 1976 /1/. 4.1 Dimensionerande materialvärden Dimensionerande materialvärden för armering och betong beräknas ur materialens karakteristiska värden enligt ekvation 4.1 där, ŋ = faktor som beaktar systematiska skillnader mellan den materialegenskap som erhålls vid provning och den verkliga konstruktionens egenskaper. γm = partialkoefficient för bärförmåga

γn

= partialkoefficient för säkerhetsklass

Brand räknas till kategorin olyckslast och får därmed partialkoefficienter enligt tabell 4.1 nedan där index fi står för brandfallet. Oftast tillhör bärande konstruktioner i betong säkerhetsklass 3 med γn =1.2.

Tabell 4.1 Partialkoefficienter för betong och stål vid brandteknisk dimensionering jämfört med vanlig dimensionering

* säkerhetsklass 3 Karakteristisk hållfasthet (fsk) för olika armeringsstål vid rumstemperatur hämtas ur BKR 99 tabell a, kapitel 7:231.Karakteristisk hållfasthet (fcck ) för olika betongkvaliteter fås ur tabell 7:221a, BKR 2003/14/. kapitel 7:2.2.1.

4.2 Armering

4.2.1 Hållfasthet och arbetskurvor Hållfastheten hos armeringsstål minskar med ökande temperatur och temperaturhöjningen i armeringen är ofta avgörande för konstruktionens bärförmåga. Varmvalsat stål karakteriseras dessutom av att sträckgränsområdet försvinner vid ca 250°C. När de mekaniska egenskaperna redovisas måste varmvalsat och kallbearbetat stål särskiljas då kallbearbetat stål (speciellt spännstål) är mera temperaturkänsligt och bearbetningseffekten försvinner helt eller delvis efter ca 400°C. Dessutom har kallbearbetat stål ett mera utpräglat diameterberoende bl a på grund av att armeringsstången vid ökande dimension får en större obehandlad innerkärna, dvs ofullständigare kallbearbetning. Vid dimensionering behöver man definiera ett gränsvärde för påkänningen som funktion av temperaturen i stålet, motsvarande sträckgräns eller brottgräns vid normal temperatur. Denna påkänning kan väljas på basis av en specifik töjning i arbetskurvan, som exempelvis 0.2 gränsen, men andra definitioner är också tänkbara. I Eurocode 2 /9/ redovisas i Appendix A kompletta arbetskurvor för såväl varmvalsat och


162 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Stål och betong kallbearbetat armeringsstål som förspänningsstål. I intervallet 300500°C har det stor betydelse hur gränsvärdet for påkänningen definieras. I figur 4.1 redovisas brottgränsens reduktion med temperaturen för såväl varmvalsat armeringstål som förspänningsstål. Förspänningsstålet är som ses i figuren 4. l mera temperaturkänsligt än det varmvalsade stålet.

Reduktionsfaktorn K(T) är baserad på en ståltöjning vid brand, ε s,fi ≥2%, vilket enligt Eurocode 2 är relevant att använda för bjälklag och balkar med varmvalsad armering. För tryckt armering divideras hållfasthetsvärdena med 1.2. Varmvalsat stål som utsatts för en uppvärmning med en efterföljande avsvalning till rumstemperatur, återfår 95100% av sin ursprungliga brotthållfasthet. Kallbearbetat stål däremot börjar successivt mista sin kallbearbetningseffekt vid ca 300°C och efter följande avsvalning har restvärdet för 0.2gränsen och brottgränsen vid 600°C reducerats till ca 60%, se figur 4.2.

I normala tillämpningar har stålet vant utsatt for en samtidig belastning under uppvärmningen, vilket innebar att den kvarvarande arbetskurvan är svår att definiera. Förutom dimensionering med det karakteristiska grundvärdet är det också tillåtet att i brottgränstillståndet använda fullständiga arbetskurvor. Dimensionerande arbetskurvor för varmvalsat och kallbearbetat stal visas i ”Handbok för brandteknisk dimensionering” /5/. 4.2.2 Elasticitetsmodul Elasticitetsmodulen erhålls från spännings/töjningsförsök (σε). Vid dimensionering för brand används karakteristiskt värde på elasticitetsmodulen dvs Es = Esk = 200 GPa. Dess förändring


163 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Stål och betong med temperaturen visas i /5/. Elasticitetsmodulen kan vara av intresse för relaxation och nedböjning hos speciellt förspända konstruktioner. Sådana beräkningar kan dock endast göras med hjälp av speciella datorprogram. 4.2.3 Krypning och relaxation Vid kortvariga förlopp såsom brand börjar tidsberoende deformationer få betydelse vid ca 400°C och dess inverkan ökar därefter kraftigt med temperaturen. Krypbenägenheten hos stålet är starkt beroende av den kemiska sammansättningen samt bearbetningsgraden, varför varje stål har mer eller mindre specifika krypdata. l förspända konstruktioner har de tidsberoende effekterna speciellt intresse för bedömning av spännstålets relaxation. 4.2.4 Termisk utvidgning Den termiska deformationen är en viktig komponent i den totala deformationen och dess förlopp vid högre temperatur kan skilja sig lite beroende på om det är varmvalsat stål eller förspänningsstål. Temperaturutvidgningskoefficienten ligger normalt i intervallet 1013 x 106 . Termisk expansion hos brandpåverkat förspänningsstål leder till att graden av förspänning successivt minskar. 4.3 Betong

4.3.1 Hållfasthet En väsentlig orsak till försämrade mekaniska egenskaper hos betong vid ökad temperatur utgör sprickbildningen mellan cementpasta och ballast. Denna försvagning av förbandet mellan cementpasta och ballast orsakas av delmaterialens helt olika termiska dilatationsegenskaper. Med växande temperatur ökar cementpastan först något i volym men vid högre temperatur krymper den kraftigt. Ballastens (kvartshaltig) volym växer däremot kontinuerligt med temperaturen. Då ballasten normalt upptar en större volymandel av betongmassan kommer betongens termiska dilatation att ligga nära ballastens, vilket innebär att cementpastan påtvingas kraftiga deformationer med strukturell nedbrytning som följd. Nedbrytningen av materialstrukturen vid uppvärmning ökar med ballastmaterialets termiska dilatation. Ballast med hög halt av silikatmineraler som granit, gnejs och kvartsit med kvartsomvandling vid ca 575 °C är därför ogynnsam jämförd med ballast av t ex kalksten. Följaktligen är också lättballastbetong som regel mer beständig vid hög temperatur än betong baserad på t ex kalksten. Dimensionerande tryckhållfasthet som funktion av temperaturen hos kvartshaltig betong visas i figur 4.3.

Resthållfastheten efter avsvalning kan uppvisa stora skillnader pga. olika avsvalnings och lagringsförhållanden. Ibland är skillnaden mellan varmhållfasthet och kallhållfasthet obetydlig och detta ar normalt det som förutsätts vid resthållfasthetsbedömningar. För betongens böj och draghållfastheter gäller att dessa försämras relativt mer vid uppvärmning än tryckhållfastheten. 4.3.2 Deformationsbeteende I jämförelse med t ex metalliska och keramiska material har spänningspåverkad betong ett mer komplicerat beteende. Vid en första uppvärmning uppträder avsevärda deformationer av en typ som ej inträffar vid stationär temperatur. Dessa deformationer kan studeras i försök där


164 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Stål och betong betongprovkroppar belastas till olika tryckpåkänningsnivåer och därefter uppvärms till brott med konstant uppvärmningshastighet. Då en tryckpåkänning är närvarande reduceras den termiska utvidgningen. Storleken av denna reduktion ökar därvid med ökat förhållande mellan aktuell tryckpåkänning och tryckhållfastheten vid ordinär rumstemperatur. Vid ett påkännings/hållfasthetsförhållande på ca 40% är den termiska utvidgningen helt kompenserad av den påkänningsrelaterade deformationen (jfr Fig 4.1). När temperaturen närmar sig ett kritiskt värde, växer provkroppens sammantryckning snabbt, vilket indikerar ett materialbrott. Den totala deformationen kan för betong med godtagbar noggrannhet betraktas som en summa av fyra komponenter, nämligen

ε th = termisk utvidgning, inklusive krympning

εσ = momentan, spänningsrelaterad deformation, baserad på de påkänningsdeformationskurvor som erhålls vid korttidsbelastning av provkropp vid konstant stabiliserad temperatur. εcr = krypdeformation eller tidsberoende deformation εtr = transient deformation, orsakad av temperaturhöjning vid närvaro av påkänning och bestämd från försök med provkroppar, som uppvärmts vid konstant påkänning. De analytiska sambanden kan studeras i /1/. Vid de påkänningsdeformationsförhållanden, som normalt har aktualitet för brandpåverkat bärverk, dominerar den transienta deformationen εtr i förhållande till deformationskomponenterna εσ och εcr, vid belastningsnivån 35% av brotthållfastheten vid rumstemperatur. De termiska påkänningar som uppkommer vid en fullständig längdförhindring uppnår maximalt 40% av brottpåkänningen och kan i sig ej leda till brott, vilket är ett viktigt konstaterande, se /1/.


165 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Spjälkningsfenomen

Spjälkningsfenomen hos brandpåverkad betongkonstruktion 5.1 Betongens spjälkningsbenägenhet 5.2 Spjälkningsmekanismer 5.3 Åtgärder mot avspjälkning

5.1 Betongens spjälkningsbenägenhet Då betongkonstruktioner utsätts för en brandpåverkan inträffar inte sällan ytavspjälkning och avflagning av större eller mindre delar av betongen. Avspjälkningen sker som regel explosionsartat men kan också ha ett lugnare förlopp. Explosiv spjälkning äger rum som en enda explosion eller som en serie av explosioner som avlägsnar ett lager av betong varje gång. I många fall är explosiv spjälkning begränsad till täckskiktet (vanlig betong
Benägenheten för avspjälkning påverkas av följande faktorer • uppvärmningsförloppet • provkroppens geometriska utformning • fuktinnehåll och vattenlagring • yttre last • betongens permeabilitet, porstorlek och porfördelning • betongens ålder • betongens hållfasthet • betongens sammansättning, typ av ballast och storleksfördelning, luftinblandning • inre termiska tvångsspänningar och yttre tvång pga förhindrad termisk expansion • armeringens täckskikt och utformning • stålfiber och polypropyleninblandning i betongen • vattenbegjutning under branden kan ge chockpåverkan • dragpåkänningar pga yttre last är positivt

Ju snabbare uppvärmningsförlopp desto större risk för spjälkning föreligger men det är omöjligt att generellt ange en kritisk uppvärmningshastighet, då detta beror på betongens samansättning och fuktinnehåll. Det finns fall då 1°C/min är kritiskt t ex för ultrahöghållfast betong. I litteraturen finns uppgifter om att betongen spjälkar när temperaturen på ytan är ca 300400 °C. Ensidigt brandpåverkad betong har mindre spjälkningsbenägenhet än flersidigt påverkad. Storlek och form hos betongprovkroppen har stor betydelse för spjälkningsbenägenheten. Större provkroppar har mindre spjälkningsbenägenhet än små. Tunna sektioner (d<6080 mm) har liten spjälkningsbenägenhet då ångan normalt kan komma ut utan höga ångtryck. Skarpa hörn och plötsliga förändringar i geometrisk form är olämpliga ur spjälkningssynpunkt. Fuktinnehåll och vattenlagring ger större spjälkningsbenägenhet. En allmänt accepterad fuktgräns då spjälkning har låg sannolikhet att inträffa ligger på ca 3 % beroende på betongens tjocklek. Betongens ålder som sådan har ingen betydelse utan det förhållandet att fuktkvoten som funktion av ålder minskar i inomhuskonstruktioner är betydelsefull. Ökning i betongens täthet eller hållfasthet och tillsats av filler ökar också spjälkningsbenägenheten. Typ och storlek av ballast har stor betydelse då den bidrar till spjälkning pga sin termiska expansion. Basalt, kalksten och lättballast har lägre termisk expansion och anses vara bättre än flinta, kvartsit och granit.


166 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Spjälkningsfenomen Närvaron av armeringen har funnits var viktigare än mängden armering och man har konstaterat att för stor ansamling av tät armering ger sprickor och ökar spjälkningsbenägenheten. Det är allmänt vedertaget att använda nätarmering av betongens ytskikt, om täckskiktet för armeringen är större än 40 mm (gäller för vanlig betong

167 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Spjälkningsfenomen

Figur 5.1.

Principiell illustration av temperatur och fuktförhållanden vid endimensionell uppvärmning av vanlig och högpresterande betong. A: Torr betong, B: Förångningszon, C: Fuktig betong, T: Temperatur, P: Ångtryck, w: Fuktinnehåll.

5.3 Åtgärder mot avspjälkning De metoder som finns, publicerade i standardverk, för att motverka explosiv avspjälkning, är ofta otillräckliga. Det enda undantaget är då man använder termisk isolering, som minskar temperaturpåverkan på betongen, för att undvika avspjälkning. Under senare år, har man upptäckt att genom användning av polypropylenfibrer i betongblandningen reduceras, och ibland t o m elimineras, risken för betongavspjälkning. Fibrerna smälter vid 160 °C, vilket ger kanaler där ångan transporteras och därmed minskning av ångtrycket. Det finns idag tillräckligt med underlag för att tillåta kommersiell användning av polypropylenfibrer i betong utsatt för brand. Andra åtgärder, vilka var för sig i viss mån minskar risken för betongavspjälkning vid brandpåverkan, kan anges: • Strävan till så låg fukthalt som möjligt i betongen. • Ökning av betongens permeabilitet genom t ex tillsats av luftporbildare. Luftporbildande medel reducerar fuktinnehållet och ökar absorptionsvärdet. Den reducerade pormättnadsgraden lindrar portrycket men luftinblandningen reducerar hållfastheten • Val av lämplig bärverksgeometri, t ex skarpa hörn och kanter avrundas samt undvikande av tunna sektionsdelar. Enligt studier av bl a Copier 1980 /2/ och H.L. Malhotra 1984 /4/ har följande framkommit: I verkliga bränder är de praktiska konsekvenserna av spjälkning mindre allvarlig än vad som observerats i standardiserade brandförsök i ugnar. Det finns flera anledningar till detta; det verkliga brandförloppet är ofta lindrigare och de verkliga lasterna är mindre än dimensionerande (full) last i försöken. Dessutom brandprovas normalt enstaka konstruktionselement och då fritt upplagda medan verkliga konstruktioner kan vara kontinuerliga där gynnsamma kraftomlagringar kan ske till mindre utsatta delar av konstruktionen med betydligt längre brandmotstånd som följd. Risken för att en övertänd brand inträffar i en byggnad under de fem första åren är genomgående avsevärt mindre än motsvarande risk, relaterad till resten av byggnadens livstid. För ett betongbärverk innebär detta, att fuktkvoten oftast har hunnit sjunka till ett värde, motsvarande hygroskopisk fuktjämvikt vid aktuellt inomhusklimat, innan en brand eventuellt inträffar. Därigenom minskar risken för betongavspjälkning betydligt. Vid en brand i stora lokaler t ex industrihallar, kan kraftiga luftrörelser äga rum vilket kan reducera den direkta brandpåverkan och även spjälkningsrisken på de värst utsatta byggnadsdelarna. Spjälkningsproblematiken reduceras genom att vidta försiktighetsåtgärder enligt ovan och bemästras generellt genom att tillse när så erfordras att polypropylen eller en termisk barriär appliceras: • Inblandning av polypropylen i betongen i rätt mängd (12 kg/m3 betong) , diameter (<0.18 mm), längd (ca


168 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Spjälkningsfenomen 25 mm) och smälttemperatur har visat sig entydigt reducera eller helt eliminera spjälkningsrisken hos betong. Det behövs fler fibrer om betongen är belastad under uppvärmningen och för mera hållfast betong. Polypropylenfibrer bör inblandas i betong med vattenbindemedelstal under 0.40. Rätt mängd fibrer måste utvärderas från gång till gång • Det finns indikationer på att en blandning av stål och polypropylenfibrer i betong ger bättre effekt mot spjälkning än bara polypropylenfibrer. • Applicera en termisk barriär så att temperaturökningen i betongytan blir tillräckligt låg (ca 1°C/min) och/eller att temperaturgradienten i betongen blir tillräckligt låg för att undvika spjälkning. Detta kan ske genom temperaturberäkningar vid olika isoleringstjocklekar. • Tunna balkliv (< 80mm) bygelarmeras för att säkerställa erforderlig kraftöverföring mellan drag och tryckzon.


169 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Brandpåverkad

Beteende och verkningssätt hos brandpåverkad betongkonstruktion 6.1 Stomsystem med betongelement 6.2 Balk och platta 6.3 pelare och vägg

6.1 Stomsystem med betongelement Stommens utformning kan ha ett avgörande inflytande på hur brandförloppet utvecklas och därmed hur omfattande brandskadan blir. Hallbyggnader består vanligtvis av en pelarebalkstomme där stabiliteten tas upp av i grunden inspända pelare. Detta innebär att stabiliteten blir väl fördelad, vilket är gynnsamt ur olyckspåverkan och då speciellt brand (se figur 6.1) I vissa industribyggnader, exempelvis högstaplingslager, stabiliseras byggnaden genom skivverkan i tak och fackverk i väggarna. Samma brandkrav som för pelare och balkar måste då även ställas på såväl takkonstruktionen som fackverken. Försäkringsvillkoren bestämmer ofta brandkraven på hallbyggnader (se kapitel 9). Kontorshus, varuhus och vårdbyggnader i flera våningar utformas med horisontella bjälklagsskivor som stabiliseras av väggskivor och/eller schakttorn. Den vertikalbärande stommen kan utgöras av antingen pelare och balkar, väggelement eller en kombination av dessa (se figur 6.2). Brandkraven för dessa byggnader framgår av BBR 2002/13/.

Flerbostadshus utformas vanligtvis med bärande lägenhetsavskiljande väggar som ger en, ur bl a brandsynpunkt, gynnsamt fördelad stabilitet. Om geometrin tillåter kan fasadväggarna utföras bärande i stället för de lägenhetsavskiljande väggarna. Stommen blir då lättare att anpassa till eventuella framtida ombyggnader (se figur 6.3). Även för denna byggnadstyp finns regler angivna i BBR 2002/13/.


170 av 547


6.1.1 Kraftomlagringar I ramverk och andra stomsystem kan avsevärda omlagringar av snittkrafter uppträda i samband med temperaturrörelser orsakade av en lokal brand. Dessa effekter uppträder ej endast i direkt brandpåverkade byggnadsdelar utan även i stomkonstruktionen utanför brandcellen. Vid analys av konsekvenserna pga brandpåverkan i ett komplext system måste man i regel begränsa sig till en enskild brandpåverkad byggnadsdel som samverkar med stommen i övrigt. Effekten på denna byggnadsdel kan ofta beskrivas av tvångskrafter eller tvångsmoment till följd av helt eller delvis förhindrande temperaturrörelser. Kraftomlagringar i en stomme är i regel positivt och kan höja brandmotståndsförmågan avsevärt. Detta kan t ex ske genom att mindre "belastade" ej brandpåverkade delar av stommen avlastar de mest utsatta delarna och att brott på så sätt ej inträffar. Även momentomlagring av fältmoment till stödmoment är mycket positivt (se figur 6.5). 6.1.2 Effekter pga rörelser i stommen Rörelser i stommen är viktiga att beakta vid en dimensionering. Det är inte ovanligt att den termiska expansionen i ett bjälklag uppgår till 12‰, vilket innebär en total rörelse på 24 cm om bjälklaget är brandpåverkat längs ett 20 m:s fack. Speciellt vid bränder i svårsläckta utrymmen såsom källarlokaler, som ofta karakteriseras av långvariga förlopp, har detta observerats. Sådana rörelser fortplantar sig horisontellt i stommen långt utanför brandcellen och kan ge upphov till såväl horisontella tvångskrafter som tvångsmoment. Hur mycket av den totala rörelsen som är utsläckt vid ytterkonturerna av stommen beror på stommens styvhetskarakteristika samt dess samverkande egenskaper. För en platsgjuten betongstomme fås följaktligen större tvångskrafter och mindre rörelser än för ett motsvarande elementbygge. Förutom tvångskraftseffekter ger horisontella rörelser upphov till tilläggsutböjningar på pelare och väggar orienterade vinkelrätt mot rörelseriktningen, vilket i ett ogynnsamt fall kan resultera i brott. Till exempel kan upplag vid yttergrundmur vara känsliga för en utåtriktad rörelse. Horisontell termisk expansion kan också medföra sprickbildning vid väggar och pelare som påverkas av rörelsen. Horisontella rörelser kan förorsaka stora tvångskrafter i pelare, vilket i sin tur kan ge stora skjuvkrafter och således orsaka skjuvbrott. Därför är dilatationsfogar av stor betydelse för att minska horisontella tvångskrafter. 6.1.3 Axiella tvångskrafter Vid en begränsad brand enligt ovan uppstår tvångskrafter i direkt brandpåverkad byggnadsdel med en storlek som beror på eftergivligheten hos anslutande delar. Den axiella tvångskraften fungerar som en förspänning och kan inverka såväl gynnsamt som ogynnsamt på konstruktionens bärförmåga. Tvångskraftens läge har därför stor betydelse för dess effekt på konstruktionen. Detta illustreras i figur 6.4 för fyra olika upplagsfall.


171 av 547


Figur 6.4. Exempel på tvångskraftens angreppspunkt/15/. a) Ogynnsamt, b) gynnsamt, c) gynnsamt, d) kan variera. Ett ogynnsamt fall visas i a) där tvångskraften angriper på övre delen av tvärsnittet. Detta förorsakar tilläggsutböjningar och medför därför också en kortare brandmotståndstid. I de övriga fallen har däremot tvångskraften en positiv inverkan då den angriper under tyngdpunktsaxeln. Dock kan tvångskraftens läge förändras under en brandpåverkan såsom i fallet d). Så länge vi vet att angreppspunkten ligger under tyngdpunktsaxeln, uppnås alltid en positiv effekt. 6.1.4 Samverkan och anslutningsdetaljer Det är av stor vikt att stommen ur brandsynpunkt fungerar som en samverkande enhet. Den får inte betraktas som en mängd ihopmonterade byggnadsdelar utan särskilda krav på förbanden mellan elementen. Fungerar ej sammanfogningen mellan elementen är det föga meningsfullt att ställa krav på brandmotstånd hos de enskilda delarna. Ur brandsynpunkt måste således kravet på fullgott förband mellan byggnadsdelarna vid elementbyggeri ägnas speciellt intresse. Väsentligt är att anslutningsdetaljer mellan olika stomdelar utformas så att avsedd funktion bibehålls även vid brand. Speciellt känsliga är stålupplag och ståldetaljer som ej är kringgjutna av betong. Dessa krav vid olyckspåverkan sammanfaller också med hänsyn till fortskridande ras. Genom att säkra en omfördelning av last i ett alternativt jämviktstillstånd minskar man också risken för kollaps pga brand. I praktiken kan det vara svårt att bedöma vilka tvångskrafter som kan uppträda och vilken grad av inspänning som blir aktuell vid utförandet. För att få utnyttja positiva effekter av eventuella tvångskrafter vid en dimensionering måste det kunna påvisas att de med säkerhet uppträder vid brandpåverkan. 6.2 Balk och platta 6.2.1 Kontinuerlig eller statiskt obestämd Kontinuitet eller statisk obestämdhet utgör normalt en gynnsam inverkan för en betongbalks eller betongplattas brandmotstånd. Detta beror på att när vissa delar av konstruktionen, pga termisk påverkan, försvagas kan reservkapacitet i mindre utsatta delar utnyttjas, dvs momentomlagringar äger rum. Dock måste man beakta möjliga förändringar i tvärkraftsfördelning samt försämrad förankring och vidhäftning hos armeringen. Den principiella momentomlagringen hos en kontinuerlig balk vars undersida är brandpåverkad visas i figur 6.5.

Figur 6.5. Momentdiagram för en kontinuerlig balk över två fack /5/.


172 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Brandpåverkad Den pga termisk påverkan uppkomna temperaturgradienten resulterar i tilläggsutböjningar. Emedan rotationen till en början är förhindrad ökar det negativa stödmomentet snabbt och vid en standardbrandpåverkan är det inte ovanligt att en flytled utbildas över stöd redan efter 0,51 timmar. Underkantsarmeringens hållfasthet reduceras i takt med temperaturhöjningen, vilken normalt är mycket mindre för överkantsarmeringen, varför denna ej påverkas på samma sätt. Det beskrivna verkningssättet innebär att den positiva böjmomentkapaciteten kan sjunka till ett väsentligt lägre värde än ursprungligt positivt moment utan att brott inträffat. Om man på ett optimalt sätt vill utnyttja ur brandteknisk synpunkt gynnsamma omlagringar till andra delar av konstruktionen, måste längsarmeringen dimensioneras och avkortas på ett sätt så att brott ej inträffar i en punkt där armeringen är avkortad. Momentnollpunktens vandring förändrar tvärkraftsfördelningen och påverkar således dimensioneringen av balken. Resonemanget förutsätter också att gränslastteorin kan tillämpas, dvs en fullständig momentomlagring kan ske före brott. En brottstadieberäkning ger det plastiska momentet och kan genomföras i varje skede av branden. Detta förutsätter att rotationskapaciteten är tillräcklig, dvs att erforderliga krökningsförändringar kan äga rum utan att detta i sig medför brott. Eftersom betongens deformationsförmåga ökar väsentligt vid förhöjd temperatur så ökar även rotationskapaciteten. Å andra sidan erfordras också större rotationer, eftersom den termiska expansionen orsakar betydande tvångsmoment som måste utsläckas före brott. Teoretiska och experimentella undersökningar indikerar att rotationskapaciteten är tillräcklig i flertalet fall då varmvalsad armering använts. 6.2.2 Fri Uppläggning En fritt upplagd armerad betongbalk eller betongplatta, brandpåverkad en, två eller tresidigt, karakteriseras av en kraftig vertikal tilläggsutböjning pga. den uppkomna temperaturgradienten. Temperaturhöjningen i tvärsnittets dragzon ger nämligen upphov till termisk krökning, som adderas till krökningen från fältmomentet. Vid en given maximal brottstukning, 3,5‰ för betongen, medför detta att neutrallagret för tvärsnittet höjs, vilket leder till minskad tryckzon. Därmed ökar också risken för betongkrossbrott. Emellertid visar undersökningar att det krävs mycket stora påtvingade krökningsdeformationer innan böjmomentkapaciteten påverkas. Bärförmågan hos en statisk bestämd konstruktion reduceras i takt med temperaturhöjningen i dragarmeringen och vid en brandteknisk dimensionering får denna ej bli mindre än lasteffekten.

Det principiella beteendet hos balkar gäller även för plattor. 6.3 Pelare och vägg Hur påverkas t ex en brandpåverkad pelare i en brandcell av axiella tvångskrafter från den omgivande stommen? Hur fungerar dess samverkan med andra pelare när bärförmågan successivt sjunker? Pelarens verkningssätt beror i avgörande grad på lastnivån samt styvheten hos omgivande byggnadsdelar. Om den axiella lastnivån från början är större än ca 40% av brottlasten vid rumstemperatur hos en direkt brandutsatt pelare, sker ingen axiell förlängning ens om pelaren är fri. Vid lägre axiell last sker däremot en viss förlängning, som ger en axiell tilläggskraft om bjälklagens styvhet mot vertikalförskjutning ej är försumbar. Detta fenomen kan öka utböjningarna och således 2:a ordningens moment. Beroende på lastnivån och brandens intensitet inträder en tidpunkt vid vilken pelaren börjar sammantryckas och dess längd blir mindre än ursprungslängden, samtidigt som tvångskraften försvinner. Då inträder en omfördelning av pelarens last, vilken successivt överförs till andra mindre utsatta pelare i en takt som motsvarar dess minskning i bärförmåga. Detta verkningssätt innebär en viktig samverkan, som reducerar risken för ett tidigt brott i en enstaka pelare. Dock är en konstruktiv detaljutformning av alla delar i strukturen viktig för att omlagringar av krafter och moment skall kunna ske utan att plötsliga och sekundära brott inträffar. Efter denna belysning av pelarens verkningssätt i stomsystemet kommer följdfrågan: Har axiella tvångskrafter hos pelare någon praktisk betydelse för en samverkande stomme? Eftersom tvångskraften aldrig blir större än skillnaden mellan yttre last och ca 40% av brottlasten vid rumstemperatur, samt att den ej på egen hand kan orsaka brott har den endast en marginell effekt. Dess betydelse i stommens struktur behöver ibland beaktas. Till exempel kan en hörnpelare eller en pelare i randstrukturen vara mer känslig för en tvångskraft och en ökning av 2:a ordningens moment kan då eventuellt bli betydelsefull. Under brandpåverkan sker avsevärda spänningsomlagringar som bl a kännetecknas av att stålets utnyttjandegrad ökar, dvs stålets 0,2gräns uppnås i ett tidigt stadium. Det principiella beteendet hos pelare gäller även för lastbärande väggar.


173 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Brandteknisk dimensionering

Brandteknisk dimensionering 7.1 Tabellmetod 7.2 Handberäkning 7.3 Datorberäkning 7.4 Bestämning av restbärförmåga

Det grundläggande kravet vid all dimensionering av bärande konstruktioner är att dimensionerande bärförmåga (Rd skall överstiga aktuell lasteffekt (Sd ), dvs: Rd ≥Sd (7.1)

Detta gäller naturligtvis även vid brandteknisk dimensionering. Dimensionerande lasteffekt, Sd , bestäms för olyckstillståndet brand (enligt BKR 2003, kapitel 2.322, tabell b, lastkombination 7) och jämförs med konstruktionsdelens dimensionerande bärförmåga Rd (minsta bärförmåga under relevant brandförlopp). Under brandförloppet avtar bärförmågan successivt och erhåller ett lägsta värde efter en viss tid. Om denna blir lägre än aktuell lasteffekt medför detta att konstruktionen kollapsar. I figur 7.1 visas principiellt bärförmågans reduktion med tiden och hur brandmotståndstiden kan bestämmas såsom skärningspunkten mellan bärförmåga och lasteffekt.

Figur 7.1. Principiell bestämning av brandmotståndstid vid känd lasteffekt (ISO 834 brandpåverkan). För en avskiljande konstruktion skall påvisas att den är så tät, att den inte släpper igenom flammor och heta gaser som kan ge antändning i angränsande brandcell (integritetskravet E). Dessutom skall konstruktionen vara så värmeisolerande att temperaturen på den icke brandutsatta sidan vid beräkning uppgår till högst 200 °C i genomsnitt och till högst 240 °C för begränsade områden (isolerkravet I). Däremot vid standardbrandprovning får temperaturökningen högst uppgå till 140 °C i genomsnitt och 180 °C på begränsade områden. Genom att beakta den förhöjda temperaturens effekt på konstruktionsmaterialen kan konstruktionens bärförmåga eller avskiljande förmåga beräknas med endera av tre metoder: • tabellmetod • handberäkning • datorberäkning

Vilken metod som är bäst lämpad beror bland annat på hur noggranna beräkningar som erfordras, typen av konstruktion samt tillgången till relevanta indata. Ovan nämnda metoder inkluderar ej kontroll med avseende på skjuvning, vidhäftnings eller förankringsbrott, vilka under vissa förhållanden bör undersökas närmare. Beräkningsmetoder för bärförmåga med hänsyn till dessa typer av brott finns inte utan dessa fenomen beaktas genom anvisningar för detalj utformning. För balkar som är utsatta för höga skjuvpåkänningar föreskrivs t ex i Eurocode 2 /9/, att extra byglar skall läggas in vid brandklasser >120 min. Dessutom kan Ibalkar med tunna liv behöva skjuvarmeras med hänsyn till krav på brandmotståndsförmåga. Höga temperaturer i förankringszonen hos spännbetongbalkar kan ge plötsliga brott. Detta kan förhindras genom t ex isolering eller lokalt ökat täckskikt i denna zon. 7.1 Tabellmetod För vissa betongelementprodukter såsom bjälklag och balkar erbjuds en snabb och enkel dimensionering med hjälp av tabellmetod. Med utgångspunkt från erforderlig brandklass och konstruktionens lastutnyttjandegrad (armeringens kritiska temperatur) kan minimidimensioner


174 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Brandteknisk dimensionering samt erforderligt centrumavstånd till armeringen bestämmas ur färdiga tabeller och diagram. Det skall observeras att alla tabeller i detta kapitel är baserade på att konstruktionerna tillhör säkerhetsklass 3, dvs γn=1.2 (se kapitel 3.5). 7.1.1 Platta med ospänd armering För påvisande av viss brandklass med avseende på bärande eller avskiljande funktion skall kraven enligt l och 2 nedan vara uppfyllda. 1. Krav på minsta tjocklek. Krav på minsta tjocklek vid avskiljande funktion ställs, för att temperaturökningen på plattans ovansida skall begränsas, enligt tabell 7.1. Tabell 7.1 Minsta plattjocklek vid olika brandtekniska klasser

*Detta krav gäller med hänsyn till risk för avspjälkning. 2. Krav på huvudarmeringens minsta centrumavstånd från brandpåverkad yta Bakgrunden till detta krav är att temperaturhöjningen i huvudarmeringen måste begränsas vid brand. Vid låg lastutnyttjandegrad accepteras en hög temperatur i armeringen och därför blir erforderligt centrumavstånd mindre. Då aktuell last ej är känd tillämpas värden svarande mot lastutnyttjandegraden 100% (normal dimensionering). Under förutsättning att villkoret för mekanisk armeringsandel, ω, (se nedan) är uppfyllt i brandtillståndet kan erforderligt centrumavstånd bestämmas enligt arbetsgången ac.

där,

As

d f sd

= armeringsarea per breddenhet = effektiv höjd = dimensionerande draghållfasthet för armeringsstålet (avsnitt 4.1)

f ccd

= dimensionerande tryckhållfasthet för betong (avsnitt 4.1)

Tabell 7.2 Huvudarmeringens minsta centrumavstånd i mm från brandpåverkad yta hos slakarmerad platta vid olika brandtekniska klasser. Lastutnyttjandegrad angiven för normal dimensionering.

Beräkningsgång:

a) Bestäm utnyttjandegraden μ i armeringen vid brand, t ex med utgångspunkt från fi b) c)

utnyttjandegraden vid normal dimensionering (u) och tabell 3.3. Bestäm kritisk temperatur Tkrit som funktion av μ fi =k(T) ur figur 7.2 eller tabell 3.3. Bestäm erforderligt centrumavstånd för armeringen ur tabell 7.2 eller figur 7.3 för aktuell brandklass.

I figur 7.2 anges dimensionerande relativ hållfasthet för varmvalsat stål och förspänningsstål.


175 av 547


Figur 7.2. Dimensionerande relativ hållfasthet k(T) som funktion av temperaturen 191. ————— Armeringsstål —————Förspänningsstål

Figur 7.3. Erforderligt centrumavstånd för armeringen cmin som funktion av kritisk temperatur vid olika brandtekniska klasser för slakarmerad betongplatta med minsta tjocklek enligt Tabell 7.1. /5/. 7.1.2 Platta med spänd armering Det förutsätts att huvudarmeringen består av förspänningsstål. För övrigt gäller samma förutsättningar som i kapitel 7.1.1. Nedan i Tabell 7.3 ges minsta centrumavstånd för spännarmeringen vid olika lastutnyttjandegrader. Tabell 7.3 Huvudameringens minsta centrumavstånd i mm från brandpåverkad yta hos spännarmerad platta vid olika brandtekniska klasser, samt kritisk temperatur. Lastutnyttjandegrad angiven för normal dimensionering.

Samma beräkningsgång gäller som för slakarmerad platta. 7.1.3 Rektangulär balk med ospänd armering Det förutsätts att huvudarmeringen består av varmvalsade, ej kallbearbetade, stänger samt att balkens översida är skyddad mot direkt brandpåverkan genom anslutande bjälklagsplatta e d. För påvisande av viss brandklass med avseende på bärande funktion skall båda kraven enligt 1 och 2 nedan vara uppfyllda. 1. Krav på minsta tvärsnittsbredd. 2. Krav på huvudarmeringens minsta centrumavstånd från brandpåverkad yta. Kraven återfinns i tabellerna 7.4 och 7.5 nedan för olika brandklasser och lastutnyttjandegrader. Lastutnyttjandegraden bestäms enligt avsnitt 3.5. Tabell 7.4 Minsta balkbredd och 500°C isotermens inträngning (mm).


176 av 547


Tabell 7.5 Huvudarmeringens minsta centrumavstånd i mm hos rektangulär balk vid olika brandtekniska klasser samt kritisk temperatur (°C). Lastutnyttjandegrad angiven för normal dimensionering.

Som komplement till tabell 7.5 kan i figur 7.4 erforderligt centrumavstånd cmin som funktion av kritisk temperatur bestämmas mera generellt.

Figur 7.4. Erforderligt centrumavstånd för armeringen cmin som funktion av kritisk temperatur vid olika brandtekniska klasser för rektangulär balk med minsta bredd enligt Tabell 7.5 /5/. Om armeringen ligger i flera lager måste armeringens tyngdpunktsavstånd c från undersidan av balken bestämmas. Vid n stycken armeringslager och med n stycken stänger i varje lager, samt genomgående samma armeringsyta hos varje armeringsstång, där

ν

c är respektive lagers avstånd till underkant balk görs beräkningen av armeringslagrens centrumavstånd c enligt nedan.

ν

Genomsnittshållfastheten för ett armeringslager ν med hänsyn till olika temperatur i armeringsstängerna beräknas enligt ekvation 7.3.

där,

T i k(Ti)

där temperaturen i armeringsstång i reduktion av armeringsstångens hållfasthet med hänsyn till temperaturen Ti, erhålles från figur 7.2

k (T) ν nν

genomsnittliga hållfastheten hos armeringslager ν antal stänger i armeringslager ν


177 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Brandteknisk dimensionering Centrumavståndet, c, från tvärsnittet undersida till armeringens tyngdpunkt beräknas i enlighet med ekvation 7.4 .

där, c = centrumavståndet från det reducerade tvärsnittets undersida till armeringslager ν

ν

Vid endast två armeringslager, där c1 och c2 är respektive lagers avstånd till underkant balk, kan gruppens totala centrumavstånd, c, förenklat bestämmas såsom: c = (c1 * c2)0.5 7.1.4 Rektangulär balk med spännarmering Det förutsätts att huvudarmeringen består av förspänningsstål och att balkens översida är skyddad mot direkt brandpåverkan genom anslutande bjälklagsplatta e d. För övrigt gäller samma förutsättningar som i kapitel 7.1.3 samt samma krav på balkbredd. Nedan ges minsta centrumavstånd för spännarmeringen vid olika lastutnyttjandegrader. Tabell 7.6 Huvudarmeringens minsta centrumavstånd för rektangulär balk i mm vid olika brandtekniska klasser samt kritisk temperatur (°C). Lastutnyttjandegrad angiven för normal dimensionering.

Som komplement till tabell 7.6 kan i figur 7.4 erforderligt centrumavstånd cmin som funktion av kritisk temperatur bestämmas mera generellt. Lastutnyttjandegraden bestäms enligt avsnitt 3.5. 7.1.5 Vägg med ospänd armering Enligt godkännandelista B2 (Boverket 1991) /11/ krävs för ensidigt eller tvåsidigt brandpåverkad armerad betongvägg värden for minsta väggtjocklek enligt tabell 7.7. Tabellens värden beaktar både avskiljande och bärande funktion. Tabell 7.7 Minsta väggtjocklek d (exklusive puts) i mm vid olika brandtekniska klasser

Tabell 7.7 är baserad på att väggens bärförmåga utnyttjas till 100%. Om tillåten last inte utnyttjas fullt ut ökar brandmotståndet hos väggen väsentligt. Som exempel kan nämnas att en tvåsidigt brandpåverkad betongvägg med tjocklek 150 mm bedöms uppfylla kraven för brandteknisk klass R90 om den tillåtna lasten utnyttjas till högst 80%. 7.1.6 Pelare med ospänd armering För pelare med kvadratiskt tvärsnitt utsatt för en, två, tre respektive fyrsidig brandpåverkan kan minsta tvärmått d1, d2, d3 och d4 (mm) bestämmas med utgångspunkt från tabell 78. Det bör observeras att större tvärmått i vissa fall krävs enligt gällande bestämmelser för betongkonstruktioner (BBK 2004). Tabell 7.8 Minsta tvärmått i mm hos brandutsatta pelare (Godkännandelista B2 /II/).

För rektangulära pelare, vars tvärsnitt har sidlängdsförhållande s > 5, gäller för minsta tvärmått d, vad som för minsta väggtjocklek anges i tabell 7.7, varvid bortses från inverkan på pelarens smala sidor. För pelare, vars rektangulära tvärsnitt har sådant sidlängdsförhållande s, att 1 Vid tresidig och fyrsidig brandpåverkan beräknas d ur:


178 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Brandteknisk dimensionering d = d4 ((s 1)/4)(d4 d2) Vid tvåsidig brandpåverkan (mot två parallella sidor) eller brandpåverkan mot endast en sida, gäller tillämpligt värde enligt tabell 7.7. Pelare i yttervägg får oavsett vad ovan sägs utföras med tvärmåtten 150x200 (mm) i klass R60, 170x250 (mm) i klass R90 och 200x300 (mm) i klass R120, i samtliga fall under förutsättning att täckande betongskikt för längsarmeringen uppgår till minst 35 mm. För pelare med cirkulärt tvärsnitt gäller för minsta tvärmått (diameter) tillämpligt värde enligt tabell 7.8, multiplicerat med faktorn

7.2 Handberäkning Det dimensionerande temperaturfältet i avgörande snitt hos betongbärverket bestämmer konstruktionens minsta bärförmåga, såvida brott ej sker av andra skäl som t ex explosiv spjälkning (se kapitel 5) eller skjuvning. Dessa temperaturfält kan hämtas ur diagram i Temperaturbilagan. De aktuella deformations och hållfasthetsegenskaperna hos betong och stål påverkas av hög temperatur enligt kapitel 4 och utgör ett nödvändigt underlag för bestämning av minsta bärförmåga. Dimensionerande hållfasthetskurvor (armering) för handberäkning finns redovisade i figur 7.2. Genom att tillämpa vedertagna handberäkningsmetoder för dimensionering och temperaturkurvor för standardiserade betongelementprodukter kan bärförmågan i brandtillståndet beräknas. 7.2.1 Dimensioneringsgång Vid brandpåverkan ökar temperaturen i konstruktionen, vilket innebär att hållfastheten hos armering och betong sjunker. En grundläggande förenkling i dimensioneringsgången är att all betong med temperatur om mer än 500°C inte bidrar till lastupptagning, medan betong med lägre temperatur än 500°C antas bibehålla den hållfasthet som gäller vid rumstemperatur.

Figur 7.5. Dimensionerande hållfasthetskurvor för kvartsitisk betong (kurva 1). Kurva 2 (förenklad) får endast användas vid standardbrandpåverkan /5/. Denna förenkling kan ses mot bakgrund av betonghållfasthetens temperaturavhängighet enligt figur 7.5, där kurva 1 motsvarar materialets verkliga beteende och kurva 2 den förenklade dimensioneringsmetoden. Med tanke på betongens snabba hållfasthetsminskning över 400°C samt betongens kraftigt ökande deformabilitet över 500°C är det rimligt att det nedre streckade området kompenserar det övre. Den enkla beräkningsmodellen kommer därmed att nära ansluta till de beräkningsmodeller som gäller vid vanlig dimensionering. Den generella beräkningsgången för böj, drag och tryckbelastade tvärsnitt blir vid en dimensionering följande:

• Bestäm dimensionerande 500°C isoterm för tvärsnittet (Temperaturbilagan). • Bestäm ny bredd och höjd för tvärsnittet genom att exkludera all betong utanför isotermen. • Bestäm dimensionerande kritisk påkänning för drag och tryckarmering samt eventuell spännarmering (för tryckarmering användes fsd / 1.2). • Använd vanlig dimensioneringsteknik för det reducerade tvärsnittet med nya dimensionerande påkänningar i armering. • Jämför beräknad bärförmåga med lasteffekt Den principiella beräkningsgången, skisserad ovan, innebär att när det brandpåverkade tvärsnittet har reducerats efter 500°C isotermen beräknas dimensionerande påkänningar för armeringsstängerna.


179 av 547


Figur 7.6. Reducerat tvärsnitt efter 500°C isotermen. I det för brottlastberäkningen "nya" tvärsnittet kan vissa armeringsstänger befinna sig utanför detta men dessa bidrar dock till den lastupptagande förmågan på vanligt sätt. Vid flersidig brandpåverkan kan lastupptagande (reducerad) betongarea hamna helt innanför armeringen (se figur 7.6). Läget för 500°C isotermen kan bestämmas via Tabell 7.4 eller via diagram i Temperaturbilagan. I den statiska beräkningen är det tillåtet att approximera isotermen i enlighet med figur 7.6, så att skärningsytorna utanför respektive innanför isotermen kompenserar (tar ut) varandra. Den kritiska armeringspåkänning som kan utnyttjas vid en brottstadiedimensionering är beroende av dimensionerande ståltemperatur men är egentligen inte entydigt bestämd eftersom det markerade sträckgränsområdet försvinner vid högre temperaturer (>250°C). Dock har man i EC2 /9/ valt att följa en entydigt vald hållfasthetskurva för olika stålkvalitéer. Armeringspåkänningen vid brott i tvärsnittet är också avhängigt av det brottkriterium man väljer. För tryckarmering divideras hållfasthetsvärdet med 1.2 jämfört med vad som tillämpas för dragarmering. 7.2.2 Platta och balk Platta, rektangulär balk, fläns och Ibalk, TTkassett och håldäck kan alla dimensioneras med viss modifiering enligt beräkningsgången nedan. Påkänningstillståndet för det reducerade armerade betongtvärsnittet antas i princip vara analogt med vad som gäller vid en normal brottstadiedimensionering enligt figur 7.7 för en dubbelarmerad rektangulär sektion. För enkelarmerat tvärsnitt blir beräkningen förenklad och tryckarmeringens bidrag Mu2 blir noll och As1 = As (jfr nedan).


180 av 547


Figur 7.7. Påkännings och kraftfördelning i brottstadiet för ett dubbelarmerat betongtvärsnitt.

Brottmomentet

där As f sd (T m )

= totala dragarmeringsytanbandet = dimensionerande draghållfasthet för armering vid temperatur Tm

Tm

= genomsnittlig armeringstemperatur i armeringsgruppen

f sc (T m )

= f sd /1.2= dimensionerande hållfasthet för tryckarmering (bestäms enligt

T m ωk

= mekanisk armeringsandel för det brandpåverkade tvärsnittet

b' d' f ccd

= = = =

avsnitt 4.1) vid temperatur

z'

bredd för det brandpåverkade tvärsnittet effektiv höjd hos det brandpåverkade tvärsnittet betongens dimensionerande tryckhållfasthet (vid normal temperatur) inre hävarm

När momentandelarna Mu1 och Mu2 bestämts enligt ovan erhålls tvärsnittets totala momentkapacitet som Mu = Mu1 + Mu2

(7.9) Kontrollera tvärsnittsmått med avseende på spjälkning (kapitel 5) och skjuvning. För trapetsformade balkar görs en approximering av balkbredd för att kunna utnyttja samma underlag som för rektangulära balkar. Eftersom lutningen är <1/10 är det acceptabelt att använda en fiktiv balkbredd (genomsnittlig balkbredd i dragarmeringszonen) vid bestämning av temperaturer i tvärsnittet (se kap 7.2.5 /5/). För Ttvärsnitt kontrolleras om tryckzonen ligger helt inom den reducerade flänsarean eftersom balkbredden förändras. Mer detaljerad beskrivning av dimensionering för olika tvärsnitt erhålles i "Handbok för brandteknisk dimensionering” /5/.

7.2.3 Pelare och vägg Dimensioneringen sker enligt vanliga principer vid rumstemperatur men tvärsnittet reduceras efter 500°C isotermen och hållfastheten i armeringsstängerna reduceras efter kritisk temperatur enligt figur 7.6. Ibland måste As reduceras pga. olika faktorer såsom t ex osymmetrisk placering. Principerna för detta finns angivna i BBK 2004 (12). En osymmetriskt brandpåverkad pelare får följaktligen ett osymmetriskt reducerat tvärsnitt, vilket ibland kan vara ogynnsamt. Vid den brandtekniska dimensioneringen används den förenklade metoden som är anvisad i BBK 2004, kapitel 6.3 /12/. Även andra metoder får användas om de är verifierade eller korrelerade mot försök. Dimensioneringen sker enligt vanliga principer med knäckningslängden 1c och slankhetstalet λ, beräknade för ett efter 500°C isotermen reducerat tvärsnitt.


181 av 547


Metod anvisad i BBK 04 Vid centrisk tryckkraft beräknas bår förmågan NuT ur sambandet

där Ac As kc , kφ , och ks h’

= betongtvärsnittets reducerade area armeringens sammanlagda tvärsnittsarea, i vissa fall reducerad enligt BBK 2004, = kapitel 6.3.3.2, = koefficienter, som beror på betongens och armeringens hållfasthetsklasser samt förhållandet lc /h’ enligt tabell 6.3.3.2a i BBK 2004 = för rektangulärt tvärsnitt tvärsnittets höjd i utböjningsriktningen och i övriga fall i • V12, där i är tvärsnittets tröghetsradie i utböjningsriktningen beräknad för reducerad area och osprucken betong utan hänsyn tagen till armeringen och = armeringsstängernas medeltemperatur = fsd/1.2 = dimensionerande hållfasthet för tryckarmering (bestäms enligt avsnitt 4.1)

Tm fsc (Tm)

vid temperatur Tm

Eventuell reduktion av armeringens tvärsnittsarea As beror av flera faktorer som tvärsnittets osymmetri och armeringens läge inom tvärsnittet. Regler för reduktionen anges i BBK 2004, kapitel 6.3.3.2. Koefficienterna kc, kφ och ks i ekvation (7.10) med värden enligt tabell i BBK 2004 inkluderar inverkan av icke avsedd initialkrokighet, vilket förutsätter att normaltoleranser enligt kapitel 8.9.5 i BBK 2004 /13/ tillämpas. Vid större toleranser beaktas momentökning på grund av skillnaden mellan tillämpad tolerans och normaltolerans, på samma sätt som vid moment av excentrisk tryckkraft enligt nedan. Ekvation (7.10) gäller vid oavsiktlig krokighet hos pelare i ramar och liknande konstruktioner, där sidorörelse i knutpunkterna är förhindrad. Enligt BBK 2004 skall oavsiktlig snedställning av pelare beaktas. Vid ramar, som är förskjutbara i sidled, ger detta upphov till moment, som beaktas på samma sätt som moment av yttre last. Tvärsnittet kontrolleras även för inverkan av en excentricitet för normalkraften enligt BBK 2004, kapitel 3.6.1. Detta fall blir dock inte dimensionerande för rektangulärt tvärsnitt, om 1c /h'> 10 och h'> 400 mm. Vid excentriskt tryck eller vid samtidig transversell last dimensioneras det reducerade tvärsnittet för tryckkraften N och momentet Mo /c, där Mo är 1:a ordningens moment, inklusive moment av icke avsedd initialkrokighet enligt BBK 2004, kapitel 3.4.2.3. c beror av N/NuT med NuT enligt ekvation (7.10) och av 1c /h' enligt tabell 6.3.3.2b i BBK 2004. 7.2.4 Beräkningsexempel Ibalk I en hallbyggnad är takkonstruktionen utförd av takplattor TT/f 240/40T med utvändig papptäckt isolering. Takplattorna vilar på fritt upplagda takbalkar IB28/118 (figur 7.8) med spännvidden L=21,0 m och centrumavståndet 6,0 m. Takbalkarna är utförda i betong i hållfasthetsklass C50/60 och armerade med 12 st 13 mm spännlinor med en individuell tvärarea Aa= 100 mm2 och en stålkvalitet SS 175708 med brotthållfastheten vid rumstemperatur fstu =1870 MPa. Byggnaden är belägen i snözon 1.5. Uppfyller takbalk IB/F 28/118, 12 Ø 13 med L = 21 m och c/c 6 m brandteknisk klass R90?

Lastberäkning (brand räknas som olyckslast): Gk1 = Egenvikt Ibalk

4,20 kN m1

Gk2 = Papp och isolering 6 • 0,35 =

2,10 kN m1

Gk3 = TT/FT 2407/40 6 • 1,80 =

10,80 kN m1

Gk = Σ Gk

=17.10 kN m1

Snölast snözon 1.5

S k = u • S o = 0,8 • 1,5 = 1,20 kN/m2

Ψ =0,7 Vid brandteknisk dimensionering för brottgränstillstånd väljs samtliga partialkoefficienter för lastpåverkan lika med 1.0 enligt EC1, vilket ger dimensionerande last Qd enligt nedan


182 av 547


Dimensionerande hållfasthet vid rumstemperatur: Bestäms enligt avsnitt 4.1 samt relevanta karakteristiska materialvärden till: Betong C50/60 fccd = 35,4 MPa Förspänningsstål fstd = 1870 MPa Aa = 1,0 cm2 Dragkraft Tu = 1870• 1• 104=0,187 MN Dimensionerande temperaturfält 500°C isotermens sidointrängning i balkens överfläns erhålles ur tabell 7.4 och blir 0.029 m för brandteknisk klass R90, vilket ger en reducerad bredd b' = 0.280 0.058 = 0.222 m (figur 7.8).

Figur 7.8. Tvärsnitt för IB/f 3/12, 12 0 73. Armeringens temperatur Temperaturbilagan ger för brandteknisk klass R90 dimensionerande isotermer enligt figur 7.9. Härur erhålls för de olika spännlinorna dimensionerande temperaturvärden enligt tabell 7.9.


183 av 547


Figur 7.9. Bestämning av dimensionerande temperaturer för takbalk IB/f 3/12 i brandteknisk klass R/90.

Böjmomentkapacitet Ur figur 7.2 erhålls värdet k(T) som anger hur stor del av ursprunglig hållfasthet som återstår för aktuella temperaturer i spännlinorna. Avläst värde är infört i tabell 7.9. Multiplikation av kvoten med den enskilda spännlinans dimensionerande dragkraft vid rumstemperatur Tu (20 C) = 187 kN ger spännlinornas dragkrafter vid dimensionerande temperaturfält. Summerat över samtliga 12 spännlinor erhålls härur enligt Tabell 7.9 för den resulterande dragkraften för underflänsens armering, T = 1485 kN. Denna skall horisontellt hålla jämvikt med resultanten i balkens tryckzon se figur 7.7 0.8b' • xfccd = T varur för tryckzonens höjd 0.8x beräknas

och för avståndet från balkens ovankant till tryckzonens tyngdpunkt 0.4x = 0.094 m. Den inre hävarmen för kraften i de olika spännlinelagren med avseende på tryckzonens tyngdpunkt blir då: z1 = 1.180 0.040 0.094 = 1.046m z2 = 1.180 0.090 0.094 = 0.996 m z3 = 1.180 0.140 0.094 = 0.946 m Värdena är införda i tabell 7.9 tabellens sista kolumn redovisas de olika spännlinelagrens bidrag till balktvärsnittets böjmomentkapacitet, vilka summerade ger tvärsnittets totala böjmomentkapacitet för brandteknisk klass R90 till Mu =1.469 MNm. Det av lasten orsakade, dimensionerande böjmomentet Mq är enligt ovan Mq =1.220 MNm < Mu = 1469 kNm Takbalkarna uppfyller alltså kravet på brandteknisk klass R90. 7.2.5 Beräkningsexempel pelare En fyrsidigt brandpåverkad pelare med tvärsnittsmåtten bxh = 0.300 • 0.400 m2 och längden l = 4.0 m är belastad med en excentrisk, axiell tryckkraft N = 0.5 MN (figur 7.10). Armeringen består av 4 st Ø 20 Ks 40 med placering enligt figuren. Betongens hållfasthetsklass är C40/50. Hur stor excentricitet klarar pelaren vid krav på brandteknisk klass R60?


184 av 547


Figur 7.10. Excentriskt belastad betongpelare, fyrsidig brandpåverkad 160 mm enligt ISO 834. a) Pelarkonstruktion och last b) Tvärsnittsutformning Armering 4 st Ø 20 Ks 40 Betong C50/60 c) Dimensionerande isotermer och efter 500°C isotermen reducerat tvärsnitt för brandteknisk klass R60 d) Beräkningstekniska tvärsnittsstorheter h’, b’, d’ och d’’

Tabell 7.9 Beräkning av brottmomentkapacitet för brandteknisk klass R90.

Dimensionerande hållfasthet vid ordinär rumstemperatur Bestäms enligt avsnitt 4. l samt relevanta karakteristiska materialvärden till: Betong C40/50: fccd = 29.6 MPa (7.12) Armering Ø20 Ks 40: fsd = 370 MPa (7.13) Dimensionerande temperaturfält Inträngning av 500 °C isotermen Dimensionerande temperaturfält, svarande mot brandteknisk klass R60, erhålls från temperaturbilagan och återges i figur 7.10 c. Med 500 °C isotermen approximerad enligt figur


185 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Brandteknisk dimensionering 7.6 c till en rektangel blir isotermens inträngningsdjup cirka 24 mm, vilket ger de reducerade tvärsnittsmåtten: b’ = O 300 O 048 = O 252 mm h’ = 0.400 – 0.048 = 0.352 mm och den reducerade tvärsnittsarean: A = b’h’ = 0.252 x 0.352 = 0.089 m2 c

Armeringens temperatur Ur figur 7.10 c erhålls för de fyra armeringsstängerna den dimensionerande temperaturen T = 440 °C Dimensionerande bärförmåga Mot T = 440 °C svarar enligt figur 7.2 den dimensionerande hållfastheten fsd

Armeringsarean As 4 st Ø20: As =4x3.14x104= 12.56x104 m2 Bestämning av pelarens bärförmåga vid centrisk tryckkraft NuT genomförs enligt metod anvisad i BBK 2004 avsnitt 7.2.3. I sambandet för NuT ingår koefficienter kc, kφ och ks som erhålls ur tabell 7.16 i /5/ med 1c/h' = 4.0/0.352 = 11.4 och betongens hållfasthetsklass C40/50 som ingångsstorheter. Tabellen ger kc = 0.85 kφ = 0.077 ks = 0.79 varpå bärförmågan NuT beräknas enligt ekvation (7.10) till

Vid excentrisk tryckkraft dimensioneras det reducerade tvärsnittet för tryckkraften N och momentet M = M0/c, Bestäms enligt avsnitt 4. l samt relevanta karakteristiska där M0 är 1:a ordningens moment i aktuellt fall M0 = Ne c bestäms ur tabell 6.3.3.2b /12/ med lc/h'=11.4 och

ingångsstorheter. Tabellen ger för aktuell hållfasthetsklass C50/60 c = 0.74 Böjmomentet M kan beräknas ur t ex Betonghandbok, Konstruktion, utgåva 2, diagram och tabellbilaga, diagram IV. Diagrammet gäller för symmetriskt och dubbelarmerat rektangulärt tvärsnitt, som påverkas av böjmoment M och centrisk normaltryckkraft N. Diagrammet ger sambandskurvor mellan N/(b'd'fccd ) och M/ (b'd'2fccd ) vid olika mekanisk armeringstäthet ωos = Asfsc /(2b'd'fccd ) och förhållande d"/d' beteckningar enligt figur 7.10 d. I aktuellt fall gäller


186 av 547


Med dessa ingångsstorheter ger diagrammet M = 0.15b'd'2fccd = 0.15 • 0.252 • 0.3362 • 29.6 = 0.126 MNm Varpå

Vid krav på brandteknisk klass R60 kan alltså en lastexcentricitet av upp till 0.18 m accepteras.

7.3 Datorberäkning Vid mera komplicerade tvärsnittstyper eller andra specialfall då t ex brandkarakteristika såsom brandbelastning och öppningsfaktor är kända användes numera datorprogram för persondatorer. Idag finns bland annat tvådimensionella temperaturberäkningsprogram på PC med god användarvänlighet t ex SUPERTEMPCALC /15/). Till programmet är kopplat en databas med termiska och mekaniska data samt olika tvärnsittstyper som minimerar förberedelsetiden for beräkning. Temperaturinträngningen eller dimensionerande temperaturfält kan redovisas för valfritt tvärsnitt på en mängd olika sätt för godtycklig brandpåverkan och valfria randvillkor. Utöver nämnda temperaturberäkningsprogram kan nämnas ett annat ofta använt program TASEF2 /17/. Dimensioneringsprogram med koppling till beräknade temperaturer och dimensionerande hållfasthetskurvor för olika armeringskvaliteer finns också, t ex Fire Design (16). Detta program beräknar momentkapaciteten får balkar, lastbärförmåga hos armerade betongpelare som funktion av brandteknisk klass som jämförs med dimensionerande lasteffekt. Programmen underlättar betydligt vid bestämning av erforderlig armering för att ett visst brandmotstånd eller brandteknisk klass skall vara uppfylld.

7.4 Bestämning av restbärförmåga Restbärförmågan är ur försäkringsteknisk synvinkel av stort intresse för att dels dimensionera för återanvändning vid en eventuell brand och dels för att bestämma restbärförmågan efter inträffad brand. Betongkonstruktioner kännetecknas av god beständighet mot brand och har ofta hög restbärförmåga. Det är både tekniskt och ekonomiskt möjligt att reparera och återanvända en betongstomme efter en brand. Det är därför viktigt att kunna bedöma tillståndet hos en betongkonstruktion efter en brand. Ett viktigt moment i utvärderingen är att bilda sig en uppfattning om konstruktionens avsedda funktion. För detta kan man behöva tillgång till ritningar och konstruktionsberäkningar. Skadorna i konstruktionen och deras konsekvenser för bärförmåga och funktion måste bedömas med hänsyn härtill. En brand kan ge upphov till följande typer av skador: • Permanent försämring av betongens och armeringens mekaniska egenskaper • Förlust av spännkraft hos spännbetong • Kvarstående deformationer och sprickbildning • Bortfall av material genom avspjälkning o d • Utseendeförändringar. Vissa av dessa skador kan direkt observeras visuellt, medan andra kan vara svåra att fastställa. Bedömning av försämringar av de mekaniska egenskaperna hos betong och armering kräver normalt att provning utförs. Den enklaste metoden är oftast att knacka med en hammare på ytan, varvid man på ljudet kan bedöma om betongen är skadad. En restbärförmågedimensionering sker enligt angivna principer i kapitel 7.1 med ett dimensionerande temperaturunderlag som


187 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Brandteknisk dimensionering hämtas från Temperaturbilagan. Dock används resthållsfasthetskurvor för varmvalsat eller förspänningsstål enligt figur 7.4. Efter inträffad brand gäller det att erhålla så fullständiga upplysningar som möjligt om själva brandförloppet för att kunna simulera den verkliga branden och på så sätt bestämma temperaturer i betong och armering. Uppgifter om brandvaraktighet, brandens intensitet (temperaturnivåer) och lokalisering fås oftast från brandförsvaret och andra vittnen på brandplatsen. Med utgångspunkt från en uppskattad brandpåverkan sker temperaturbestämning följd av en restbärförmågeberäkning enligt ovan. När underlaget är alltför bristfälligt kan restvärdesbestämning göras genom hållfasthetsprov hos urtagna förspänningstrådar eller stänger. Dessutom görs ibland provbelastningar, men dessa är oftast svåra att genomföra och dessutom kostnadskrävande.

En kombination av samtliga observationer, noggrann besiktning och undersökning samt restbärförmågeberäkningar ger den säkraste bedömningen för möjlig återanvändning eller inte.


188 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Detaljutformning

Detaljutformning Analyser av inträffade skador har visat att detaljurformningar av olika slag har stor betydelse för en brands spridning. I detta kapitel presenteras därför ett antal typlösningar för speciellt industribyggnader där tonvikten framför allt lagts på de brandtekniska kraven. Samtliga redovisade detaljer, som har utarbetats i samråd med FSAB (Försäkringsbranschens Service AB), bedöms ha tillfredsställande brandtekniska egenskaper. Som värmeisoleringsmaterial kan användas mineralull, cellplast eller en kombination av båda materialen. Närmast takfot, brandventilatorer, brunnar och andra genomföringar, skall dock isoleringen bestå av minimum 600 mm obrännbar isolering enligt redovisade typlösningar. Vid "öppna" fogar i betongelementen skall också alltid tätning ske med flamskyddsremsa om isoleringen är brännbar.

Detalj 1. Takfot. 1. Papptäckning. 2. Obrännbar isolering. 3. Takelement av prefab. betona 4. Konvenktionstätning. 5. Plåtvinkel. 6. Mineralull alt. cellplast. 7. 19 mm playwood.

Detalj 2. Längsfog takplattor. 1. Papptäckning. 2. Obrännbar isolering. 3. Takelement av prefab. betong.

Detalj 3. Taknock. l. Papptäckning. 3. Takelement av prefab. betong. 6. Mineralull av prefab. betong.


189 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Detaljutformning 8. Kil av mineralull. 9. Asfaltmassa. 10. Flamskyddsremsa B = 100 mm, endast vid cellplastisolering.

Detalj 4. Kassettupplag. 1. Papptäckning. 2. Obrännbar isolering. 3. Takelement av prefab. betong. 6. Mineralull alt. cellplast.

Detalj 5. Brandventilator. 1. Papptäckning. 2. Obrännbar isolering. 3. Takelement av prefab. betong. 6. Mineralull alt. cellplast. 11. Brandventilator. 12. Remsa av hårdpressad mineralull. 13. Träregel. 14. Plåtsarg. For brandventilator. 15. Plåtbeslag

1. Papptäckning. 2. Obrännbar isolering. 3. Takelement av prefab. betong. 6. Mineralull alt. cellplast. 16. Avloppsrör med fläns. 17. Bandstål i monteringsramens hörn. 18. Monteringsram av trä. 19. Takavloppsbrunn med rör av obrännbart material.


190 av 547


Detalj 7. Takgenomföring. 1. Papptäckning. 2. Obrännbar isolering. 3. Takelement av prefab. betong. 6. Mineralull alt. cellplast. 20. Evakueringsrör av obrännbart material. 21. Rörstos av gummi. 22. Stålplåt för fixering av rör.

Detalj 8. Dilatationsfog. 1. Papptäckning. 2. Obrännbar isolering. 3. Takelement av prefab. betong. 6. Mineralull alt. cellplast. 13. Träregel. 23 Dilatationsfogsbeslag. 24. Vinkelprofil.

Detalj 9. Anslutning innerväggtakbalk. 1. Obrännbar isolering. 15. Plåtbeslag. 25. Väggelement av prefab. betong. 26. Mjukfog + bottningslist alt. foglist.


191 av 547


Detalj 10. Anslutning pelarevägg.

2. Obrännbar isolering. 4. Konvektionstätning. 26. Mjukfog + bottningslist alt. Foglist 27. Fasadelement av prefab. betong

Detalj 11. Infästning väggpelare. 2. Obrännbar isolering, 4. Konvektionstätning. 25. Väggelement av prefab. betong. 26. Mjukfog + bottningslist alt. foglist.

Detalj 12. Anslutning fasadinnervägg. 2. Obrännbar isolering. 26. Mjukfog + bottningslist alt. foglist. 27. Fasadelement av prefab. betong.

Detalj 13. Anslutning med foggjutning. 25. Väggelement av prefab. betong.


192 av 547


Detalj 14. Anslutning väggvägg med foggjutning.


193 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Försäkringsaspekter

Försäkringsaspekter

En försäkringspremie består av flera olika komponenter. Riskpremien utgörs av en bedömning av sannolikheten för olika skador multiplicerat med konsekvensen för dessa skador. Andra delar är kostnaden för återförsäkring på den internationella marknaden samt kostnaden för försäkringsbolagens administration. Vid bestämning av försäkringspremien för en byggnad skiljer man mellan tre olika typer av risker nämligen; Civilrisker. Bostadshus mm. Dessa risker har enbart behov av en standardmässig försäkringslösning och kan prissättas med schabloner (se basfakta nedan).

Företagsrisker. Mindre företag, kontor, sjukhus, skolor mm. Dessa företag har oftast enbart behov av en standardmässig försäkringslösning och kan prissättas med schabloner (se basfakta samt till viss del individuell bedömning nedan).

Industririsker. Medelstora och större företag/industrier. Dessa företag har ofta behov av en skräddarsydd försäkringslösning. Prissättningen sker på individuell grund (se basfakta och individuell bedömning nedan). Premien kan för en anläggning bestämmas av basfakta och en individuell bedömning inkluderande bedömning av konkurrenssituationen, dvs. en affärsmässig bedömningen.

Basfakta kan delas upp enligt följande: 1. Piskslag – verksamhet 2. Belägenhet resurs hos kommunens brandkår avstånd till brandstationen 3. Byggnadssätt stomme yttertak yttervägg mellanbottnar (bjälklag) brännbar inredning / mellanväggar / isolering 4. Särskilda risker produktionsrisker 5. Sektionering brandcellsstorlek 6. Förebyggande skydd automatisk vattensprinkler automatiskt brandlarm bevakning inkl inbrottslarm

Betydande faktorer i ovanstående är det förebyggande skyddet såsom automatisk vattensprinkler. En installation av automatisk vattensprinkler inverkar mycket positivt på prissättningen. Vidare är valet av byggnadsmaterial viktiga (se beskrivning nedan).

Individuell bedömning kan bl.a. innehålla följande; 1. Bedömning av största möjliga skada 2. Riskmedvetenhet hos företaget / industrin 3. Skadekänslighet på utrustning och produkter 4. Bedömning av brandbelastning 5. Bedömning av skadetrend, dvs. risk för framtida skador 6. Analys av tidigare intränande skador 7. Affärsmässig bedömning

Det finns olika sätt att bedöma en byggnads klass. I Sverige finns det ett av försäkringsförbundet (FSAB) framtaget klassificeringssystem. Genom att bedöma ytterväggar, tak, golv och mellanbjälklag resulterar detta i en sammanfattande byggnadsklass. Det finns andra internationellt vedertagna klassificeringssystem, såsom det amerikanska systemet från NFPA (National Fire Protection Association). Då den svenska försäkringsmarknaden idag präglas av internationalisering så används flera olika system på den svenska marknaden för närvarande.


194 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Försäkringsaspekter Några generella drag ur klassificeringssystemen är att man skiljer mellan konstruktioner (stomme, ytterväggar, tak, mellanbjälklag) som är brännbara och obrännbara samt konstruktioner som har brandmotstånd och konstruktioner som helt eller delvis saknar brandmotstånd. Brännbara konstruktioner samt konstruktioner som helt eller delvis saknar brandmotstånd har en ökad risk för storskada där hela byggnaden skadas i en brand. Detta reflekteras i försäkringsbolagen bedömning av "största möjliga skada" som kan inträffa på en anläggning. Generellt kan sägas att desto större storskade exponering det finns, desto dyrare blir försäkringspremien. Obrännbara konstruktioner som har ett brandmotstånd är alltså fördelaktiga ur försäkringssynpunkt, eftersom storskadeexponeringen minskar. Exempel på bra konstruktioner är betongelement, platsgjuten betong och stål med brandisolering. Samtliga konstruktioner måste dimensioneras för att erhålla erforderligt brandmotstånd. Det finns fördelar med en konstruktion där tak, väggar och stomme är av betong, bl.a. ur räddningsinsatssynpunkt. Detta tillsammans med att hela konstruktionen har brandmotstånd leder ofta till lägre skadegrader för denna typ av konstruktioner. Det är även så att många större industriföretag i sin "Risk Management manual" föreskriver att obrännbara konstruktioner skall användas. Det är viktigt att poängtera att storskadeexponeringen ökar även i konstruktioner som innehåller brännbar isolering i t.ex. tak eller väggar. Detta gäller oavsett om isoleringsmaterialet är svårantändligt (flamskyddsbehandlat) eller inte. På framförallt företag och industrier försäkras oftast byggnad, innehall och den täckningsbidragsförlust som görs till följd av en ersättningsbar skada. Detta innebär att ovanstående faktorer inte bara påverkar premien för byggnaden utan även premien för innehall och driftavbrott. Dessa premier tillsammans är oftast större än premien för byggnaden. Det är helt klart att försäkringskostnaden, åtminstone på företag och industririsker, påverkas av byggnadssättet. Därför måste detta beaktas för att få en rättvisande driftkalkyl för anläggningen. Det är därför angeläget att fortlöpande kontakt hålls med försäkringsgivaren i samband med byggnadsprojektering.


195 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Referenser

Referenser 1. Yngve Anderberg Sven Thelandersson Stress and Deformation Characteristics of Concrete at High Temperatures. 1. General discussion and critical review of literature. Lund Institute of Technology. Bulletin 34. Lund 1973. 2. Experimental Investigation and Material Behaviour Model, Lund Institute of Technology. Bulletin 54. Lund 1976. 2. WJCopier The spalling of normal weight and lightweight concrete exposed to fire. Fire safety of concrete structures. AACIpublication SSSSP80, pp 219236, 1980 3. Yngve Anderberg RILEMCommittee 44PHT Properties of Materials at High TemperaturesSteel Division of Building Fire Safety and Technology, Lund Institute of Technology. Report LUTVDG/(TVBB 3008) ISSN 02823756, Lund 1983. 4. H.L. Malhotra Spalling of concrete in fires. CIRIA, Technical note 118, 1984. 5. Yngve Anderberg – Ove Pettersson Handbok för brandteknisk dimensionering av betongkonstruktioner. Byggforskningsrådet, 1992. ISBN 9154054486, T13:1992, Del l. 6. Yngve Anderberg Handbok för brandteknisk dimensionering av betongkonstruktioner Temperaturbilaga. Byggforskningsrådet, 1992. ISBN 9154054486, T13:1992, Del 2. 7. Eurocode l EN 199122. Basis of design and actions on structures: Part 2.2 Actions on structures exposed to fire 8. NADNationellt anpassningsdokument till SSENV 199122 Eurocode l Grundläggande dimensioneringsregler och laster Del 2 2 Brandpåverkan. Utgåva l, 1996. 9. Eurocode 2 EN 19921 2:1995. Design of concrete structures: Part 1.2 General rules Structural fire design. 10. NADNationellt anpassningsdokument till SSENV 199212 Eurocode 2 Dimensionering av betongkonstruktioner, Del 12 Allmänna regler Brandteknisk dimensionering. 11. Godkännandelista B2 Boverket 1991. 12. BBK 2004 Boverkets handbok om betongkonstruktioner. 13. BBR 2002 Boverkets Byggregler. BFS 1993:57 med ändringar t om 2002:19. 14. Regelsamling för konstruktion 2003 BKR 2003, Boverkets Konstruktionsregler, BFS tom 2003:6 15. Yngve Anderberg SUPERTEMPCALC. A commercial and user friendly Computer Program with Automatic FEM Generation for Temperature Analysis of Structures Exposed to Heat. Fire Safety Design, Sweden 1991.

16. Yngve Anderberg & Sebastian Jeansson FIRE DESIGN. Beräkningsprogram för armerade betongplattor samt balkar och pelare i såväl betong som stål. Fire Safety Design. 17. Ulf Wickström TASEF2 A Computer Program for Temperature Analysis of Structures Exposed to Fire.


196 av 547

Byggfysik / Brandmotstånd / Referenser Report No. 792, Department of Structural Mechanics, Lund Institute of Technology, Lund, 1979. 18. Sven Thelandersson Betong Handbok Material, kapitel 25 Brandbeständighet. Svensk Byggtjänst, Stockholm 1994. 19. Yngve Anderberg Handbok Högpresterande betong Material och utförande, kapitel 16 Brand, Danderyd oktober 1998. 20. Yngve Anderberg, Jens Oredsson & Gunnar Rise High performance concrete structures Design Handbook, section 3.12 Fire. Göteborg februari 1998.


197 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Inledning

Inledning

Dimensionerande temperaturunderlag, dvs temperaturkurvor som visar temperaturen i betong och armering för olika betongelementtvärsnitt, har sammanställts i denna Temperaturbilaga. Bilagan omfattar kvadratiska, rektangulära, cirkulära och Iformade tvärsnitt, men även tvärsnitt av massiva plattor och håldäck. Eftersom rektangulära tvärsnitt kan användas för att bestämma temperaturfördelningen i livet hos TTkassetter, kan materialet användas för de flesta prefabricerade betongelement. Sammanställningen av temperaturkurvor har gjorts för de brandtekniska klasserna R30, R60, R90 och R120, samt för naturlig brandpåverkan med öppningsfaktor 0.04 m0.5 och brandbelastningar från 100 till 400 MJ/m2 . I Temperaturbilagan återfinns även tabellerade armeringstemperaturer för ett antal brandtekniska klasser och med centrumavstånd för armeringen i homogena plattor. Alla diagram är uppritade med tvärsnitt efter symmetrisnittet. Detta gör det enkelt att bestämma temperaturen i olika armeringspositioner i tvärsnittet. I de fall aktuellt tvärsnitt ej finns upptaget bland diagrammen accepteras lineär interpolation mellan två i storlek närliggande tvärsnitt. Förutsättningar Redovisade temperaturkurvor är beräknade med datorprogrammet SuperTempcalc, som utvecklats vid Fire Safety Design i Malmö. Erforderliga indata utgörs av brandförlopp, termiska egenskaper hos den armerade betongen samt värmeövergångsförhållanden vid brandpåverkad yta, dvs: • Brandpåverkan [°C] (standardbrandförlopp, naturligt brandförlopp) – figur B1 och B2. • Konduktivitet [W/(m°C)] hos armerad betong som funktion av temperaturen – figur B3. • Kapacitivitet [kJ/(m3 °C)] hos armerad betong som funktion av temperaturen – figur B4 • Resulterande emissionstal (er) är 0.5 för brandutsatt yta och 0.8 för opåverkad yta. Emissionstalet varierar inte med temperaturen. • Konvektionstal (h ) är 25 W/(m2 °C) vid brandutsatt yta och 15 W/(m2 °C) vid opåverkad c yta. Konvektionstalet varierar inte med temperaturen.

Figur B1. Standardbrandkurva enligt ISO 834.


198 av 547


Figur B2. Tid temperatur utveckling för naturliga brandförlopp med öppningsfaktor 0.04 m0.5 och brandbelastning från 100 till 400 MJ/m2.

Figr B3. Konduktivet (värmeledningsförmåga) för armerad betong som funktion av temperaturen.


199 av 547


Figur B4. Kapacitivitet (specific värme multiplicerad med densitet) för armerad betong som funktion av temperaturen.


200 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Energi original

Energi

• Referenser

Omvärlden kräver energisnåla och miljövänliga hus Under 90talet har miljöfrågor kommit att fokuseras på materialval. Byggsektorns Kretsloppsråd konstaterade dock i sin slutrapport 2001, att för hus är det byggnadens energianvändning under driftsfasen som utgörs dess i särklass enskilt största miljöpåverkan. Det finns ingen enskild post i byggnadens miljöpåverkan som väger lika tungt som just energiförbrukningen under byggnadens livstid. En byggnad som inte uppfyller strängaste krav på energieffektivitet kan aldrig klassas som miljövänlig, oberoende av vilka material som har valts för konstruktioner och ytskikt. Byggnaders energibehov under driftsfasen står för cirka 40% av samhällets totala energibehov. Därför inför EU från januari 2006 ett direktiv med syftet att minska energibehovet i byggnader. Till skillnad från tidigare energikrav innehåller detta även krav på begränsning av komfortkyla. Vid val av energisparåtgärder som t ex ökad isolering styrdes besluten tidigare dels av de normer och regler som har fastställts av myndigheter, dels av privatekonomiska överväganden där avkastningen av den sist investerade kronan motsvarade den ränta som krävdes för det investerade kapitalet. Detta innebar att den minskade energiförbrukningen måste betala tillbaka investeringen på 5 till 15 år. När det gäller miljöpåverkan blir förhållandena radikalt annorlunda genom att byggnadens hela livslängd måste tas in i beräkningen. Med dagens nyproduktionstakt av 2040000 lägenheter per år och en totalt bestånd omfattande 4,3 miljoner enheter så förväntas ett nyproducerat bostadshus stå i 100 till 200 år. Skillnaden i energiförbrukning vid uppförandet av en byggnad med en lätt trästomme och en tung betongstomme kan ligga i intervallet 100–300 kWh/m2 eller 1–3 kWh per m2 och år för en byggnad som står i 100 år. Detta kan ställas i relation till den årliga energiförbrukningen för uppvärmning av välisolerade byggnader som ligger mellan 70 och 100 kWh/m2 år. Variationen pga det konstruktiva utförandet avseende täthet, köldbryggor och tillgänglig termisk tröghet kan mycket väl ligga kring 30 kWh/m2 år eller en storleksordning 10falt högre än produktionens andel i den årliga energiförbrukningen. Värmetröghet i byggnader Värmelagring För att höja temperaturen hos ett material måste värme tillföras. För olika material krävs olika mängd värme för att höja temperaturen hos en given volym med ett visst antal grader. Denna värmemängd beror dels på den massa som materialet har och dels på en materialegenskap som kallas värmekapacitiviteten, c, eller den specifika värmekapaciteten. Eftersom massan är produkten av volymen V, och densiteten ρ, då kan vi beräkna den värmemängd Q, som krävs för att åstadkomma en temperaturförändring dT, hos en given volym som Q = ρ• c• V• dT eller Q = C • dT där C är värmekapaciteten, för den givna materialvolymen. För att bättre kunna åskådliggöra energimängder i begripbara termer för den allmänna energikonsumenten används nedan ibland CkWh och QkWh som anger energin i kWh istället för Joule.


201 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Energi original När värme förs till och från materialet kommer den mängd värme som vi kan omsätta vid en viss temperaturskillnad under ett begränsat tidsintervall även att bero på hur snabbt värme kan fördela sig i materialet. Detta beror bl a på en materialegenskap som kallas värmekonduktiviteten λ, W/mK. Tabellen nedan ger exempel på materialparametrar för vanliga byggnadsmaterial. Tabell 1.1 Materialparametrar för vanliga byggnadsmaterial (från Active Heat Capacity)

p kg/m³

W/mK

c J/kgK

p•c 104 • J/m³K

Betong 1.7* 2400 880 211 Trä 0.14 500 2300 215 Gips 0.22 900 800 72 Stål 60 7800 500 390 Mineralull 0.04 30 1000 3 Cellplats 0.04 25 1400 3,5 Lättbetong 0.12 600 1050 63 Tegel 0.6 1500 840 126 * Gäller betong inklusive armering. För beräkning av lagringsegenskaper har 1.2 W/mK använts för betong. Produkten ρc ger ett direkt mått på hur stor värmemängd en kubikmeter av materialet kan lagra vid en temperaturhöjning med en grad K. Exempel: Värmekapaciteten per m2 för tre olika bjälklagstyper; betong, gasbetong och träbjälklag beräknas enligt följande: Tabell 1.2 Värmekapacitet per m2 för tre olika bjälklagstyper: betong, gasbetong och träbjälklag

Bjälklag

material

tjocklek, m p•c MJ/m³K

MJ/K

CkWh kWh/K

Betongbjälklag Betong 0.22 2.112 0.4646 0.1291 Träbjälklag Gips 0.04 0.720 0.0288 0.008 Trä 0.05 1.150 0.0575 0.016 Mineralull 0.15 1.030 0.0045 0.00125 Totalt 0.24 0.0908 0.02525 Lättbetong Gasbetong 0.30 0.630 0.189 0.0525 För en välisolerad byggnad är värmeförlusterna ut genom byggnadsskalet av storleksordningen 1 Watt per kvadratmeter golvyta och grads temperaturskillnad mellan ute och inne. Vid 30 K temperaturskillnad mellan ute och inne försvinner 30 W/m2, eller 0.36 kWh under 12 timmar. Vi kan då i en förenklad betraktelse för de olika bjälklagstyperna räkna ut hur många graders övertemperatur ∆T de behöver hålla för att kunna leverera tillräckligt med värme under 12 timmar om vi förutsätter att all värme kan överföras från bjälklaget till rummet vid rätt tidpunkt. Tabell 1.3 ∆ T övertemperatur för tre olika bjälklagstyper: betong, gasbetong och träbjälklag Betongbjälklag

C =0.1291

kWh/K

∆T=

0,36 ––––– C

∆T= 2.8 K

Gasbetongbjälklag

C =0.0525

kWh/K

∆T=

0,36 ––––– C

∆T= 6.9 K

C =0.02525

kWh/K

0,36 ∆T= ––––– C

∆T= 14.3 K

Träbjälklag

Betongbjälklaget behöver enligt denna betraktelse 3° övertemperatur för att kunna hålla värmen i huset under 12 timmar med ovan givna förhållanden. Bjälklagen av gasbetong och trä behöver hålla betydligt högre


202 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Energi original temperaturer vid periodens början. Värmeöverföring Betraktelsen ovan ger en indikation om att den värmemängd som kan lagras i konstruktionerna är en relevant post i byggnadens värmebalans. Här har dock två viktiga faktorer förbisetts, nämligen hur värmen fördelas i konstruktionen och de begränsningar som värmeöverföringen mellan konstruktionen och omgivningen ger upphov till. För att i detalj beskriva temperatur och flödesförlopp i konstruktioner krävs avancerade numeriska beräkningar eller matematiska lösningar som ligger utanför gränserna för denna framställning. Dessbättre har man under de senaste årtiondena tagit fram förenklade metoder som ger möjlighet att på ett kvalitativt sätt bedöma konstruktionernas inverkan på inneklimat och energibehov i byggnader. Om temperaturen på ytan av en konstruktion som består av plana, parallella skikt antas variera sinusformigt i tiden kan temperaturer och värmeflöden i konstruktionen under vissa förhållanden lösas analytiskt. Detta kan med fördel användas för att belysa konstruktionernas funktion under varierande temperaturer i omgivningen och i förlängningen för att definiera de parametrar som karakteriserar deras inverkan på inneklimat och energiförbrukning. Vi börjar med att betrakta en konstruktion som består enbart av betong. På ena sidan varierar temperaturen sinusformigt i ytan mellan 15 och 25°C och med periodtiden 24 h. På den motsatta sidan antar vi att värmeflödet är lika med 0 beroende på högeffektiv värmeisolering som i en välisolerad ytterkonstruktion eller pga symmetri som vi skulle erhålla exempelvis i mitten av en massiv mellanvägg med samma temperaturvariationer på bägge sidor. Figur 1 visar för tre olika tjocklekar 100, 200 och 300 mm hur temperaturvariationens amplitud varierar i riktning från ytan. Vi ser att ju tjockare konstruktionen är desto mindre omsättning av värme sker i de inre delarna och vi får ett relativt sämre utnyttjande av den totala värmekapaciteten.

Figur 1. Temperaturamplitud för 100, 200 och 300 mm tjock betongplatta. För att på enkelt sätt uttrycka materialskikts och konstruktioners förmåga att lagra värme har det framtagits en parameter som kallas den aktiva värmekapaciteten. Den anger storleken på en värmekapacitet som placeras i ytans omedelbara närhet och ger samma förhållande mellan temperatursvängningens och värmeflödets amplituder som den verkliga konstruktionen. Den finns numera definierad i en ny Europastandarddär den kallas den effektiva värmekapaciteten. För att åskådliggöra detta kan vi definiera den effektiva värmekapaciteten som: Ceff=deff • ρ • c


203 av 547


Figur 2. Effektiv tjocklek för olika material. I figur 2 visas den effektiva tjockleken för olika material. För tunna skikt är den effektiva tjockleken lika med den verkliga. Med ökad tjocklek minskar den effektiva tjockleken och vi ser ett tydligt maximum. Bortom detta maximum uppträder ett fenomen där temperatursvängningen i de bortre delarna ligger i motfas relativt temperatursvängningen på ytan och vi får en minskad effektiv tjocklek när den verkliga tjockleken ökar. Lösningen närmar sig sedan ungefär assymptotiskt värdet för ett halvoändligt skikt. Detta innebär att varje material har, när det används som ytskikt en optimal tjocklek för lagring av värme under dygnsvisa förhållanden och för betong är denna optimala tjocklek ca 130 mm. För överföring av värme mellan omgivningen och en konstruktion finns i huvudsak tre olika processer: 1. Konvektion, dvs luftrörelser vid ytan och värmeledning i luften Inomhus är luftrörelserna som regel betingade av de temperaturskillnader som föreligger mellan ytan och omgivningen. Vi definierar värmeöverföringskoefficienten pga konvektion, hc , W/m2K som kvoten mellan värmeflödet per kvadratmeter qc, W/m2 till ytan och temperaturskillnaden mellan ytan Ts och omgivningen Ta hc = qc /(TaT s) Den konvektiva värmeöverföringskoefficienten vid en inneryta i normala rum kan i praktiska beräkningar antas lika med 2–3 W/m2K 2. Långvågigt strålningsutbyte med övriga ytor i omgivningen


204 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Energi original Alla ytor avger värmestrålning beroende på ytans temperatur samt hur ytan absorberar och reflekterar den infallande strålningen från motstrålande ytor. Nettoutbytet av dessa processer blir att värme överförs från varmare till kallare ytor i rummet. Vi definierar värmeöverföringskoefficienten pga långvågig strålning hr som kvoten mellan värmeflödet per kvadratmeter qr , W/m2 till ytan och temperaturskillnaden mellan ett vägt medelvärde av motstrålande ytors temperatur Ts’ och ytan Ts hr = qr /(T’sT s) Värmeöverföringskoefficienten pga strålning vid en inneryta i normala rum kan i praktiska beräkningar antas lika med 4–5 W/m2K. Den ökar svagt med ökad medeltemperatur för de inblandade ytorna och om de motstrålande ytorna har skilda temperaturer bör den vägda temperaturen beräknas med hjälp av sk synfaktorer. För enkla energiberäkningar brukar man anta att motstrålande ytor och lufttemperaturen har normal inomhustemperatur. För beräkningar av inneklimat under varierande förhållanden är detta normalt en för grov förenkling. Vid bedömning av upplevd temperatur används begreppet operativ temperatur vilken beräknas med hänsyn till människors värmeavgivning samt rumsluftens temperatur och den riktade strålningstemperaturen från begränsningsytorna. 3. Absorption i rumsytor av kortvågig strålning, dvs solstrålning och synligt ljus i ytan. Av solstrålning som träffar ett normalt treglasfönster reflekteras ca 15%. Som synligt ljus till insidan transmitteras ca 61%. Resterande 24% absorberas i glasen, som värms upp och ca en tredjedel av denna värme avges från fönstrets insida via långvågig strålning och konvektion. Den solinstrålning som når rummet absorberas inte av luften utan når rummets ytor där en del absorberas och omvandlas till värme och en del reflekteras till andra ytor där en del absorberas och resten reflekteras osv. Den solstrålning som kommer in genom fönstret absorberas alltså till övervägande del i rummets ytor men värmer inte rumsluften direkt. Inverkan av värmeisolerande ytskikt

Figur 3. Effektiv tjocklek med inverkan av isolerande ytskikt. Vi har tidigare sett att för tjocka materialskikt utnyttjas inte i skiktets djupt liggande delar fullt ut pga den begränsade värmeledningen i materialet. Samma gäller om det placeras ett värmeisolerande skikt mellan ytan och massan. För att skapa ett värmeflöde över det isolerande skiktet krävs en temperaturskillnad vilket medför att temperaturvariationen hos det värmelagrande skiktet minskar och därmed omsättningen av värme. I figur 3 visas hur den effektiva värmekapaciteten för en yta reduceras genom att lägga på isolerande skikt med olika värmemotstånd. Vi har från början ett tak som består av en 180 mm betongplatta med ovanpåliggande isolering. Enligt tidigare är den effektiva tjockleken ca 100 mm. Om vi lägger en akustikskiva som är 30 mm tjock och täcker takets undersida, reduceras den effektiva tjockleken till under 10 mm. En konsekvens av detta är att om värmetillskotten i rummet tillförs luften blir den tillgängliga effektiva värmekapaciteten lägre. Tillfälliga värmeöverskott som tillförs luften kan därmed åstadkomma en större temperaturhöjning i rummet än om de tillförts ytorna. Med hjälp av diagrammet i figur 3 och 4 kan vi enkelt uppskatta den effektiva värmekapaciteten hos en väggyta som består av ett homogent materialskikt med hög densitet som angränsar mot ett skikt av högvärdig isolering med låg densitet som mineralull eller cellplast. För flera parallella skikt med hög densitet blir beräkningsförfarandet mer komplicerat och löses lämpligen med hjälp av dator.

Effektiv värmekapacitet för konstruktioner


205 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Energi original Med hjälp av diagrammet kan vi enkelt uppskatta den effektiva värmekapaciteten hos en väggyta som består av ett homogent materialskikt med hög densitet som angränsar mot ett skikt av högvärdig isolering med låg densitet som mineralull eller cellplast. För flera parallella skikt med hög densitet blir beräkningsförfarandet mer komplicerad och löses lämpligen med hjälp av dator. Nedan visar den effektiva värmekapaciten för några ytterväggs och bjälkglagskonstruktioner. Mellanväggars effektiva värmekapacitet kan som regel enkelt uppskattas. Bjälklag PVC matta, laminat, parkett, heltäckningsmatta av ylle Betong 20, 25 30 Målat yta, nedhängt loft m 9 mm gips, 30 mm mineralull, 50 mm mineralull, Direkt påsatt 50 mm mineralull bred 60 mm cc 120 mm. Yttervägg 180 mm betong, 13 mm gips Mineralull 25 mm m 15% träandel 180 mm betong, 20 mm puts, 120 mm tegel Det kan noteras från ovanstående att den värmekapacitet som ligger utanför isoleringen i en ytterkonstruktion till mycket ringa del bidrar till den effektiva värmekapaciteten. Den totala effektiva värmekapaciteten i ett rum eller en hel byggnad beräknas som summan av de erhållna effektiva värmekapaciteterna för olika väggytor

Ceff total = ΣA.Ceff

Värmebalans i rum Vi betraktar ett kontorsrum i Stockholm under en solig dag i februari. Temperaturen under natten är 5°C och går upp till +5°C dagtid. Rummet 6x3x2.5 m har ett 3.6 m2 fönster mot söder, ventileras med en luftomsättning per timme och tilluften ligger konstant på 17°C. Fönstret är gasfyllt och med lågemitterande skikt med Uvärde 1.2 W/m2K. Fönstrets transmittans för kortvågig strålning är 70% av den totala transmittansen för ett tvåglasfönster och den indirekta transmittansen är 12% av den totala transmittansen för ett tvåglasfönster. Ytterväggens Uvärde är i snitt 0.20 W/m2. Nattetid mellan kl 18 och 08 uppgår alstrad värme i rummet från apparater och belysning till 75 W, dagtid mellan kl 08 och 18 alstras värme från apparater, belysning och personer, 400 W. Alstrad värme förutsätts överföras till 50% konvektivt till rumsluften och till 50% via långvågig strålning till rummets ytor. Rummet värms till 20°C med en radiator under fönstret. Angränsande rum i sid och höjdled antas ha samma temperatur som det betraktade rummet och den bakre kortsidan vetter mot en korridor med en konstant temperatur 22°C. Beräkningarna utfördes med hjälp av simuleringsprogrammet IDA. I alternativ 1 består ytterväggen inifrån sett av 120 mm betong, 250 mm mineralull och 70 mm betong. Mellanbjälklag består av 220 mm betong och mellanväggar av lätta regelväggar med 26 mm gips, 70 mm mineralull och 26 mm gips. I figur 4 visas temperaturförlopp för alternativ 1. Den inkommande solstrålningen och 50% av den alstrade värmen absorberas i rummets ytor där temperaturen långsamt höjs. Samtidigt tillförs 50% av den alstrade värmen rumsluften vars temperatur höjs relativt snabbt då rumsluften har ringa värmekapacitet.


206 av 547


Figur 4. Rumsluftens medeltemperatur. Ingen radiatoreffekt erfordras. I alternativ 2 placeras en akustikskiva motsvarande 30 mm mineralull under tak och ytterväggen består av 120 mm betong, 250 mm mineralull och puts. En heltäckningsmatta placeras på golvet med ett värmemotstånd som motsvarar 5 mm mineralull. I figur 6 visas temperaturförloppet samt radiatoreffekten för alternativ 2. Den tillgängliga värmekapaciteten i alternativ 2 har här minskats vilket leder till stigande temperaturer dagtid när värmelasten från sol och apparater är hög och att radiatorn måste tillföras effekt nattetid.

Figur 5. Rumsluftens temperatur och erforderlig effekt till radiator för att rumsluftens temperatur inte skall understiga +20°C. För att utnyttja värmekapaciteten fullt ut måste man välja en riktig strategi för klimathållningen i lokalen. Rumstemperaturen måste få möjlighet att flyta fritt inom acceptabla gränser. Alltför snäva intervall kan öka den installerade effekten och energiåtgången dramatiskt. I figur 6 visas erforderlig värme och kyleffekt när rumstemperaturen endast får variera mellan +20°C och +22°C. På grund av låg effektiv värmekapacitet i alla konstruktioner och att kyleffekt måste tillföras dagtid ökar radiatoreffekten nu ytterligare. Jämför med alternativ 1 där ovanstående temperaturintervall kan innehållas utan någon tillsatseffekt, men med hög effektiv värmekapacitet.


207 av 547


Figur 6. Radiator och kyleffekt för att hålla rumstemperaturen mellan +20°C och +22°C. I alternativ 1 ersätts mellanväggar av lätta regelväggar som består av 26 mm gips 70 mm mineralull och 26 mm gips. I alternativ 2 placeras även en akustikskiva motsvarande 30 mm mineralull under tak I alternativ 3 utgörs ytterväggen inifrån sett av 200 mm betong 250 mm mineralull och puts. I alternativ 4 placeras heltäckningsmattor på golvet med värmemotstånd motsvarande 5 mm mineralull.

Verktyg för simulering av inneklimat och energibehov I exemplet ovan har man med ett beräkningsprogram, IDA, efterliknat eller simulerad relevanta temperatur och värmeflödesförlopp i ett rum under värmebelastning som varierar i tiden. Detta skiljer sig från en enkel statisk effektbehovsberäkning genom att vi här tar hänsyn till den värme som lagras i systemets massiva delar som väggar och bjälklag, och även genom att vi etablerar en noggrannare modell av byggnaden där temperaturer för olika ytor och rumsluften beräknas som självständiga noder som i sin tur ger oss möjlighet att på ett riktigare sätt fördela rummets värmetillskott mellan ytorna och rumsluften. Internationellt sett finns det en uppsjö med simuleringsprogram för att utföra mer eller mindre noggranna simuleringar. Dessa program är alla baserade på värmelärans grundläggande ekvationer för värmeledning och värmelagring men skiljer sig i de matematiska lösningsmodellerna, modellering av värmeutbytet i ett rum och komplexiteten hos de byggnader och system som kan behandlas. Ett av de tidiga simuleringsprogrammen var BRIS som utvecklades redan under 60 talet vid KTH. Bris hade relativt noggrann modellering av värmeutbytet i rummen vilket gjorde det särskilt lämpligt för studier av inneklimatet i rum vid varierande belastning för dimensionering av solskydd och för att minimera behovet av mekanisk kyla. BRIS som marknadsförs av Brisdata AB har fått en efterföljare i simuleringsprogrammet IDA. IDA har dels fasta applikationer som fungerar på samma sätt som BRIS men också en modulär uppbyggnad som ger användaren möjlighet att tillverka egna moduler och koppla dessa ihop med befintliga moduler. Detta ger en stor flexibilitet i modelleringen av nya systemlösningar. Energiberäkningsprogrammet VIP+ som marknadsförs av Strusoft AB är effektivt och snabbt för energiberäkning av hela byggnaden utan detaljerad information om inneklimatet. Programmet tar hänsyn till såväl byggnadens termiska tröghet som täthetens inverkan på energiförbrukningen. Ett paket av europastandarder tas fram för att svara upp mot EUs energidirektiv som nämnts i inledningen. Direktivet ställer kravet att byggnadens s.k. integrerade energiprestanda ska bedömas. Det innebär att inte bara värmeisolering utan även värmelagring och täthet ska kvantifieras. Metoden kan på ett enkelt sätt åskådliggöra förhållandet mellan energiförbrukning och den totala effektiva värmekapaciteten. Vidare ges möjlighet att använda halvmanuella såväl som avancerade beräkningshjälpmedel. Årlig energiförbrukning, kWh


208 av 547


Figur 7. Årlig energiförbrukning, kWh

Figur 8.

Som exempel i figur 7 och 8 beräknas den årliga energiförbrukningen för uppvärmning av en bostadslägenhet 8x12 m som har långsidorna och bjälklag mot identiska lägenheter. Lägenheten som finns i Stockholm ventileras med 0.7 luftomsättningar per timme med 60% återvinning. Ytterväggarna har Uvärde 0.2, fönster, 12 m2 på sydsidan och 8 m2 på norrsidan, har Uvärde 1.2 W/m2. Den interna värmelasten beräknas vara i genomsnitt 5 W/m2. För en lägenhet i en välisolerad byggnad med en tung stomme av betong, vars tidskonstant uppgår till 300 h, blir den årliga energiförbrukningen för uppvärmning ca 900 kWh, se figur 8. I en byggnad med motsvarande isolernivå men med lätt stomme och en tidskonstant på 50 h blir den årliga energiförbrukningen för uppvärmning ca 1300 kWh. Stommens utformning kan alltså i detta fall minska energiförbrukningen med ca 30%.

Hybrida system Med värmelagring avser vi normalt system där värme tillförs konstruktionen via tempereraturhöjning på ytan. Genom att föra luft i kanaler eller vatten i rör inuti konstruktionen som t ex i ett betongskikt kan vi förbättra värmeöverföringen avsevärt och därmed bättre utnyttja värmekapaciteten i konstruktionen och även styra till och bortförsel av värme i tiden på ett mera kontrollerat sätt. Konstruktionerna kan på detta sätt även utnyttjas för spridning av värme och kyla för att därmed minska installationskostnad. Exempel på detta är Termodeck systemet där tilluften till rum förs i luftkanaler i mellanbjälklag i kontorshus. Byggnaders effektbehov och termiska robusthet En byggnads effektbehov beräknas genom att utgående från tidskonstanten bestämma en dimensionerande utetemperatur. Principen är att värmesystemet ska vara avpassat så att innetemperaturen inte ska sjunka mer än ett visst antal grader vid en köldknäpp. Tidskonstanten beräknas genom formeln: Tidskonstant = Värmekapacitet/Värmeförluster. Ju högre tidskonstant desto längre tid klarar huset att bibehålla innetemperaturen. Ett tungt hus kräver därför betydligt mindre effekt av värmeanläggningen. En annan fördel är att det tunga huset bibehåller rimlig innetemperatur under bortfall av värmen längre tid (dygn) än en lätt byggnad (timmar). Samma fördelar i fråga om effektbehov och jämnare temperaturer gäller med avseende på kylning av hus.


209 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Energi original Betongelements värmesiolering Yttertak isoleras normalt genom att värmeisolering läggs direkt på yttäckande bjälklags eller takelement. Fasader byggs antingen av beklädnadsskivor med eller utan fabriksmoterad isolering eller i form av sandwichelement. Se häfte 5 om väggar. Beräkning av en byggnadsdels värmeisoleringsförmåga, sker normalt enligt SSEN ISO 6946. Där korrigeras grund Uvärdet med tre termer Uf för extra värmeflöde orsakade av metalliska mindre fästanordningar i konstruktionen. Här kan formel A7 i Isolerguiden utgiven av Swedisol eller SSEN ISO 6946 användas. Ug som tar hänsyn till normalt utförande vid montering av konstruktionen. Enligt Isolerguiden kan denna sättas till 0 vid sandwichelement. Ur korrigerar för nederbörd och vind som påverkar värmeförlusterna vid omvända tak. Ytterligare uppgifter om dessa finner man i Boverkets handbok ”Termiska beräkningar” där påslagen för svenska klimatförhållanden och för vanliga svenska konstruktioner redovisas. Exempel på isolertjocklekar och motsvarande korrigerade Uvärden för sandwichelement. Isoleringstjocklek (mm) Ukorr W / m2°C 100 120 150 170 200

0,38 0,32 0,25 0,23 0,20

Köldbryggor Betong leder värme 50 ggr bättre än mineralull. Detta är en fördel om avsikten är att lagra värme i konstruktionerna eller fördela värme, t ex från en ingjuten golvvärmeslinga. Ytterkonstruktioner av betong isoleras normal utvändigt eller invändigt eller byggs i ett sandwichutförande där isoleringen finns tryggt placerad mellan två betonskikt. Genom val av isolertjocklek kan därmed konstruktionen ges ett godtyckligt U värde. Där krafter måste överföras genom isolerskiktet måste konstruktionen utformas på ett speciellt sätt så att grova köldbryggor inte uppstår. Sådana utföranden finns framtagna och dokumenterade för ett antal betongkonstruktioner. I figur 9 visas var köldbryggor normalt uppstår i byggnadskonstruktioner. Vi skiljer på två typer av köldbryggor. Köldbryggor som som ingår med en regelbundenhet i byggnadsdelarna som reglar, kramlor, kantförstyvningar av element osv räknas som regel in i konstruktionens genomsnittliga Uvärde. Kölbryggor uppstår i anslutningar mellan olika byggnadsdelar som t ex bjälklagsanslutningar, fönstersmygar och ytterväggshörn och vid genomföringar med balkar, skorstenar beräknas separat och adderas till byggnadens totala förlustfaktor. Värmeförlustfaktorn genom byggnadsskalet kan ses som bestående av tre delposter; 1. Plana byggnadsdelar som kan karakteriseras med ett Uvärde, U ,W/m2K, och arean A, m2. 2. Linjära köldbryggor som t ex bjälklagsanslutningar och fönstersmygar som karakteriseras med ett linjär förlustfakor, Ψ, W/mK och sin totala längd, 1, m. 3. Punktformade köldbryggor som t ex genomgående balkar och skorstenar karakteriseras med en enkel förlustfaktor, X, W/K. Byggnadens temperaturförluster genom byggnadskalet kan då uttryckas som summan av alla förlustfaktorer gånger temperaturskillnaden mellan inne och ute (TiT u )

Ф = (ΣUA + ΣΨl + ΣX)(TiT u ) Förutom att ge upphov till extra värmeförluster ger kan köldbryggor ge lokal sänkning av temperaturen på konstruktionenes insida. Normalt sätt ger anslutningar som är utformade för att ge låga energiförluster sällan olägenheter i form av sänkta yttemperaturer. Undantaget kan vara anslutningar med intermittenta genomföringar av betong och eller metall där man förutom energiförlusterna måste även studera vilka lokala temperaturvariationer som uppstår. Beräkning av köldbryggor Tidigare har köldbryggor endast till en viss del beaktats i värmeförlustberäkningar för svenska hus. Med nya CEN standard för energiberäkningar i byggnader finns köldbryggorna med som en post i värmebalansen som ska redovisas. Som första approximation uppskattas köldbryggornas förluster med en grov metod som skall ligga på den säkra sidan. Köldbryggornas längd eller antal bestämmer sedan deras relativa vikt i värmebalansen och för att erhålla en lägre beräknad förbrukning kan man gå vidare med de mest signifikanta köldbryggorna.


210 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Energi original Det enklaste sättet är om konstruktionen har beräknats tidigare och finns redovisad i en katalog. I figur 9 finns värmeförlusterna och lägsta yttemperaturer beräknade för ett antal konstruktionsalternativ. Förenklade beräkningsmetoder finns och tillgå som den modifierade λvärdesmetoden i och enligt Svensk Standard för plåtkonstruktioner. För datorberäkningar finns t ex det tvådimensionella dataprogrammet GF2DIM som tillhandahålles gratis och det tredimensionella dataprogrammet DAVID32. Båda dessa program finns tillgängliga via ISOVER AB´s hemsida.

Figur 9 Bjälklagsanslutning (varierande tjocklek på köldbryggebrytningen)

d mm Linjär förlustfaktor "Y", W/mK

0 10 20 30 60 90 130 0,869 0,406 0,275 0,167 0,120 0,084 0,064

Anslutning golv yttervägg (varierande isolerutförande)

d mm Linjär förlustfaktor "Y", W/mK

0 0,870

30 0,464

50 0,251

100 0,058

Fönstersmyg (varierande tjocklek på köldbryggebrytningen)


211 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Energi original d mm Linjär förlustfaktor "Y", W/mK

0 0,356

9 18 0,150 0,106

38 0,061

58 0,039

78 0,027

170 0,019

Referenser Adalbert K. Energy Use and Environmental Impact of new Residential Buildings. Rapport TVBH1012. LTH, Avdelningen för Byggnadsfysik, 2000 Byggsektorns betydande miljöaspekter. Miljöutredning för byggsektorn. Byggsektorns Kretsloppsråd. Slutrapport 2001 Europaparlamentets och rådets direktiv 2002/91/EG om byggnaders energiprestanda

EN ISO 13786 Thermal Performance of Buildings Dynamic Thermal Characteristics Calculation methods EN ISO 13790 Thermal Performance of Buildings – Calculation of energy use for space heating and cooling EN 832 Thermal performance of buildings Calculation of energy use for heating Residential buildings EN ISO 13370 Thermal performance of buildings Heat transfer via the ground Calculation methods EN ISO 102111 Thermal bridges in building constructions Heat flows and surface temperatures Part 1: general calculation methods EN ISO 14683 Thermal bridges in building constructions Linear thermal transmittance Simplified methods and default values Isolerguiden. Swedisol. Osby

Jóhannesson G, Active heat capacity Models and parameters for the thermal performance of buildings Report TVBH 1003. LTh Byggnadsteknik, Lund 1981. Jóhannesson G, Norén A. Köldbryggor i betongkonstruktioner, KTH Byggnadsteknik, arbetsrapport, Stockholm 1999.


212 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Plattor och väggar

Tabellerade temperaturer för massiva plattor och väggar Tabellerna B1 och B2 redovisar armeringstemperaturen som funktion av armeringens centrumavståndet för ensidigt brandpåverkade massiva plattor med en minsta tjocklek (d) om 120 mm. Tabell B1. Armeringstemperatur [°C] som funktion av armeringens centrumavstånd för massiva plattor och väggar i brandteknisk klass R30, R60, R90 och R120. c [mm] R30 R60 R90 R120

20

30

40

60

306 498 606 681

186 366 475 555

120 263 370 449

62 136 217 290

Tabell B2. Armeringstemperatur [°C] som funktion av armeringens centrum avstånd för massiva plattor och väggar utsatta för naturlig brandpåverkan med öppningsfaktor 0.04 m0 . 5 och brandbelastning mellan 100 och 300 MJ/m2 .

c [mm] 100 MJ/m² 150 MJ/m² 200 MJ/m² 300 MJ/m²

20

30

40

60

317

340

189

138

366

289

235

170

449

356

292

209

535

442

375

274


213 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Standardbrand

Temperaturkurvor i tvärsnitt utsatta för standardbrand

Rektangulära och Ttvärsnitt.

Bredd 60 mm

Bredd 100 mm

R 30

R 60

R 30

R 60

Bredd 160 mm

R 30

R 60

R 90

Bredd 200 mm


214 av 547


R 60

R 90

Bredd 240 mm

R 60 Bredd 300 mm

R 90

R 120

R 60

R 90

R 120


215 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Standardbrand Bredd 400 mm

R 60

R 120

R 90

Itvärsnitt.

Höjd vertikalfläns 100 mm. Totalbredd 280 mm. Livbredd 80 mm.

R 60

R 90

R 60

R 90



216 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Standardbrand Höjd vertikalfläns 100 mm. Totalbredd 380 mm. Livbredd 180 mm.

R 60

R 90

R 60

R 90



R 120


217 av 547


R 60

R 90

R 60

R 90

Höjd vertikalfläns 120 mm. Totalbredd 480 mm. Livbredd 180 mm. Överkanten av figuren är skuren i lfänsen och ej i livet.

Höjd vertikalfläns 120 mm. Totalbredd 480 mm. Livbredd 180 mm. Överkanten av figuren är skuren i flänsen och inte i livet.

R 120

Höjd vertikalfläns 140


218 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Standardbrand mm. Totalbredd 280 mm. Livbredd 80 mm.

R 60

R 90

R 60

R 90

R 60

R 90

Höjd vertikalfläns 140 mm. Totalbredd 380 mm. Livbredd 80 mm. Överkanten av figuren är skuren i flänsen och ej i livet.



219 av 547


R 120


R 60

R 90

R 60

R 90



220 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Standardbrand Höjd vertikalfläns 150 mm. Totalbredd 480 mm. Livbredd 180 mm. Överkanten av figuren är skuren i flänsen och ej i livet.

R 60

R 90


R 120

Håltvärsnitt.

Höjd 200 mm

R 60

R 90

Höjd 265 mm


221 av 547


R 60

R 90

Höjd 380 mm

R 90

R 120

R 60

Kvadratiska tvärsnitt.

200 x 200 mm

R 60

R 90

R 120


222 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Standardbrand 300 x 300 mm

R 90

R 120

R 60

400 x 400 mm

R 60

R 90

R 120

500 x 500 mm

R 90

R 120


223 av 547


Cirkulära tvärsnitt.

Diameter 300 mm

R 30

R 60

R 90 Diameter 400 mm

R 120

R 60

R 90

R 120


224 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Standardbrand Diameter 500 mm

R 90

R 120


225 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp

Temperaturkurvor i tvärsnitt utsatta för naturligt brandförlopp Rektangulära och Ttvärsnitt.

Bredd 60 mm

100 MJ/m2 öppningsfaktor 0.04 m0.5 Bredd 100 mm

150 MJ/m2 öppningsfaktor 0.04 m0.5


226 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp 100 MJ/m2 öppningsfaktor 0.04 m0.5 Bredd 160 mm






Bredd 200 mm




227 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp Bredd 240 mm

300 MJ/m2 öppningsfaktor 0.04 m0.5 Bredd 300 mm


228 av 547


300 MJ/m2 , öppningsfaktor 0.04 m0.5 Bredd 400 mm


229 av 547


300 MJ/m2, öppningsfaktor 0.04 m0.5

Itvärsnitt.





230 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp Höjd vertikalfläns 100 mm. Totalbredd 380 mm. Livbredd 80 mm.





300 MJ/m2

öppningsfaktor 0.04 m0.5

öppningsfaktor 0.04 m0.5 Höjd vertikalfläns 100 mm. Totalbredd 480 mm. Livbredd 180 mm.




231 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp Höjd vertikalfläns 120 mm. Totalbredd 380 mm. Livbredd 180 mm.










232 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp Höjd vertikalfläns 140 mm. Totalbredd 380 mm. Livbredd 80 mm. Överkanten av figuren är skuren i flänsen och ej i livet.










233 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp Höjd vertikalfläns 150 mm. Totalbredd 380 mm. Livbredd 80 mm. Överkanten av figuren är skuren i flänsen och ej i livet.






Håltvärsnitt.

Höjd 200 mm




234 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp Höjd 265 mm



Höjd 380 mm



Kvadratiska tvärsnitt.

200 x 200 mm

200 MJ/m2 öppningsfaktor 0.04 m0.5 300 x 300 mm



235 av 547







Cirkulära tvärsnitt.

Diameter 300 mm


236 av 547

Byggfysik / Temperaturbilaga / Brandförlopp 150 MJ/m2 öppningsfaktor 0.04 m0.5 Diameter 400 mm



150 MJ/m2 öppningsfaktor 0.04 m0.5 Diameter 400 mm


Diameter 500 mm



Diameter 500 mm



237 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Inledning

1 Inledning 1.1 Allmänt 1.2 Målgrupp, målsättning 1.3 Beteckningar 1.4 Omräkningstal från säkerhetsklass 3 till 2 1.5 Nominella mått modulmått 1.6 Exempel på byggnader med stomme av pelare balk

1.1 Allmänt Föreliggande kapitel i Betongvaruindustrins handbok "Bygga med prefab" behandlar pelare och balkar. Närliggande områden såsom grundläggning av pelare och ingjutningsgods har också medtagits. Det är en omarbetning av tidigare häften med hänsyn till nya normer och till utvecklingen inom betongelementindustrin.

1.2 Målgrupp, målsättning Häftet vänder sig främst till projektörer arkitekter, konstruktörer och installationskonsulter men också till kalkylatorer, inköpare, förvaltare och beslutsfattare inom byggsektorn. Häftet är en sammanställning och bearbetning av medlemsföretagens produktinformation och tekniska data. Med hjälp av fakta under respektive produktavsnitt skall projektorerna kunna: • Bestämma geometrisk utformning av ingående elementkomponenter och ange stommens byggmått. • Bestämma elementdimensioner och uppskatta utböjningar. • Bestämma upplagsdetaljers byggmått. • Ange dimensionerande belastningar på ingående element och beräkna upplagsreaktioner på anslutande konstruktioner. • Bestämma lägen för håltagningar och ursparningar och ange principer för infästningar. Dimensionering och armeringsredovisning för de enskilda elementen, utförs normalt av elementtillverkarna.

1.3 Beteckningar Mu = Momentkapacitet i brottgränstillstånd Mr = Sprickmoment, dvs det moment som ger dragpåkänning ki balkens underkant fct, enligt BBK 04, avsnitt 2.3.2 respektive 4.5.3 Md = Dimensioneringsmoment i brottgränstillstånd Mo = Moment enligt l:a ordningens teori l = Balkars teoretiska spännvidd lc = Pelares teoretiska knäcklängd b h g G q k

= = = =

elementbredd elementhöjd egentyngd, kN/m egentyngd, kN

q d

= dimensioneringslast i brottgränstillstånd

q sd

= dimensioneringslast i bruksgränstillstånd

q 1

= långtidslast i bruksgränstillstånd

q r

= spricklast = den last som ger momentet Mr

φ ρ

= kryptal

= nyttig last, karakteristiskt värde

fd

= armeringsinnehåll = dimensionerande grundtryck GK l

Φd

= dimensionerande friktionsvinkel


238 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Inledning eo σ Ψ

= excentricitet = påkänning = partialkoefficient, last

1.4 Omräkningstal från säkerhetsklass 3 till 2 I tabeller och diagram redovisas de maximala laster som pelarna respektive balkarna kan ta. Deras bärförmåga har då beräknats i säkerhetsklass 3. I flera fall kan man emellertid räkna i säkerhetsklass 2. Följande approximativa samband kan då användas.

1.5 Nominella mått modulmått På marknaden finns fabriker som tillverkar element med nominella mått och fabriker som tillverkar element med modulmått. Beteckning för tvärsnittet b/h där b är tvärsnittsbred den och h är tvärsnittshöjden är för: 1) Nominella mått: b/h där b och h anges i cm. 2) Modulmått: b/h där b och h anges i dm och elementen har de verkliga måtten b 20 mm och h 20 mm. RP 30/40 betyder alltså en pelare med bredden 300 mm och höjden 400 mm. RP 3/4 betyder en pelare med bredden 280 mm och höjden 380 mm. I tabeller och diagram har vi valt att bara ange de nominella måtten. Dimensioner, laster och moment har emellertid angetts så att de kan gälla även för element med modulmått.

1.6 Exempel på byggnader med stomme av pelare balk


239 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Inledning

A. Industri och lagerlokaler. Affärslokaler.

B. Kontor och skolor


240 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Inledning C. Parkeringshus

D. Läktare

E. Höglager


241 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare

2 Pelare 2.1 Dimensioneringsanvisning 2.2 Grundläggning av pelare 2.3 Upplag på pelare 2.4 Platsarbeten

2.1 Dimensioneringsanvisning 2.1.1 Beräkningsmetod

2.1.1.1 Inledning Pelare är en typ av konstruktionselement som får snittkrafter som är beroende av deformationerna. Sambandet mellan last och utböjning är inte linjärt. Detta beror vanligtvis på två saker. För det första ger utböjningarna själva upphov till ökande moment och tillskottsutböjningar (geometriska effekter = 2:a ordningens teori). För det andra kan pelarens styvhet reduceras genom sprickbildning med ökande böjning (materialeffekter), vilket ytterligare påverkar pelaren i riktning mot instabilitet. Dimensionering av pelare kan ske på olika sätt, med olika grad av noggrannhet. Gällande betongbestämmelser ger förutsättningar, som kan utnyttjas för mycket noggranna beräkningsmetoder, där hela system analyseras enligt 2:a ordningens teori med beaktande av uppsprickning, betongens arbetskurva, krypning mm. Dessa metoder kräver tillgång till existerande dataprogram och kommer inte att behandlas här. Detta häfte bygger på en enklare metod. Systemet analyseras enligt 2:a ordningens teori, men med approximativa värden på böjstyvheter, som avses beakta inverkan av uppsprickning och krypning. Som resultat erhålls dimensionerande normalkrafter och moment, de senare inkluderande 2:a ordningens moment (detsamma som tilläggsmoment, tillskottsmoment, deflektionsmoment). Tvärsnitten dimensioneras sedan för dessa snittkrafter. I brottgränstillstånd studeras olika lastkombinationer, vid behov även lastkombination med olyckslast. Dessutom kontrolleras lastkombination i bruksgränstillstånd (långtidslast), enligt BBK, kapitel 4. Dimensionerande moment kan beräknas på olika satt, i vissa fall mycket enkla, se 2.1.1.3. Oavsett metod blir dimensionerande moment beroende av böjstyvheten, hos berörde konstruktionsdelar. Härav inses att dimensioneringen normalt kommer att innefatta viss passningsberäkning. Eftersom uppsprickning nu skall beaktas, blir böjstyvheten dessutom beroende av armeringsmängden, vilket kan medföra mer omfattande passningsberäkningar, varför man här nöjer sig med ett schablonvärde på böjstyvheten, på säkra sidan och oberoende av armeringsmängden, se 2.1.1.3. Beräkningen inleds med att vissa storheter gissas. Man kan till exempel börja med en grov uppskattning av dimensionerande normalkrafter och moment, göra ett preliminärt val av tvärsnittsdimensioner för att sedan beräkna preliminära böjstyvheter. Därefter kan en noggrannare beräkning av dimensionerande moment och normalkrafter göras, följd av en noggrannare tvärsnittsdimensionering. Proceduren upprepas vid behov. Nedanstående schema sammanfattar i grova drag beräkning för dimensionering i brottgränstillstånd: 1. Uppskatta dimensionerande normalkrafter och moment. 2. Välj preliminära tvärsnittsdimensioner. 3. Uppskatta preliminära böjstyvheter. 4. Beräkna dimensionerande normalkrafter och moment. 5. Dimensionera enskilda tvärsnitt för normalkraft och moment i brottgränstillstånd. 6. Beräkna böjstyvheter. Börja vid behov om från 4. I princip måste ovanstående procedur upprepas för olika lastkombinationer. Ofta kan man dock enbart av steg 1 och 2 se vilken lastkombination som blir dimensionerande för en viss konstruktionsdel. Kontroll av bruksgränstillstånd görs med de dimensioner som bestämts för dimensionerande lastkombination enligt ovan, och fodrar normalt ingen passningsberäkning såvida inte dimensioner eller armering behöver ändras. 2.1.1.2 Dimensionering av centriskt belastad pelare För pelare utan kända 1:a ordningens moment, dvs. formellt centriskt belastade, används lämpligen


242 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare beräkningsmetoden i BBK 6.3.3.2. Formellt centrisk last innebär här att endast moment av initialkrokighet beaktas, vilket sker automatiskt genom de beräkningskoefficienter som ingår i metoden. Metoden är dock i första hand lämplig för pelare vars knäckningslängd är ungefär lika med den fria längden. (För t ex en enstaka konsolpelare blir inverkan av initialkrokighet baserad på dubbla längden och därmed överskattad, medan inverkan av snedställning, som i detta fall är utslagsgivande, inte alls blir beaktad.) 2.1.1.3 Dimensionering av momentbelastad pelare Beräkning av dimensionerande moment enligt 2:a ordningens teori kan göras på olika satt. För mer komplicerade fall, såsom flervåningsramar stabiliserade genom ramverkan, s k svajramar, används lämpligen dator, men för envåningsramar och enkla tvåvåningsramar kan dimensionerande moment också beräknas för hand enligt olika metoder; se exempel. Det enklaste fallet, som också är ett vanligt specialfall, är pelare med mer eller mindre väl definierad knackningslängd. Det kan t ex vara pelare som förutsätts ledade i båda ändar, pelare med andra väl definierade inspänningsförhållanden, konsolpelare i vissa enkla envåningsramar, pelare i mer komplicerade ramar men som inte medverkar i stommens sidostabilisering mm. Vid en inledande överslagsberäkning fordras ofta en ungefärlig uppskattning av dimensionerande moment. För specialfallet enligt ovan kan nedanstående formel användas: Md =Mod + ΔM (1) ΔM – Nd • 0.01 • lc (2)

Formeln kan användas även i mer komplicerade fall, förutsatt att en ekvivalent knäckningslängd 4 kan uppskattas ur N =л2EI/ l 2; pelarens knäckningslast cr

c

EI Md

är

pelarens böjstyvhet, med beaktande av ev. uppsprickning och krypning

är

dimensionerande moment

Mod

är

dimensioneringsvärde för 1:a ordningens moment i aktuell lastkombination.

Nd

är dimensioneringsvärde för normalkraften i aktuell lastkombination. Avslutningsvis skall påpekas att 1:a ordningens moment Mod , oavsett beräkningsmetod enligt ovan, skall

inkludera inverkan av initialkrokighet samt initialsnedställning enligt BBK 3.4.2.3. (Från detta medges dock ett undantag: vid dimensionering för olyckslast behöver inverkan av krokighet inte beaktas.) Ett praktiskt sätt att beakta krokighet, särskilt för pelare ingående i statiskt obestämda konstruktioner, är att ersätta krokigheten med en ekvivalent transversallast, som ger samma moment. Om krokigheten antas paraboliskt fördelad fås en jämnt fördelad transversallast: qe = Nd x 8eo /l2

(3)

Observera att "upplagsreaktionerna" Re inte skall föras vidare i konstruktionen. Detta är viktigt att tänka på vid datorberäkning; om man inför ekvivalenta laster qe måste man också införa motriktade reaktioner Re i varje knutpunkt. Dimensionerande moment är beroende av böjstyvheten. Om armeringsmängdens inverkan försummas fås


243 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare böjstyvheten ur:

Vid lägre armeringsinnehåll än 1 interpoleras rätlinjigt till nedanstående värde, som gäller oarmerat tvärsnitt och e/h<0,5.

där e = Md /Nd Om tvärsnittet kan visas vara osprucket under inverkan av dimensionerande normalkraft och moment får nedanstående uttryck användas:

d/Ac <0,6 fcc där Ac är betongarean. Effektivt kryptal är ett medelvärde för kryptalet, väst med hänsyn till olika lasters bidrag till betongpåtryckpåkänningen. I regel behöver man endast särskilja långtidslast och dimensionerande last i aktuell lastkombination. Effektiva kryptalet kan då definieras på följande sätt: Om långtidslasten ger en maximal tryckpåkänning σl och dimensionerande last ger σd kan krypdeformationen skrivas

där:

φ = = = Ec

är kryptalets grundvärde enligt BBK 2.4.7, dvs 3 inomhus i uppvärmda lokaler 2 utomhus samt inomhus i icke uppvärmda lokaler 1 i mycket fuktig miljö är dimensioneringsvärde för betongens Emodul

lc är betongtvärsnittets tröghetsmoment Tvärsnittet skall nu dimensioneras för normalkraften Nd och momentet Md. Detta leder till komplicerade beräkningar, om man vill utnyttja de realistiska förutsättningar som BBK ger möjlighet till. Utan tillgång till särskilda dataprogram är man hänvisad till hjälpmedel i form av diagram (t ex 2.1.3). Dessa diagram ger maximal bärighet för ett tvärsnitt med givna dimensioner och given armering. 2.1.1.4 Dimensionering för olyckslast Pelare i säkerhetsklass 3, dvs de flesta pelare, skall kontrolleras för olyckslast. Antingen dimensioneras pelaren för att motstå olyckslasten eller också antas pelaren avslagen medan resten av stommen dimensioneras mot fortskridande ras. Här behandlas endast det första alternativet. Värden på olyckslaster ges i Boverkets handbok:Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast. Pelare som inte kan utsättas för påkörningskrafter eller liknande skall åtminstone dimensioneras för sk oavsiktlig stöt, normalt 20 kN. Regler för kombination av olyckslast och annan last ges i BKR 2:322. Hållfasthetsvärden att användas vid dimensionering för olyckslast anges i BBK 2.3.1. Dessa värden är högre än motsvarande för brottgränstillstånd med normala laster, vilket kan beaktas vid användning av diagram i avsnitt 2.1.3. Närmare anvisningar ges i anslutning till respektive diagram. Enligt BBK 6.3.3.3 behöver moment av initialkrokighet inte beaktas vid beräkning för olyckslast. Detta är värt att observera, då det kanske kan "rädda" en pelare från att behöva dimensioneras upp på grund av olyckslasten, speciellt vid liten olyckslast typ "oavsiktlig stöt". I övrigt behandlas en lastkombination med olyckslast som vilken annan lastkombination som helst. 2.1.1.5 Bruksgränstillstånd (Långtidslast) Maximal tryckpåkänning skall beräknas för långtidslast och jämföras med kravet i BBK 4.4.1. Ofta är tvärsnittet osprucket vid långtidslast, och påkänningen beräknas då enkelt enligt Navier's formel:


244 av 547


där Nl och Ml

=

normalkraft och moment vid långtidslast, inklusive 2:a ordning ens moment Ac och Wc = area. respektive böjmotstånd

σc

= =

tvärsnittets kanttryckpåkänning tvärsnittets medeltryckpåkänning

σ

Arean Ac och böjmotståndet Wc gäller betongtvärsnittet utan hänsyn till armering, och används lämpligen vid en första kontroll av påkänningen. Skulle tvärsnittet vara sprucket blir beräkningen mer komplicerad. Som hjälpmedel kan användas t ex diagram XII i Betonghandbokens diagrambilaga. Sprucket tvärsnitt bör normalt anses föreligga så snart beräknad dragpåkänning är större än noll, dvs om

eftersom draghållfastheten redan kan vara överskriden i annan lastkombination, t ex med vind som huvudlast. Observera slutligen att moment Ml ( skall inkludera inverkan av initialkrokighet samt andra ordningens moment. Det senare kan beräknas på samma sätt som i brottgränstillstånd. Styvheten beräknas därvid för bruksgränstillstånd enligt anvisning i 2.1.1.3. 2.1.2 Beräkningsgång 2.1.2.1 Beräkningssteg I detta avsnitt beskrivs beräkningsgången detaljerat steg för steg. 1. Lastkombinationer Sammanställ dimensioneringsvärden för laster (inklusive ev. olyckslast) i aktuella lastkombinationer i brottgränstillstånd enligt BKR 2:322 samt för långtidslast enligt BBK 2.2.2. 2. Preliminära snittkrafter Gör överslagsberäkning av dimensionerande normalkraft och moment i brottgränstillstånd för den eller de lastkombinationer som bedöms kunna bli dimensionerande. För pelare med känd (eller uppskattad) knäckningslängd kan dimensionerande moment uppskattas enligt avsnitt 2.1.1.3. 3. Preliminärt val av tvärsnitt Välj preliminära dimensioner för pelare med hjälp av interaktionsdiagram i avsnitt 2.1.3. 4. Preliminära böjstyvheter och knäcklängder Uppskatta böjstyvheten El med ledning av avsnitt 2.1.1.3 med Ec = 10 GPa och φef = 0. Om pelarnas knäcklängd inte kan uppskattas direkt, beräknas den ur

där

EI s Nd s

= = = =

böjstyvhet knäcksäkerhet dimensionerande axiallast Knäcksäkerheten bör ges följande värde: (antal våningar) /2, dock minst 2,5

5. Beräkning av snittkrafter Gör en noggrannare beräkning av snittkrafter enligt 2:a ordningens teori enligt avsnitt 2.1.1.3. med knäcklängder enligt steg 4. Dimensionerande lastkombination i brottgränstillstånd enligt steg 2. Beräkna sedan effektivt kryptal φef enligt avsnitt 2.1.1.3. 6. Tvärsnittsdimensionering Bestäm erforderlig armeringsmängd med hjälp av interaktionsdiagram i 2.1.3. eller genom manuell beräkning. 7. Ny beräkning av böjstyvheter Böjstyvheter El bestäms enligt avsnitt 2.1.1.3. Ingångsvärden är φef samt moment och normalkrafter enligt steg 5.


245 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare 8. Passningsberäkning Gör om proceduren från steg 5. När godtagbart resultat erhållits, fortsätt med steg 9. Anm. Det kan ibland inträffa att en förnyad beräkning ger mindre armeringsinnehåll än tidigare. En fortsatt beräkning ger då minskad böjstyvhet och ökat dimensionerande moment. Om detta inte klaras med den mindre armeringsmängden måste givetvis en större armeringsmängd väljas. 9. Övriga lastkombinationer Den lastkombination som blir dimensionerande i överslagsberäkningen i steg 2 blir normalt dimensionerande även vid en noggrannare beräkning. I tveksamma fall måste även andra lastkombinationer undersökas närmare. En sådan undersökning behöver i bästa fall bara omfatta steg 5 och 6. 10. Kontroll i bruksgränstillstånd (långtidslast) 10.1. Beräkna snittkrafter i bruksgränstillstånd. inklusive 2:a ordningens moment. 10.2. Kontrollera påkänningar enligt 2.1.1.5. 2.1.2.2 Beräkningsexempel

Förutsättningar En industrihall i 2 fack med totala bredden 30 m och pelardelningen 6 m skall dimensioneras. Byggnadens längd är stor.

Egentyngd tak

g =1,7 kN/m2

Egentyngd balk

G = 35 kN

Snölast

sK = 2,0 kN/m2

Vindlast

qk = 0,60 kN/m2 (förenkling)

Betong C30/C37

f cc =15,8MPa

Armering B500BT

f ct = 1,08 MPa

Säkerhetsklass 3

f st = 370 MPa Ec =22Gpa

1. Lastkombinationer Enligt Boverkets handbok för "Snö och vindlast" gäller följande formfaktorer:

Snölast (a<15°) Vindlast (h/w=0)

μ=0,8 μ ttryck =0,85 μ lä=0,3 (sug) μ invändig=0,3 (sug) μ tak=0,7 (sug)

a/ Snö huvudlast


246 av 547


Snedställning ger topplast enligt Betonghandboken 3.4.222

b/Vind huvudlast Här studeras vind men utan snö och utan invändig Vindlast (uinsida = 0) 0.85 av egentyngdlaster medräknas.

Snedställning (jämför kombination a) Htot = 0,01 • 220 = 2,2 kN Långtidslaster enligt BBK 2.2.2 NA = Gk + g • A = 17,5 + 7,5 • 6 • 1,7 = 94 + 25 = 120kN NB = 188 + 25 = 213 kN M1 2,2 • 9 = 20 kNm i 3 pelare 2. Preliminära snittkrafter


247 av 547


Med vind som huvudlast (kombination b) krävs då med samma topputböjning:

Snedställningslasten fördelas jämnt på de tre pelarna: Htot = 2,2 kN ger MAS = MBS = MCS = 2,2 • 9/3 = 6,6 kNm Preliminärt antas knäcklängderna vara 18 m. Enligt avsnitt 2.1.1.3 blir demensionerande moment: MA = MAO + MAS + NA • 0,01 • 1A = = 112 + 6,6 + 55 • 0,18 = 129 kNm Med Md = 129 kNm och Nd >55 kN visar interaktionsdiagram att lämplig pelarprofil är 30/40 NA =

dvs 55 + 24 • 9 x 0,12 • 0,85 = 77 kN

MB =

71 + 6,6 + 110 • 0,18 = 97 kNm

NB =

110 + 22 = 132 kN

MC =

85 + 6,6 + 55 • 0,18 = 102 kNm

NC =

77 kN

3. Preliminärt val av tvärsnitt Med hjälp av interaktionsdiagram i avsnitt 2.1.3 finner man att RP 30/40 utgör en lämplig pelare. Armering 4 + 4 Ø 20 ger armeringsinnehållet p = 2,1% > 1%. Vald preliminär styvhet behöver inte reduceras enligt avsnitt 2.1.1.3.

4. Preliminära böjstyvheter och knäcklängder Med 8 Ø 20 blir pelarnas böjstyvhet enligt avsnitt 2.1.1.3.


248 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare EI = 0,4 • 107 • 0,3 • 0,43/12 = 6400 kNm Stommens knäcksäkerhet kan uppskattas ur (lastkombination vind huvudlast):

5. Beräkning av snittkrafter Med samma styvheter hos alla pelarna blir dimensionerande momenten vid lastkombinationen med vind som huvudlast:

σl = max tryckpåkänning av långtidslast σd = max tryckpåkänning av dim. last φ = kryptalets grundvärde = 3


249 av 547


6. Tvärsnittsdimensionering Interaktionsdiagrammen i avsnitt 2.1.3 visar att Md = 129 kNm och Nd = 77 kN kräver en pelare RP 30/40. Tidigare pelarval var riktigt. I interaktionsdiagrammet förutsätts 4 + 4 Ø 20. Kontroll om armering kan sparas:

M1 d

=

Md + Nd • e = 129 + 77 • (0,2 0,03 0.01) = 141 kNm

As

=

(M1 d /2e Nd )/fst

=

(141/0,32 77)/37 =9,8 cm2

dvs 4 Ø 20 är nödvändigt. Armeringsinnehållet är minst 1%, vilket innebär att vald böjstyvhet är godtagbar.

7. Beräkning av böjstyvheter 0m alla pelarna antas ha samma kryptal fås effektiva böjstyvheten till (Ec = 22 Gpa). EI = 6400 kNm2 för Ec = 10 Gpa EI = 2,2 • 6400/(1 + 0.44) = 9800 kNm2

vilket innebär knäcksäkerheten s = 3,23 • 9800/6400 = 4,9 > 3.23 Ytterligare beräkningar är inte nödvändiga. 10. Bruksgränstillståndet Om tvärsnittet är osprucket erhålls maximal tryckpåkänning vid långtidslast för lastkombinationen med vind som huvudlast.

Medeltryckpåkänningen är:

Tvärsnittet ar osprucket for långtidslast.

2.1.3 Dimensioneringshjälpmedel Här redovisas interaktionsdiagram för några vanliga pelardimensioner med följande förutsättningar: Betong C30/37 Täckskikt enligt miljöklass A1 och B1 Armering B 500 BT Säkerhetsklass 3

I rektangulära pelare finns följande armering: RP 30/30 4 + 4 Ø 20 RP 30/40 4 + 4 Ø 20 RP 30/50 4 + 4 Ø 20 RP 40/40 4 + 4 Ø 25 RP 40/50 4 + 4 Ø 25 RP 40/60 4 + 4 Ø 25 RP 40/70 4 + 4 Ø 25 RP 50/50 6 + 6 Ø 25 RP 50/60 6 + 6 Ø 25 RP 50/70 6 + 6 Ø 25


p = 2,8% 2,1% 1,7% 2,4% 2,0% 1.6% 1,4% 2,3% 2,0% 1.7%

250 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare RP 50/80 I runda pelare finns:

6 + 6 Ø 25

1.5%

För de rektangulära pelarna har valts så mycket armering som får plats i ett lager. Att armera mer är som regel alltid oekonomiskt. M = Dimensionerande moment i pelarens styva riktning. x

Interaktionsdiagram N/Mx


251 av 547


2.2 Grundläggning av pelare

2.2.1 Olika Slag av grundkonstruktioner Byggnadsgrunden utgör den byggnadsdel, som överför belastningar från överbyggnaden till undergrunden. Utformningen av byggnadsgrunden beror på: • byggnadens utformning • belastningens storlek • undergrundens beskaffenhet, bärighet och risk för sättningar Med hänsyn härtill brukar man skilja på följande huvudtyper av grundkonstruktioner: • Grundbalkar • Grundplatta under varje pelare • Platta på mark under hel byggnad • Pålplattor För bedömning av undergrundens beskaffenhet och val mellan grundläggningsmetoder hänvisas till geotekniska undersökningar. I detta avsnitt behandlas inspänning av pelare i pelarholk eller med hjälp av pelarstålfot. Pelarholkar är lämpligt vid grundläggning på fast mark och/eller vid stora moment. 2.2.2 Plastgjuten pelarholk 2.2.2.1 Holk och pelare med släta fogytor Anvisningarna i detta avsnitt bygger på BBK 6.8.4. samt Betonghandboken.

2.2.2.2 geometrisk utformning; beräkningsmodell


252 av 547


1,2h < l < 2h f1 > 75 mm f2 > 50 mm t > 0,2b + 100 mm

2.2.2.3 Armering i holk Förekommande slag av armering med beteckningar för armeringsareor visas i nedanstående figur. Armering A1, A2 och Ai visas för tydlighetens skull endast för kraft och moment riktade åt höger. Normalt tillkommer motsvarande armering även för kraft och moment åt vänster, i vissa fall även för kraft och moment i vinkelräta riktningen. Vid stora krafter och moment i två vinkelräta riktningar kan en alternativ utformning av armering A1 och A2 vara lämplig:

Varannan bygel bör vändas så att skarven hamnar i motsatt holkvägg.


253 av 547


Armeringsareor beräknas enligt nedan: A1 = F1 /2fst 0,1 Ah

(1)

A2 = F2 /2fst 0,1 Ah

(2)

Ah = (F1 /2z t x 0,3 fct) x l/fst

(3)

Av = Ah x z/l

(4)

Ai = Fi/fst

(5)

Här är: F 1 = (M + Fh x l)/(0,9l + 0,15h )

F 2 = F1 0,9 Fh 0,27 Fv > 0

(7)

F i = [M + Fh (l + f2 )]/z

(8)

z = h + 2f1 + t

(9)

(6)

lb = förankringslängd för resp armering

2.2.2.4 Armering i pelarände Den i holken ingjutna delen av pelaren dimensioneras för tvärkraften. Vd = F1 F h

(11) Om Vd > Vc fordras skjuvarmering. Betongens tvärkraftskapacitet Vc beräknas enligt nedan.

Vc =bdfv+Vp

(12)

Här är: d = pelarens effektiva höjd


254 av 547


Övre gräns för Vc:

£ Ps

=

1,4 1,6 d 1,3 0,4d 0,9 As /db

för

d< 0,2 m 0,2< d< 0,5 m 0,5< d< 1,0 m 1,0< d

= As = area för armering på tvärsnittets dragna sida

(16) (17)

N = Fv 0,3 F1

(18) Om Vd > Vc inläggs byglar från pelarens ände upp till holkens överkant och med ett centrumavstånd.

där

Asv

är

area för en bygel (två stänger)

f sv

är

f st för byglarna, dock högst

Dragarmeringens förankring i pelaränden måste noga beaktas. 2.2.2.5 Armering för kraft och moment i vinkelräta riktningen Horisontell armering beräknad för kraft och moment i huvudriktningen kan utnyttjas även för krafter i vinkelräta riktningen och räcker normalt mer än väl, men detta kan givetvis behöva kontrolleras. Vertikal armering får olika funktioner i respektive huvudriktning. Armeringen Av , som utgör vertikalskjuvarmering för kraft och moment i huvudriktningen, kan således tjänstgöra som inspänningsarmering (Ai) i vinkelräta riktningen, men måste då uppfylla villkoren för horisontell inbockning enligt ekv (10). Armeringsarean kan behöva ökas. Armeringen Ap , som utgör inspänningsarmering för kraft och moment i huvudriktningen, kan tjänstgöra som vertikal skjuvarmering i vinkelräta riktningen, och torde sällan behöva kompletteras. Den vertikala armering som ligger i holkens hörn kan alltefter behov medräknas som antingen inspänningsarmering eller skjuvarmering (inte både och).

2.2.2.6 Dimensionering av grundplatta under pelarholk Grundplattan dimensioneras med hänsyn till böjning och skjuvning som en vanlig grundplatta under en pelare med holkens yttermått, se vidare BBK 6.9. Dessutom kontrolleras genomstansning, varvid i stället den i holken ingjutna pelarens mått blir avgörande, se nedanstående figur, såvida inte holkbotten ligger väsentligt högre än grundplattans översida. Den del av grundtrycket som verkar inom ytan Ao i figuren behöver inte medräknas i genomstansningslasten. Vertikal holkarmering, som inte utnyttjas för annan kraftupptagning i aktuell lastkombination, kan vid behov tillgodoräknas som skjuvarmering.


255 av 547


Grundplattans storlek dimensioneras med hänsyn till dimensionerande grundtryck qd enligt geoteknisk undersökning, medan plattans tjocklek bestäms av dimensionerande moment vid pelarsnittet samt armeringens kapacitet.

För genomstansning kan man vid behov tillgodoräkna sig en minskning av stanslasten, genom att last överförs till holkväggarna. Vid plastgjuten pelarholk kan vid behov holkens fotplatta gjutas ihop med en eventuell platta på mark eller grundbalk, varvid holkens moment och normalkraftskapacitet ökar med hänsyn till jordgrundens bärighet.

2.2.2.7 Inspänningsgrad Pelaren kan, vid rätt utförd fogning, betraktas som fast inspänd i förhållande till holken. Däremot måste givetvis grundplattans vinkeländring vid eftergivlig undergrund beaktas. 2.2.3 Prefabricerade pelarholkar Dimensioneringen är utförd enligt Boverkets konstruktionsregler BKR. Diagrammen visar sambandet mellan moment och normalkraft med hänsyn till holkens och grundens bärförmåga. Då holken är momentbelastad i båda riktningarna samtidigt måste särskild beräkning göras. Om kombinationen av moment och normalkraft ger markpåkänningar, som överskrider markens bärighet, kan ibland bottenavjämning ges sådan tjocklek att bärigheten inte överskrids. Vid andra grundläggningsdjup än de som redovisas vid bärighetsdiagrammen, kan hjälp erhållas från holktillverkare. Moment Momenten räknas till underkant bottenplatta enligt figur. Vertikallast N = N1 + N2 + N3 + Q


256 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare N1

=

vertikallast från stomme

N2

=

last på holkkrage

N3

=

övriga laster

Q

=

tyngd av holk och fyllning

Anvisningar Beteckning

1:2 avser 1:3 avser 2:2 avser 2:3 avser

säkerhetsklass säkerhetsklass säkerhetsklass säkerhetsklass

2 arm.alt. 3 arm.alt. 2 arm.alt. 3 arm.alt.

1 1 2 2

Ød = dimensionerande friktionsvinkel Markens tunghet = 18kN/m3 Vid dimensionerande grundtryck i geoteknisk klass l (GK l) kan följande friktionsvinkel approximativt användas i diagrammen: f d = 100 kPa Ød = 19° => f d = 150kPa

=>

Ød = 22°

f d = 200kPa

=>

Ød = 24°

HG 12/15 Höjd: 80 cm Vikt: 1,5 ton


257 av 547


Grundläggningsdjup = 0,9 m Q = 30 kN vid h = 0,9 m



258 av 547


Grundläggningsdjup = 1.1 m Q = 69 kN vid h = 1.1 m



259 av 547


Grundläggningsdjup = 1.1 m Q = 85 kN vid h = 1.1 m


260 av 547


G 160/240 Höjd: 85 cm Vikt: 1,9 ton


261 av 547



G 210/270N Höjd: 98 cm Vikt: 3,7 ton


262 av 547



G 210/270R

Höjd: 100 cm Vikt: 4,0 ton


263 av 547



G 240/300 Höjd: 102 cm Vikt: 4,9 ton


264 av 547



2.2.4 Pelarstålfot 2.2.4.1 Beräkningsprincip

Erforderlig kraft Fs i grundskruvar kan beräknas enligt principer för enkelarmerat rektangulärt betongtvärsnitt (fig nedan). För stålfot av utkragande typ begränsas dock tryckkraften inom den utkragande delen även med


265 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare hänsyn till dennas styvhet och hållfasthet. Om den utkragande delen dimensioneras för kraften Fs på dragsidan bör motsvarande kraft på trycksidan begränsas till Fs (fig nedan).

Erforderlig skruvkraft Fs (= sammanlagd kraft på pelarens sida) beräknas enligt de båda beräkningsmodellerna som det största värdet enligt ekv (l) och (2) nedan.

Obs! Ekv (2) behöver inte beaktas för stålfot av infälld typ. Alternativt kan dimensionering ske enligt dubbelarmerad sektion, t ex enligt Betonghandbokens diagrambilaga, diagram IV. Erforderligt antal grundskruvar blir: n> Fs /As f st (3) där

As

är spänningsarea för en grundskruv

f st

= fyk /1,1 Ψ

f yk

är fordrad sträckgräns för grundskruvar

Ψ

är partialkoefficient för säkerhetsklass Betongtryckhållfasthetet fcc begränsas dels med hänsyn till fogbruket, dels med hänsyn till fundamentet. För fundamentet kan man gå upp till ”präglingshållfasthet” 2,5 fcc , om avståndet från stålfoten till fundamentets

kant är minst lika med måttet b i båda riktningarna:

För fundamentet kontrolleras behov av spjälkarmering, seBBK94,3.10. Avdraget Δ från plåtkanten blir beroende av fogutformningen:


266 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare I fall a) kan man sätta Δ = 0.1 fall b) bör man sätta Δ = t/2, jfr BBK 3.11.3. Möjligen kan man tänka sig Δ = O även i detta fall, men då förutsätts att fogningen kan ske på sådant sätt, att fogen blir absolut jämnt utfylld, ända ut till kanterna. Vidare måste i så fall förutsättas en mycket noggrann utförandekontroll, omfattande bl a provtagning ur färdiga fogar i viss omfattning. 2.2.4.2 Standardutformningar Förekommande typer med beteckningar framgår av nedanstående sammanställning. Dimensionerande dragkraft per grundskruv får, med hänsyn till valda plåttjocklekar mm, högst uppgå till nedanstående värden (gäller säkerhetsklass 3). Skruvkvalitet SS 2134 (S355J2G3): Dim. Kraft Fs Skruv M27 130 kN M30 159 kN M33 197 kN I säkerhetsklass 2 multipliceras med 1,09.

Dimensioneringsdiagram kan endast upprättas separat för varje enskilt pelartvärsnitt. Nedanstående exempel ger dock en god uppfattning om möjligheterna att spänna in pelare med de olika typerna av stålfot.


267 av 547


2.2.4.3 Beräkningsexempel


268 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare Dimensionering av stålfot, infälld typ, för pelare 30/40 med 4 bultar i säkerhetsklass 3 och betong C30/37: fcc = 15.8 mPa Md =129kNm N = 77 kN Enligt formel 1 fås

dvs. 2+2 st bultar M33 i skruvkvalitet SS 2134 enligt avsnitt 2.2.4.2.

2.3 Upplag på pelare 2.3.1 Trycköverföring 2.3.1.1 Upplagstyper I det följande behandlas tre upplagstyper enligt figuren nedan 2.3.1.2 Dimensioneringsprinciper Ett upplags bärförmåga beror på a) upplagstyp b) betongkvalitet och geometrisk utformning, inklusive armeringens läge i hörn c) armeringsmängd och utformning i övrigt. I detta avsnitt behandlas upplags bärförmåga med hänsyn till a) och b), medan dimensionering av armering i upplag av typ konsoler och pelartoppar behandlas i 2.3.3 resp. 2.3.2. Närmast ges allmänna beräkningsprinciper, medan dimensioneringshjälpmedel i form av diagram och tabeller för vissa speciella upplagsutformningar ges i 2.3.1.3. I 2.3.1.4 diskuteras beräkning av horisontalkraft i upplag. Upplagstyper

Plant A1 upplag

Upplagstyp

betongytor med mellanlägg av syntetisk gummi som ej dimensionerats för rörelse och vinkeländring1


Principfigur

Anm.

f ≥ 8 mm. Behov av extra spjälkarmering kontrolleras. Lämplig för mindre balkar.

269 av 547


Plant A2 upplag

Plant A3 upplag

betongytor med mellanlägg av syntetisk gummi som dimensionerats så, att aktuell rörelse och vinkeländring kan upptas betongytor med upplagsplåtar och tillhörande centreringsanordningar som ingjuts och förankras i betongen samt dimensioneras så, att trycket fördelas på den trycköverförande upplagsytan.

"Deformationslager" se efter tabellen

Centreringsplåt a1 = 100 mm r = 250 mm

1 Mellanläggets tjocklek får beräkningsmässigt ej sättas större än 8 mm. Mellanläggets area bestäms

oberoende av den trycköverförande upplagsytan så, att medeltryckpåkänningen ej medför större hoptryckning än 15% av mellanläggets tjocklek.

Följande dimensioneringsvillkor skall beaktas, jämför vidstående figurer:

Ekv (1) begränsar tryckpåkänningen till ett visst värde σm i mellanlägg typ A1 och A2 (ej aktuellt vid typ A3). Ekv (2) beaktar risk för lokal krossning (prägling) i betongen. Här kan man använda:

A = a1 b1 vid typ A1 och A2; dock högst ab/2 vid A1 A = a1 b1/2 vid typ A3 Ekv (3) beaktar risken för avspjälkning av hörn. Parametern K (samt K fcck för C30/C37 och C45/C55) kan erhållas ur nedanstående diagram. Måttet c är största täckskikt vertikalt eller horisontellt. För konsoler avses täckskikt till huvudarmering, ej sekundärarmering.


270 av 547


Ekv (2) och (3) måste i princip kontrolleras med hänsyn till dels den bärande konstruktionen (konsolen, pelartoppen eller dyl), dels den burna konstruktionen (balken eller dyl). Måtten a, b och c har ovan definieras för den bärande konstruktionen, men kan vara annorlunda för den burna konstruktionen, för vilken måtten definieras i nedanstående figur:

Vid asymmetriskt upplag eller excentrisk last skall matten b1 och b definieras i förhållande till kraftens verkningslinje enligt nedan:

2.3.1.3 Dimensioneringshjälpmedel Nedan ges diagram och en tabell för upplag baserade på vissa standardförutsättningar. Bärförmåga redovisas för säkerhetsklass 3: i säkerhetsklass 2 får avläst värde på Fv multipliceras med 1,09 och i säkerhetsklass 1 med 1,2. (Om Fv är givet och man önskar


271 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare bestämma någon erforderlig dimension eller dylikt går man istället in med Fv /1,09 resp. F v /1,2.) Upplagets säkerhetsklass bör vara densamma som för den burna konstruktionen. För upplagstyp A1 kan antingen diagram 1 eller 2 användas; diagram 1 ger bärförmågan direkt i kN, diagram 2 i kN/m, vilket skall multipliceras med ett breddmått.

Anm. På de horisontella kurvdelarna begränsas bärförmågan av ekv (1), i övrigt av ekv (3). Om armeringen är ändförankrad i hörn behöver endast de horisontella kurvdelarna användas. Exempel. I diagrammet är två exempel inritade, 1) Fh / Fv = 0,95, c = 45, b = 680 vilket ger Fv = 305 kN. 2) Fh / Fv = 0.2. c = 60, b = 680 vilket ger Fv = 495 kN.

Tabell 1. Upplagstyp A2 Horisontalkraften begränsas med hänsyn till maximal deformation i mellanlägget. Vertikalkraften begränsas nedåt med hänsyn till risken för glidning och uppåt med hänsyn till mellanläggets sammantryckning. Tabellens värde gäller således oberoende av betongkvalitet och geometrisk utformning (b enligt 2.3.1.2).


272 av 547


Anm. Om armeringen är ändförankrad i hörn behöver endast begränsningen av Fv med hänsyn till måttet b1 beaktas.

2.3.1.4 Horisontalkraft i upplag Som framgår av diagrammen i föregående avsnitt får horisontalkraftens storlek i förhållande till vertikalkraften, dvs. Fh /Fv i vissa fall stor inverkan på bärförmågan med hänsyn till armeringen i konsoler och pelartoppar, se 2.3.3 och 2.3.2. Det är därför viktigt att inte underskatta horisontalkraftens storlek; å andra sidan kan ett schablonvärde alltför mycket på säkra sidan medföra onödig överdimensionering. Horisontalkraften kan härröra från enbart tvångsinverkan (krypning, krympning, temperatur), från enbart yttre last eller från bådadera. Tvångskrafter kan beräknas på olika sätt. Om fastlåsning pga. dymlingar eller dylikt inte förekommer så ger den möjliga friktionskraften en övre gräns för tvångskraften. För detta fall anges i BBK 6.8.3. höga värden på friktionskoefficienten, som alltså direkt ger värden på Fh /Fv : betong mot betong betong mot stål betong mot gummi


0,9 0,6 0,5

273 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare Detta ger ofta onödigt stora värden på horisontalkraften. Om tvångsdeformationens storlek och upplagets styvhet mot förskjutning är kända kan man beräkna en tvångskraft, som i många fall blir betydligt mindre än den möjliga friktionskraften. Detta är för övrigt det enda rimliga sättet att beräkna horisontalkraft i upplag med dymlingar, se nedan, såvida inte erforderlig rörelsemöjlighet kan åstadkommas, genom att hål görs tillräckligt stora och inte gjuts igen. Horisontalkraft av yttre last måste kunna överföras i upplaget. Härvid skall låga värden på friktionskoemcienten användas enligt BBK 6.8.3. betong mot betong 0,3 betong mot stål 0,2 betong mot gummi 0,1 Om därvid enbart friktion inte räcker fordras dymlingar i upplaget, varvid friktionskraft och dymlingskraft får adderas. Bärförmåga hos dymlingar kan beräknas enligt BBK 6.8.3. Oarmerade gummilager kan få relativt stora sidodeformationer vid vertikalbelastning. Sidodeformationen påför betongen horisontallaster HT . Dessa ökar om lagret erhåller snedbelastningar, t ex en vinkeländring Ø. Horisontalkraften HT kan erhållas ur figurer nedan.

2.3.2 Pelartopp

2.3.2.1 Beräkningsprinciper I detta avsnitt behandlas dimensionering och utformning av spjälkarmering i pelartopp. Bärförmåga med hänsyn till upplagets detaljutformning (mellanlägg mm) behandlas i 2.3.1. Med de laster och upplagsytor som är aktuella i detta sammanhang fordras normalt spjälkarmering. Beräkningsprinciperna i det följande bygger på BBK, 3.10 samt 6.6.3.3 och 6.6.3.4. Beakta följande typfall, en pelartopp med två upplag:

På ett visst avstånd från överkanten kan tryckpåkänningen antas jämnt fördelad över tvärsnittet. För jämnvikt kan då fordras armering på två olika nivåer. Detta inses


274 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare lättare om figuren betraktas upp och ner, varvid erforderlig armering kan ses som stöd och fältarmering i en hög balk:

Ur figuren kan följande härledas:

I det följande ges formler för krafterna F1 och F2, för några typiska fall. Dessa inkluderar även en horisontalkraft i upplaget, vars inverkan kan erhållas direkt ur beräkningsmodellen. Endast krafter i en huvudriktning beaktas. Även krafter i vinkelräta riktningen kan behöva beaktas, vilket i så fall sker på analogt sätt.

Pelartopp med två upplag:

Anm. y är avståndet från överkanten till den tryckresultant som balanserar F2, och anges enligt BBK dels 3.10. dels 6.6.3.4. Det spelar i regel mindre roll vilket man väljer; y = 0,2 a är givetvis enklast att använda. Måttet d2 till tyngdpunkten för armeringen A2 väljs lämpligen så att z2 = a, dvs d2 = l,2 a

(9)

Pelartopp med utkragande upplag:


275 av 547


F 1 = A1 f st = Fv (1 a1 /l)/ 3 + Fh [1 + 2 (d1 + h2 ) / 3l]

(10)

F 2 enligt ekv (8) Pelartopp med ett upplag:

F1 enligt ekv (7) F2 enligt ekv (8) Vanliga specialfall, a = l = h/2

Pelartopp med upplag på olika nivåer:

För det övre upplaget bestäms F1 och F2 enligt ekv (7) och (8). För det undre upplaget bestäms F1 och F2 enligt ekv (10) resp. (8). 2.3.2.2 Armeringsprinciper Armering för kraften F1 placeras om möjligt i ett lager närmast överkanten.


276 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare Armering för kraften F2 fördelas så att tyngdpunkten ligger ungefär på avståndet l, 2 a från överkanten. Om flera lager förekommer fördelas dessa lämpligen inom en höjd av ungefär a.

För det övre upplaget vid pelartopp med nivåskillnad kan även fodras vertikal armering för inverkan av Fh och Fv . Om Fh är stor och/eller Fv angriper excentriskt kan det vara lämpligt att sammankoppla den vertikala armeringen med armeringen A1 (samma gäller pelartopp med ett upplag):

För armeringen förekommer två huvudvarianter, med resp utan plattjärn svetsat till översta lagret:

För byglar används två typer enligt nedan:

2.3.3 Konsol av betong


277 av 547


2.3.3.1 Beräkningsprincip Dimensioneringen grundar sig på en beräkningsmodell enligt BBK, 6.8.3. Dessutom tillämpas vissa begränsningar angivna i Betonghandboken Konstruktion, avsnitt 6.8:3, samt regel för höga balkar i BBK 6.6.3.3. Beräkningsmodell, se figuren nedan:

Begränsningar: • (/+a)/h ≤1.5 • α >45° • tgα <2,8 • medräknat As omfattar endast armering inom h/3 enligt figuren (Betonghandboken 6.8:3) Utöver den armering som ingår i A och som medräknas som direkt kraftupptagande bor också finnas viss armering ned till ca h/2 mätt från överkanten. Armering längre ned än h/3 medräknas dock inte (och bidrar f ö inte mycket till bärförmågan). Ur beräkningsmodellen kan följande härledas:

där

F s

är erfoderlig ermeringskraft

y

=Fv/2 b fcc

h

är konsolens bredd

Erforderlig armeringsarea erhålls ur: As =Fs /fst .

(2)

Anm. Eftersom cot α är okänt till att börja med fordras en första gissning: 0,7 à 0,8 är ofta lämpliga "startvärden". Vid behov beräknas sedan ett nytt värde på cot α och ett nytt Fs. Oavsett vad beräkningen ger


278 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare används inte lägre värde på cot α än 1/3. (om beräkningen ger ett högre värde på cot α än 1,0 måste konsolens höjd h ökas, måttet l minskas eller armeringsutformningen ändras så att effektiva höjden d ökar.) Fs kan också lösas direkt ur en andragradsekvation, om uttrycket för cot α insätts i ekv (1). Vid excentrisk last dimensioneras konsolen för förstorade laster, λFv och λFh , där förstoringsfaktorn λ beräknas enligt nedan:

vridmomentskapaciteten enligt BBK 3.8.3 e är excentricitet, som kan vara antingen geometriskt betingad (t ex smal balk förskjuten mot konsolens ena sida) eller orsakas av vinkeländring hos burna element. Även vid nominellt excentrisk last bör en viss ofrivillig excentricitet förutsättas. e 0 = b/10 2.3.3.2 Standardutföranden För standardkonsolerna gäller följande: b ≥300, 400, 500 h = 300, 400, 600 h1 ≤ 20

l ≤ 160 a + l = 250 resp 300 (se nedan) Betong C30/37, C50/60 Armering B500BT Armeringsutföranden: Huvudarmering Ø 16, sekundärarmering Ø 10 (alternativt Ø 9 Ps500).

Huvudarmeringen består av 1, 2 eller 3 lager. Antalet stänger i varje lager är 2, 4 eller 6 vid konsolbredd b> 300, 400 resp 500 mm. Översta lagret är antingen bockat horisontellt i konsolens framkant liksom övriga lager, eller svetsat till ett plattjärn med tjocklek 25 mm, det senare dock endast om det finns två lager totalt. Vid enbart bockad huvudarmering är a + l= 300 och vid ett lager med påsvetsad ändförankring är a + l = 250. Översta armeringslagret bockas nedåt i pelarens bakkant, medan övriga lager har formen av slutna byglar.


279 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare Förekommande varianter av huvudarmering betecknas enligt tabellen nedan. Antal skär

Antal lager

Beteckning

2

1 2 3

200 220 222

4

1 2 3

400 440 444

6

1 2 3

600 660 666

Beteckningen b/h efter armeringsbeteckningen anger bredd och höjd för konsolen. Exempel: konsol 220 300/300. Placeringen av de olika lagren framgår av nedanstående figur:

Sekundärarmeringen består av 3, 4, 5, 6 eller 7 slutna byglar, fördelade inom ungefär övre hälften av konsolhöjden. Vissa byglar buntas två och två. För de olika konsolhöjderna förekommer följande utformningar av sekundärarmeringen, där de olika utformningarna betecknas med en siffra som anger konsolhöjden i dm och en som anger antalet byglar: Mått till centrum bygel/bygelpar

Vid beräkning av bärförmåga medräknas endast sekundärarmering belägen inom övre tredjedelen av konsolhöjden, jfr 2.3.3.1. Det tredje lagret av huvudarmeringen ger vid låga konsoler (h = 300) inget nämnvärt bidrag till bärförmågan, beroende på begränsningen α 45° enligt den aktuella beräkningsmodellen (se 2.3.3.1).


280 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare 2.4 Platsarbeten

2.4.1 Skruvinfästade pelare 2.4.1.1 Standardgrundskruv M27 Grundskruvarna består av varmvalsade, helgängade stänger av material SS 2134. (SS 335J2G3) Längden är 850 mm varav den ingjutna delen är 700 mm.

Vid direktgjutning kan kantavståndet minskas till 100 mm om bygelarmering inläggs enligt figur. Vid kantavstånd under 100 mm måste grundskruvens förankring förstärkas genom särskilda åtgärder exempelvis inbockning, påsvetsning eller fastskruvning av tilläggsförankring. Grundkonstruktionen skall utformas så att dragkraften i skruvarna kan överföras (armering inläggs). Eftermontering med "kemiskt ankare" i borrade hål utförs enligt resp leverantörs anvisningar. Detta utförande kan inte alltid utnyttja här ovan angivna dragkraftvärden. 2.4.1.2 Större grundskruvar Vid större dragkrafter används bultar M30 med längden 910 mm och M33 med längden 1010 mm.


281 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare Förankringen måste då kontrolleras t ex genom att räkna med brottkoner enl fig. Även andra typer av grundskruvar finns.

2.4.1.3 Förutsättningar före montering Grundskruvar Dimensioner och teoretiska placeringar skall framgå av en grundskruvplan. Ingjutningslängd och arbetsutförande skall, om inte annat särskilt anges, vara sådant att betryggande förankring erhålls för de krafter som anges för standardgrundskruv. Placeringstolerans i plan uk pelare för grundskruvar enligt figur, tillåten avvikelse ur lod enligt figur.

Fundament Fria mått enligt figur. Inom ett område lika stort som minst fria utrymmet skall ytan vara jämnt avdragen och måste vara väl rengjord. Distansmutter Uk pelare skall vara försedd med mutter och bricka 60x 60x 10 med centriskt hål Ø29 enligt figur. På platsen skall i tillräckligt antal finnas motmuttrar, jämte brickor 60x 60x10. Brickorna skall ha centriskt hål Ø 29 och vara i lägst S235JRG2. (SIS 1311) Före montage skall en bricka + mutter, per bultgrupp, vara avvägd till ratt nivå.


282 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare 2.4.1.4 Undergjutning Material För undergjutning av pelare används en krympfri betong med hållfasthetsklass C32/C40C50/C60. I regel används torrbetong som blandas på arbetsplatsen enligt fabrikantens anvisningar. På marknaden finns några stycken godkända fabrikat. Arbetsutförande Arbetet utförs och kontrolleras enligt BBK, varvid gjutning vid kall väderlek särskilt beaktas med hänsyn till arbetets art.

Lämplig form för undergjutning visas i figur. Torrbetong och vatten (mängd enl angivelse på säckar eller i broschyr) blandas omsorgsfullt i maskinblandare till dess att massan är homogen. Blandningstid min 3 minuter. Gjutningen bör vara avslutad så snabbt som möjligt efter det att bruket är färdigblandat. Om betongen ej helt flyter ut av sig själv under pelarfoten bör, då den förhöjda ifyllningssidan är fylld med betong, vibrering utföras (stav Ø 25). Undergjutning av pelare bör ingå i elementleverantörens åtagande. 2.4.2 Holkinspända pelare 2.4.2.1 Montering av prefabicerade pelarholkar

• Leveranserna sker med kranbil och lyft sker som regel roterbar lyftsax. Framkomlig väg erfordras. • Avståndet mellan kran och holkmitt får vara högst 6 meter för HG 12/15,15/18 och 18/20 samt 4,5 meter för 24/24. • Beställaren svarar för utsättning och holkarnas montering. Det fordras en man för de mindre holkarna och två för de större. • Holkarna placeras på en avjämnad och avvägd bädd. Holkens bottenplatta är försedd med


283 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Pelare centrumstreck. Med en styrlinjal markeras holkens ytterkant och linjalen förses även med markering för holkens centrumstreck. Se figur ovan. • Före montage av pelare skall återfyllning ske runt holkarna.

2.4.2.2 Montering och kringgjutning av pelaren

Allmänt Före ingjutning skall tillses att pelare står väl kilad och att kilarna inte kan rubbas ur läge under gjutningsarbetet. Snö, is eller vatten i pölar måste noggrant avlägsnas liksom givetvis också skräp, brukrester eller annat. Kilning utförs med försiktighet så att holken inte skadas. Kil bör placeras högst 300 mm från holkens innerhörn.

Betong Ingjutning skall ske med betong i lägst hållfasthetsklass K 30 med max stenstorlek 812 mm. Konsistensen bör vara lättflytande, sättmått ca 1012 cm. Cementen kan vara standard eller snabbhårdnande. Utförande Betongen hälls i holken först längs ena sidan till måttlig höjd och bearbetas med vibrostav eller stötning med grov armeringsstång tills det kan konstateras att betongmassan tränger fram under pelaren på motstående sida. Därefter gjuts holken i under upprepad noggrann bearbetning upp till holkens överkant. Härdning Det skall tillses att gjutningen är fuktig minst tre dygn efter gjutningen. Vid lufttemperatur under 0o måste åtgärdervidtas så att betongen kan härda. Råder ihållande låga temperaturer en tid före gjutning, måste holken täckas eller uppvärmning före gjutning ske, så att inte plint och pelare är genomkylda vid gjutningen. Betongens egenvärme förmår då inte, även med nogrann täckning, hålla betongmassans temperatur uppe. Borttagande av kilar Kilarna får borttagas först sedan ingjutningen nått erforderlig hållfasthet. Därefter ingjuts hålen efter kilarna.


284 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Balkar

3 Balkar 3.1 Standardbalkar 3.2 Uppgifter om bärförmåga mm 3.3 Håltagningar

I balkkapitlet ges uppgifter om bärförmåga mm, för prefabricerade balkar i standardutförande. Uppgifterna baseras på beräkningar enligt BBK. Kapitlet ger erforderligt underlag för val av lämplig balktyp och tvärsnittsstorlek vid given last och spännvidd. Dessutom ges vissa anvisningar beträffande håltagningar och infästningar. Normal arbetsgång är att projektören väljer lämplig balkprofil med hjälp av häftet, varefter elementtillverkaren utför detaljberäkningar avseende armering, deformationer mm. Vid val av balkar till en viss byggnad bör man eftersträva att få så många balkar som möjligt med samma tvärsnitt. Att enstaka balkar därigenom kanske blir lågt utnyttjade kostar i regel mindre än att låta tillverka ett fåtal balkar med mindre tvärsnitt. Dimensioner på anslutande konstruktioner kan dessutom ofta vara styrande vid val av tvärsnitt för rektangulära balkar och flänsbalkar.

3.1 Standardbalkar

3.1.1 Beteckningar Förekommande balktyper betecknas enligt Betongelementföreningens beteckningssystem. /F betyder att balken är förespänd. RB och RB/F Rektangulär balk FB och FB/F Dubbelsidig flänsbalk FB/H och FB/FH Enkelsidig flänsbalk IB och IB/F Rak balk med Itvärsnitt SIB och SIB/F Sadelbalk med Itvärsnitt Till bokstavsbeteckningen läggs en sifferkombination som anger tvärsnittets bredd och höjd och ev ytterligare något mått i cm. RB 30/60 = Rektangulär slakarmerad balk med bredd 300 och höjd 600 mm FB/F 60/50 20 = Dubbelsidig förspänd flänsbalk med total bredd 600 mm, 500 höjd mm och flänshöjd 200 mm. SIB/F 30/135 = Förespänd sadelbalk med Itvärsnitt, bredd (=flänsbredd) 300 mm samt största höjd 1350 mm. För tvärsnitt med modulmått (= nominellt mått 20 mm) anges måtten i dm. Balkarna enligt ovan får då beteckningarna: RB 3/6, FB/F, 6/52 och SIB/F 3/13.5. 3.1.2 Standardtvärsnitt Nedan anges de Standardtvärsnitt som kan erbjudas av de flesta elementleverantörerna. Rektangulära balkar RB och RB/F


285 av 547


Raka Ibalkar IB och IB/F


286 av 547


Sadelbalkar SIB och SIB/F


287 av 547


Angivna mått är basmått = nominella tillverkningsmått. Toleranser tillkommer för att få byggmått. Aktuella basmått beror på tillverkarens formstandard och erfoderligt brandmotstånd. Idelens och voternas längd samt bw och hf1 hf4 varierar mellan olika tillverkare.

3.1.3 Användningsområden och spännvidder Rektangulära balkar kan användas som bjälklags och takbalkar vid små eller måttliga spännvidder. Raka I balkar har samma tillämpningsområden vid måttliga eller stora spännvidder. På grund av att bjälklagsbalkar oftast har större tvärkrafter än takbalkar blir endast de bredare Ibalkarna aktuella såsom bjälklagsbalkar. Sadelbalkar används som takbalkar vid måttliga till mycket stora spännvidder. Flänsbalkar används i första hand som bjälklagsbalkar vid små eller måttliga spännvidder. Så långt som möjligt bör dock rektangulära balkar användas för detta ändamål då det blir väsentligt billigare. Tabellen nedan ger en översikt över spännviddsområdena för de olika balktyperna. Tabellen anger de spännviddsintervall man normalt bör ligga inom, men såväl kortare som längre spännvidder är möjliga beroende på aktuella laster, sekundärspännvidder mm. Normala spännviddsområden för förspända balkar.


288 av 547


Normala spännviddsområden för slakarmerade balkar.

3.2 Uppgifter om bärförmåga mm 3.2.1 Allmänna förutsättningar I detta avsnitt ges tabeller och diagram för överslagsdimensionering, dvs. val av lämpligt balktvärsnitt för given spännvidd och last. De uppgifter om bärförmåga mm som ges avser s k maximalt armerade balkar. Vid slutlig dimensionering armeras balkarna med hänsyn till aktuell last i varje enskilt fall. Alla uppgifter för spännarmerade balkar förutsätter betong C50/60. De maximala momenten ar endast ungefärliga och skiljer sig något mellan olika tillverkare. Det beror främst på att uppspänningskrafterna är olika. För flänsbalkar har förutsatts samma spännkraft som för motsvarande rektangulära balkar, varför spännkraften skulle kunna ökas. Här finns således möjlighet att öka bärförmågan något i såväl brottgränstillstånd som brukgränstillstånd, se nedan. Även i övriga fall finns viss möjlighet att öka bärförmågan, dock endast i brottgränstillstånd, genom att öka armeringsarean utan att öka totala spännkraften. Beträffande tvärsnittsval se även kap 3.1. Bärförmågan i brottgränstillstånd anges för säkerhetsklass 3. Säkerhetsklass väljs enligt BKR. I de flesta fall kommer balkar i flervåningsbyggnader, eller i envåningsbyggnader med spännvidd > 15 m, att hänföras till säkerhetsklass 3.1 övriga fall gäller normalt säkerhetsklass 2. Bärförmågan i bruksgränstillstånd kan inte definieras entydigt; den blir beroende på vilka kriterier som gäller: sprickfrihet, sprickbreddsbegränsning, deformationsbegränsning eller annat. Även lasternas karaktär, t ex andelen långtidslast, har viss betydelse. Här har valts att för spännarmerade balkar ange gränsen för uppsprickning. Slakarmerade balkar är vanligen spruckna under normala laster. Det skall påpekas att sprickor är tillåtna för såväl spännarmerade som slakarmerade balkar enligt BBK. I normal inomhusmiljö ("obetydligt armeringsaggressiv miljö ) rinns inte heller krav på begränsning av sprickbredder.


289 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Balkar Uppgifter om deformationer kan endast ges ungefärligt. För given spännvidd kan således förekomma olika tvärsnitt och olika spännkraft. Dessutom blir deformationernas storlek beroende av lasternas karaktär vad gäller långtidslast i förhållande till korttidslast. 3.2.2 Rektangulära balkar 3.2.2.1 Förspända balkar Vid beräkning av bärförmågan i bruksgränstillståndet har förutsatts sprickfrihet med villkoret:

f ct < k • 2.5 MPa med k enligt BBK, kap 4.5.3.

3.2.2.2 Slakarmerade balkar Bärförmågan i brottgränstillstånd, säkerhetsklass 3, kan ungefärligt uppskattas enligt nedan: Mu = 0,6h As f y k < 0,1 Kbh2 där A s är armeringsarea f y k är 500 MPa för Ks 500


290 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Balkar K är betongens kubhållfasthet b är tvärsnittsbredd h är tvärsnittshöjd (total höjd) Den övre gränsen 0,1 Kbh2 svarar ungefär mot s k balanserad armering, och innebär ett mycket högt utnyttjande av tvärsnittet. Normalt utnyttjande ligger mellan 30 och 70% av detta värde. Uttrycken ovan förutsätter att effektiva höjden d 0,9 h. I praktiken kan d variera mellan ca 0,8 h och 0,95 h, beroende på tvärsnittshöjd, armeringsmängd och täckande betongskikt. Sprickmoment i brukgränstillstånd kan ungefärligt uppskattas enligt nedan: M = 0,35 bh 2 för betong C40 r

0,45 bh 2 för betong C60 Siffran 0.35 resp 0,45 är angiven i MPa (MN/m2). 3.2.3 Flänsbalkar 3.2.3.1 Bärförmåga för tvärsnitt utan samverkande pågjutning

Värdena för säkerhetsklass 2 erhålls genom multiplikation med 1.09. Bruksgränstillstånd: fct < k • 2,5 Mpa, k enligt BBK, kap 4.5.


291 av 547


3.2.3.2 Bärförmåga för tvärsnitt med samverkande pågjutning Med en pågjutning som samverkar med flänsbalkstvärsnittet kan bärförmågan ökas. Överslagsmässigt kan bärförmågan uppskattas genom multiplikation av tabellvärdena med en faktor k, bestämd enligt följande: k = h1/h där h är balkens höjd h1 är det samverkande tvärsnittets höjd Förstoringsfaktorn k gäller i första hand brottgränstillstånd. I brukgränstillstånd ger den normalt en uppskattning på säkra sidan. Samverkan åstadkoms genom fogarmering, lämpligen i kombination med förtagningar i fogytan.

3.2.4 Raka Ibalkar Bärförmåga


292 av 547


Värdena för säkerhetsklass 2 erhålls genom multiplikation med 1.09. Bruksgränstillstånd: f ct k • 2,5 Mpa, k enligt BBK, kap 4.5.

3.2.5 Sadelbalkar Bärförmåga i brottgränstillstånd, säkerhetsklass 3 kN/m utöver egentyngd. I säkerhetsklass 2 är total bärförmåga (inkl egentyngd) 9% högre.


293 av 547


Bärförmåga i bruksgränstillstånd, spricklast

Deformationer

3.2.6 Beräkningsexempel


294 av 547


Takbalkar med spännvidd 18 m, avstånd mellan balkar 6 m, takets egentyngd 3 kN/m2, snözon 2,5. Säkerhetsklass 3. Välj lämplig SIB/Fprofil

Dimensionerande last i brottgränstillstånd: q, = 1.0 • 3 • 6 + 1,3 . 0,8 • 2,5 • 6 = 34 kN/m

Dimensionerande last i bruksgränstillstånd, korttidslast (vanligt lastvärde): qsd = 18 + 0,7 • 12 = 26 kN/m

Långtidslast med Y1 = 0,15 (för snölasten): q1 = 18 + 0,15 • 12 = 20 kN/m Enligt diagram bör man välja SIB/F 30/ 135, som vid maximal armering har en bärförmåga på 38 kN/ m i brottgränstillstånd. SIB/F 30/120 klarar 29 kN/m och räcker alltså inte riktigt. (I och för sig skulle man kunna armera en SIB/F 30/120 sa att den klarar den aktuella lasten, men detta är normalt ingen lämplig lösning.) I brukgränstillstånd är spricklasten för SIB/F 30/ 135 ca 24 kN/m. Om kravet ar att balken skall vara osprucken vid korttidslast (vanligt lastvärde) så fordras tydligen en armeringsmängd i närheten av den maximala. Om balken däremot får vara sprucken vid korttidslast och endast behöver vara osprucken vid långtidslast, så fordras mindre armering.

3.3 Håltagningar Håltagningar i balkar påverkar framförallt tvärkraftskapaciteten, medan momentkapaciteten i regel påverkas obetydligt eller inte alls. Stora hål bör därför placeras, där tvärkraften är liten. Höjderna över och under hål måste vara så stora att man klarar tryckpåkänningen över hålet och får plats med erforderlig armering under hålet. För Ibalkar brukar överflänsar och underflänsar räcka till. Ur bärighetssynpunkt är cirkulära hål alltid att föredra framför rektangulära. Små hål med diameter mindre än ca 100150 mm kan ibland tas utan extra armering och utan särskild dimensioneringskontroll. I de flesta fall erfordras dock bådadera. Dimensionering kan göras med fackverksteori (runda hål) eller med förenklad vierendelteori (rektangulära hål). Metoderna finns beskrivna , t ex handboken Bygg. För Ibalkar bör hålen av utförandemässiga skäl placeras helt i livet. Hållfasthetsmässigt måste hålen som regel begränsas enligt nedanstående tabell.


295 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Infästning

4 Infästningsdetaljer 4.1 Fästplåt, FPL 4.2 Skruvfästen 4.3 Ankarskena, ASK 4.4 Fästskena, FSA 4.5 Kramla, KRL 4.6 Väggfäste, VVF 4.7 Hörnskydd, HSK 4.8 Kantfästplåt, KFPL

4.1 Fästplåt, FPL Förankrad plåt för svetsinfästning, avsedd för statisk belastning. Lägsta betonghållfasthet C30/37. Levereras med efter ingjutning synliga ytor primade med verkstadsgrundfärg utan förbehandling. Placeringstolerans i element ± 20 mm. Fästplåt kan inte placeras närmare betongkant än 15 mm när elementen är fasade. Material: S235JRG2 (SS 1312) Tjocklek: 15 mm

Tillåtna laster enligt tabell

Bärförmåga avser last vid säkerhetsklass l. Vid sammansatta lastfall kontrolleras att följande villkor uppfylls:

Dimensionering av godtyckliga fästplåtar kan göras enl. Alpsten Johansson "Svetsförband i


296 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Infästning ingjutningsgods". (Se litteraturförteckning)

4.2 Skruvfästen Ingjutet fäste för skruv avsedd för statisk belastning. Lägsta betonghållfasthet C30/37. Levereras med efter ingjutning synliga ytor elgalvaniserade motsvarande miljöklass M1 eller helt rostfri i syrafast stål. Detaljen kan för montering i form vara försedd med fästbricka. Placeringstolerans i element ± 20 mm. Skruvfäste finns i två utföranden: 1.SKRF. Ingjutet skruvfäste för lägre laster t ex för installationer. 2. SKRFA. Ingjutet förankrat skruvfäste för högre laster.

Tillåten belastning F och minsta tillgängliga gänglängd enligt tabell.

1. Skruvfäste SKRF

2. Förankrat skruvfäste SKRFA

4.3 Ankarskena, ASK Avser ingjuten stålskena för infästning av skruv. Lägsta betonghållfasthet C30/37. Levereras varmförzinkade motsvarande korrosivitetsklass C2. Ankarskena finns i två varianter.


297 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Infästning ASK M 12 för infästning av måttliga laster, t ex infäst ning av lättbetongelement. ASK B/H1 för infästning av större laster, l betecknar skenans längd.

ASK 12 Skenans längd är 150 mm. Till skenan används en vanlig 6kantskruv. Maximal belastning är 5 kN.

ASK B/H1 Skenan ingjutes i löpande längder, dock minst 200 mm. För infästning till skenan används särskild till skenan passande skruv. Skenan är avsedd för infästning av punktlaster med delningen minst 250 mm. Tillåtna laster och skruvdimensioner enligt tabell. För meterlast multipliceras med 4. I andra fall rådfrå lättbetongelementleverantör.

4.4 Fästskena, FSA Stålkvalitet i skenan S 355 JO. Skenan är varmförzinkad motsvarande korrosivitetsklass C2. Hål Ø 6 och försänkning för spikskalle stansas c/c 150. Eventuella extra hål görs utan försänkning.


298 av 547


Användning: FSA fastgjutes på takbalkar och pelare för upptagande av laster enligt tabell. FSA är avsedd för gängformande stålskruv. Lägsta betong hållfasthet C30/37. Laster får vid dimensionerande lastfall högst uppgå till värden enligt tabell.

Förankring Varmgalvaniserad spik 150x51

4.5 Kramla, KRL Utförs av Ø8 i kvalitet B500BT. Levereras varmgalvaniserad motsvarande miljöklass M3. För infästning av takelement av lättbetong, ingjuts KRL som standard enligt figurer nedan. På särskild beställning kan tätare delning utföras. Detta kan exempelvis erfordras vid höga byggnader utsatta för stor vindlast.


299 av 547


4.6 Väggfäste, VVF Försänkt trådbygel av rostfri ståltråd minst 0 5. Utdragskraft 0.5 kN godtyckligt placerad längs tråden ger transversaldeformation max l mm, vilken återgår efter avlastning. I övrigt hänvisas till Svensk Standard SIS 35 01 05.


300 av 547


4.7 Hörnskydd, HSK Hörnskydd av ingjuten stålprofil, är avsett som skydd mot åverkan. Profilen enligt figur är kallbockad av plattstål 120 x 5. Eventuell fas utförs enligt elementtillverkarens val. Levereras i kvalitet S235JRG2 (SIS 1312) med efter ingjutning synliga ytor primade med verkstadsgrundfärg utan förbehandling.

4.8 Kantfästplåt, KFPL Förankrad plåt för svetsinfästning, placerad i elementkant enligt figur. Lägsta betonghållfasthet C30/37. Levereras i kvalitet S235JRG2 (SIS 1312) med efter ingjutning synliga ytor primade med verkstadsgrundfärg utan förbehandling. Eventuell fas utförs enligt elementtillverkarens val.


301 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Infästning Tillåten belastning i godtycklig riktning = 20 kN.


302 av 547

Konstruktion / Pelare och balk / Litteratur 5 Litteratur BBR. Boverkets Byggregler BFS 1993:57 med ändringar t.o.m. 2002:19. BKR, Regelsamling för konstruktion 2003 BBK 04, Boverkets handbok om betongkonstruktioner Betonghandbok Konstruktion. (1990a). Utgåva 2. Diagram och tabellbilaga. Cementa och Svensk Byggtjänst. Betonghandbok Konstruktion. (1990b). Utgåva 2. Diagram och tabellbilaga. Cementa och Svensk Byggtjänst. BSV (1997). Boverkets handbok om snö och vindlast. Boverket. Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast. (1994). Boverket. Alpsten Johansson. Svetsförband i ingjutningsgods. Statens råd för byggnadsforskning, 1989.


303 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Inledning

1 Inledning 1.1 Allmänt 1.2 Målgrupp, målsättning 1.3 Beteckningar 1.4 Omräkningstal från säkerhetsklass 3 till 2 För detaljerade anvisningar avseende exempelvis lastkapaciteter, spricklaster, utböjningar, håltagningar och övriga konstruktionsdata hänvisas till respektive tillverkares produktinformation och dimensioneringshjälpmedel jämte sedvanlig teknisk service. 1.1 Allmänt Föreliggande häfte i Betongelementföreningens handbok ”Bygga med prefab” behandlar bjälklags och takplattor. Förespända hålplattor – HD/F och förespända TTplattor – TT/F redovisas i form av tabeller och diagram med maximala lastkapaciteter, deformationer, beräkningsanvisningar och exempel. Dessutom lämnas anvisningar för håltagningar, ursparingar och infästningar. Under rubriken 6.2 ”Övriga bjälklags och takplattor” redovisas i tabellform slakarmerade hålplattor, massiva plattor och TTplattor samt förespända takplattor i specialutförande och förespända och slakarmerade plattbärlag för samverkande pågjutning. Plattbärlag kan armeras i bägge riktningar och med stödarmering. Beräkningar som ligger till grund för diagram och tabeller samt beräkningsexemplen, är utförda enligt BBK. Redovisningen har valts så att maximal bärförmåga, vid maximal spännkraft, anges för respektive plattyp. För slakarmerade bjälklag med plattbärlag är maximal spännvidd beräknad ur vid osprucket tvärsnitt. Spännarmerade plattbärlags spännvidd begränsas av nedböjningsberäkning. För övriga element gäller: De ur materialsynpunkt mest ekonomiska lösningarna medför normalt en lägre bärförmåga. Vid användning av diagram och tabeller bör noteras att ett flertal olika armeringsvarianter förekommer för varje tvärsnitt. 1.1.1 Rekommenderade spännvidds och användningsområden Nedanstående diagram anger översiktligt spännviddsområden för de olika produkterna med utgångspunkt från häftets tabeller och diagram samt normala belastningar. Plattbärlag används som kvarsittande form med fältarmering för platsgjutna bjälklag. Hålplattorna och TTplattor har låg egenvikt i förhållande till bärförmågan. Hålplattorna är inom angivna spännviddsområden lämpliga som bjälklag i hus med måttliga belastningar exempelvis bostäder, skolor, kontor, vårdbyggnader och lättare industrier. TTplattor som bjälklag och tak användes med fördel i industribyggnader, parkeringshus, sjukhus, affärshus med flera byggnader med medelstora eller stora bjälklagslaster, långa spännvidder eller större håltagningskrav.


304 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Inledning

1.2 Målgrupp, målsättning Häftet vänder sig främst till projektörer – arkitekter, konstruktörer och installationskonsulter men också till kalkylatorer, inköpare, förvaltare och beslutfattare inom byggsektorn. Häftet är en sammanställning och bearbetning av medlemsföretagens produktinformation och tekniska data för bjälklags och takelement samt en bearbetning med avseende på BKR. Med hjälp av fakta under respektive produktavsnitt skall projektörerna kunna: • Bestämma geometrisk utformning av ingående elementkomponenter och ange stommens byggmått. • Bestämma elementdimension och uppskatta utböjningar. • Bestämma upplagsdetaljers byggmått. • Ange dimensionerande belastningar på ingående element och beräkna elementstommens lastangrepp på anslutande konstruktioner. • Beräkna och utforma bjälklags – och takelement som stomstabiliserande byggnadsdelar. • Bestämma lägen för håltagningar och ursparingar och ange principen för infästningar. Dimensionering och armeringsredovisning för de enskilda elementen, med utgångspunkt från ovanstående bestämningar, utföres normalt av elementtillverkarna.

1.3 Beteckningar H Ht

= Plattans tjocklek.

Hs

= Armeringsbalkens höjd

Mu

= Momentkapacitet i brottgränstillstånd

= Bjälklagets totala tjocklek (platta + pågjutning)


305 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Inledning Mcr

=

Md

= Dimensioneringsmoment i brottgränstillstånd

Msd

= Dimensioneringsmoment i bruksgränstillstånd

Vu l g1

= Dimesionerade skjuvkapacitet i brottgränstillstånd = Plattans teoretiska spännvidd

g2

= Påförda permanenta laster/m2

qk

= Nyttig last, karakteristiskt värde (kN/ m2). Vid lastkombinationer ges en variabel last

Sprickmoment, dvs. det moment som ger dragpåkänning

i plattans underkant. f ct , k och z enligt (BBK 04a, avsnitt 2.3.2 respektive 4.5.3)

= Plattans egentyngd/m2

partialkoefficienten 1.3 medan övriga variabla laster ges koefficienten 1,0 samt reduceras med lastreduktionsfaktorn Ψ qd

= Dimensioneringslast i brottgränstillstånd (g2 + 1,3qk +1,0Ψqk2 )

qsd

= Dimensioneringslast i bruksgränstillstånd (g2 + S1,0Ψqk ).

Om risk för permanent skada föreligger (g2 + 1,0qk +1,0Ψqk2 ) ql

= Långtidslast i bruksgränstillstånd. (g2 + 1,0Ψ lqk )

qu

= Lastkapacitet = den last som utöver g1 ger moment Mu eller tvärkraft Vu

qr

= Spricklast = den last som utöver g1 ger moment Mr

Ψ

= Lastreduktionsfaktor enligt (BKR, avsnitt 3.41)

Ψ l

= Lastreduktionsfaktor för långtidslast enligt (BBK 04a, avsnitt 2.2.2)

j

= Kryptal enl. (BBK 04, avsnitt 2.4.7) och (Betonghandbok, konstruktion, 04a, avsnitt

z F sx

= Inre hävarm.

AFx

= = = = =

2.3:6) = Fogskjuvkraft i snittet x

Fogskjuvarmering i snittet x Dimensionerande belastning på pelartopp Diagonalens vinkel mot horisontalplanet 45° < b < 90°. 1,2 vid råhet 1,5 mm enl. SIS 81 20 05 Partialkoefficient för material γ = Partialkoefficient som beaktar säkerhetsklass = Vertikal deformation. Negativt värde innebär utböjning uppåt

P b h gm gn Y

1.4 Omräkningstal från säkerhetsklass 3 till 2 I tabell och diagram redovisas de maximala laster som plattorna kan uppta, vid maximal spännkraft. Plattornas bärförmåga har då beräknats i säkerhetsklass 3. Vid de fall då plattorna ej utnyttjas för stabilisering av byggnaden får bärförmågan beräknas för säkerhetsklass 2. Följande approximativa samband kan härvid användas.


306 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / HD/F plattor

2 HD/F plattor 2.1 Utformning, tillverkning, armering 2.2 Dimensionering 2.3 Kraftöverföring i fogar 2.4 Ursparingar, upplagslängder, förankringar 2.5 HD/F Upplagd på balk 2.1 Utformning, tillverkning, armering Tillverkning av håldäcksplattor sker i huvudsak enligt stränggjutningsmetod. Elementens undersida gjuts mot stålform. Kanter och ovansida formas av maskinen. Olika system användes tex Spirol, Variax, Dycore, Elematic, Spirol och Variax. Variationer finns vad gäller hålens form, antal och storlek. Plattorna tillverkade enligt stränggjutningsmetod är dock från hållfasthets och deformationssynpunkt i stort sett likvärdiga. HD/F plattorna gjutes normalt i hållfasthetsklass C40/50. De armeras i underkant med spännlinor. Hålplattor har slät undersida för direkt målningsbehandling. Översidan belägges vanligen med avjämning eller pågjutning. Mer detaljerad beskrivning återfinns i en kommande produktstandard för håldäck SSEN 1168 (beräknas vara tillgänglig hösten 2005). 2.2 Dimensionering 2.2.1 Plattyper, data samt övre gränsvärden på moment och tvärkraftkapacitet Värdena på Mu och Vu är redovisade i säkerhetsklass 3. Med övre gränsvärde menas de värden som fås vid plattorna uppspända med maximal spännkraft. Flera olika armeringsvarianter förekommer vid varje tvärsnitt. Den variant, som ur materialsynpunkt ger bästa ekonomi, har ofta en något lägre bärförmåga, än den redovisade. HD/F

Egentyngd fogad platta kN/m2

Tvärsnittsarea m2/m

I m4/m x104

Mcr

Mu

Vu

kNm/m

kNm/m

kN/m

120/20 120/27 120/32 120/38

2,6 3,7 4 4,6

0,11 0,16 0,16 0,19

5,2 13,4 20,8 33,9

75 130 200 325

110 190 285 460

60 70 80 131

Plattornas sprickmoment (Mcr) varierar något med längden. Redovisade värden ger en ungefärlig nivå med avseende på spännförluster och spännvidder. Mcr är beräknat för XC1 och L50 enl. (BBK 04, avsnitt 4.5.4 och SS 13 70 10, tabell 3). XC1 = Exponeringsklass. L50 = Livslängdsklass 50 år. Plattornas momentkapacitet i brottgränstillstånd (Mu ) kan normalt ökas något genom att de armeras med fler linor utan att totala uppspänningskraften eller sprickmomentet (Mcr) ökas. Plattornas skjuvkapacitet i brottgränstillstånd (Vu ) kan ökas genom att en eller flera kanaler gjuts igen intill upplag. Däremot har spännkraften ringa inverkan på skjuvkapaciteten. Dimensionering för större moment (Mu ) eller tvärkrafter (Vu ) än de i tabellen redovisade, bör ske först efter samråd med elementtillverkaren. Tröghetsmomentet I gäller för osprucken sektion. Om momentet i bruksgränstillstånd (Msd ) överstiger sprickmomentet, kan plattan anses vara uppsprucken, varvid värdet på I reduceras. 2.2.2 Tvärsektioner med mått för HD/F 120/20 – 38


307 av 547


2.2.3 Dimensionering med avseende på brottgränstillstånd 2.2.3.1 Diagram – lastkapacitet utöver egentyngd (qu), övre gränsvärden vid maximal armering Kurvorna är redovisade i säkerhetsklass 3. Vid brytpunkten i kurvorna är såväl plattornas böj som skjuvkapacitet maximalt utnyttjad. Skjuvkapaciteten blir dimensionerande vid mindre spännvidder och böjkapaciteten vid större spännvidder.


308 av 547


Förutsättningar: Betong: C40/50 Exponeringsklass: XC1 Livslängdsklass: L50

2.2.4 Dimensionering med avseende på bruksgränstillstånd

2.2.4.1 Diagram – spricklast övre gränsvärde. Enligt (BBK 04a) För qsd < qr är plattan osprucken, vilket dock ej är något normkrav. Om qsd > qr kan plattan förutsättas vara uppsprucken, och dess effektiva tröghetsmoment reduceras. Nedböjningen av långtidslast blir i detta fall större än enligt 2.2.5.2.

Förutsättningar: Betong: C40/50 Exponeringsklass: XC1 Livslängdsklass: L50 ? =1,0 => s = k.f ctk

Enligt BBK 04 avsnitt 4.5.3 och SS 13 70 10 tabell 3 2.2.5 Deformationer 2.2.5.1 Diagram – uppböjning vid montering Uppböjning är redovisade för plattor dimensionerade för gränsvärden enligt diagram 2.2.3.1 resp 2.2.4.1.


309 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / HD/F plattor Plattornas uppböjning ligger normalt inom skrafferat område. Vid spännviddsförhållandet l/h > 40 gäller värden nära den undre gränsen. För platta 120/38 gäller dock att uppböjning inom hela spännviddsområdet ligger nära den övre gränsen.

Lagringsförhållanden, lagringstid samt tid för avspänning har stor inverkan på uppböjningen. Redovisade värden är approximativa och får uppfattas som riktvärden. Om dimensioneringslasterna är lägre än gränsvärderna enligt diagram 2.2.3.1 och 2.2.4.1, kan spännkraft och armeringen reduceras. Uppböjning vid montering blir härvid mindre än enligt diagram 2.2.5.1, se beräkningsexempel 2.2.6 (ekv 6). 2.2.5.2 Långtidsutböjning Långtidsutböjning efter montering beräknas med hänsyn tagen till att krympningen i betongen medför ändring i deformationen av uppspänning och egentyngd. Långtidsutböjningen kan om qsd < qr uppskattas ur: (Ekv 4)

Där E = betongens korttidselasticitetsmodul = 35000 MPa och I = tröghetsmomentet enligt tabell 2.2.1. Total utböjning blir Ytot = Ymon + Y (Ekv 5) För qsd > qcr kan plattan förutsättas vara uppsprucken. Långtidsutböjningen kan då blir större än enligt ekvation 4. 2.2.6 Beräkningsexempel Plattor med spännvidden 11 m. Säkerhetsklass 3. Miljöklasser: XC1 Livslängdsklass: L50

Laster: Permanenta laster

Påförda permanenta laster utöver plattans egentyngd Nyttiga laster Bunden lastandel Fri lastandel Lastreduktionsfaktor för vanlig last Lastreduktionsfaktor för långtidslast


g2 = 1,0 kN/m2

qkb = 1,0 kN/m2

qkf = 1,5 kN/m2

? = 0,5 ?l = 0,2

310 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / HD/F plattor Dimensioneringslast i Brottgränstillstånd q = 1,0 + 1,3(1,0 + 1,5) = 4,25 kN/m2 d

Dimensioneringslast i Bruksgränstillstånd qsd = 1,0 + 1,0(1,0 +0,5 • 1,5) = 2,75 kN/m2 Långtidslast ql = 1,0 + 1,0(1,0+0,2 • 1,5) = 2,30 kN/m2 Prova med HD/F 120/27 Brottgränstillstånd: Enligt diagram 2.2.4.1 är övre gränsvärde på lastkapaciteten 8,0 kN/m2 i säkerhetsklass 3. Bruksgränstillstånd: Enligt diagram 2.2.3.1 är övre gränsvärde på spricklast 5,0 kN/m2 . Platta HD/F 120/27 kan väljas. Deformationer: Eftersom dimensioneringslasterna är avsevärt mindre än de övre gränsvärdena för lastkapacitet och spricklast, erfordras ej så stor spännkraft som diagrammen baserats på. Uppböjning vid montage blir därför mindre än enligt diagram 2.2.5.1. Uppböjning kan grovt uppskattas ur diagram 2.2.5.1 och (ekv 6) (Ekv 6)

Där ?qd = 0,8 • qu – qd = 0 i kN/m2 . H och l i m ger ?Ymon i mm C = 0,6 vid HD/F plattor Y mon = Ymon diagr + ?Ymon

Uppböjning av långtidslast, ql , beräknas enligt ekv (4). Antag att kryptalet f = 2,0 fås:

Total utböjning blir: Y tot = 13 + 25 = 12 mm

2.3 Kraftöverföring i fogar 2.3.1 Förskjutningskrafter Plattornas längdsgående kanter är försedda med spår (jmf fig 2.3.1.1) samt i vissa fall även med vertikala förtagningar.

Fig. 2.3.1.1 Förskjutningskrafter kan överföras genom fogarna. Fogbruksgjutning skall utföras enligt elementtillverkarens anvisningar. Skjuvpåkänningen i fogen får uppgå till 0,1 MPa vid släta


311 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / HD/F plattor fogytor och till 0,15 MPa vid fogytor med vertikala förtagningar. Skjuvpåkänningen räknas på tillgänglig foghöjd. I tvärgående fogar skall finnas minst armering AF för sammanhållande resulterande förskjutningskraft F. (Ekv 7)

k = 0,7 i fogar utan förtagningar och 1,2 i fogar med förtagningar.

2.3.2 Avlastade element, linjelaster Vid HDplattor finns möjlighet att genom fogarna avlasta en platta till intilliggande plattor.

Figur 2.3.2.1 Nedanstående överslagsmässiga fördelning av linjelaster och av laster från avlastade plattor kan göras, vid HD/F plattor med b=1200mm. För en mer nyanserad analys hänvisas till respektive elementtillverkare. Last från den avlastade plattan C i fig. 2.3.2.1 får upptas med min 30% av plattorna B och max 20% av plattorna A. En linjelast q enligt fig 2.3.2.1 får upptas med min 50% av en strimla med bredden b = 1,2 m och med max 25% av två strimlor med bredden b. Större linje eller punktlaster på fri plattkant bör undvikas, så länge tvärarmering ej inläggs. Dimensionering i sådant fall sker efter samråd med elementtillverkaren. 2.3.3 HD/F bjälklag fungerande som horisontell skiva Ett bjälklag av HD/F plattor kan med fördel dimensioneras som stabiliserande horisontell skiva. Observera att de enskilda plattorna i detta fall, även vad gäller vertikallast, skall dimensioneras i säkerhetsklass 3. För att bjälklaget skall uppfylla skivfuntionen, krävs att armering inlägges i skivan. Armeringen dimensioneras dels för böjande moment, dels för tvärkrafter. Armeringen bestäms ur: I tvärfogar utmed fasad

(Ekv 8)

Där F h

= Horisontell förskjutningskraft enligt fig 2.3.1.1.

F v

= Vertikal förskjutningskraft enligt fig 2.3.1.1.

k l B L

= Enligt 2.3.1. = Längd på aktuell platta se fig 2.3.3.1. = Skivans bredd, fig 2.3.3.1. Obs värdet på B får ej väljas större än 0,7L. = Skivans längd, se fig 2.3.3.1. = Moment resp tvärkraft i skivan av horisontell last.

M, V


312 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / HD/F plattor I tvärfogar över mittbalk vid bjälklag i två fack, fig 2.3.3.1, inläggs armering AF1 . I detta fall gäller att:

I längsfogar eller i igjutna hålkanaler. (Ekv 9)

k kan om kanalerna räknas som förtagningar väljas till 2,0. b = plattans bredd. Armeringen AFl dras med erforderligt förankring från tvärfogar. Armeringen inlagd i längsfog skall förses med ändkrok. Bjälklagets krymprörelser koncentreras ofta intill de styva delar som utgör skivans ”upplag”, trapphus, tvärväggar. Det är därför inte lämpligt att inom dessa områden okritiskt räkna med värden på skjuvpåkänningen enl. 2.3.1. För att klara skjuvpåkänningen kan det bli nödvändigt att armera ihop vissa plattor tvärs fogen eller att, genom lämpligt utformad fogarmering, överföra skjuvkraften genom kantbalkarna.

Figur 2.3.3.1. Bjälklag fungerande som horisontell skiva. OBS. Inverkan av krymprörelser måste beaktas intill skivans upplag. 2.3.4 Installationer i HD/F plattor Plattorna erbjuder tack vare sina kanaler goda installtionsmöjligheter i längdsled. Kanalerna kan användas direkt för ventilationsluft från utrymmen över och under bjälklaget. Anslutningar till primära ventilationskanaler göres enkel genom hålborrning och med speciellt anpassade anslutningsstosar i kanalerna. För avloppsrör och brunnar utföres i monterade plattor ursparingar genom att hål över en kanal tas upp. Hålen igjutes. Klenare rörinstallationer och elledningar monteras ofta på platsen i kanalerna genom borrade hål och ursparingar. Genom plattorna och därmed kanalernas modulanpassade lägen underlättas projekterings och installationssamordning liksom framtida förändringar. Kanalerna i upprepade plattor kan ”öronmärkas” exempelvis för el, vent, tele samt för förankring av plattan, enl 2.3.3 och 2.4.3. 2.4 Ursparingar, upplagslängder, förankringar


313 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / HD/F plattor 2.4.1 Håltagningsanvisningar Elementen är försedda med hål 8–12 mm för dränering. Hålen placeras ca 1200 mm från plattände i varje kanal. Dräneringshålen lämnas öppna till dess risk för vattenfyllning av kanalerna ej längre föreligger dvs plattorna befinner sig under tatt tak eller motsvarande. Runda hål med diametern = kanalens bredd minus 40 mm, kan borras lämpligen efter montage i centrum kanal. Ursparingar och hål skall placeras inom skrafferade ytor enl. fig 2.4.1.1. Omfattningen av hål och ursparingar beror på plattans utnyttjandegrad. Håltagningar och ursparingar enligt figur kan i en platta ej utföras samtidigt i kant och mittzon. De bör utföras på fabrik före montage. Hållfasthetskontroll skall alltid utföras i samband med håltagningar. Större håltagningar kan kräva extra armering såväl i längd som tvärriktning. 2.4.2 Upplagslängder HD/F plattorna bör ha en upplagslängd a som nominellt är minst: a = 60 mm vid H = 200 mm. a = 80 mm vid H = 270 mm. a = 100 mm vid H = 320 mm. Vid små laster kan upplagslängder enligt ovan reduceras. 2.4.3 Förankring vid upplag Bestämmelser om fortskridande ras kräver att plattorna förankras mot upplaget för en kraft min 20 kN/m. Förankringarna kan inläggas antingen i en igjuten kanal eller i elementfog så att fullgod förankring erhålles. Armering inlagd i elementens längsfogar bör förses med ändkrok. Den armeringen som erfordras för skivverkan, enl 2.3.3 får medräknas som ”rasarmering”. Mer om detta i Svängningar, deformtionspåverkan och olyckslast, 1994, kapitel 4. 2.4.4 Infästningar Infästningar kan göras med expander eller med bandstål i elementfogar. Skjutspik i plattornas uk rekommenderas inte.


314 av 547


Figur 2.4.1.1 Rekommenderade håltagningszon i HD/F plattor 2.5 HD/F Upplagd på balk Då HD/F elementen är upplagda på balkar är deras bärförmåga mindre än då de är upplagda på väggar. Ju styvare balk, desto mindre skillnad, om övriga inverkande faktorer hålls konstanta. Denna skillnad i bärförmåga beror på de tvärgående påkänningar som uppkommer i HD/Felementen då de följer med balkens deformation och därmed på ett eller annat sätt samverkar med balken och deltar i dess lastupptagande funktion. Även om samverkan mellan balk och HD/Felement inte är avsiktlig erhålls i praktiken en oavsiktlig samverkan som måste beaktas. Storleken av de tvärgående påkänningarna påverkas av faktorer som: • Balktyp. • Kontinuerlig eller fritt upplagd balk. • Spännvidder. • Utformningen av anslutningen mellan balk och HD/Felement. • Pågjutning (armerad eller oarmerad). • HD/Felementens tvärsnittsgeometri.

Fenomenet har studerats i två forskningsprojekt (Flexible supports I och II, 1991–1995) vilket resulterat i dimensioneringsanvisningar (Design recommendations, 1995). Ytterligare information ges i fib Bullentin 6; Guide to good practice, Special design considerations for precast prestressed hollow core floors. Vid normala balklängder och med en utnyttjandegrad på ca 60–70% mht HD/Felement tvärkraftkapacitet, se avsnitt 2.2, brukar huvuddragpåkänning vara mindre än tillåten fctd. Man skall alltid göra en kontrollberäkning. fctd = dimensioneringsvärde på betongens draghållfasthet. För dimensionering av HD/Felement mht ”flexible supports” bör elementleverantören kontaktas.


315 av 547


Figur 2.5.1 Deformerat HD/F bjälklag.


316 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor

3 TT/F plattor 3.1 Utformning, tillverkning och armering 3.2 TT/Fbjälklagsplattor 3.3 TT/Ftakplattor 3.4 Fogar 3.5 Infästningar, håltagningar, upplag, förankring 3.1 Utformning, tillverkning och armering TT/F plattorna är utformade med en betongplatta, som samverkar med två symmetriskt placerade balkar. De tillverkas, dels med bredare balkar avsedda för bjälklag, dels med tunnare balkar avsedda för takbjälklag. Normalt är plattornas byggmått 2400 mm. Även plattor med byggmåtten 3000 mm tillverkas. Överslagsdimensionering av dessa plattor kan utföras enligt tabell och diagram för TT/F 240. Plattorna tillverkas i stålformar i spännbädd och förespänns med linor eller tråd. Betongkvaliteten är normalt C45/55. TT/F plattorna har låg egentyngd och stor bärförmåga. Håltagning kan utföras i plattan utan att bärförmågan nämnvärt reduceras. Dessutom kan plattbredden vid behov minskas. 3.2 TT/Fbjälklagsplattor Elementen utförs dels med en 50–60 mm tjock platta vid elementhöjden 20–60 cm, dels med en 90–100 mm tjock platta vid elementhöjden 24–64 cm. Den tunnare plattan kräver vanligen en pågjutning. Pågjutningen kan i bruksgränstillstånd samt under vissa förutsättningar i brottgränstillstånd, se 3.4.3, räknas samverkande med plattan. Elementen avslutas normalt med balkände, normalupplag. De kan också avslutas med kontinuitetsände, kände, eller hakupplag se 3.5.3. Kände förekommer idag endast vid TT/F plattor med H=50 cm och H=60 cm. Variationer i tvärsnittsmått och armering finns för TT/F plattor från olika tillverkare. Från deformations och hållfasthetssynpunkt är dock elementen i stort likvärdiga. Tabell och diagram nedan kan användas oberoende av tillverkare. 3.2.1 Plattyper, data samt övre gränsvärden på momentkapacitet Värdet på Mu är redovisat i säkerhetsklass 3. Med övre gränsvärden menas de värden som fås vid plattor uppspända med maximal spännkraft. Flera olika armeringsvarianter förekommer vid varje plattvärsnitt. Den variant, som ur materialsynpunkt är den mest ekonomiska, har ofta en något lägre bärförmåga än den redovisade. TT/F

Egentyngd g1 kN/m2

240/20 240/30 240/40 240/50 240/60 240/24 240/34 240/44 240/54 240/64

2 2,3 2,7 3,6 3,9 2,9 3,3 3,7 4,5 4,9

I 104 m4 /m

Mcr

Mu

kNm/m

kNm/m

2,3 7,7 17 38 60 4,2 11,5 24 50 79

40 75 130 240 325 50 100 155 290 380

55 120 200 390 530 75 145 230 420 575

Plattornas momentkapacitet i brottgränstillstånd kan normalt ökas något genom att de armeras med flera linor, utan att den totala uppspänningskraften och därigenom ej heller sprickmomentet (Mcr ) ökar. Dimensionering för större moment (Mu) än de i tabell redovisade, bör ske i samråd med elementtillverkaren. Vid tillverkning av TT/F plattor finns möjlighet till inläggning av skjuvarmering. Skjuvkapaciteten behöver därför ej blir dimensionerande inom de lastområden, som diagramen nedan visar. Sprickmoment (Mcr ) ökar med plattans längd. Redovisade värden ger en ungefärlig nivå med avseende på spännförluster och spännvidder. För plattor 240/20–60 med samverkande pågjutning gäller att moment Mcr ligger mellan värdena för /20–60


317 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor resp /24–64 plattorna och att moment Mu ligger något över värdena för 240/24–64 plattorna.

3.2.2 Tvärsektioner och mått för TT/F 240/20–64 resp 300/20–60 TT/F plattornas måttförhållanden varierar mellan olika tillverkare. Plattbredden är i huvudsak lika. Platttjockleken hf1 för TT/F 240/20–60 och 300/20–60 varierar mellan 45–60 mm. Vid TT/F 240/24–64 är hf1 ˜ 90 mm. Balkarnas bredd i uk varierar mellan olika tillverkare från 165 mm i uk för H = 200 till 290 mm för H = 600. Avståndet mellan balkarna är vanligast 1200 mm, men varierar hos några tillverkare mellan 1190 – 1500 mm.

3.2.3 Dimensionering med avseende på brottgränstillstånd 3.2.3.1 Diagram – lastkapacitet övre gränsvärde. Vid maximal spännkraft Kurvorna är redovisade i säkerhetsklass 3. Kurvorna för TT/F 240/2464 kan även tillämpas för TT/F 240/2060 med min 60 mm samverkande pågjutning. Pågjutning medräknas då i plattans egentyngd g1 och ingår således ej i påförda laster. För att pågjutningen skall få räknas samverkande kan krävas fogarmering (jmf 3.4.3). OBS! Vid standardarmering är plattdelen vid elementen 240/2060 dimensionerad för lasten 6,5 kN/m2 .

Förutsättningar: Betong: C45/55 Exponeringsklass: XC1 Livslängdsklass: L50

? =1,0 =>s< k • fctk


318 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor Enligt BBK 04, avsnitt 4.5.3 och SS 13 70 10 och tabell 3. 3.2.4 Dimensionering med avseende på bruksgränstillstånd 3.2.4.1 Diagram – spricklast övre gränsvärde Enligt (BBK, 04a) Streckad kurva gäller för TT/F 240/20–60 med min 60 mm samverkande pågjutning. Pågjutningen är inkluderad i plattans egentyngd. För qsd < qr är plattan osprucken, vilket dock ej är något normkrav. Om qsd > qr kan plattan förutsättas vara uppsprucken och dess effektiva tröghetsmoment reduceras. Nedböjningen av långtidslast blir i detta fall större än enligt 3.2.5.2.

Förutsättningar: Betong: C45/55 Exponeringsklass: XC1 Livslängdsklass: L50 3.2.5 Deformationer 3.2.5.1 Diagram – uppböjning vid montering Uppböjningen är redovisad för plattor dimensionerade för gränsvärden enligt diagram 3.2.3.1 och 3.2.4.1.

För TT/F 240/2060 gäller värden nära den övre kurvan och för TT/F 240/2464 värden nära den undre. Vid spännviddsförhållanden l/H > 35 blir dock uppböjningen mindre än vad kurvorna visar. Lagringsförhållanden, lagringstid samt tid för avspänning har stor inverkan på uppböjningen. Redovisade värden är approximativa och får uppfattas som medelvärden. Om dimensionerande laster i brott och bruksgränstillstånd är lägre än gränsvärdena enligt diagram 3.2.3.1 resp 3.2.4.1, kan spännkraften reduceras. Uppböjningen vid montering blir härvid mindre än enligt diagram 3.2.5.1. Ändringen i uppböjningen (? Ymon) uppskattas ur ekv 6 med C=1,6. För att utnyttja spännbäddarna optimalt kan dock elementtillverkaren välja att överdimensionera vissa plattor. 3.2.5.2 Långtidsutböjning Långtidsutböjningen kan för qsd < qr beräknas enligt 2.2.5.2 ekv 4 och 5 med tröghetsmomentet ( I ) enligt tabell 3.2.1. För qsd > qr kan plattan förutsättas uppsprucken. Långtidsutböjningen blir då större än enligt ekv 4 , om långtidslasten är så stor att dragpåkänningen uppträder i plattans underkant. Vid TT/F 240/2060, med samverkande pågjutning, bestäms uppböjningen vid montering utan hänsyn till pågjutningen. Långtidsutböjningen beräknas enligt ekv 4, varvid tröghetsmomentet ( I ) väljs för TT/F 240/2464, och ql inkluderar tyngden av pågjutningen.


319 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor 3.2.6 Dimensionering av plattor med kände 3.2.6.1 Momentberäkning Vid TT/F plattor med kände kan kontinuitetsarmering inläggas över stöd för att uppta moment M'd , se fig 3.2.6.1.

Figur 3.2.6.1 Fältmomentet Md bestäms med hänsyn tagen till stödmomenten M'd . Momentet får ej överstiga momentkapaciteten enligt tabell 3.2.1. Vid kontroll av plattans spricksäkerhet kan stödmomentet i bruksgränstillstånd M'sd beräknas enligt elasticitetsteori, med lasten ?qk reducerad med 20%. Momentet får ej vara större än M'd enligt ovan. Fältmomentet i bruksgränstillstånd (Msd) beräknas med hänsyn tagen till stödmomenten M'sd. Om Msd < Mcr enligt tabell 3.2.1 kan plattan förutsättas vara osprucken. 3.2.7 Tilläggstyngd för kände Med tillägg avses tyngdskillnaden mellan Tkände och TTände gällande per meter upplag.

Tilläggstyngd för kände och igjutning uppskattas ur: g1 = 30 • H2 H i m ger g1 i kN/meter upplag. 3.2.8 Beräkningsexempel Ett bjälklag enligt figur skall utföras av TT/F element med 50 mm platta. Plattorna pågjuts med 60 mm betong. Vid beräkning av elementens bärförmåga och spricklast räknas pågjutningen som samverkande med TT/F plattan.

Laster: Permanenta laster Påförda permanenta laster, utöver plattans egentyngd

Nyttiga laster


g2 = 1,5 kN/m2

320 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor Bunden lastandel

qkb = 2,0 kN/m2

Fri lastandel Lastreduktionsfaktor för vanlig last Lastreduktionsfaktor för långtidslast

qkf = 4,0 kN/m2 ? = 0,5 ?l = 0,2

Dimensioneringslast i brottgränstillstånd qd = 1,3 qk = 1,3(2,0+4,0) = 7,80 kN/m2. Dimensioneringslast i bruksgränstillstånd qsd = 1,0?qk = 1,0 • 2,0 + 0,5 • 4,0 = 4,0 kN/m2. Långtidslast ql = 1,0?lqk = 1,0 • 2,0 + 0,2 • 4,0 = 2,8 kN/m2. Obs! g2 är i diagram 3.2.3.1 och 3.2.4.1 inkluderad i plattans egentyngd, pga att pågjutningen räknas som samverkande. Bruksgränstillstånd: Prova med platta TT/F 240/60 med samverkande pågjutning. Enligt diagram 3.2.3.1 blir spricklasten för denna platta 5,0 kN/m2 dvs större än q . sd

Plattan är osprucken vid maximal spännkraft.

Brottgränstillstånd: TT/F 240/60 med samverkande pågjutning får ungefär samma lastkapacitet som TT/F 240/64. Enligt diagram 3.2.4.1 kan TT/F 240/64 vid max. spännkraft uppta lasten 11,0 kN/m2 dvs större än qd . Välj TT/F 240/60 med samverkande pågjutning. Deformationer: Dimensioneringslasten är lägre än de gränsvärden som gäller vid max uppspänning. Spännkraften kan reduceras. Uppböjningen vid montering blir då lägre än enl. diagram 3.2.5.1. Uppböjning kan då uppskattas enligt 2.2.6 ekv 6 med C = 1,6. Långtidsdeformationen av lasten g +ql =1,5 + 2,8 = 4,3 kN/m2 uppskattas enl ekv 4. 2

Med g1 = 3,9 kN/m2. (TT/F egentyngd) Och I = 79 • 104 m4 /m (g1 och I enligt tabell 3.2.1). Kryptalet f antas till 2,0. Total utböjning blir: Ytot = 45 + 28,8 = 16 mm 3.3 TT/Ftakplattor

3.3.1 Allmänt Takplattor är jämfört med bjälklagsplattor utförda med tunnare balk och platta och blir därför lättare än dessa. Elementen är dimensionerade för att klara stora spännvider vid små laster. Hak och ribbupplag förekommer (se 3.5.3). Tabell och diagram redovisar dimensioneringsvärden för de vanligast förekommande spända takplattorna. Slakarmerade takelement finns redovisade i avsnitt 6. För dimensionering av dessa hänvisas till (BBK 04), (Betonghandbok konstruktion, 1990a) samt till elementtillverkaren. 3.3.2 Plattyper, data samt övre gränsvärden på moment och tvärkraftskapacitet Moment och tvärkraftkapaciteten är redovisad i säkerhetsklass 3.


321 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor Med övre gränsvärden menas de värden som fås vid plattor uppspända med maximal spännkraft. Flera olika armeringsvarianter förekommer vid varje plattvärsnitt. Den variant, som ur materialsynpunkt är den mest ekonomiska, har ofta en något lägre bärförmåga än den redovisade. TT/FT

Egentyngd g1 kN/m2

2407/40 10/40 12/40 2407/50 8/50 11/50 2407/60

1,7 1,9 2,1 2 2,1 2,3 2,2

I 104 m4 /m

Mcr

Mu

Vu

kNm/m

kNm/m

kN/m

9,3 11,5 13 18 19,7 23 30

80 105 100 120 155 140 160

120 145 145 190 220 260 240

35 45 55 45 50 65 60

3.3.3 Tvärsektioner och mått <

3.3.4 Dimensionering med avseende på bruksgränstillstånd 3.3.4.1 Diagram – spricklast övre gränsvärde. Enligt (BBK 04a) För qsd = qr är plattan osprucken, vilket dock ej är något normkrav. Om qsd > qr kan plattan förutsättas vara uppsprucken och dess effektiva tröghetsmoment reduceras. Nedböjningen av långtidslast blir i detta fall större än enligt 3.2.6.2. Som framgår av diagrammet har vissa klenare plattor lika ellet t o m större spricklast än andra kraftigare. Anledningen härtill är att plattornas sektionsdata och uppspänning varierar mellan olika tillverkare.

Förutsättningar: Betong: C45/55 Exponeringsklass: XC1 Livslängdsklass: L50 ? =1,0 =>s= k • fctk. Enligt BBK, avsnitt 4.5.3 och SS 13 70 10 tabell 3 3.3.5 Dimensionering med avseende på brottgränstillstånd


322 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor 3.3.5.1 Diagram – lastkapacitet övre gränsvärde. Vid maximal spännkraft Kurvorna är redovisade i säkerhetsklass 3. Vid standardarmering är plattdelen i elementet dimensionerad för lasten 4,0 kN/m2.

Förutsättningar: Betong: C45/55 Exponeringsklass: XC1 Livslängdsklass: L50 3.3.6 Deformationer 3.3.6.1 Diagram – uppböjning vid montering Uppböjningen är redovisad för plattor dimensionerade för gränsvärden enligt diagram 3.3.4.1 och 3.3.5.1.

Värdena för plattorna med den smalare balken ligger nära den övre gränsen och för plattor med den bredare balken nära den undre gränsen. Lagringsförhållanden, lagringstid samt tid för avspänning har stor inverkan på uppböjningen. Redovisade värden är approximativa och får uppfattas som medelvärden. Om dimensionerande laster i brott och bruksgränstillstånd är lägre än gränsvärdena enligt diagram 3.3.4.1 resp 3.3.5.1, kan spännkraften reduceras. Uppböjningen vid montering blir härvid mindre än enligt diagram 3.3.6.1. Ändringen i uppböjningen (?Ymon) uppskattas ur ekv 6 med C=2,5. 3.3.6.2 Långtidsuppböjning Långtidsuppböjningen kan för qsd < qr beräknas enligt 3.2.5.2. Tröghetsmomentet ( I ) enligt tabell 3.3.2. 3.4 Fogar 3.4.1 Förskjutningskrafter Vid TT/F element med den tunna plattan samt vid takelement bör förskjutningskrafter i fogar upptas av pågjutningsbetong eller av ingjutna svetsplåtar (se fig 3.412). Vid TT/F med den tjockare plattan och om kanterna är utförda med förtagningar, kan skjuvpåkänningen 0,15 Mpa upptas i fogbetongen i brottgränstillstånd (se fig 3.4.1.2). Fogpåkänningen räknas på tillgänglig foghöjd.


323 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor Sammanhållande förband tvärs fogen dimensioneras liksom vid HD/F plattorna för kraften enl ekv 7. k = 0,7 i fogar utan förtagningar och 1,2 i fogar med förtagningar.

Fig. 3.4.1.1. 3.4.2 TT/F bjälklag fungerande som horisontell skiva Vid plattor utan pågjutning fungerande som horisontella skivor utförs dimensionering i princip lika 2.3.3. Vid plattor med pågjutning är det lämpligt att dimensionera pågjutning som horisontell skiva. 3.4.3 Pågjutning TT/F elementen med den tunnare plattan bör pågjutas om den används som bjälklagsplatta. Pågjutningen får räknas samverkande med plattan vid dimensionering i bruksgränstillstånd. För att pågjutningen skall få räknas som samverkande i brottgränstillstånd kan fogarmering mellan platta och överbetong krävas. Fogarmeringen dimensioneras lämpligen efter reglerna som finns i Betonghandbok Konstruktion, kapitel 3.11 och speciellt avsnitten 3.11:42, samt BBK 04, avsnitt 3.11.3. Intill fri kant skall vid beräknad samverkan alltid inläggas armeringsmängden:

h = pågjutningens tjocklek i meter.

Figur 3.4.3.1 För närmare anvisningar angående samverkan mellan pågjutning och betongplatta hänvisas till resp. elementleverantör samt till “Skjuvfogar i samverkande betongkonstruktioner“ (Betongelementföreningen, 1986 rev 1996).


324 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor 3.4.4 Avlastade element Trots att TT/F har en relativt liten styvhet i tvärriktningen finns viss möjlighet till avlastning. Detta gäller speciellt vid element med den tjockare plattan och vid pågjuten ytbetong. Avlastningens storlek beror på lastnivån samt på ytbetongens tjocklek. Dimensionering bör ske i samråd med elementtillverkaren. 3.5 Infästningar, håltagningar, upplag, förankring 3.5.1 Infästningar Infästningar med ingjutna skruvfästen och plattstål (fästplåtar) göres på fabrik och kan placeras i uk balk, i balksidor och plattan. Infästningar efter montage utföres med expander och/eller skjutspik. Skjutspik kan ej användas i uk balkar. Inhängning av undertak kan utföras med bandstål i elementfogar. 3.5.2 Ursparingar Ursparingar upp till 400 • 400 mm kan utföras utan att särskild kontrollberäkning erfordras. De kan med fördel utföras på byggplatsen. Ursparingar kan utföres med kantmått (n • 200) mm och levereras antingen färdig eller förberedd mellan armeringsnät och plattans underkant. Armeringsnätet i ursparingen kan med fördel ligga kvar och användas som skyddsnät under montage. Ursparingar i kändar placeras med hänsyn till den statiska armeringen, vilket vid större hål medför kontroll av tvärkraftskapacitet. 3.5.3 Upplag TT/F plattorna utföres med i huvudsak tre alternativa ändutformningar som ger olika upplagssätt: Normalupplag (ribbupplag), uppläggning mot plattans balkände (se fig 3.5.3.1a). Vid uppläggning mot ensidig flänsbalk måste inverkan av tvångskrafter beaktas. I fig 3.5.3.1a vill lasten vrida flänsbalken medurs, medan plattans balkände av spännkraften vill vrida moturs. Upplaget dimensioneras antingen så att rörelse kan ske eller så att tvångskrafterna kan upptas. Hakupplag eller tungupplag (fig 3.5.3.1b). Kontinuitetsupplag vid kände (fig 3.5.3.1c).

Figur 3.5.3.1a

Figur 3.5.3.1b


325 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / TT/F plattor

Figur 3.5.3.1c 3.5.4 Förankring vid upplag Enligt handboken Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast, skall plattorna mht fortskridande ras förankras mot upplaget för en kraft min. 20 kN/m.


326 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Plattbärlag Halvprefab: Stomsystem med skalvägg och plattbärlag Ett alternativ till den platsgjutna stommen är byggsystem med skalvägg och plattbärlag. Detta byggsystem förenar det bästa hos platsgjutna och prefabricerade betongstommar. Fördelarna är kort stombyggnadstid, flexibilitet och ytfinish, samt bättre byggarbetsmiljö och hög kvalité. Genom att utnyttja samverkande balkar och pelare i systemet, kan man åstadkomma stora öppna ytor och spännvidder. Byggsystem med skalvägg och plattbärlag kan användas för bostadshus, kontorshus, sjukhus och skolor.

Plattbärlag Allmänt Plattbärlaget är ett lätt bjälklagselement anpassat för ett rationellt utförande av platsgjutna bjälklag. Plattbärlaget består av en 40 50mm tjock konstruktionsarmerad (i en riktning) betongskiva, (prefabricerad) med slät och porfri undersida vilket gör den färdig för målningsbehandling direkt. Vid leverans är plattbärlagen förberedda för installation och håltagning genom att eldosor, ventilationsstosar och ursparingar är monterade i fabrik. Plattbärlagen har ingjutna armeringsstegar som utnyttjas där så erfordras för att erhålla tillräcklig skjuvkapacitet mellan plattbärlag och platsgjuten betong. Armeringsstegarna utnyttjas även för lyft och hantering utav plattbärlagen, samt att dom har en uppstyvande funktion i gjutskedet på byggplatsen (bärning mellan bockryggar). På arbetsplatsen armeras längsfogarna normalt mellan plattbärlagen med särskilda skarvnät (normalt b=500, N6150). Pågjutning till önskad bjälklagstjocklek görs efter att installationer och(ev tvär) armering har kompletterats Mått Elementen är i standardutförande 2,4m breda, minsta bredd är beroende av elementlängden, dock minst 0,5m. Element smalare än standardmått kallas ”passelement” och ansluter med sin sämre kant över vägg (”passelement” placeras aldrig mellan två standardelement). Längden (spännvidden) kan tekniskt sett utföras upp till 12m beroende på upplag mm. Vid längder över 10m bör leverantören kontaktas före projektering påbörjas. 4.3 Dimensionering Bjälklaget utförs med förutsättningen att plattbärlaget tillsammans med platsgjutningen fungerar som en monolitisk konstruktion med samma egenskaper som ett platsgjutet bjälklag. Således kan momenten beräknas som enkelspänd i en riktning med två eller flera stöd alternativt som korsarmerad platta enligt metodanvisningar/FEMberäkning. Plattbärlagen är ifrån fabrik försedda med erforderlig längsgående armering, vid fyrsidig uppläggning och vid pelardäck placeras utav beställaren konstruktivt verkande tvärarmering på plattbärlagen, utförs av beställaren enligt plattbärlagsleverantörens anvisningar. För partier runt pelare krävs särskilda armeringslösningar, samt fogskjuvarmering efter tvärkraftskurvan mellan plattbärlag och pågjutning (normalt sett så räcker stegarna till detta). Plattbärlagen tillverkas i C30/37 betong, vid dimensioneringen baseras beräkningarna på den lägsta betongkvalitén utav plattbärlagets och pågjutningens. Då snabb uttorkning (lågt vct) önskas utav beställaren måste ev extra krymparmering i pågjutningen beräknas och placeras utav beställaren. 4.4 Spännvidder Exempel på spännvidder och erfoderliga tjocklekar: FIGUR 4.5 Upplag Normalt läggs plattbärlagen upp 1520mm på den bärande konstruktionen, se exempel nedan.Upplagen är anpassade för att in krocka


327 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Plattbärlag med uppstickande armering och övrigt ingjutningsgods, ovanstående upplag är önskvärt för att slippa tätning vid pågjutningen. Upplag noll kan också utföras, dock med speciella krav på avstånd till första bockryggen, se figur nedan Lk. Bjälklag Spännvidd Spännvidd Brandklass* Luftljudsisolering Rw Stegljudsnivå** (mm) (m) (m) (dB) Lnw (db) 220 67 68 R60/R120 54 58 240 6, 57,? 89 R60/R120 55 58 250 78 89 R60/R120 56 58 * beroende på täckskikt och belastning ** med en övergolvkonstruktion bestående av linolium klaras krven för ljudklass C, L nw 58 dB 4.6 Montage Med en full billast, bil och släp 24m, kan cirka 280340m2 plattbärlag levereras. Plattbärlagen lagras i färdiga stuvar och levereras i rätt montageordning till arbetsplatsen. Normal montagetid, efter uppbockning och utsättning, är 23h per full leverans och utförs utav två man. Littererade montageplaner med bockryggsplaceringar (se figur nedan) utritade erhålles ifrån plattbärlagsleverantören.


328 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Pågjutning

5 Pågjutning 5.1 Allmänt 5.2 Belastningstålighet och sprickbildning 5.3 Projektering 5.1 Allmänt Det primära med pågjutning eller avjämning är att bjälklaget skall uppnå en tillräckligt plan och jämn yta, som antingen utgör en färdig golvyta eller underlag för ett ytskikt. Den avjämnade bjälklagskonstruktionen skall också klara av de belastningar den utsätts för. Redan i den tidiga projekteringen av husets stomme är det viktigt att avjämningen beaktas. Speciell hänsyn skall tas till betongelementets uppböjning vid montage, jämte om det är frågan om en pågjutning eller en avjämning, när bjälklagets totala tjocklek bestäms. 5.1.1 Avjämning Avjämningar är i regel inte avsedda att samverka konstruktivt med prefabbjälklag. Den primära funktionen är att göra ett bjälklag plant och jämt. Det finns två vanligt förekommande avjämningar: • Självutjämnande avjämningsmaterial som flyter ut och bildar en slät yta utan bearbetning. I regel erfordras någon efterkomplettering. Material läggs i skikttjocklekar 5–30 mm. • Grövre avjämningsmaterial har vissa flytegenskaper, men de måste bearbetas vid läggning och oftast efterbehandlas. Krympningen då materialet härdar är mindre än den är för självutjämnande. Läggs i skikttjocklekar 5–30 mm 5.1.2 Pågjutning Pågjutning med betong kan göras med eller utan hänsyn till samverkan. Den läggs i tjocklekar 30–70 mm, och med hållfasthetsklass mellan C25/30 och C30/37. För att kunna tillgodoräkna samverkan mellan prefabbjälklag och pågjutning krävs ofta armering. Vanligt är att pågjutningen vacuumbehandlas, för att på så sätt förbättra hållfastheten och minska krympningen. Samverkanskonstruktioner är vanliga på plattbärlag och TTkassetter. Dimensionering av fogskjuvarmering enligt 3.4.3 för TT/F element och enligt 4.2 för plattbärlag. 5.2 Belastningstålighet och sprickbildning Kravet på belastningstålighet fastställs av två principiellt olika skäl: • Avjämningen skall klara de yttre belastningar den utsätts för. • Materialet skall tåla den krympning det utsätts för, så att inte funktionsdugligheten påverkas av krympsprickor, vidhäftningsbrott, sk bom och kantresning. Materialets förmåga att klara de inre spänningar som krympningen orsakar beror på flera faktorer: • Cementtyp. Aluminatcementbaserade material möjliggör lägre krympning än material som är baserade på portlandscement. • Skikttjockleken. Krympkraften ökar med ökad tjocklek. • Stenstorlek. Större stenstorlek ger mindre krympning. (maximal stenstorlek skall vara mindre än 1/3 av betongskiktets tjocklek). • Vct (vattencementtalet). Mindre vattenmängd ger mindre krympning. • Mängd cement. Ju större cementhalt desto större krympning. • Vidhäftning mellan avjämning och prefabbjälklag. • Ytdraghållfastheten i underlaget.

5.2.1 Krympsprickor Ett tillräckligt krav på frihet från bom tycks vara, att ytdraghållfastheten i underlaget och vidhäftningen mellan underlaget (prefabbjälklag) och avjämningen, skall vara större än 1 MPa för de vanligaste avjämningsmaterialen. Fig 5.2.1 visar möjliga spänningar vid en krympspricka. De plastiska krympsprickorna kan reduceras med polypropylenfiber inblandad i pågjutningen (fiberarmerad pågjutning).


329 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Pågjutning

1. Trolig dragpåkänning i pågjutning längs en 2. Trolig skjuvpåkänningsfördelning vid krympspricka. gränsskiktet mellan bjälklag och pågjutning. Krympningen är större närmare ytan eftersom uttrokningen går snabbare där.

3. Trolig dragpåkänningsfördelning i gränsskiktet mellan bjälklag och pågjutning.

4. Vidhäftningsbrott, sk bom och kantresning vid krympspricka pga påkänningar som krympningen orsakar.

5.2.2 Sprickor orsakade av stommens rörelse Längs med plattupplag bildas ofta sprickor, orsakade av stommens rörelse. Sprickbildningen kan emellertid begränsas, med en tjockare pågjutning, med armering över plattupplag och bättre betongkvalitet.

5.3 Projektering 5.3.1 Aspekter på den övergripande projekteringen Under projekteringen måste en rad parametrar som påverkar byggnadens utformning beaktas. Vad gäller avjämning av bjälklaget, är följande aspekter viktiga: • Avjämningens tjocklek. • Våningshöjden måste anpassas efter avjämningen och den nedböjning denna orsakar. • Bjälklagsplattans uppböjning. • Nedböjningen eller deformationen av de balkar, pelare och bärande väggar, som bär bjälklaget. • Pågjutningen eller avjämningen måste anpassas efter de belastningar den kommer att utsättas för, vad gäller kvalité och tjocklek. • Korsande spännviddsriktningar. • Plushöjder vid trapphus, angränsande byggnader och byggnadsdelar. • Långa och korta bjälklagsplattor intill varandra. • Utrymme för ytskikt, exempelvis terrazzo i trapphus, klinker och marmor och för eventuella installationsgolv eller flytande golv etc.

5.3.2 Uppböjning och plattornas deformation Då förespända bjälklagsplattor lyfts på plats har de en viss uppböjning (överhöjning). När plattan legat upplagd en tid har uppböjningen på grund av egentyngd och bygglaster minskat. När sedan plattan belastas med pågjutningsskiktet och permanenta laster sker en ytterligare minskning, eventuellt så att plattan böjer ner. Den slutliga ned eller uppböjningen inställer sig efter lång tid. Deformationsförloppet skall därför noga beaktas i alla skeden redan vid projekteringen.


330 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Produkter

6 Produktsammanställning 6.1 HD/F och TT/F plattor Användning sområde

Produkt

Spv område

Förespända hålplattor HD/F

Bjälklag med måttliga laster, exempelvis bostadshus, skolor, kontor, vårdbyggnader och lättare industrier.

Förespända TT bjälklag TT/F

Bjälklag för stora laster, exempelvis 4–22 industrier, lager, parkeringshus, sjukhus m och affärshus.

Förespända TT Takplattor för exempelvis industrier, takplattor TT/FT lager, varuhus och sportanläggningar.

4–18 m

Lastkapacitet q u

Betong kval

Armering

5 kN/m 2

C40/50

Spännlinor

större än 5 kN/m 2

C45/55

Spännlinor

C45/55

Spännlinor

10–22 2 kN/m 2 m

6.2 Övriga bjälklags och takplattor Produkt

Användning sområde

Lastkapacitet Spv q u område

Betong kval

Armering

Förespända TTtakplattor H=180 TT/FT

Takplattor med måttliga laster.

6–7,2 m

1,8 kN/m 2

C45/55

Spännlinor

Slakarmerade TTtakplattor TT/T

Takplattor för exempelvis industrier, skolor och idrottshallar.

5–7,2 m

1,5 kN/m 2

C35/45

Ks600ST, B500BT

Slakarmerade TT bjälklagsplattor, TT

Bjälklagsplattor för medelstora laster, exempelvis industrier, kontor och lager.

4–7,2 m

10 kN/m 2

C35/45

Bs700,NPs500

Förespända plana massiva plattor D/F

Bjälklagsplattor för måttliga laster, exempelvis bostäder, kontor och skolor.

6–9,6 m

4 kN/m 2

C45/50 Spännlinor C45/55

Slakarmerade massiva plattor, D

Bjälklagsplattor för måttliga laster, exempelvis bostäder, kontor och skolor.

3–6 m

4 kN/m 2

C30/37 NPs500 C45/55 NPs 700

Slakarmerade plattbärlag: För samverkande pågjutning. Standardbredd 2400 mm, plattjocklek >= 45 mm. Bjälklagstjocklekar valfritt lika platsgjutet.

Bjälklag för användningsområden lika platsgjutet.

2–8 m

Lika platsgjutet

C20/25 Nps500 och C35/45 svetsade armerings balkar

Slakarmerade plattbärlag: För samverkande pågjutning. Stadardbredd 1200 mm, plattjocklek >= 70 mm. Bjälklagstjocklekar valfritt lika platsgjutet.

Bjälklag för användningsområden lika platsgjutet.

5– 10,5 m

Bättre en platsgjutet

C45/50 Nps500 som C45/55 tvärarm ering, spänn linor som huvud armering och svetsade armerings balkar


331 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Produkter Förespända bjälklagsplattor Bjälklagsplattor för med horisontell nockdel STT/F stora spännvidder, exempelvis Phus och lagerbyggnader.

10–18 4 kN/m 2 m

C45/55

Spännlinor

Förespända takplattor, NTT/FT

Takplattor för stora spännvidder, exempelvis industrier, lager och varuhus.

13,2– 26,4 m

4 kN/m 2

C45/55

Spännlinor

Förespända plattor med sadelform: STT/F Lutning: 1:40 Nockhöjd: 700880

Takplattor för stora spännvidder, exempelvis industrier, lager och varuhus.

Upp till 33,6 m

2–4 kN/m 2

C45/55 Spännlinor C54/65 C60/75


332 av 547

Konstruktion / Bjälklag och tak / Litteratur

7 Litteratur BBK04. Boverkets handbok om betongkonstruktioner. Karlskrona: Boverket. BBR. (2002). Boverkets byggregler, BFS 1993:57 med ändringar till och med 2002:19. Karlskrona: Boverket. BKR. (2003). Boverkets konstruktionsregler, BKR byggnadsverkslagen och byggnadsverks förordningen. Karlskrona: Boverket. Betonghandbok Konstruktion. (1990a). Utgåva 2. Solna: Cementa och Svensk Byggtjänst. Betonghandbok Konstruktion. (1990b). Utgåva 2. Diagram och tabellbilaga. Solna: Cementa och Svensk Byggtjänst. Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast. (1994). Karlskrona: Boverket. Skjuvfogar i samverkande betongkonstruktioner. (1986 rev. 1996). Stockholm: Betongelementföreningen. Special design considerations for precast prestressed hollow core floors, guide to good practice, fib bullentin 6. Shear resistance of prestressed hollow core slabs on flexible supports. Matti Pajari, Espoo 1995, Technical Research Centre of Finland, VTT publications 228. SSEN 1168, kommande produktstandard för håldäck. SSEN 13224, kommande produktstandard för TTplattor.


333 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Inledning

1 Inledning 1.1 Allmänt 1.2 Målgrupp, målsättning 1.3 Beteckningar 1.1 Allmänt Föreliggande häfte i Betongelementföreningens handbok ”Bygga med prefab” behandlar olika typer av bärande och icke bärande väggelement samt fogar i anslutning till väggelement. Häftet behandlar väggelement enbart ur teknisk synpunkt. Väggens estetiska egenskaper behandlas på annan plats i föreningens handbok. 1.2 Målgrupp, målsättning Häftet vänder sig främst till projektörer, arkitekter, konstruktörer och installationskonsulter, men också till kalkylerare, inköpare, förvaltare och beslutsfattare inom byggsektorn. Häftet är en sammanställning och bearbetning av medlemsföretagens produktinformation och tekniska data för olika typer av väggelement samt en bearbetning med avseende på BKR. Med hjälp av informationen under respektive avsnitt i detta häfte är det avsikten att projektören under olika förutsättningar skall kunna: Välja mellan olika ytkombinationer Välja elementstorlekar Bestämma väggskivornas tvärsnittsdimensioner Bestämma lägen för fönster, dörrar mm Välja en lämplig fogutformning 1.3 Beteckningar H = väggskivans tjocklek LC = väggens knäcklängd Övriga beteckningar förklaras på resp ställe i texten.


334 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Väggens funktion

2 Väggens funktion i byggnaden Massivelement Sandwichelement Skalväggar Volymelement Betongelementindustrin har utvecklat många system för byggande med fasader och stommar i betongelement anpassade till alla typer av byggnader. Systemen medger stor flexibilitet beträffande byggnadernas utformning. Beroende på vilket stomsystem man väljer kan väggar av betongelement ingå med bärande eller icke bärande funktion. Bärande väggelement kan uppta såväl horisontal som vertikalkrafter, eller kombinationer av dessa. Det är vanligt att väggelementen ingår som en del i byggnadens stabiliserande system, tillsammans med bjälklagselementen. Man kan indela betongelementstommarna i två huvudgrupper: Pelare/balksystem Bärande väggsystem Som framgår av figurerna 2.1 till 2.5 kan väggelementen ingå i systemen på olika sätt. De två systemen kan även kombineras inom samma byggnad. Massivelement Betongelement som består av en enkel skiva, som antingen är avsedd att utgöra fasadbeklädnad på en yttervägg eller att själva beklädas med ett annat fasadmaterial. Massivelement kan vara bärande eller icke bärande och förekommer också ofta som innerväggar. Beklädnadselement är normalt inte bärande. De monteras oftast på bakomliggande stomme genom upphängning i ”hängslen” eller vilande på konsoler. Det är viktigt att rostskyddet beaktas vid val av upphängningsanordning. Fönsterbröstningar, balkongfronter och ytterväggar till kallutrymmen är andra exempel på massivelement. På ett massivelement kan isoleringen vara fastgjuten från fabriken (s k halvsandwich). Fasadmaterialet (t ex fasadtegel) kan sedan monteras på ingjutna konsoler och fixeras med rostfria kramlor.


335 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Väggens funktion

2.2 2.4 2.5

2.1

2.3

Figur 2.1. Liggande väggelement på pelar/balkstomme Figur 2.2. Stående väggelement på pelar/balkstomme Figur 2.3. Bärande fasadelement Figur 2.4. Bärande innerväggar Figur 2.5. Bärande fasadelementhallbyggnad

Figur 2.6. Exempel på upphängning av bekl.element. Sandwichelement


336 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Väggens funktion Sandwichelement består av två betongskikt, som är förbundna sinsemellan med ingjutna, rostfria fasadankare, förbindelsestegar eller liknande. Mellan betongskikten ligger isoleringen som vanligtvis är cellplast eller mineralull. Detta är tekniskt och ekonomiskt sett det mest fördelaktiga fasadelementet, eftersom hela väggen blir färdig på en gång. Sandwichelement är oftast våningshöga, men tillverkas även som bröstningselement, som socklar eller i stora dimensioner för t ex industribyggnader. Om fönstermontaget sker redan på fabriken blir byggnadens klimatskydd komplett vid elementmontaget. Erfarenheten visar att skador från transport och montage på fönstren blir mycket små. Det finns olika sätt att anbringa fönster i elementet, nedan visas ett par exempel på utförande.

Figur 2.7 och 2.8. Infästning av fönster Sandwichelementet kan förses med ingjutningar för olika typer av installationer, men det är fördelaktigare att placera dessa lätt åtkomligt i andra konstruktionsdelar. Det är lätt att utföra brand och ljudtätningar och anslutningar till mellanväggar. Insidan kan utföras så slät att den kan ytbehandlas med minimal underbehandling. Utsidan kan utföras med ett näst intill obegränsat antal olika färger, strukturer och ytbehandlingar. Skalväggar Skalväggen är en ”halvprefabprodukt” som består av två betongskivor 5065 mm tjocka med en luftspalt emellan. Väggen används oftast tillsammans med plattbärlag, varvid man platsgjuter såväl väggens luftspalt som plattans pågjutning. De båda väggskivorna förbinds med armeringsstegar som dimensioneras för formtrycket vid igjutningen. Denna väggtyp används framför allt till innerväggar i bostäder, källarytterväggar och till skyddsrum.

Figur 2.9. Skalvägg/plattbärlag


337 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Väggens funktion Volymelement Volymelement kan bestå av väggar, golv och tak i ett enda element. De tillverkas för flera olika ändamål, t ex skyddsrum, hisschakt och våtrumsenheter.


338 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Projektering

3 Projektering 3.1 Allmänt 3.2 Formbyggnad 3.3 Faktorer som styr elementstorlekarna

3.1 Allmänt För att åstadkomma ett arkitektoniskt och ekonomiskt bra resultat bör arkitekten ta kontakt med elementtillverkaren på ett så tidigt stadium som möjligt. Arkitekten kan då få matnyttiga råd, både före och under projekteringen, vilket resulterar i en intressant arkitektonisk utformning i kombination med god ekonomi för byggherren. Det kostar obetydligt mer att ge en fasad karaktär genom spel med former och färger, bara projektören informerar sig om hur gjutformarnas uppbyggnad påverkar kostnaderna. Detta är en regel med få undantag. Ett sätt att få mera tid till projektering och samordning är att förupphandla betongelementleveransen. Då kommer också elementfabriken in i ett skede som ger möjlighet att planera produktion och leverans mer ekonomiskt. Risken för oväntade extrakostnader minskar. I samråd med projektören utför sedan elementfabrikens konstruktörer de handlingar som behövs för tillverkningen.

Figur 3.1. Kostnadsrelationer mellan komplett yttervägg med olika betongytor

3.2 Formbyggnad Tillverkning av betongelementfasader sker oftast i liggande form. Innerväggselement tillverkas däremot även i paket eller batteriformar. Tillverkningscykeln är normalt en gjutning per form och dag. Vid större serier använder man gärna formar av stål. Vid mindre serier går det bra med trä, vilket är fördelaktigt framförallt i formar som ofta ändras och kompletteras. Ytstrukturen påverkar också formens uppbyggnad. En yta med frilagd ballast lägger man normalt mot formens botten, medan en handbearbetad yta naturligtvis måste vara vänd uppåt. Ytkombinationer Olika betongelementytor kan kombineras med varandra inom samma element. I princip går de flesta kombinationer att utföra, men några kan vara komplicerade och dyra. Normalt är det svårt att kombinera


339 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Projektering motgjutna ytor (matrisgjutna, frilagd ballast etc.) med bearbetade ytor (borstade, krattade, rollade etc.) på samma elementsida. Däremot är det lätt att kombinera profilerade ytor, matrisgjutna ytor och ytor med frilagd ballast med varandra. Stålglättade ytor går bra att kombinera med olika typer av bearbetade ytor. Det är svårt att ändra formen om den skall förstoras. Kanske hela formbottnen då måste göras om. Att minska en form innebär i allmänhet bara att lägga i en ursparing. Därför är det inget stort fel om enstaka element är mindre i förhållande till flertalet, däremot bör inte enstaka större element förekomma. Seriernas storlek Ett stort formutnyttjande sänker styckekostnaden för elementen. Det gäller alltså att hålla sig inom ett fåtal elementvarianter. Med enkla medel kan man i allmänhet minska antalet elementtyper. Det är bättre att utföra variationer inom elementen än att variera elementstorlekarna. Om man däremot har en lång serie av en viss elementtyp kan gjutformen tåla en hög tillverkningskostnad. Elementens storlek bör ägnas särskild uppmärksamhet av flera skäl. Det gäller att få en god totalekonomi med hänsyn till aktuell formutrustning, tillgängliga transport och montageresurser. Större element minskar inte bara montagetiden utan även infästnings och fogningskostnaden. Här gäller det att förena god ekonomi med god arkitektur. Detaljer Fönstren är en integrerad del av fasaden. Projektören bör därför studera alla fönsterdetaljer samtidigt med fasadutformningen. Infästningsdetaljer bör generellt vara enkla, billiga och möjliggöra både ett enkelt montage och utbyte av fönster. De skall också kunna ta upp rörelser och medge tillräckliga toleranser. Generellt bör man sträva efter att ställa elementen på sockel, hellre än att hänga upp dem på bärande stomme eller väggskiva. Faslister Möjligheterna att tillverka element med ”skarpa kanter” är beroende av formtyp och tillverkningsmetod. Det är därför viktigt att man beaktar dessa faktorer jämte fogutformning, risk för transportskador mm, vid fasning av elementens kanter.

3.3 Faktorer som styr elementstorlekarna På elementfabrikerna är tillverkningsbordens och formarnas storlek begränsande faktorer, liksom krankapacitet och lyfthöjd. De flesta fabriker klarar att tillverka element med längder upp till 7,2 meter. Enstaka fabriker har kapacitet upp till ca 14 meter. Elementens höjder bör understiga 3,8 meter och tyngden 100 kN (10 ton). Undantagsvis kan tillverkning av element upp till ca 4 meters höjd och ca 200 kN (20 ton) förekomma. Under transporten styr tillgången på fordon samt fri höjd under vägportar elementhöjden. Element som transporteras stående på en normal trailer bör ej vara högre än 3,4 meter för att kunna passera under viadukter och ledningar. Specialtransporter med ”låglastande” trailers kan dock klara högre element. Vid montaget anpassas krankapaciteten normalt efter framkomlighet och elementvikter.

Dimensioner Ur tillverkningssynpunkt varierar möjliga maxdimensioner för olika elementtyper mellan olika fabriker. I figurerna 3.3ag visas den ungefärliga kapacitet som betongelementindustrin har. Skivtjocklekarna kan variera beroende på önskad bärförmåga, exponeringsklass, ytstruktur, profilering och ingjutningsdetaljer. Det är normalt sett billigare att öka skivtjockleken än att använda rostfri armering vid behov av större täckskikt. Några minimimått Nedan ges några minimimått vid t ex dörrplacering mm i väggelement. Dessa mått kan variera något beroende på våningsantal, belastning, stabiliserande funktion, hantering mm.


340 av 547


Figur 3.2. Några minimimått

Toleranser Elementen måste hålla en viss måttnoggrannhet för att passa in i huset. Detta anges med toleranser. Man bör sätta toleranser med tanke på estetik, funktion och tillverkningsmetod. Använd helst standardiserade toleranser, se under kapitlet ”Toleranser”. Modulsamordning Om man tillämpar en konsekvent modulsamordning vid projekteringen vinner man flera fördelar såsom lättare samordning mellan projektörer/producenter/entreprenörer, mer resurshushållande byggverksamhet och valfrihet mellan olika komponenter/byggsystem.

a. Sandwichelement, bärande


341 av 547


b. Sandwichelement, icke bärande

c. Skalvägg

d. Liggande sandwichelement, för industrifasader


342 av 547


e. Enkelelement

f. Batteriformsgjutna innerväggar

g. Stående väggelement med förstyvningsben

Figur 3.3ag. De angivna måtten avser element som kan tillverkas av flertalet elementfabriker. Mått inom parantes avser element som kan tillverkas på någon eller några fabriker. Angivna mått kan inte alltid utnyttjas pga begränsningar i vikt, transportkapaciteter etc.


343 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Bärförmåga

4 Bärförmåga Nedan redovisas ett antal kurvor över bärförmågan hos standardarmerade väggar. Väggskivan kan vara antingen en bärande enkelvägg eller den bärande skivan i ett sandwichelement. Nedanstående diagram beskriver översiktligt bärförmågan hos tre olika väggtjocklekar 120,150 och 200 mm. Förutsättningar i övrigt: Betonghållfasthet: C30/37 Armering: Rutnät Ø6 s150 B500BE, As =188 mm2 i väggens ut och insida Effektivt kryptal: 2,0 Säkerhetsklass: 3 Toleranser: Tvärsnittshöjd(H) +/ 5mm, effektiv höjd(d) +/ 10 mm.


344 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Nedsmutsning

5 Skydd mot nedsmutsning 5.1 Permanent klotterskydd 5.2 Offerskydd Alla fasader drabbas av nedsmutsning. Luftföroreningar avsätter sig på fasaderna vid torrt väder. Slagregn omfördelar sedan smutsen olika mycket beroende på fasadens utformning och regn, resp vindförhållanden. Vidare påverkas fasader i olika grad av klotter. Nedan behandlas de tekniska möjligheter som finns att bemästra oönskad påverkan i form av nedsmutsning och klotter. 5.1 Permanent klotterskydd Det finns produkter som skyddar mot både klotter och fläckar som kan uppstå i samband med affischering. Det finns möjlighet att förse skyddet med pigment så att man får en färgläggning av ytan i samband med klotterskyddet. Borttagning av klotter sker med speciell rengöringsvätska som är anpassad till det underliggande skyddet. Beträfande närmare information om dessa produkter hänvisas till elementleverantören. 5.2 Offerskydd Ett offerskydd innebär att man belägger ytan med en skyddsfilm som sedan avlägsnas tillsammans med klottret. Detta innebär att man måste behandla ytan på nytt efter varje rengöring.


345 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar

6 Fogar 6.1 Allmänt om fogarnas teknik 6.2 Beräkning av fogbredd 6.3 Fogkonstruktioner 6.4 Fogtätningsmaterial 6.5 Allmänna rekommendationer vid fogning 6.6 Beräkningsexempel 6.7 Typlösningar 6.8 Utförandeteknik vid nyproduktion 6.9 Kort om kalkylmetoder 6.10 Förfrågningsunderlag

En elementfasad innehåller naturligtvis fogar. Fogarna är självklara, men de kan vålla problem om man inte tar hänsyn till dem redan på skisstadiet. Om man gör det blir fogarna en inspirationskälla, något man använder som en naturlig del av byggnadens linjespel. Fogarna bör därför utformas i samverkan mellan arkitekt och elementkonstruktör. Dessa aspekter på fogarna behandlas på annan plats. I det följande ges rekommendationer av teknisk natur för fogar i elementfasader.

6.1 Allmänt om fogarnas teknik Vid konstruktion och utformning av fogar bör ett stort antal funktioner och faktorer beaktas. Nedanstående förteckning anger de krav och den påverkan som i regel måste beaktas vid fogutformning. • regntätning • anpassning till toleranser och måttfel • vindtätning • anpassning till deformationer • värmeisolering • monterbarhet • kondensskydd • beständighet • ljudisolering • utseende • brandskydd • underhåll och renovering • lastupptagning • ekonomi Viktigast vid konstruktion av fogar är att dimensionera fogen riktigt och att välja lämpligt fogningsmaterial. För att fogtätningen skall fungera på det sätt som avses bör fogbredden inte vara mindre än en viss minimibredd eller större än en viss maximibredd. Det är viktigt att det råder full klarhet kring de faktorer som inverkar på val av fogbredd, nämligen fogrörelser och toleranser. I avsnitt 6.2–6.11 redovisas olika sätt att beakta ovanstående faktorer vid konstruktion av elementfogar.

6.2 Beräkning av fogbredd Fogbredden bestäms i huvudsak utifrån två parametrar, nämligen rörelser i fogen och toleranser. Rörelser mellan elementen förorsakas främst av temperatur och fuktvariationer, krympning och krypning i såväl element som byggnadsstomme. 6.2.1 Rörelser i fogen 6.2.1.1 Temperaturbetingade rörelser Längdändringens storlek kan i de flesta fall beräknas med uttrycket ?L = a•?t•L där

?L = längdändring, mm

a = längdutvidgningskoefficient, °C1 (För betong är a = 11•106. Exempel på avärden för andra material ges i tabell 6.1) ?t = temperaturvariation, ºC L = elementets längd, mm Högsta och lägsta temperatur som kan förekomma i en byggnads ytterhölje varierar av naturliga skäl mycket från en landsdel till en annan. Fasadytans lägsta temperatur beror huvudsakligen på utomhustemperaturen. Den högsta temperaturen hos fasaden är förutom utomhustemperaturen beroende av fasadytans färg och


346 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar struktur. De största temperaturbetingade rörelserna i en byggnad uppträder i regel i fasaderna mot söder och väster. Om fogtätningarna placeras i byggnadens yttre skal räknas i Sverige med årliga temperaturdifferenser på 75°C i ljusa byggnadsverk och 100°C i mörka. Placeras fogtätningarna däremot innanför regntätningen är temperaturdifferenserna betydligt mindre. För en mer noggrann uppskattning av minimi och maximitemperatur se [1]. Material

Längdutvidgningskoefficient a (ºC1 ) Mult. 106

aluminium stål koppar betong lättbetong fönsterglas tegel furu, med fibrerna furu, mot fibrerna akrylplast styv PVCplast

24 12 17 11 7 8,5 6 5 34 ca 70 ca 100

Tabell 6.1. Längdutvidgningskoefficient för några vanliga material 6.2.1.2 Fuktbetingade rörelser Fuktbetingade rörelser förekommer hos material som ändrar sin volym vid ändrad fukthalt. Detta gäller för alla s k hygroskopiska material, som t ex betong, lättbetong, tegel och trä. Rörelsernas storlek är en funktion av fuktinnehållet, vilket i sin tur varierar med den omgivande luftens relativa fuktighet och är därför säsongsmässiga. Materialet krymper då fuktinnehållet minskar och sväller då fuktnivån ökar. Dessa rörelser kallas reversibla. Rörelser kallas irreversibla då de sker enbart i en riktning, t ex i samband med krympning efter en gjutning. För en överslagsmässig bedömning kan den totala krympningen för de vanligaste betongkvaliteterna antas variera inom intervallet 0,2–0,6 promille. 6.2.2 Toleranser


347 av 547


Figur 6.1. Fogbredder beroende av toleranser Totala toleransen, även kallad byggplatstoleransen, utgör summan av tillverknings, utsättnings och montagetoleranser. Den byggplatstolerans som valts vid projekteringen av ett objekt inverkar på val av tillverkningsmetod för byggnadsdelen ifråga, val av utsättningsmetod och val av monteringssätt. Därför bör alltid toleranser bestämmas i samråd med tillverkare och entreprenörer. Vid montaget av en byggnad måste alltid fogbredderna kontrolleras så att inte föreskrivna toleranser överskrids, figur 6.1. I häftet ”Toleranser” i Betongelementhandboken finns det tabeller för bestämning av byggplatstoleranser. Där ges också en utförlig beskrivning av de ingående termerna. Även i HusAMA 98 redovisas tillverknings och byggplatstoleranser för olika material och byggnadselement. Den fogbredd som ska väljas och som anges på ritningar är basfogbredden Fbas = Fmin + Tt + Tu + FR Toleranserna har antagits vara symmetriska, dvs tillverkningstoleranser ± T t, monteringstoleranser ± T m, utsättningstoleranser Tu samt symmetriska rörelser ± FR kring ett medeltillstånd. FR är summan av stomrörelser, rörelser i fasadväggen orsakade av temperatur och fuktvariationer, se figur 6.2. För beräkning av Fmin se beräkningsexempel i kapitel 6.6 sidan 19 samt figur 6.2. Då Fmin bestäms måste också hänsyn tas till praktiska begränsningar t ex bredden på fogningsverktyg. För maximal fogbredd är motsvarande uttryck Fmax=Fmin + 2Tt + 2Tm + 2Tu + 2FR

6.2.3 Dimensionerande fogrörelse Den sammanlagda effekten av de olika rörelseandelarna ger dimensionerande fogrörelse. Storleken och riktningen på de olika delrörelserna är beroende av när och vid vilken temperatur som fogningen sker. Olika typer av rörelsers inverkan på fogbredden framgår av tabell 6.2. Typ av rörelse

Inverkan på fogbredd

sommar

vinter

Temperatubetingade rörelser, fasadelement

+

Irreversibel fuktrörelse, fasadelement

+

+


348 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar Irreversibel fuktrörelse, stomme

Reversibel fuktrörelse, fasadelement

+

Temperatur och fuktrörelse, stomme

+/

+/

Övriga rörelser

+/

+/

Tabell 6.2. Inverkan på fogbredd av olika typer av rörelser + avser ökning och minskning av fogbredden.

Figur 6.2. Flödesschema som beskriver gången vid beräkning av erforderliga fogdimensioner De dimensionerande fogrörelserna måste sedan ställas i relation till fogmaterialets rörelseupptagande förmåga. Därefter kan den erforderliga fogbredden beräknas, t ex enligt flödesschemat i figur 6.2. Figuren visar en omfattande beräkningsgång där det tas hänsyn till toleranser och samtliga faktorer som kan förorsaka en rörelse i fogen. Beräkningen kan i allmänhet avsevärt förenklas och ändå ge ett godtagbart resultat, se beräkningsexempel i kapitel 6.6.

6.2.3.1 Minimibredder vid fogning Vid plastiska och segplastiska fogmassor bör fogbredden inte understiga 8 mm. Vid elastiska fogmassor är minsta fogbredd 5 mm om fogrörelserna tillåter detta.

6.3 Fogkonstruktioner 6.3.1 Principiell utformning av fogar En vägg skall enligt BBR utföras så att uppkomst av skadlig fukt förhindras. Bakom det yttre skyddet ska finnas en dränerings och luftningskanal så att fukt kan avledas utåt. Vidare ska skiktens ångtäthet anpassas så att nedfuktning genom diffusion och konvektion förhindras och att byggfukt och inträngande fukt kan torka ut. Till sist bör fogens värmeisoleringsförmåga vara minst lika bra som väggen i övrigt. I vissa fall måste brandsäkerhetskrav ställas på fasadfogar. Detta innebär att de material som ingår i fogen måste vara klassificerade och godkända ur brandskyddssynpunkt. Vidare ska hela fogen uppfylla samma brandisoleringskrav som väggen i övrigt.


349 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar Regnvatten och vindavvisningen särskiljs, figur 6.3. Den yttre regnskärmen hindrar det mesta regnvattnet från att komma in i fogen. Bakom regnskärmen utformas en väl ventilerad och dränerad spalt. Tryckskillnaden, som kan pressa in vatten i fogen, blir liten över regnskärmen. Den större delen av tryckskillnaden över väggen tas upp i väggens inre del fördelad över vindtätningen och den inre fogtätningen. Tätningarna får en stor beständighet eftersom de är skyddade för påverkan av UVljus, temperaturvariationer, vattenpåverkan etc.

Figur 6.3. Princip för vertikalfog 6.3.2 Utformning av vertikalfog Regnspärren i vertikala fogar utgörs ofta av en fogmassetätning, figur 6.4 a. En annan lösning är att betongelementen tillverkas med vertikala spår i fogsidorna. I spåren monteras en foglist av gummi eller metall, figur 6.4b. Vissa specialprofiler av gummi fungerar tillfredsställande med avseende på vattenavledning i vertikala fogar med plana sidor, figur 6.4c.

Figur 6.4. Regnskärm i vertikala fogar. a) fogmassetätning, b) foglist i vertikala spår i sidorna, c) foglist, specialprofil För att ytterligare försvåra för vatten att passera förbi luftspalten kan elementsidorna utformas med vertikala eller lutande spår. Vattenavledning måste ske utåt. Bakom luftspalten placeras en vindtätning som kan bestå av foglist, fogmassa eller komprimerad mineralull, som uppfyller krav på god täthet. 80 mm komprimerat till nominellt 16 mm. För att undvika att fukt som kommer inifrån kondenserar och ansamlas i fogen får vindtätningen inte utföras diffusionstätare än den invändiga tätningen. Fogen måste dessutom förses med en värmeisolering placerad bakom vindtätningen, så att fogens värmeisoleringsförmåga inte blir sämre än fasadelementens. Den invändiga fogtätningen kan bestå av fogmassa, foglist eller en cementbruksfog. Över alla öppningar i fasadväggar av sandwichkonstruktion, t ex över fönster, utförs en vattenavvisning. 6.3.3 Utformning av horisontalfog De horisontella fogarna kan utformas på flera olika sätt. Ofta är de öppna och med en tröskel där effektiva tröskelhöjden = 70 mm, figur 6.5a. Vid höga byggnader (ca>15 vån) eller vid extremt vindutsatta lägen ökas tröskelhöjden till 100 mm. Konstruktionen gör att ventilation och dränering av den horisontella luftspalten fås på ett enkelt sätt. Öppningen i horisontalfogen får inte vara för smal. Vid fogbredder mindre än 6 mm kan regnvatten som rinner på fasadytan överbrygga öppningen och pressas in i fogen pga tryckskillnaden. Horisontalfogarnas regntätning kan utformas på liknande sätt som vid vertikalfogar, figur 6.5b. Det är viktigt att se till att utrymmet bakom regnskyddet ventileras och dräneras. Horisontalfogarna bör utformas med lutande fogsidor (>30°). Erfarenheter visar att fogar med mindre lutning oftast inte fungerar tillfredsställande.


350 av 547


Figur 6.5. Regnspärr i horisontella fogar, öppen fog med tröskel Fogkryssen mellan vertikal och horisontalfogen brukar utföras så att den horisontella tätningen dras kontinuerligt medan den vertikala tätningen skarvas, se figur 6.6.

Figur 6.6. Vertikala regnspärrens skarvning vid fogkryss, principlösning. I fasader som är försedda med beklädnadsskivor bildas ett sammanhängande luftrum bakom skivorna som förbinder flera fogar. I luftspalten kan det uppstå en strömning och ett tryckfall som kan medföra att vatten pressas in i den öppna fogen mellan beklädnadsskivorna. För att begränsa mängden vatten som pressas in i fogen är det lämpligt att dela upp luftspalten i breddintervall om högst 5 m. I områdena närmast vägg och takhörn är uppdelningen mest motiverad eftersom belastningen av vind kan variera mycket just där. Motsvarande fenomen kan i vissa fall uppstå även vid fasadelement av betong om kanallängderna är stora. Luftspaltens djup mellan regntätningens baksida och vindtätningen bör inte vara för litet. Ett lämpligt mått är 30–40 mm på luftspalten som ska förhindra att inträngande vatten passerar och samtidigt kunna ge plats för omlottskarv av regntätningen om denna består av en foglist.

6.4 Fogtätningsmaterial 6.4.1 Foglister I fasadfogar kan t ex foglister användas. För att uppfylla de funktionskrav som ställs, måste listen ha en god beständighet och lång livslängd i den miljö där den används. I HusAMA 98 indelas foglister enligt tabell 6.3 samt anges exempel på lämpliga användningsområden, tabell 6.4 Grupp

Typ

61 Metallister

611 Metallband

63 Skumlister(med öppna celler)

612 Lister av sammansatta material 631 Skumlister utan lim eller med lim endast på en yta 632 Skumlister med lim på två parallella ytor

64 Cellister (med slutna celler)

633 Skumlister impregnerade med asfalt m m 641 Cellister utan lim eller med lim endast på en yta

65 Lister av massivt gummi, plast osv

642 Cellister med lim på två parallella ytor 651 Klämlister av olika tvärsnitt (slanglister o d)

Tabell 6.3. Indelning av foglister (HusAMA 98, tabell ZSB/4)


351 av 547


Foglister:

611

612

631

632

633

641

642

651

ZSB.1211

Tätning av utvändiga rörelsefogar i yttervägg med foglist

X

X

X

ZSB.1212

Tätning av invändiga rörelsefogar i yttervägg med foglist

X

ZSB.1213

Tätning av rörelsefogar i innervägg med foglist

X

X

X

X

X

X

X

X

ZSB.1215

Tätning av invändiga rörelsefogar i ytterbjälklag med foglist

X

X

X

X

X

X

X

Tabell 6.4. Exempel på lämpliga användningsområden för olika foglister (enl RA 98 HUS, tab RA ZSB/2) I tabell 6.5 anges ungefärliga funktionsområden för olika grupper av tätningslister. Funktionsområdet definieras enligt figur 6.7. Materialgrupp

Funktionsområde i % av ursprunglig bredd

61 Metallister

30 till 70

65 Elastiska lister av gummi eller plast

35 till 85

Tabell 6.5. Ungefärliga funktionsområden för olika grupper av foglister

Figur 6.7. Definition av funktionsområde 6.4.1.1 Metallband Foglister av metall används relativt sällan. Dock förekommer metallister i industribyggnader av betongelement för övertäckning av fasadfogar, figur 6.8, eller vid anslutning mellan fönsterkarm och vägg. Metallister ska vara av korrosionshärdigt material.


352 av 547


Figur 6.8. Metallist över vertikalfog 6.4.1.2 Lister av massivt gummi eller plast Materialet i foglister av massivt gummi eller plast är vanligen EPDM, kloropren, silikon, butyl eller PVC. Det är viktigt att materialen bibehåller sina egenskaper att ta upp rörelser under lång tid eftersom tätningen åstadkoms genom att profilen komprimeras och trycker mot fogsidorna, figur 6.9. I vissa fall gjuts listens ena sida in i betongelementet för att underlätta montering, figur 6.10. Vid tvåstegsfogar är foglistens funktion enbart regnavvisande, när rektangulära band av gummi som monteras in i spår i fogsidorna används, figur 6.11.

Figur 6.10.Foglist Figur 6.11.Foglist av massivt Figur 6.9. Foglist (klämlist) (ingjutningslist) av massivt polymermaterial, inlagd i av massivt polymermaterial. polymermaterial. spår. 6.4.2 Fogmassor Fogmassor består huvudsakligen av bindemedel, fyllmedel, armeringsmedel, pigment, lösningsmedel och eventuellt mjukgörare. Det är typen av bindemedel som i huvudsak bestämmer fogmassans egenskaper, t ex vidhäftningsförmåga och beständighet. Fogmassorna levereras som en eller tvåkomponentsmassor. Enkomponentsmassan kan appliceras direkt ur förpackningen. Därefter sker härdningen och/eller torkningen på olika sätt. I några material sker en fuktupptagning ur luften som startar en kemisk reaktion. Vissa massor tar upp syre ur luften och oxideras därigenom. I andra material sker enbart en fysikalisk avdunstning av lösningsmedel eller vatten. Tvåkomponentsmassor levereras i form av en bas och en härdare. Före appliceringen blandas komponenterna noggrant. En kemisk reaktion överför därefter massorna till ett mer eller mindre elastiskt tillstånd. Efter blandningen har man en viss tid på sig att applicera fogmassan innan härdningen gått så långt att fogmassan blivit svår att bearbeta. Denna tid kallas normalt för brukstid. På marknaden finns många olika typer av fogmassor med vitt skilda egenskaper och användningsområden. Fogmassorna kan delas in enligt följande grunder: • typ av bindemedel • härdningsmekanism • rörelseupptagande förmåga • reologiska egenskaper (fogmassans deformations och flytegenskaper) Många gånger behövs flera parametrar för att kunna förstå de viktigaste egenskaperna hos varje fogmassa. I RA 98 Hus har följande klassindelning av fogmassor använts, tabell 6.6. I HusAMA 98 tabell ZSB/1 anges kraven för fogmassor i resp klass.


353 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar Klass

Största rörelseupptagande förmåga i % av ursprunglig fogbredd

25 LM

25

25 HM

25

20 LM

20

20 HM

20

12,5 E

12,5

12,5 P

12,5

7,5

7,5

Tabell 6.6. Fogmassor, klassindelning (enl RA 98 HUS tab RA ZSB/I) 6.4.2.1 Fogmassans rörelseupptagande förmåga Totalrörelsen i en fog är summan av maximal fogbreddsökning och maximal fogbreddsminskning. För att få ett relativt rörelsemått kan totalrörelsen uttryckas i procent av ursprunglig fogbredd. Måttet kan direkt jämföras med den största rörelseupptagande förmågan hos åldrad fogmassa som anges i tabell 6.6. Fogmassans rörelseupptagande förmåga måste alltså vara större än den totala fogrörelsen, uttryckt i procent av den ursprungliga fogbredden. 6.4.2.2 Faktorer att beakta vid val av fogmassa För att göra materialvalet säkrare ges nedan en sammanställning av fakta samt erfarenheter om olika fogmassor. Sammanställningen gör inga anspråk på att vara fullständig. • Kravet på god vidhäftning mot materialet i fogkanten ökar ju mer elastisk en fogmassa är. Olika fogmassor fäster inte lika bra på alla materialytor. För att få en god vidhäftning kräver många fogmassor en primning av underlaget. • Fogmassor med stor elasticitetsmodul kan ge upphov till dragspänningar i fogmassan, som är så stora att det leder till vidhäftningsproblem eller till brott i väggmaterialet. • De fogmassor som i praktiken har visat sig fungera bäst i många sammanhang är de fogmassor som har i huvudsak elastiska – men med ett visst mått plastiska – egenskaper, dvs de har inte en fullständig återhämtning efter deformation. • I fogar med ett stort antal växlande rörelser bör inte plastiska fogmassor användas. Rörelserna i sådana massor leder snabbt till brott. I fogar där rörelserna sker i huvudsak i en riktning är de plastiska fogmassorna däremot lämpliga. • Plastiska, oljebaserade, skinnbildande fogmassor av enkomponentstyp. Inom denna grupp finns produkter med mycket varierande egenskaper, vissa mycket bra, andra mycket dåliga. • Icke torkande plastiska fogmassor förblir klibbiga och plastiska under lång tid. Smutsupptagningen är stor och massorna kan därför endast användas i dolda fogar. • Om underlaget är poröst finns risk för att fogytorna drar till sig för mycket av bindemedlet i fogmassan. Problemet är vanligt för oljebaserade fogmassor. Om så är fallet kan fogmassan torka, krympa och spricka samtidigt som fogytorna missfärgas. sådana fogmassor bör undvikas. • Vissa fogmassor innehåller lösningsmedel. Hårdheten ökar successivt då lösningsmedlen avdunstar. Detta ger samtidigt upphov till en krympning på ca 15%. Under härdningen avges en lukt som kan upplevas som besvärande. • Vattendispergerande fogmassor bör endast i undantagsfall användas utomhus. Då vatten avdunstar övergår massan till ett elastiskt tillsånd åtföljt av en krympning på 15–20%. Vidhäftningen mot täta material, t ex aluminium och plast, är mycket dålig för denna grupp av fogmassor. • Elastiska fogmassor har högst varierande egenskaper beroende på typ av bindemedel. Massor med polysulfider som bindemedel finns både som en och tvåkomponentsmaterial. Fogmassor ur denna grupp används vanligtvis för utvändigt mjukfog. • Ättiksyrahärdande silikonfogmassa får inte användas mot betong, bruk eller marmor. Kemiska reaktioner som försvagar vidhäftningen mot materialet i fogkanten sker nämligen efter kort tid. 6.4.2.2.1 Miljöaspekter Vid val av fogmassa är det också viktigt att studera innehållsdeklarationen ur miljösynpunkt. Fogmassor baserade på torkade oljor såsom linolja anses allmänt ha en låg belastning på hälsa och miljö. De produkter som är baserade på epoxyharts, isocyanater och polyuretaner kan ha hälso eller miljöbelastande egenskaper liksom produkter med följande lösningsmedel: industribensin, klorparrafiner, propylenglykolmonometyleteracetat, toulen, xylen och bensyl botylftalat. Vissa fogmassor innehåller ämnen som återfinns på kemikalieinspektionens observationslista, dvs de kräver särskild uppmärksamhet ur miljö och hälsosynpunkt.


354 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar 6.4.3 Ytbehandling och pigmentering av fogmassor Det förekommer ganska ofta önskemål om att övermåla fogmassor. Antag att det gäller en elastisk fogmassa och att fogen är dimensionerad så att den totala rörelsen blir 25%. Om denna fogmassa övermålas kommer naturligtvis även ytbehandlingen att deformeras lika mycket. Målarfärg som klarar detta finns ännu inte. Följden blir att förutsättning att kunna sitta kvar måste rörelserna i fogen vara väsentligt mindre. Ett sätt att minska den procentuella deformationen i fogmaterialet är att öka fogbredden. De flesta leverantörerna av fogmassor marknadsför produkter i standardkulörer vanligen svart, brun, grå och vit. Även transparent, ljusgrå, mörkgrå och beige är standardkulörer på vissa produkter. Utöver standardkulörerna kan några fogmassor levereras i specialkulörer enligt Målarmästarnas accentkarta och NCSsystem i kvantiteter ner till 3,5 liter. Genom att belägga fogmassans yta med ett finkrossat stenmaterial erhålls en mängd variationer i både kulör och ytstruktur av fasadfogar. Fogmassans yta får inte hinna torka och/eller härda innan krossmaterialet har applicerats. Lämpliga fogmassor för beläggning är elastiska fogmassor med hög rivstyrka. 6.4.4 Bestämning av fogmassans djup Enligt HusAMA 98 ska måtten på fogbredd och fogdjup stå i ett visst förhållande till varandra beroende på typ av fogmassa. Dessutom ska fogtvärsnittet vara plan eller bikonkavt. Då breddmåttet har bestämts fås djupmåttet i tabellerna 6.7 eller 6.8. Fogbredd b (mm)

Fogdjup k (mm)

8–12

7–10

13–20

9–12

21–25

11–14

>25

15–20

Tabell 6.7. Lämpliga fogdimensioner vid plastiska fogmassor (enl HusAMA 98).

Figur 6.12. Definition av b och k Fogbredd b (mm)

Fogdjup k (mm)

57

35

812

47

1320

58

2130

69

>30

1012

Tabell 6.8. Lämpliga fogdimensioner vid elastiska fogmassor (enl HusAMA 98). Anledningen till att krav ställs på tvärsnittets bredd och djupmått är följande: När en elastisk fogmassa töjs uppstår det dragspänningar i massan. Ett bi eller plankonkavt tvärsnitt har vidhäftningsytor som är större än tvärsnittsytan är mitt i. Dragspänningar kommer därför att vara lägre i vidhäftningsytorna än i fogens mitt. Risken för vidhäftningsbrott minskar. 6.4.5 Fogmassor för brandtätningar Normala fogmassor klarar inte de krav på tätning som ställs i samband med höga temperaturer. Det finns dock vissa fogmassor med flamhämmande tillsatser. Dessa fogmassor kan, tillsammans med speciella bottningsmaterial som består av keramiska fibrer, ge ett skydd mot brandspridning t ex mellan brandklassade fönster eller dörrar och anslutande vägg.


355 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar 6.4.6 Bottningslister Bottningslistens viktigaste funktion är att ge fogmassan ett riktigt bredd/djupförhållande. HusAMA 98 ställer följande krav på bottningslisten: · Den ska vara rund och ha en porfri yta. · Den ska vara mjukare än den elastiska fogmassan i härdat tillstånd. · Den får inte missfärga fogmassan eller fogsidorna. · Den får inte bilda gasblåsor i fogmassan. · I ytterväggsfogar får den högst ha en fuktabsorbtion av 5 volymprocent efter en veckas vattenlagring vid +20°C. De vanligaste materialen som används är polyetencellplast, EPDM och kloroprengummi i slangprofil. I vissa fall där det ej finns plats för en bottningslist används en tape av polyeten eller PTFE, figur 6.13.

Figur 6.13. Vid fogar med begränsat utrymme kan istället för en bottningslist en tape användas för att förhindra vidhäftning mellan fogbotten och fogmassa. 6.4.7 Drevningsmaterial Som värmeisolering i fogen, men ibland även för luft och diffusionstätning, används olika typer av drevningsmaterial. Materialen som används är mineralull (glasull och stenull) och polyuretanskum. Mineralull finns i form av färdigskurna remsor. För att förbättra luft och diffusionstätheten är vissa remsor inklädda i polyetenfolie. De oklädda remsorna trycks först in i fogen och därefter monteras den klädda remsan på rumssidan. Observera risken att få tätning för långt ut i fogen och därmed problem med kondensfukt då plastinklädnad används. Normalt erhålls tillräcklig tätning utan plastinklädnad tack vare kraftig komprimering. Nominellt från 80 till 16 mm. Fogskum är normalt av enkomponent polyuretan som appliceras direkt från en tryckbehållare. Skummet ökar sin volym 2530 gånger. Den används för tätning mot luftläckage och i någon mån mot ångdiffusion mellan karm och vägg, mellan prefabricerade byggnadselement o d. Vidhäftningen är bra mot t ex trä, plåt och betong. Efter härdningen blir skummet relativt styvt. Observera att polyuretanskum inte kan ta upp några dragspänningar. Skummet ska därför inte användas i rörliga fogar. Materialet är känsligt för UVljus och måste därför skyddas mot solbestrålning.

6.5 Allmänna rekommendationer vid fogning 6.5.1 Praktiska upplysningar 6.5.1.1 Temperatur Vid fogning vid temperaturer lägre än ca +5°C bör man vara försiktig. Kyla ökar dels risken för kondens på fogsidorna och dels ökar normalt fogmassans viskositet som leder till att vidhäftningen mot fogsidorna försämras. Även höga temperaturer (> +35°C) ska undvikas vid fogning. När det är varmt är fogbredden liten, en eventuell primer torkar mycket fort och vissa fogmassor får en snabb härdning på ytan, vilket försvårar efterslätningen och vidhäftningen. I fogmassor som innehåller lösningsmedel kan detta dessutom lätt ”koka” ur. Det kan ge upphov till blåsbildning i fogmassan. 6.5.1.2 Kostnadaspekter


356 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar När fogtätning väljs och fogbredder bestäms måste material som endast kan uppta små fogrörelser ha stor fogbredd. De något dyrare elastiska fogmassorna, som kan uppta större fogrörelser, fungerar även vid mindre fogbredd. Alltså jämnar prisskillnaden ut sig mellan plastiska och elastiska fogmassor i någon mån. Däremot är det viktigt att observera att det kan vara stora skillnader i produkternas beständighet.

6.5.2 Projekteringshandlingar Det faller inom projektörens ansvarsområde att redovisa fogens utförande och omfattning på ritningar och i byggnadsbeskrivningen. Projekteringen ska vara sådan att underlaget kan användas för kalkylering, upphandling, fogutförande och kontroll. Ansvaret för fogutformning får under inga omständigheter övervältras på byggplatsen.

6.5.2.1 Ritningar På detaljritningar redovisas, med snitt för alla fogtyper som förekommer, den tekniska utformningen med angivning och placering av alla komponenter som ingår i fogen samt dimensioner och toleranser på fogmått. Vidare bör också anslutningar och fogkryss visas. På fasadritningarna redovisas placeringen av fogarna, olika fogtyper och TDVöppningar (tryckutjämnande, dränerande och ventilerande öppningar).

6.5.2.2 Byggnadsbeskrivning I byggnadsbeskrivningen redovisas: • materialval samt provningar och provningsresultat. (Om särskilda krav ställs, t ex brandmotstånd, ska detta särskilt anges)

• typ och kulör på fogmassa eller foglist

• dimensioner för foglister alternativt bottningslister

• årstiden då fogningsarbetena utförs

• förbehandling av fogytor, t ex rengöring och applicering av en primer

• kontroll av färdig fog omfattande typ av kontroll t ex täthets och vidhäftningsprovning samt kontrollens omfattning, det är lämpligt att kräva att de material som föreskrivs i en bygghandling har provats och godkänts enligt metoder och krav i HusAMA 98 eller andra fastställda krav. 6.6 Beräkningsexempel

6.6.1 Beräkning av fogrörelse Fogdimensionering med fogmassa. Antag att följande gäller: • sandwichelement av betong, längd 4200 mm • • • • • •

irreversibel krympning = 0,3 promille (ökning av fogbredden)

från reversibel krympning bortses (ger värden på säkra sidan)

längdutvidgningskoefficient för betong =11 • 106°C1

fogningen utförs på våren, temperatur +5 °C+15°C

temperaturvariationer 25 °C+50°C

stomrörelser är beroende av belastning och eventuell sättning. Dessa antas vara försumbara i exempel

Temperaturrörelser fogbreddsökning L =11•106 • (15(25)) • 4200 =1,85 mm fogbreddsminskning L+=11•106 • (505) • 4200= 2,1 mm Irreversibel krymning


357 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar fogbreddsökning 0,3 • 103 • 4200= 1,3 mm Detta ger en resulterande fogbreddsökning=1,85+1,=3,2 mm samt en fogbreddsminskning med 2,1 mm.

Figur 6.14. Fogbreddsvariationer som funktion av årstiden enligt beräkningsexempel

6.6.2 Exempel på beräkning av fogbredd Antag att en elastisk fogmassa, klass 25 LM, ska användas. Total rörelseupptagande förmåga är 25%, tabell 6.6. Erforderlig fogbredd ur fogmaterialsynpunkt blir (3,2+2,1)/0,25=21 mm. Bredden motsvarar Fmin enligt flödesschemat, figur 6.2. Fbas beräknas antingen i samråd med entreprenören, eller uppskattas med hjälp av häftet Toleranser i Betongelementhandbokens tillverknings, utsättnings, och monteringstolerans, varefter Fbas kan bestämmas. Fbas anges på ritning. Beräkna till slut Fmax och bedöm breddens rimlighet ur material och utseendesynpunkt. I produktbladen anger ofta leverantören en största fogbredd för fogmassan. Enligt tabell 6.8 för elastisk fogmassa blir lämpligt fogdjup ca 7 mm. Om istället ett material ur klass 12,5P väljs blir erforderlig fogbredd (3.2+2.1)/0.125=42.4 mm. Tabell 6.7 för plastisk fogmassa ger fogdjupet ca 20 mm. Rent praktiskt kan detta i många fall innebära att en fogmassa med en liten rörelseupptagande förmåga inte går att använda, eftersom den erforderliga fogbredden i sådana fall blir extremt stor. Om en leverantör av en fogmassa påstår och kan bevisa att hans material har en rörelseupptagande förmåga på ±25% görs beräkningarna på följande sätt: Fogbreddsökningen på 3,2 mm blir den dimensionerande eftersom fogbreddsminskningen endast är 2,1 mm. Erforderlig fogbredd blir 3,2/0,25=13 mm och erforderligt fogdjup blir ca 6 mm (tabell 6.8). Denna beräkning medför att när fogen minskar sin bredd 2,1 mm kommer den procentuella deformationen i fogmassan att uppgå till (2,1/12)•100=17,5% dvs mindre än vad materialet sägs klara på den tryckta sidan. När foglister används väljs lämplig listdimension med hänsyn till foglistens funktionsområde som ska anges av tillverkaren, jfr även avsnitt 6.4.1. 6.7 Typlösningar Flera olika lösningar med olika kombinationer av material kan ge en fog som fungerar väl. Alternativen som följer ska ses som förslag till lösningar och de mått som anges tjänar som riktvärden. 6.7.1 Exempel 1 Fasad av sandwichelement av betong. Fog mellan sandwichelement vid anslutning till pelare. Två alternativ, a och b redovisas. Alternativ a, utformning då foglister eller fogband används. Alternativ b, utformning då fogmassa används. Vertikalfog


358 av 547


Figur 6.15 1a. Expanderande fogband eller foglist av gummi komprimerat enligt leverantörens anvisningar så att avsedd funktion erhålls (skydd mot nederbörd). 1b. Fogmassa plus bottningslist av polyetencellplast med slutna celler (skydd mot nederbörd). 2. Tryckutjämnande, dränerande och ventilerande kanal, djup ca 30 mm. 3. Mineralull i plastfolie (vindtätning och värmeisolering). 4a. Expanderande fogband komprimerat enligt leverantörens anvisningar så att avsedd funktion erhålls (luft och diffusionstätning). 4b. Fogmassa mot bottningslist av polyetenplast med slutna celler (luft och diffusionstätning). 5. Mellanlägg av t ex kloroprengummi. 6. Eventuell frilagd ballast får inte gå in på fogkanten Horisontalfog

Figur 6.16 1. ”Tröskel” med effektiv tröskelhöjd H>70 mm (skydd mot nederbörd). 2a. Expanderande fogband eller foglist av gummi. 2b. Fogmassa plus bottningslist av polyetencellplast med slutna celler (skydd mot nederbörd). 3. Tryckutjämnande, dränerande och ventilerande kanal. 4. Mineralull, komprimerad (vindskydd och värmeisolering). 5. Cementbruk (luft och diffusionstätning samt kraftöverföring) Kommentarer För cementbruksfogen (punkt 5) är det mycket viktigt att den alltid är tryckt för att den ska ha den tätande funktion som avses. För ett säkrare resultat kan fogen kompletteras med fogmassa på en tape som förhindrar vidhäftning i botten. För att dränera och ventilera vertikalfogarna kan fogbanden monteras med ”släpp”, dvs en öppning på ca 15 mm lämnas. Dränering och ventilering av fogen vid alternativ 1b kan ske genom att plaströr, av t ex PVC, Ø»10 mm, sticks snett inåt/uppåt i varje fogkors, se figur 6.17. Om elementen är längre än ca 3 m sticks även rör in mitt på horisontalfogarna. (TDVrör)


359 av 547


Figur 6.17 6.7.2 Exempel 2 Fasad av sandwichelement av betong. Fog mellan sandwichelement vid anslutning till skiljevägg. Två alternativ, a och b redovisas. Alternativ a, utformning då foglist eller fogband används. Alternativ b, utformning då fogmassa används. Vertikalfog

Figur 6.18 1a. Gummilist, klämd eller ingjuten (skydd mot nederbörd). 1b. Fogmassa plus bottningslist av polyetencellplast med slutna celler (skydd mot nederbörd). 2. Tryckutjämnande, dränerande och ventilerande kanal, djup ca 30 mm. 3. Mineralull, komprimerad (vindskydd och värmeisolering). 4. Cementbruk (luft och diffusionstätning, se dock kommentar nedan). 5. Eventuell frilagd ballast får inte gå in på fogkanten. Kommentarer Vid extrema krav på luft och ångtäthet kan de invändiga fogarna av cementbruk kompletteras med en invändig tätning med bottningslist (eller tape i fogbotten) och fogmassa. Dränering och ventilering av fogen med fogmassa sker genom att plaströr, Ø»10 mm, sticks snett inåt/uppåt i varje fogkors, se figur 6.17. 6.7.3 Exempel 3 Fog mellan vägg av betong och fönsterkarm. Två alternativ, a och b redovisas. Alternativ a, utformning då foglist eller fogband används. Alternativ b, utformning då fogmassa används. Vertikalfog


360 av 547


Figur 6.19 a och b 1a. Fogband eller foglist (skydd mot nederbörd) 1b. Fogmassa med bottningslist av polyetencellplast med slutna celler (skydd mot nederbörd). Fogmassa med dimension ca 15 • 7 mm (bredd • djup) 2. Eventuell täcklist (skydd för fogband eller foglist) 3. Fönsterbleck, lutning >14° (1:4) 4a. Fogband mellan fönsterbleck och betong (skydd mot nederbörd) 4b. Fogmassa med bottningslist av polyetencellplast mellan fönsterbleck och vertikal yta av betong (skydd mot nederbörd). Fogmassa med dimension ca 10 • 5 mm (bredd • djup) 5. Tryckutjämnande, dränerande och ventilerande kanal, djup ca 15 mm 6. Mineralull, komprimerad (vindskydd och värmeisolering) alternativt fogskum av godkänd kvalitet 7a. Foglist eller fogband, komprimerad bredd ca 15 mm (luft och diffusionstätning). Den procentuella kompressionen ska utföras enligt tillverkarens anvisningar så att avsedd funktion erhålls. 7b. Fogmassa med bottningslist av polyetencellplast (luft och diffusionstätning). Fogmassa med dimension ca 15 • 7 mm (bredd • djup) 8. Invändig smyglist av trä (skydd mot åverkan) 9. Fönsterkarm Horisontalfog 1a. Fogband eller foglist (skydd mot nederbörd) 1b. Fogmassa med bottningslist av polyetencellplast med slutna celler (skydd mot nederbörd). Fogmassa med dimension ca 10•5 mm (bredd • djup). Fogen avslutas ca 20 mm från vardera hörnen 2. Droppbleck (skydd mot nederbörd) 3. Fönsterbleck, lutning >14° (skydd mot nederbörd) 4a. Expanderande fogband mellan fönsterbleck och betong (skydd mot nederbörd) 4b. Fogmassa med bottningslist av polyetencellplast mellan fönsterbleck och vertikal yta av betong (skydd mot nederbörd). Fogmassa med dimension ca 10 • 5 mm (bredd • djup) 5. Eventuell smyglist (skydd för fogband) 6. Dränerad och ventilerad kanal, djup ca 15 mm 7. Mineralull (vindskydd och värmeisolering) 8a. Foglist eller fogband, komprimerad bredd ca 15 mm (luft och diffusionstätning). Den procentuella kompressionen ska utföras enligt tillverkarens anvisningar så att avsedd funktion erhålls 8b. Fogmassa med bottningslist av polyetencellplast (luft och diffussionstätning). Fogmassa, dimension ca 15 • 7 mm (bredd • djup). 9. Invändig smyglist av trä (skydd mot åverkan) 10. Fönsterkarm


361 av 547


Figur 6.20 a och b Kommentarer För att få en god funktion hos den invändiga luft och diffusionstätningen måste foglisten eller fogbandet komprimeras enligt leverantörens anvisningar och skarvningen i hörnen utföras med omsorg. Nederbördsskyddet erhålls då av utvändiga täckplåtar. I alternativ b beskrivs en foglösning som ger en bra funktion även i hårt klimatutsatta miljöer. 6.7.4 Exempel 4 Fog mellan vägg av betong och grund. Horisontalfog

Fig 6.21. Anslutning mellan grund och betongelement 1. Fogmassa med bottningslist av polyetencellplast, (skydd mot nederbörd). 2. Dränerande och ventilerande kanal 3. Komprimerad mineralull (vindskydd och värmeisolering)


362 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Fogar 4. Undergjutningsbruk (luft och diffusionstätning samt kraftöverföring) 5. Sockelisolering 6. Plaströr Ø 10 mm för ventilering och dränering 6.8 Utförandeteknik vid nyproduktion Beträffande arbetsutförande hänvisas till elementmontageföreningen och till fogentreprenörerna. 6.9 Kort om kalkylmetoder Kostnaderna för fogtätning varierar från fall till fall. I första hand är det fogens utformning som bidrar till att kostnaderna varierar. Andra faktorer som påverkar kostnaden är arbetets omfattning, objektets läge, tidpunkt för arbetet, behov av ställningar och hjälpmedel osv. Genom att fogningskostnaden påverkas av så många faktorer kan man inte kalkylera med àpriser för färdig fog. För att få fram ett så rätt kalkylpris som möjligt får man i stället prissätta de påverkande faktorerna var för sig för att få fram en totalkostnad. 6.10 Förfrågningsunderlag Det första som bör framgå är vad som ska göras, dvs omfattningen av arbetet. Omfattningen anges i meter fog av olika typer. Det är viktigt att klargöra vad som åligger entreprenören att isolera (dreva) i fogen kring fönster, dörrar och genomföringar. En annan viktig uppgift är en beskrivning av var objektet är beläget och vilken typ av byggnad arbetet ska utföras i. Hur arbetet ska utföras bör framgå av skisser som visar fogens utseende. Dessa skisser ska kompletteras med uppgifter om speciella krav på utförande och kvalitetskrav på de ingående komponenterna i fogen. Sammanfattningsvis betyder detta att förfrågningsunderlaget bör innehålla uppgifter om: · Byggnadens utformning och läge · Fogutformning · Omfattning av fogarbete · Antal meter fog av olika typer, vertikala, horisontella etc · Materialkrav och normkrav · Speciella krav på utförande · Kvalitetskrav · Tidpunkt för arbetets utförande · Erforderliga hjälpmedel · Övriga allmänna föreskrifter


363 av 547

Konstruktion / Väggar och fogar / Litteratur

7 Litteratur

1. Fogar i byggnaders ytterväggar, rapport R41:1988 Byggforskningsrådet. Alf G Jergling, Björn Nylander, Per Gunnar Burström. 2. BBR, Boverkets Byggregler, Boverket. 3. BKR, Boverkets Konstruktionsregler, Boverket. 4. HusAMA 98, Svensk Byggtjänst. 5. RA 98 Hus och anvisningar till HusAMA 98, Svensk Byggtjänst. 6. Dimensionering av rörelsefogar. AMAnytt Mark. Hus 2/89 Per Gunnar Burström LTH. 7. Artikel i Byggmästaren nr 11, 1979, Per Gunnar Burström, LTH. 8. Fogar mellan byggnadskomponenter i ytterväggar, rapport R132:1979, Byggforskningen. Alf Jergling. 9. Fukt och mögel, SABO och Byggforskningsrådet, december 1988. 10. Fönsters placering i vägg, SNIRI Snickerifabrikernas Riksförbund, mars 1987, Åke Holmberg.


364 av 547

Konstruktion / Trappor / Inledning

Inledning

Föreliggande häfte i betongelementföreningens handbok "Bygga med prefab" behandlar såväl invändiga som utvändiga trappor och innehåller också projekteringsanvisningar och en sortimentsöversikt. Under särskilda avsnitt behandlas alternativa ytbeläggningar respektive ytbehandling och underhåll. Utan trappor skulle det bara finnas envåningshus Trappan har alltid varit miljöskapande och en förutsättning för allt byggande sedan långt tillbaka. Trappor av sten fanns redan i faraonernas Egypten, flera tusen år före Kristus och långt innan hjulet blev uppfunnet. Även konsten att tillverka vackra och hållbara beläggningar på trappor är gammal. Greker och romare lade terrazzogolv för tre tusen år sedan, även om de då använde kalk som bindemedel istället för cement. Trappans funktion är central – inte bara för att den ofta står som ett torn inbyggd mitt i byggnaden utan också för att den låter folk förflytta sig mellan våningarna. Valet av trapptyp påverkar hela trapphusets utformning. Omvänt gäller att om beslut om vilka funktioner trapphuset ska innehålla påverkar detta själva trappans utseende. I handboken Betongens yta visas vilka stora möjligheter som finns med slipad terrazzo och andra ytor. Med ett klokt val av trappa och yta kan man därför i hög grad påverka faktorer som byggkostnader, beständighet, säkerhetsfrågor och trivsel. Det är många anspråk vi ställer på våra trappor. Den som vill uppfylla de höga kraven väljer nästan alltid en trappa tillverkad i betongelement.


365 av 547

Konstruktion / Trappor / Trapphuset

Trapphuset Byggnadens vitalaste rum. Det är husets pulsåder och dess ryggrad. Trapphuset är alltså kommunikationsled samtidigt som det kan ha en avgörande stabiliseringsfunktion och en mycket viktig profilskapande funktion. Trapphuset är inte bara trapplopp och hisschakt. Dess väggar är ofta de enda stabiliserande delarna i en byggnad. Trapphusets entré och ibland hela trapphuset är det första man ser av en byggnad. Entrén kan vara varmt välkomnande eller kallt opersonlig, beroende på vem som hållit i ritpennan. En rad andra funktioner än de redan nämnda kan inrymmas i trapphuset. Dit hör sopnedkast, el och VVSkanalisation, brandventilation. Alla dessa funktionskrav påverkar husets utformning. Därför är det viktigt att planera och konstruera trapphuset i ett sammanhang. Hela trapphuset kan med fördel utföras av betongelement Lika naturligt som man väljer prefabricerade trapplopp kan man välja betongelement till väggarna, hisschakt och trapplaner. Man vinner då en rad fördelar: – Man får en väl utprovad konstruktion som uppfyller gällande normer och bestämmelser. – Den del av stabiliteten, som är tänkt att ligga på trapphuset, blir väl omhändertagen och lasterna nerförda till byggnadens grundkonstruktion. – Erforderliga installationer och kompletteringsdetaljer gjuts in från början. – Ytbeläggningen är till alla delar klar från fabrik. – Förstärkta utrymningsvägar från skyddsrum kan lätt ordnas med trapplopp och trapplan. – Betongelement till trapphuset i sin helhet innebär normalt en hel del tidsbesparingar. Olika trapphus kräver olika stora ytor Detta bör beaktas när man väljer typ av trapplopp. I det följande visas exempel på hur trapphusens area varierar med trappans utseende. I ett trapphus utan hiss erfordras t ex för en rak enloppstrappa en trapphusarea som är 80% större än den som behövs för ett runt trapplopp. Figurerna är ritade med följande förutsättningar: – Mått och funktionskrav i BBR är uppfyllda. – Våningshöjden är 2,8 m. – Möjliga lägen för lägenhetsdörrar är markerade. För större våningshöjder kräver trappan mer utrymme i trapphuset. Trapphus utan hiss


366 av 547


Trapphus med rullstolshiss Hissen har korgmåttet 1,1• 1,4 m.


Trapphus med bårhiss och utrymningstrappa Hissen har korgmåttet 1,2 • 2,1 m. Hissens storlek i dessa figurer är baserad på möjliga minimått. Vissa hissfabrikat kräver större mått.

367 av 547


Vid trapphusplaneringen bör man ställa krav på: – Säkerhet – Tillgänglighet och framkomlighet – Arbetsmiljöanpassning – Ljudklimat, bullerdämpning – Ventilation – Trevnad

Trapphus inom ett och samma byggnadsprojekt bör inte spegelvändas i onödan. Kostnaden för spegelvändning av enstaka trapplopp kan ibland bli mycket stor. Denna rekommendation gäller även enstaka hus ingående i ett område med flera likadana hus. Dagsljusbelysning och växtarrangemang ger en mycket god trapphusmiljö. Entrén bör utformas så att den blir inbjudande.


368 av 547

Konstruktion / Trappor / Trapphuset Material i trapphusväggar bör inte vara för grova. Skrovliga ytor kan skrapa sönder händer och armbågar inte bara på barn som har bråttom, utan även på bårbärare och flyttkarlar. Ventilera väl!


369 av 547

Konstruktion / Trappor / Sortimentsöversikt

Sortimentsöversikt Arkitekten har idag stora möjligheter att välja trappor som är lämpliga för sitt ändamål. Det finns alltid ett stort antal trapptyper som standard. Och skulle standardsortimentet tryta är det alltid möjligt att få en "skräddarsydd" trappa. Det är förstås en klar fördel att så långt som möjligt välja en standardtrappa, både med tanke på kostnad och leveranstider. Standard ökar också säkerheten eftersom trappan då känns välbekant att gå i för besökare. På detta uppslag presenteras branschens standardtrappor översiktligt. Några mått redovisas inte här eftersom standardsortimentet alltid följer de funktions och måttkrav som finns i BBR. Konsultera alltid trapptillverkaren när måttuppgifter önskas.


370 av 547

Konstruktion / Trappor / Sortimentsöversikt


371 av 547

Konstruktion / Trappor / Terminologi

Terminologi

När man projekterar och tillverkar en trappa kan man tala om dels formbetingade, dels konstruktionsbetingade förutsättningar.

Enloppstrappa. Trappa med ett enda trapplopp mellan två våningsplan. Fri höjd. Fritt vertikalt mått mellan två parallella tänkta linjer varav den ena tangerar stegnosar och den andra ovanförliggande byggnadsdel eller inredningsdetaljs underkant. Gångfält. Utrymme med funktionellt bestämt horisontalt mått för fri passage.


372 av 547

Konstruktion / Trappor / Terminologi Gånglinje. Konstruktionslinje längs vilken stegdjup är konstant i ett trapplopp.

–––– Gånglinje i trappor uppmätta av elever vid LTH. Gånglinjer är inte detsamma i praktiken som i teorin. De bör därför i byggsammanhang ses mera som konstruktionslinjer.

Högersvängd trappa. Trappa som under uppåtgående svänger medurs. L–formad trappa. Trappa med en gånglinje som svänger 90°. Oval trappa. Trappa vars ytterkontur har oval horisontalprojektion. Den har ej utfyllda hörn. Plansteg. Trappstegs horisontala del eller övre yta. Rak trappa. Trappa vars samtliga steg är rektangulära och belägna i 90° vinkel i förhållande till begränsningslinje. Rund trappa. Trappa vars ytterkontur har cirkulär horisontalprojektion. Skurlist. Förhöjd kant på steg vid trapploppssida. Skurränna. Försänkt spår i steg vid trapploppssida. Spindelpelare. Vertikalt bärande stöd i spiraltrappas centrum. Stegbredd. Horisontalt mått mellan trapploppssidor eller vangstycken. Stegdjup. Horisontalt mått mellan två på varandra följande planstegs framkanter. Stegförhållande. Kvoten steghöjd/stegdjup mätt i gånglinjen. Steghöjd. Vertikalt mått mellan två intilliggande planstegs överytor. Stegnos. Planstegs framkant. Stegsockel. På vägg anbringad sockel som ansluter mot trappstegs översida. Svängd trappa. Trappa som är varken rak eller rund och som har utfyllda hörn. Sättsteg. Trappstegs vertikala del eller främre yta. Även lutande sättsteg förekommer.


373 av 547

Konstruktion / Trappor / Terminologi

Trappbredd. Summan av stegbredd och eventuella vangstyckens tjocklek. Trapphus. Trappschakt jämte eventuella angränsande schakt för hissar, installationer, nedkast av sopor o d. Trappkupa. Trapplopps undre bärande del eller underyta. Trapplopp. Obruten följd av trappsteg mellan trapplan. Trapplutning. Vinkel mellan horisontalplanet och en tänkt linje som tangerar stegnosar. Vinkeln mäts i vertikalplanet genom gånglinjen. Trapplan. Bjälklagsparti till vilket trappa leder, i trapphus avses hela bjälklaget. Trappöppning. Öppning för trappa i bjälklag. Tvåloppstrappa. Trappa med två trapplopp och mellanliggande vilplan. Uformad trappa. Trappa med en gånglinje som svänger 180°. Vangstycke. Kantbalk vid trapplopps sida. Vilplan. Trapplan beläget mellan våningsplan; specialfall av trapplan.


374 av 547

Konstruktion / Trappor / Terminologi Vänstersvängd trappa. Trappa som under uppåtgående svänger moturs.


375 av 547

Konstruktion / Trappor / Invändiga trappor

Invändiga trappor Det finns många olika och ibland motsägelsefulla önskemål på en trappa. Ibland är det omöjligt att uppfylla alla. Men frågor om säkerhet och framkomlighet bör alltid sättas främst. De raka tvåloppstrapporna är lätta att sig fram i med bår eller med möbler. De ger också god säkerhet genom sina korta lopp. En rak, smal enloppstrappa är säkrare än en bred därför att man i den smala kan fatta tag i båda handledarna samtidigt. Egentligen skulle en rak enloppstrappa i ett bostadshus inte behöva vara så bred. Bredden betingas av framkomligheten. En undersökning vid Lunds Tekniska Högskola, redovisad 1978, visar att framkomligheten i en trappa som är 90 cm bred är lika bra som i en 120 cm bred trappa, förutsatt att trapphusets bredd är lika i båda fallen. (Fig A och B.) Enligt BBR är det dock bara trappan i fig A som är godtagbar i hus utan hiss för bårtransporter.

De runda och svängda trapporna har god framkomlighet när de håller mått för trapphus utan hiss. Säkerheten i dessa trappor är bäst när de är högersvängda. Det beror på att man befinner sig i yttervarv när man går i högertrafik nedåt. Eftersom olycksrisken är störst när man går nerför, bör man gå där trappstegen är som bredast och ha högra handen på handledaren.

Kostnadsrelationer mellan olika trapptyper


376 av 547

Konstruktion / Trappor / Invändiga trappor I nedanstående diagram visas en kostnadsjämförelse mellan några olika trapptyper av betongelement och stål. Det bör påpekas att prefabricerade betongtrappor så gott som alltid är billigare än platsgjutna. Vid jämförelse har vi utgått från att alla trappor har en bredd på 1,2 m och att leveranser avser 10 lika trappor. Ytbeläggningen är terrazzo i standardutförande. Det är själva trapploppen, inklusive eventuella vilplaner, som jämförs. Sedan får man ta i beräkningen att olika trapphus kräver olika stora ytor i anspråk.


377 av 547

Konstruktion / Trappor / Invändiga trappor

• Det går utmärkt att utföra kombinationer av raka och svängda trappor. • Vilplan minskar fallhöjden och ökar säkerheten. • Trappor som inte är utrymningstrappor bör inte ha fler än 18 steg och inte färre än 4. Vid fler än 18 steg bör vilplan inläggas. Detta bör vara lika djupt som trappan är bred. • Variationer i stegdjup och steghöjd inom samma trapphus bör undvikas. • Trappans lutning bör vara densamma i hela trappan, vilket innebär att eventuella skillnader i våningshöjder inom ett trapphus alltid bör vara ett eller flera hela trappsteg. • Vid projektering av betongtrappor, kontakta med fördel leverentören för konsultation beträffande trappans mått.


378 av 547

Konstruktion / Trappor / Ombyggnad

Ombyggnad av trapphus På sikt kommer alla byggnader med mer än två våningar att ha hiss. De trapphus som saknar hiss är ofta försedda med raka tvåloppstrappor. Vid ombyggnad av dessa trapphus är prefabricerade trapplopp lämpliga att använda, inte bara för att monteringsarbetet går snabbt och måttpassningen är god utan även för att de ger en god totalekonomi. Trappor av betongelement är ett bra alternativ vid ombyggnad eller tillbyggnad. De är brandsäkra, beständiga och självbärande. Att arbeta med betongelement innebär ett minimum av störningar som buller och damm. Helst bör hissinstallationen genomföras utan ingrepp i befintliga lägenheter. Vilken teknisk lösning som bör tillämpas i varje enskilt fall beror på många faktorer. – Husets planlösning och läge på tomten. – Hänsyn till miljökvaliteter och kulturhistoriska kvaliteter – Ekonomiska resurser. Men så mycket vet vi idag: Det finns alltid en bra lösning att hitta för varje ombyggnadsprojekt. Men för att hitta den lösningen är det viktigt med en professionell planering av helheten, och en god samordning mellan olika inblandade parter. Då uppnår man en låg totalkostnad, små problem för de boende och en kort byggtid. • Skaffa en ingående kunskap om huset innan planeringen börjar. • Gör en noggrann uppmätning. Måttnoggrannhet är viktigt. • Rullstolsbundna måste alltid kunna använda hissen. I lägre hus är det inte alltid nödvändigt att hissen rymmer en bår. Trappan och trapplanerna bör emellertid då dimensioneras för bårbäring. • Vid ombyggnad ser man ofta till att miljön för sophanteringen blir bättre. • Man kan passa på att göra entrén eller trapplanet trevligare än vanligt, t ex genom att ordna en sittplats med gröna växter. • Om man kan skapa ny lägenhetsyta, t ex med vindsinredning eller tillbyggnad, sänka hiss och trapphuskostnaden per m2 bruksarea.

Exempel 1: Befintlig trappa rivs. Nya trapplopp lyfts in på plats och hissen placeras mitt i trapphuset.


379 av 547


Exempel 2: Befintlig trappa rivs och nya trapplopp lyfts in på plats. Hissen är sidoplacerad.

Exempel 3: Ett nytt trapphus byggs till utanför befintligt husliv. Ny hiss placeras i gamla trapphusets ena halva.

En loftgång byggs utanför husfasaden och nytt trapphus med hiss placeras i en punkt där loftgången kan kopplas till gångvägsnätet. Befintlig trappa kan rivas och utrymmet användas till annan verksamhet.


380 av 547


Exempel 5: Även detta är en loftgångslösning, där den befintliga trappan bibehålls. Det gamla huset har försetts med en tillbyggnad. Med ett loftgångssystem kan hissen i det nya husen betjäna även det äldre.


381 av 547

Konstruktion / Trappor / Utvändiga trappor

Utvändiga trappor

Flertalet förekommande invändiga trapptyper kan även användas utomhus, t ex trappor till loftgångar eller källare. Ytskiktet anpassas då till den yttre miljön. Trappan förses med halksäkra stegytor. Elektriska värmekablar kan gjutas in för att hålla stegen snöfria. Terrängtrappor Terrängtrappor i betongelement innebär ett nytt tänkande vid anläggning av gångvägar i starkt kuperad terräng. Elementtrappan har värmekabel i trappstegen och blir alltid snö och isfri. Med modern automatik sköter den sig själv och avskaffar behovet av snöskottning och sandning. Villayttertrappor Helgjutna eller monteringsfärdiga yttertrappor tillverkas i önskat antal steg och bredder. Läktare för idrottsplatser och sporthallar Betongelement för läktare – inomhus eller utomhus – tillverkas efter önskemål. De är underhållsfria och lätta att montera, brandsäkra och beständiga.


382 av 547

Konstruktion / Trappor / Projektering

Projektering

Det finns alltid en mängd saker att tänka på när man ska rita en trappa och ett trapphus. På dessa sidor redovisas sådan information som är användbar vid detaljprojekteringen.

Trappans funktionsmått Bestämmelser om trappbredder finns i BBR. För att erhålla en god funktion kan nedanstående värden från en undersökning från Lunds Tekniska Högskola tillämpas. Siffrorna gäller för en rund trappa och rumshöjden 240 cm.

Steghöjder under 15 och över 18 cm bör undvikas. Likaså bör man undvika stegdjup under 25 och över 30 cm. Fri höjd i en trappa bör vara minst 2,0 m för att god framkomlighet skall uppnås. Figuren visar hur den fria höjden mäts.

Trappan som utrymningsväg Dörrar till trapphus ska öppnas mot trapphuset i alla våningsplan utom entréplanet.

Dörrar har större kapacitet än trappor vid utrymning, beroende på att man rör sig snabbare på plant


383 av 547

Konstruktion / Trappor / Projektering underlag. Trots det uppstår ofta trängsel vid entrédörrarna beroende på kraftig underdimensionering. Trapphusdörrar som öppnas mot trappan bör placeras så att man lätt kommer in i strömmen av människor. Dörren behöver då inte slås upp helt. Denna dörrplacering ger större kapacitet vid en utrymningssituation.

Trappbredden utnyttjas sämre i trappor som är så breda att man kan gå tre eller flera i bredd, än i trappor med högst två gångfält. I byggnader där många människor vistas bör man därför hellre välja flera smala trappor än ett fåtal breda.

Entréer till trapphus Lägg alltid in skrapgaller och torkmatta så att trappytorna kan hållas fria från vatten och grus.

Trappan bör ges en naturlig inplacering. Man bör undvika tvära riktningsändringar. Figuren visar en lämplig gångriktning. Här hade det varit mindre bra med en vänstersvängd trappa. Längst ner i trapphuset, där trappan börjar – ofta i entréplanet – bildas ett skrymsle som är svårt att utnyttja. Det blir i stället en plats för allsköns skräp. Bygg gärna in detta utrymme till ett låsbart förråd, även om det blir litet. Detta bör göras även med tanke på att synsvaga personer annars lätt kan slå huvudet i trappan.

Städvänlighet En trappa är städvänlig med följande egenskaper: – Om den utformas med sättsteg. – Om den monteras så att det blir en springa mellan trapplopp och vägg på 4–5 cm. – Rundad hålkäl mellan plan och sättsteg. – Om planstegen utföres så släta som möjligt. Beträffande skurlist och skurränna är meningarna delade om dess lämplighet ur städningssynpunkt. – Om eventuella pelare i en trapphall placeras antingen helt intill väggarna eller så fritt att det går att komma runt med städredskap. – Om trappräcken infästes i trappans sidor eller i vägg – ej i planstegens ovansida. – Om dörrstoppar i trapphusen monteras på vägg i stället för golv.

Handikappvänlighet Förutom de krav som finns i BBR kan en god vägledning erhållas i boken "Bygg ikapp Handikapp" utgiven av Handikappinstitutet. Där finns vägledning för hur handikappvänlig miljö skall utformas. Nedan ges några exempel på åtgärder som underlättar för den handikappade: – Trappan bör markeras så att en synsvag person kan uppfatta trappan på visst avstånd från första


384 av 547

Konstruktion / Trappor / Projektering trappsteget. Detta kan ske genom att man har olika färg på trappan och trapplanerna.

– Ledstången bör dras ut 30 cm förbi översta och understa trappstegets kant. – Nedåtgående trappor bör inte placeras i ledstråk eller mitt för dörrar. (Se fig.)

– En inbyggd trappa är tryggare än att gå i än en öppen. – Trapphusets färg bör skilja sig från omgivande utrymmen. Alla trappor bör ha extra god belysning. – I anslutning till trappan bör placeras en siffra i relief som anger vilken våning man befinner sig på.

Ljudhygien Kvaliteten på ljudmiljö i ett trapphus är beroende dels av efterklangstiden i trapphuset, dels av stegljudsisoleringen mot omgivande utrymmen. Trappelementens uppläggning på väggar och bjälklag skall alltid förses med ljuddämpande åtgärder där krav ställes (bostäder). Det är viktigt att veta att de i BBR uppställda kraven avser på platsen uppmätta värden.

Säkerhet Standard ökar säkerheten. En människa lär sig stegmönstret i varje trappa redan efter tre steg. Steghöjd och stegdjup bör därför vara samma i hela trapphuset. Plansteget ska ge bra stöd åt foten, särskilt vid nedåtgående. Det bör vara så plant som möjligt. Även ur säkerhetssynpunkt bör trappan vara försedd med sättsteg. Stegframkanterna bör vara rundade eller avfasade. Halkskydd medför sämre säkerhet pga snubbelrisk och kan bara rekommenderas i lokaler där mycket stor halkrisk föreligger. Räcken skall enligt BBR utformas så att de ger skydd mot olycksfall. Se speciellt kap 8:232 BBR.

Dimensionering Om inget annat anges dimensioneras trapplopp som ej utgör enda utrymningsväg enligt Tabell A. Lastgrupp 3. Trängsellast BKR. Bunden lastdel qk = 0 Fri lastdel qk = 4.0 kN/m2 y = 0.5 Koncentrerad last Qk = 3.0 kN y = 0

Trappor som utgör enda utrymningsväg skall utföras förstärkta och dimensioneras för olyckslast. Dimensionering utföres för explosionslast enligt Boverkets handbok Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast. (BFS 1995:18) kap 3.4. Armering får dock inte understiga vad som erfordras för att innehålla krafterna enligt kap 4.5 i samma handbok. Förhindrande av fortskridande ras utgör en väsentlig del av dimensioneringen.

Upplag


385 av 547

Konstruktion / Trappor / Projektering Vissa trappor fordrar upplag i yttersväng. Uppläggning av trapplaner kan ske enligt två principer: – Bärande tassar som sticker ut från trapplanet, antingen av betong eller ingjutet stål. (Fig A.) – Bärande klackar som sticker ut från omgivande väggar, antingen av betong eller stål. (Fig B.)

Uppläggning av trapplopp mot trapplaner kan ske enligt fig C. Fig D visar trappräckesinfästning i princip. Räcket fästes på trapploppets sida antingen med skruvfäste eller med fästplåt.

Ritningar

Ritningsunderlag avsett för trapptillverkaren behöver oftast inte vara i större skala än 1:50 men måste visa även omgivande utrymmen. De uppgifter som erfordras är: – Måttsättning av plan och sektion. – Uppgift om ytbeläggning. – Redovisning av upplagsmöjligheter.


386 av 547

Konstruktion / Trappor / Projektering – Uppgift om laster. Om inget anges gäller laster enligt Tabell A. Lastgrupp 3. Trängsellast. Enligt tabell 3.41a. – Uppgift om trappan utgör enda utrymningsväg.

Fogar Beträffande horisontella och vertikala fogars principiella utformning, se häftet "Anslutningar".

Montering Det är nödvändigt att följa respektive tillverkares monterings och hanteringsanvisningar. Kom ihåg att låta dem som ska utföra monteringen få ta del av anvisningarna. Tillverkarna kan tillhandahålla speciella lyftanordningar, vilka underlättar monteringen. Denna sker oftast i takt med byggets fortskridande.

Byggregler och handböcker: – BKR – BBR – Betongbestämmelser BBK 04 – AMA 98 – Råd och anvisningar RA98 – Byggforskningsrådet: Betongens yta – Statens Räddningsverk: Skyddsrumsregler SR 03 – Boverkets handbok: Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast – Arbetarskyddsstyrelsen: AFS 1995:3 Arbetslokaler – SSEN 14843 Produktstandard för trappor – Handikappinstituets bok. Bygg ikapp Handikapp. – Betongelementföreningens bestämmelser för montering av trappor och läggning av terrazzo – Stenhandboken: Häfte 2. ”Inomhustrappor, golv” samt häfte 4. ”Trappor utomhus” – TNC 95: Plan och byggtermer 1994 – Bostadsbestämmelser 2003, Svensk Byggtjänst – Brandskydd i Boverkets byggregler, Svenska Brandförsvarsföreningen


387 av 547

Konstruktion / Trappor / Ytbeläggning

Ytbeläggning En trappa har ju två sidor, en översida och en undersida. När vi talar om ytbeläggning menar vi framför allt plan och sättsteg, dvs trappans översida. Materialet i dessa ytor måste väljas med omsorg eftersom trappan dagligen utsätts för mycket stort slitage. När man väljer ytbeläggning finns flera faktorer att ta hänsyn till. Vilka som väger tyngst måste man avgöra i varje enskilt fall: – Tålighet och slitstyrka – Investeringskostnad – Beräknad livslängd – Utseende – Gångvänlighet – Handikappvänlighet – Städvänlighet Terrazzo Terrazzo är ett italienskt ord som betyder både "terrass" och "mosaikgolv". Det är en internationell vedertagen beteckning för golvbeläggning med konstbetong, dvs en betong där man blandar ballast av slipbart naturstensmaterial med cement. Därefter slipas den hårda ytan. Med denna teknik blir trappytorna slitstarka och lätta att göra rena. Detta har dokumenterats genom århundraden. Att intresset för terrazzomaterialet varit så stort sedan långt tillbaka beror inte minst på den vackra ytan och de stora möjligheterna till variation av utseendet. Med detta material finns utmärkta möjligheter till konstnärlig utsmyckning. Terrazzo mognar med åren och åldras vackert om man använder rätt städmetod.

Idag utförs ca 90% av alla prefabricerade betongtrappor i terrazzo. Merparten utförs redan i fabrik, vilket innebär två fördelar: dels är trapploppet helt färdigt när det monteras, dels är det tekniska utförandet garanterat riktigt. Det finns ett rikhaltigt sortiment av terrazzo med många färgvariationer. Tjockleken på själva terrazzoskiktet är beroende av maximalstorleken hos den valda ytstenen. Sambandet framgår av tabellen.


388 av 547


Natursten Natursten kan vara ett lämpligt material för plan och sättsteg i trappor som har mycket kraftig gångtrafik. Vanliga stensorter är: marmor, som bör vara av god kvalitet och väl slipad, granit, en mycket hård stensort som tål stor nötning, samt kalksten som är mjukare och har kortare livslängd. För yttertrappor väljer man grövre ytor i planstegen för att få god halksäkerhet. Trappor av stålglättad betong bör vara behandlade med dammbindare, eftersom de annars dammar och är svåra att städa. Plastmattor är i allmänhet mindre lämpliga i entréer och trapphus eftersom plast är ett för dessa utrymmen ganska ömtåligt material som lätt utsätts för åverkan. Klistrat material lossnar dessutom lätt från underlaget om saltbemängt vatten kommer in på golvet. Linoleum och korkmaterial är av samma anledningar mindre lämpliga som material i trapphus. Betongytor i ett trapphus kan vara av skiftande karaktär. Man talar t ex om slät yta, stålglättad yta, bräddriven yta. Råbetongyta används på plansteg för att ge fäste åt bruk där man vill ha natursten. Trappors undersidor utförs oftast med en borstad, rollad eller stålglättad yta som målas. Den släta ytan är lättast att rengöra. Trappors undersidor bör också vara slagtåliga. Vad gör ett trapphus städvänligt? – Väggmaterial i entréer och trapphus bör väljas enligt något av dessa två alternativ: – Ett slitstarkt och motståndskraftigt material med en hård och glatt yta som är lätt att rengöra. – Ett enklare material som tål rengöring med vatten och rengöringsmedel och som lätt kan bytas ut. – Golvmaterialet i bostadshusens entréer och trapphus bör tåla slitage, smuts, väta, salt och rengöringsmedel. – Trappstegen bör vara så släta som möjligt med planstegsyta av ett enda material. Pålimmade stegnosar och halkskydd är ur städsynpunkt olämpliga. – Terrazzo är ett bra material ut städsynpunkt och fabrikstillverkad terrazzo är bättre ur städsynpunkt än platsgjuten. Kostnadsrelation mellan olika ytbeläggningar I detta diagram visas hur kostnaderna för själva ytbeläggningen på en trappa varierar mellan olika beläggningsmaterial. (Ofyllda staplar.) De färgade staplarna visar materialens uppskattade livslängd.


389 av 547


• Materialvalet i ett trapphus kan sägas vara beroende av husets storlek. Ju fler människor som bor eller arbetar i huset desto större blir slitaget. • Halkrisken ökar om trappan är våt eller slipprig. Material vars ytmotstånd lätt förändras bör därför undvikas. • Med rätt städmetod blir en terrazzoyta bara vackrare ju större slitaget är.


390 av 547

Konstruktion / Trappor / Ytbehandling

Ytbehandling och underhåll

För att kunna minska graden av nedsmutsning och underlätta städningen är det viktigt att känna till egenskaperna hos olika material i ett trapphus. Sköter man trapporna på rätt sätt sparar man också pengar i form av minskade reparationskostnader. Terrazzo Terrazzoytor behöver i allmänhet inte ytbehandlas, men de håller sig vackrast om de förses med en impregnering. Där det finns risk för sura eller missfärgande föroreningar är det särskilt lämpligt med sådan impregnering. Terrazzogolven måste sedan skötas på ett riktigt sätt. Tillverkaren lämnar alltid skötselinstruktioner. (se Svenska Golvrådets rekommendationer nedan.) Viktigt att veta är att syror skadar golvet. Även vissa rengöringsmedel kan lösa upp bindemedlet och göra golven porösa och sugande. Tvättning och skurning bör utföras enligt tillverkarens rekommendationer. Syntetiska tvättmedel får inte användas, inte heller flytande oljebonvax. Natursten Golvytor av marmor och kalksten är känsliga för sura föroreningar och kan lätt missfärgas. Därför bör dessa material skyddas genom impregnering. Granit, skiffer och gnejs är mindre känsliga för syror och behöver sällan impregneras om det inte finns särskild risk för missfärgningar. Användning av polish, vax eller liknande golvvårdsmedel underlättar städningen. Natursten får inte tvättas med för mycket såpa eftersom den då blir lätt kladdig. Natursten tål inte salt. Den bör ur städsynpunkt helst vara vit till färgen. Gråbetong Trappor i torra lokaler av stålglättad betong eller av betong gjuten mot slät form bör alltid ytbehandlas, t ex genom dammbindning. Utomhus eller i våta lokaler är betongtrapporna i princip problemfria. Men betong tar alltid skada av syror och missfärgas av oljor. Klinker Ytbehandling av klinkergolv förekommer sällan. Fogarna är här den svaga länken. Finns risk för sura föroreningar rekommenderas syrafasta fogar. • För att underlätta byggstädningen kan trapptillverkaren leverera med en skyddsbehandling. • Felaktigt behandlade trappytor kan medföra decenniers hårt arbete för trappstädarna. • Det är viktigt att kunskap om material och rengöringsmedel sprids i alla led, ända ut till dem som arbetar i trapporna. • Rengöringsmedel bör inte överdoseras. • Många rengöringsmedel är starkt allergiframkallande, vilket städpersonalen bör uppmärksammas på. • Salt får inte användas för att ta bort snö eller is på betongytor • Skyddstäckning bör införas för att skydda trappan under byggskedet och underlätta byggstädning. Svenska Golvrådet rekommenderar följande insatser för att förhindra att problem uppstår med golvmaterialet. – Materialleveratören bör ange hur lagda golv och ytor på trappor påverkas av rengöringsmedel med olika pHvärden och hur dessa bör användas. – Föreskrivare bör beakta risker att golv utsätts, dels för sura rengöringsmedel dels för fettsyror, så att fogmassa (baserad på t ex epoxyplast) väljs där cementbruk inte är tillräckligt. – Upphandlare bör begära uppgifter om leverantörer och rengöringsmedels pHvärden och förmedla dessa till skötselansvariga för byggstädning och drift. – Skötselansvariga bör bevaka att rengöringsmedel med okänt pHvärde inte förekommer och


391 av 547

Konstruktion / Trappor / Ytbehandling att aggressiva medel inte används mer än vad nöden kräver och golven tål. Trapphuskomplement En rad detaljer fordras för att trapphuset ska bli komplett. I större eller mindre utsträckning håller trapptillverkarna med service som innefattar leverans och montering av tillbehör. De kan också utföra vissa kompletterande arbeten.


392 av 547

Konstruktion / Balkonger / Inledning

Inledning Föreliggande häfte i Betongelementföreningens handbok "Bygga med prefab" behandlar balkonger för nybyggnad och också för ombyggnad inklusive infästningar. Vid projekteringen bör man noga studera anslutnings och infästningsdetaljer och lösa frågor om isolering och materialval. Här är det viktigt med en samordning mellan arkitekten, den statiska konstruktören och elementtillverkaren – och på ett tidigt stadium! Man bör heller inte glömma bort samordningen med balkongräckesleverantören.

En balkong fungerar idag ofta som ett inglasat extrarum för avkoppling. Ett grundläggande krav är då att balkongen känns stabil när man går ut på den. För slanka konstruktioner som rör sig vid belastning kan medföra att människor blir rädda för att vistas på balkongen. Detta gäller även om alla krav enligt normer följts. I figuren nedan syns balkongens olika delar.


393 av 547

Konstruktion / Balkonger / Projektering

Projektering Elementstorlekar Elementens storlek begränsas av faktorer som plattans uppläggning, typ av bärning, statiskt verkningssätt, kran och transportkapacitet, etc. Nedan redovisas några exempel. Balkongplatta: Längd bör ej överstiga 5,0 m om plattan är – enkelspänd och 200 mm tjock. – fast inspänd i bjälklaget. Bredd bör ej överstiga 2,0 m för – utkragande platta Tjocklek normalt 160–200 mm. Skärmar och konsoler Tjocklek normalt 160–200 mm Pelare Minsta bredd 200 mm. Fronter Normal tjocklek 80 mm. Vikter Normalt bör tyngden per element inte överstiga 100 kN. För att minska tyngden kan man använda olika typer av ursparingskroppar. Anslutningar Vid projektering av anslutningsdetaljer bör hänsyn tas till: – upplag – köldbryggor – täthet mot vatteninträngning – korrosionsrisk – rörelsemöjligheter – praktiskt utförande Arkitekten bör måttsätta sådana detaljer som visar sambandet mellan vägg och balkongplatta, hur handikappanpassning är löst mm. Möjligheten till rörelse pga temperaturvariationer måste beaktas vid projekteringen. Stora rörelser eller tvångskrafter kan t ex uppstå: – i vertikalled mellan husstomme och balkonger som är grundlagda separat. – i horisontalled mellan husstomme och balkong som är fast inspänd i bjälklag. Tegelmur som vilar både på husgrund och balkongplatta måste förses med rörelsefog.


394 av 547


Deformationer Normalt accepteras kvarstående deformationer som motsvarar spännvidden/400. Spännvidder och tjocklekar måste dock väljas så att deformationerna begränsas. Vid stora deformationer kan det annars lätt uppstå problem med att vattnet inte rinner av. Infästningar Exempel på infästningar: – ingjutningsgods för lyft – infästning för räcke – infästning för provisoriskt skyddsräcke – infästning för takkonstruktion – infästning av och/eller till anslutande konstruktion Det kan vara lämpligt att kombinera olika infästningsbehov inom samma detalj. T ex kan infästning för lyft, provisoriskt räcke och permanent räcke kombineras. Infästningarna dimensioneras enligt BKR för egentyngd, nyttig last, snö och vind. Ibland måste man även ta hänsyn till provisoriska laster under byggnadstiden. Infästningar måste också utformas så att man får säkerhet mot fortskridande ras, vilket kan uppstå genom påkörning, sprängning eller annan oförutsedd belastning. Placera inte provisoriska infästningar i plattors översidor. Ilagningar kan vara svåra att utföra med gott resultat. Funktioner Värmeisolering I balkonger och loftgångar som uppbärs av husets stomme, uppstår vissa köldbryggor. Värmeförlusterna genom dessa beror på hur anslutningen utförs. Isolering gjuts fast i elementkanten eller anbringas efter montaget. Bärande klackar eller zoner kan få vara oisolerade eller så väljs en rostfri infästning. Det finns idag färdiga moduler för ingjutning med rostfri armering och isolering, typ Isokorb. Balkonger eller loftgångar som är separat grundlagda får inga eller obetydliga köldbryggor och ger enkla anslutningsdetaljer. Isolering mot uppvärmda utrymmen i terrasshus kan gjutas in i betongplattans underkant. Isoleringsmaterial bör alltid väljas så att det kan godkännas ur brandsynpunkt enligt BBR.

Ljudisolering Några luftljudsproblem finns knappast. Stegljudstransmissionen från loftgångsplattor och terrassplattor måste däremot uppmärksammas. En bra lösning är att förse upplagen med hårdgummi e dyl. Utkragande balkongplattor bör inte användas som loftgångar utanför lägenheter pga stegljudsöverföringen. På arkitektritningar bör alltid anges om det är en balkong eller loftgång. Brandkrav Loftgångar, terrasser och balkonger som utgör utrymningsväg vid brand bör kontrolleras med hänsyn till de krav som ställs i BBR. I normala fall är brandkraven inte dimensionerande.


395 av 547

Konstruktion / Balkonger / Projektering Vattenisolering Om balkong och loftgångsplattornas översidor lutar minst 1:100 är detta oftast tillräckligt för att vattnet ska rinna av från plattan. Kanter mot husfasad bör förses med hålkäl. Plåtbleck och/eller fogmassa kan erfordras för att få en tät konstuktion. Droppnäsa i balkongplattans kanter förhindrar att vatten rinner in på balkongens undersida. I terrasser där balkongen också utgör tak måste balkongen kompletteras med ett tätskikt under plattan eller med tätskikt direkt på betongen. Material Betong

Balkonger och loftgångar utförs normalt i betongkvalitet C30/37 (klass I), lämpliga val av exponeringsklasser är för balkonger XC4+XF3 och för loftgångar XD3+XF4. För att klara frostbeständigheten i exponeringsklass XF3 krävs tillsats av luftporbildande medel motsvarande 4–5% beroende på stenstorlek i ballasten, för exponeringsklass XF4 krävs att betong skall frystestas. Som armering används B500BT och nät Nps500. Täckande betongskikt bestäms med utgångspunkt från förankring (BBK04) och korrision (SS13 70 10), täckande betongskikt med avseende på korrision är beroende på vald livslängdsklass och vcttal. Normalt bör täckande betongskikt inte understiga 30mm, sprickbredden måste kontrolleras och bör inte överstiga 0,2mm. 3Lbetong 3Lbetong är ett material där de tre Len står för låg vikt, lätt formbarhet och låg vattenabsorption. Denna betong väger bara hälften av vanlig betong och lämplig i t ex balkongfronter, där man inte har stora laster. Fiberbetong Fiberbetong, ett tunt lätt material, börjar nu komma till användning i balkongfronter. Ytor Balkongen är en del av byggnadens fasad. Om fasaden som funktion och form kan man läsa i häftet "Väggar och fogar". Det som sägs där är i hög grad tillämpligt även för balkongens vertikala delar. Plattor Den ytbehandling man rekommenderar för balkongplattors översidor är den rollade ytan. Den ger halkskydd samtidigt som den är slitstark och ger ett tilltalande utseende. Plattornas övriga sidor gjuts mot form. Skärmar Horisontellt gjutna element betyder en sida mot form. Den andra, översidan, kan då behandlas med metoder som stålglättning, rollning eller ströppling. Om man vill ha båda sidor gjutna mot form måste detta ske vertikalt. Fronter Fronter av betongelement kan behandlas som fasader med det undantaget att frilagd ballast ofta böjer tunna element. Ytbehandling Den vanligaste behandlingen av ett balkongelement av betong är målning. Andra förslag lämnas i vägghäftet. Inglasning av balkonger Allt fler balkonger förses med inglasning, vilket tillför bostaden ett attraktivt uterum som är användbart större delen av året. Tillsammans med en tung stomme av betong fungerar den inglasade balkongen som en passiv solfångare och ger energivinster. I betongen lagras överskott av dagsvärmen. Nattetid kommer den bostaden till godo och behovet av värmetillförsel från värmeinstallationer minskar. Det kanske starkaste motivet till inglasning är trivsel och användbarhet. Under varma dagar öppnar man skjutfönstren och balkongen fungerar som en helt vanlig balkong. Soliga dagar under höst och vår är det behaglig temperatur i balkongrummet, även om det är minusgrader utanför. Under 7–8 månader av året blir balkongen på detta sätt användbar att vistas på. Om lägenhetsytan är liten utgör balkongrummet ett särskilt gott tillskott. Mycket väl lämpade för inglasning är balkonger som är indragna eller ligger i innerhörn. Det kan vara lämpligt att förbereda för inglasning genom att gjuta in skenor eller hylsor.


396 av 547



397 av 547

Konstruktion / Balkonger / Nybyggnad

Balkonger för nybyggnad Det finns många olika sätt att fästa in balkonger till en byggnad. Man kan dela in dessa i två huvudgrupper. Den ena omfattar balkonger som är uppburna av husets stomme. Den andra utgörs av balkonger som är grundlagda men stabiliseras av byggnaden. En balkongs anslutning till stommen är också beroende av stommens uppbyggnad och i vilket skede balkongen ska monteras. Vid nybyggnation monteras balkongelementet ofta i samband med att bjälklaget gjuts. Infästningen kan bestå av utstickande armering som gjuts in i bjälklaget. Förankring av armering sker genom vidhäftning mot betong. I vissa fall måste infästningen och där med bjälklaget klara av att ta upp krafter och moment direkt vid montering av elementet, dvs balkongen måste monteras efter det att bjälklaget är gjutet. Vid utstickande balkongarmering kan direkt förankring och infästning av eftermonterade element ske genom att armeringen skruvas eller svetsas till stommen. Vid byte eller utökning av befintliga balkonger i äldre hus krävs självfallet också att montering av balkonger sker som eftermontage.

Balkonger som inte behöver egen grundläggning Nyproduktion 1. Utkragande balkongplatta Denna balkongkonstruktion ger fördelen av att kunna placeras helt fritt på en fasad, såväl i horisontalled som vertikalled. Balkongen får ett begränsat djup, i allmänhet 2 meter. Köldbryggor och egentyngd kan ge upphov till vissa problem.

I det följande redovisas branschens gemensamma standardinfästningar samt några principlösningar för specialfall.

Förankring genom vidhäftning Gemensamt för denna infästningstyp är att elementen monteras i samband med att stommen monteras alternativt gjuts. Balkongerna måste stämpas vid montering. Stämpen får plockas bort först när bjälklaget eller dess pågjutning har uppnått den hållfasthet som krävs för att förankring av balkongarmering ska kunna ske genom vidhäftning. a) Platsgjutet bjälklag


398 av 547


b) Platsgjutet bjälklag utan köldbrygga

c) Pågjutning på plattbärlag

d) Pågjutning på plattbärlag. Upplag på stålbalk (specialfall)

e) Håldäcksbjälklag. Kortände håldäckselement


399 av 547


f) Håldäcksbjälklag. Långsida håldäckselement

g) Massivt bjälklagselement

Skruv eller svetsförband Monteringsdetaljer för eftermontage görs ofta med skruvförband eftersom svetsning på byggarbetsplatsen – kräver utbildad personal – fordrar utförlig kontroll – kan fördröja monteringen – försvåras i regn och blåst – ofta fordrar mer omfattande ställningar – kan innebära arbete i svåra arbetsställningar.


400 av 547

Konstruktion / Balkonger / Nybyggnad Under bekväma arbetsförhållanden är emellertid svetsning en bra metod för att åstadkomma starka och flexibla förband. Kravet på toleranser är ofta litet i förhållande till ett skruvförband. Svetsade infästningar utformas individuellt till aktuellt objekt. I det följande visas en principfigur på ett skruvförband för eftermontage. Balkongelementets storlek begränsas av att max två infästningar bör användas per element. Vid fler än två ställskruvar kan problem uppstå att få anliggning i alla punkter. h) Skruvförband för eftermontage

Under rubriken ombyggnad redovisas fler infästningar för eftermontage. Självfallet kan även dessa användas vid nybyggnad. 2. Platta upplagd på konsol inspänd i innervägg Dessa balkonger kan placeras fritt i vertikalled men är låsta till bärande innerväggar. Köldbryggorna bli små.

3. Platta upplagd på förlängd innervägg Även dessa balkonger kan placeras fritt i vertikalled men blir låsta till bärande innerväggar. Vissa köldbryggor uppstår. Skärmväggarna ger bra skydd vid uteplatser.


401 av 547


4. Platta upplagd på bärande fasad a) I hörn Balkongerna kan placeras fritt i vertikalled, men är bundna till hörnlägen. Som en följd av hörnplacering blir utsikten mycket god. Balkongens djup är begränsat och smärre köldbryggor uppstår.

b) Indragen balkong Balkongerna kan placeras fritt i vertikalled, men är bundna till bärande väggars lägen. Indragningen skapar skyddade uteplatser. Köldbryggorna blir små.

5. Balkong upphängd i ramkonstruktion Med denna konstruktion blir en helt fri placering möjlig. Köldbryggorna blir mycket små.

Balkonger med egen grundläggning 6. Platta upplagd på pelare Denna konstruktion ger balkonger utan köldbryggor eller tätningsproblem. Balkongen kan placeras fritt i horisontalled.


402 av 547


7. Platta upplagd på konsolpelare Inte heller denna balkongtyp orsakar köldbryggor eller tätningsproblem. Man får en enkel infästning och kan placera balkongen fritt i horisontalled. Grundläggning av pelare kan ske på förlängd sula till husets grundkonstruktion.

8. Platta upplagd på vinkel Fördelen är även här fri placering i horisontalled, avsaknad av köldbryggor och tätningsproblem. Konstruktionen ger en enkel infästning.

9. Platta upplagd på skärm Denna konstruktion ger samma fördelar som ovanstående. Dessutom ger skärmväggen bra skydd vid uteplatser.

10. Platta upplagd på ram Samma fördelar som "Platta upplagd på vinkel".


403 av 547



404 av 547

Konstruktion / Balkonger / Ombyggnad

Balkonger för ombyggnad Balkonger på byggnader uppförda före 1940 utfördes ofta av en bärande stålkonstruktion som har utsatts för korrosionsskador. Efter 1940 började man bygga balkonger av armerad betong. Även på dessa förekommer skador. 1965 infördes betongbestämmelser med högre krav på utsatta konstruktioner och efter detta år är skadorna på betongbalkonger små. Det finns flera system för att ersätta gamla balkonger med nya av betongelement. De flesta exempel som visas här är tillämpbara även för loftgångar. Många äldre balkonger är små och kan om de är i bra skick breddas för att balkongen ska kunna utnyttjas bättre. Utbyte av befintliga balkonger 1. Pelarkonsoler

1. Balkong 2. Pelarkonsol 3. Befintligt övergolv 4. Befintligt bjälklag 5. Kemankare inborrat i bjälklag 6. Exempel med upplag på klack

2. Dragstag Betongplattan hängs i dragstag infäst till en stålpelare. Den befintliga fasadväggen belastas ej. Stålpelaren måste brandskyddas.


405 av 547


3. Stålkonsol inspänd i befintlig tegelvägg Balkongelement upplagda på stålkonsoler inspända i befintlig tegelvägg bör ej vara bredare än 1,2 meter. Infästningen kräver att minst en våning med tung tegelvägg finns över den översta infästningen. Denna metod är lämplig för äldre tegelhus. Metodens fördelar är att man får en enkel infästning och inga ingrepp inomhus. Montaget utförs snabbt, obetydliga köldbryggor uppstår. Befintliga balkongräcken kan återanvändas.

4. Pelare Betongplattan upplägges på pelare. Grundläggning sker utanför det befintliga husets grundläggning. Väggen kan tilläggsisoleras utan att köldbryggor uppstår.

5. Upphängd i byglar av betong Betongplattan upplägges på konsoler av betong, som hängs upp på den befintliga byggnadens översta bjälklag. Ingen grundläggning behöver utföras.


406 av 547


Utökning av befintliga balkonger I det följande visas några förslag på hur man kan bredda befintliga balkonger. Breddningen bör ej vara mer än 0,5 meter. Infästningarna som visas kräver att den befintliga balkongen är i god kondition. Balkongerna är indragna och upplagda på väggar eller skärmar vid kortsidorna. Konsolerna och dragstagen placeras nära upplagen. 1. Betongkonsol

1. Påbyggnadsbit balkong 2. Befintlig balkong 3. Befintlig vägg alt. skärm 4. Befintligt övergolv 5. Befintligt bjälklag 6. Befintligt vindsbjälklag 7. Konsol 8. Uppbilad ursparing för genomgående bult igengjutes efter montage.

2. Stålkonsol


407 av 547


1. Påbyggnadsbit balkong 2. Befintlig balkong 3. Befintlig vägg alt. skärm 4. Befintligt övergolv 5. Befintligt bjälklag 6. Befintligt vindsbjälklag 7. Konsol av stålprofil 8. Uppbilad ursparing för genomgående bult. Igengjutes efter montage.

3. Dragstag

1. Påbyggnadsbit balkong


408 av 547

Konstruktion / Balkonger / Ombyggnad 2. Befintlig balkong 3. Befintlig vägg alt. skärm 4. Befintligt övergolv 5. Befintligt bjälklag 6. Befintligt vindsbjälklag 7. Dragstag 8. Dubb inborrad i befintlig balkong 9. Bottningslist + fogmassa i ök fog

Rekomendationer vid ombyggnad av balkonger • Som fastighetsägare bör man låta en sakkunnig person besiktiga balkongerna och kontrollera behovet av reparationer. • Det kan vara bra att se över behovet av värmeisolering och tätning i samband med att man åtgärdar balkongerna. • Utbyte av balkonger eller bärande konstruktioner till balkonger kräver byggnadslov. • Räckesentreprenaden bör upphandlas i ett tidigt skede eftersom den bärande konstruktionen och räcket kan komma att påverka varandras utformning.


409 av 547

Konstruktion / Balkonger / Loftgångar

Loftgångar

Man kan med loftgångar reducera antalet trapphus och därmed sänka byggnadskostnader liksom kostnaderna för energiåtgång och trappstädning. Loftgångar är estetiskt tacksamma att arbeta med när det gäller att skapa intressant arkitektur. Loftgångar kan, liksom balkonger delas in i två grupper: grundlagda och inte grundlagda konstruktioner. (Se balkonger nybyggnad.) Det förekommer att man kombinerar olika typer.


410 av 547

Konstruktion / Balkonger / Terasshus

Terasshus Betongelement är särskilt lämpliga till terrasser, eftersom man då ställer mycket höga krav på täthet, hållfasthet, frostbeständighet och halksäkerhet. Betongelementen uppfyller de nämnda kraven.

En terrass kan bestå av blomlåda (1), terrassplatta (2) och skärmar (3). Blomlådans volym bör vara väl tilltagen. Man får inte glömma bort att blomlådan ska vara väl dränerad. Insidorna måste utformas med sluttande gavlar och sidor, för att den inre formen skall kunna avformas. Är blomlådan lång förses den med tvärställda förstärkningsväggar. Terrassplattan bör helst vara gjuten i ett stycke eftersom skarven innebär läckagerisk och ökat underhåll. Tyngden kan hållas ner genom att ursparingar görs i plattans undersida. Skärmarna bär terrassplattorna och skyddar mot insyn. De synliga ytorna kan behandlas på många olika sätt. Här finns möjligheter till dekorativ utformning.


411 av 547

Konstruktion / Balkonger / Balkongfronter

Balkongfronter

Väljer man betong som material även till balkongfronterna öppnas möjligheter till en mångfald variationer av strukturer och ytor. Den tunga balkongfronten är bullerdämpande. Den påverkas inte av temperaturvariationer. Plåt det vanligaste materialet i balkongfronter– ger störande och frekventa knäppningar. Betongfronten är tyst. Underhållskostnaden för balkongfronter av betong är mycket låg.

Exempel på infästning av betongräcke.


412 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Inledning

Inledning 1.1 Allmänt

Detta avsnitt behandlar i första hand kraftöverförande anslutningar mellan betongelement eller till andra byggnadsdelar. I ett särskilt avsnitt behandlas anvisningar för måttplanering, tillverkning och montering m m och i ett ytterligare avsnitt lämnas exempel på olika typer av kraftöverförande anslutningar.

1.1 Allmänt En anslutning är den zon där stomelement möter, fogas och förbinds med varandra eller andra konstruktionsdelar. De senare kan vara platsgjuten betong, stålkonstruktion eller stomkompletteringar såsom mellanvägg eller fönster. Det förekommer många varianter av betongelements utformning för anslutning vid kortsidor, långsidor och upplagsändar. I denna publikation redovisas för betongelementbranschen gemensamma anvisningar som bör ställas vid val, dimensionering och utformninga av anslutningar. Anslutningar är vanligen kraftöverförande i större eller mindre utsträckning. Vissa anslutningar skall också uppfylla andra byggnadstekniska funktioner. Anslutningens egenskaper och styvhet påverkar starkt kraftspelet och rörelsemönstret i betongelementstommen. Det är därför praktiskt att vid dimensionering av stommen använda anslutningar med kända egenskaper. Då de skilda anslutningstyperna normalt är hänförbara till elementtyper eller delsystem av stommen behandlas dimensionering och exempel i separata avsnitt: 4.1.1 Pelare 4.1.2 Balkar 4.1.3 Bjälklag och tak 4.1.4 Väggar, väggskivor och torn 4.1.5 Fasadelement, balkonger och trappor Andra planparallella elementbjälklag än håldäck, såsom massiva plattor, behandlas inte här eftersom elementutformningen är inte tillräckligt likartad mellan olika tillverkare.


413 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Översikt

Översikt 2.1 Vanliga anslutningstyper 2.2 Kraftöverförande mekanismer

2.1 Vanliga anslutningstyper 2.1.1 Pelare

Vindpelaranslutning till takbalk

Vindpelaranslutning till ribbformat tak

Traversbalkuppslag

Pelarskarv med skruvförband

Pelarskarv med injekteringsförband

Pelarfästning med stålfot och skruvförband:

infälld stålfot

utkragande plan stålfot


414 av 547


utkragande stålfot av förstärkt typ

Pelarinfästning med injekteringsförband

Pelarinfästning med holk

2.1.2 Balkar

Balkupplag på pelartopp

Flerbalkupplag på pelartopp

Inskuret balkupplag i balkskarv

Sekundärbalkupplag på balk

Sekundärbalkupplag


415 av 547


Balkupplag på betongkonsol

Inskuret balkupplag på betongkonsol

Balkupplag på infälld stålkonsol

Balkupplag på tvärställd konsol

Telferbalkupphävning under balk

2.1.3 Bjälklag och tak Håldäck Ändupplag på balk eller vägg:

utan förbindningar

med dubb

med dubb och armering

Mellanupplag på balk

Försänkt ändupplag i flänsbalk


416 av 547


Försänkt mellanupplag i flänsbalk Försänkt mellanupplag i stålbalk

Ändupplag (klämt) i elementvägg

Mellanupplag (med urtag) i elementvägg

Ändupplag (med urtag) i platsgjuten vägg

Mellanupplag (klämt) i platsgjuten vägg

Sidanslutning vid väggkrön

Sidanslutning till elementvägg: fog i modullinje

Sidanslutning till elementvägg: fog indragen ½ M i vägg

Sidanslutning till platsgjuten vägg

Långfog som stumfog

Långfog som tvärkraftöverförande dilatationsfog

Avväxling av platta

TTbjälklag utan/med pågjutning


417 av 547


Ändupplag på pelare eller pelarkonsoler

Ändupplag på väggkonsol

Ändupplag på balk eller vägg Mellanupplag på balk eller vägg Försänkt ändupplag i flänsbalk eller

ursparingsbalk Försänkt mellanuppslag i flänsbalk eller ursparingsbalk

TT/Fpbjälklag utan/med pågjutning Inskuret ändupplag på balk eller vägg Inskuret mellanupplag på balk eller vägg Inskuret mellanupplag på bred balk

TT/Fkbjälklag

Ändupplag för kontinuitetsanslutning på väggkonsol

Försänkt ändupplag för kontinuitetsanslutning

Försänkt mellanupplag för kontinuitetsanslutning

Ribbformade bjälklag


418 av 547


Sidanslutning till stabiliserande vägg

Sidanslutning för transversalföraknkring av vägg

Längsfog som stumfog. Tunn flänsplatta utan pågjutning

Längsfog som stumfog. Tjock flänsplatta utan pågjutning

Längsfog som stumfog. Flänsplatta med pågjutning

Längsfog som tvärkraftöverförande dilatationsfog. Flänsplatta med pågjutning

Ribbformade tak

Inskuret ändupplag på balk eller vägg

Inskuret mellanupplag på balk eller vägg

2.1.4 Väggar, väggskivor och torn Vertikal väggpelaranslutning Vertikal vägganslutning

Vertikal vägganslutning vid Thörn eller ytterhörn


419 av 547


Horisontiell vägganslutning

Vägginfästning

Betongelement i samverkan med platsgjuten betong Anslutning mellan pelarelement och platsgjutet bjälklag

Anslutning mellan elementbalk och platsgjutet bjälklag

Anslutning mellan FB/Fbalk och samverkande pågjutning (se "pelare & balk")

Anslutning mellan TT oxh TT/Fkbjälklag och samverkande pågjutning

Anslutning mellan plattbärlag och samverkande pågjutning

Plattanslutning för inspänning

2.1.5 Anslutningens delar I en anslutning ingår vanligtvis fogar med eller utan fogfyllning, olika typer av förbindningar samt anslutningszoner: Fog är en kontaktyta eller en spalt mellan de mötande elementen. Fogfyllning kan utgöras av fogbetong, fogbruk eller fogmassa, men i upplagsfogar även av mellanlägg. Allmäna krav på fogfyllningsmaterial anges i avsnitt Montering, fogning, kontroll. Förbindningar är dragkraftsöverförande anordningar som antingen är förankrade till elementen genom ingjutning i fogar, slitsar eller andra ursparningar. Anslutningszoner är områden i de mötande elementen som gränsar till fogarna och som påverkas av eller påverkar anslutningens funktion.


420 av 547


Illustrationen ovan är principiell men liknar ett håldäck vid mellanupplag på vägg. Som principfiguren visar är en anslutning ofta uppbyggd av många komponenter. Detta påverkar verkningsättet och kan medföra samtidiga drag, tryck, skjuv eller böjspänningar. För många anslutningar kan dock en enstaka kraftöverförande funktion vara helt dominerande. I avsnittet 2.2 Kraftöverförande mekanismer redovisas några renodlade funktioner för kraftöverföring. Skilda anslutningars utformning med hänsyn till erforderlig seghet anges i avsnitt Deformerbarhet, tvångskrafter". Konstruktiv utformning av olika anslutningstyper redovisas i avsnittet Dimensionering och exempel. 2.2 Kraftöverförande mekanismer 2.2.1 Beteckningar Där ej annat anges används beteckningar som är förklarade i BBK. 2.2.2 Tryckkraftöverföring Tryckkraftöverföring sker vanligen genom direkt anliggning i fogar, med eller utan fogfyllning. Anliggningstrycket kan begränsas av materialegenskaper hos fogfyllningar och mellanlägg samt av betonghållfasthet och armering i elementens anslutningszoner. Tryckkrafterna mot fogytan kan ge spjälkningseffekter som skall beaktas när anslutningen detaljutformas. [3] 2.2.3 Dragkraftöverföring Vid dimensionering med avseende på dragkraftöverföring mellan de mötande elementens anslutningszoner förutsätts att hela dragkraften skall kunna överföras av särskilda förbindningsanordningar. Förbindningsanordningarna är endera direkt förankrade (ingjutna) i anslutningszonerna eller indirekt förankrade till elementen i igjutningar, fogar, slitsar eller ursparningar. I det senare fallet är förbindningarna inte aktiverade förrän igjutningsbruket/betongen har hårdnat. Exempel på direkta förbindningar är utstickande armering, byglar, skruvar och förankrade skruvfästen eller svetsplåtar. Indirekta dragförbindningar utgörs vanligen av armeringsstänger. Förankring av armeringsstänger och andra förbindningsanordningar kan erhållas genom vidhäftning, tvärtrådar – tvärpinnar eller ändankare [5] [6]. Dimensioneringsprinciper enligt BBK, avsnitt 3.9 tillämpas. För att avsedd förankringsfunktion skall uppnås, speciellt vid indirekt förankring, bör i vissa fall speciella krav införas vad gäller igjutningslängder, tvärsnittsmått och eventuella ändförankring. Principerna redovisas översiktligt i nedanstående tabell. I de fall då anslutningar skall utformas så att de får ett "segt" verkningssätt i brottstadiet kan kraven med hänsyn till förankring ytterligare skärpas, se avsnittet "Krafter och seghet vid olyckspåverkan". Vid dimensionering och utformning av anslutningar måste förekommande dragkapacitet som ofrivilligt kan uppkomma av fogbrukets eller fogbetongens dragfasthållhet eller vidhäftning mot fogytor beaktas om den innebär en risk. Se avsnittet Deformerbarhet, tvångskrafter. Förutsättningar Krav på förankringslängd Krav på tvärmått 1. Direkt a. Kamstänger förankring Beteckningar se avsitt 3.9.1


421 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Översikt Spjälkbrott avgörande:

c =minsta värde av c1 , c 2 , c s /2

C>Cmin enligt BBK, avsnitt 3.9.5

Utdragsbrott avgörande: där ccrit är det minsta täckskikt som gör att spjälkbrott undviks. c crit kan anta mindre värden genom inläggning av tvärarmering. b. Släta stänger Spjälkningseffekter av den koncentreade förankringskraften beaktas.

2. Indirekt förankring i ursparingar

a. Kamstänger

lb enligt 1a ovan med fb för

fogbruk. Brukets vidhäftning mot hålytan. 3. Indirekt a. Kamstänger förankring i håldäckselement

lb enligt 1a ovan

lcrit =längd av kritiskt område med avseende på eventuella tvångskrafter b. Släta stänger

enligt 1b. ovan 4. Förstärkning a. Kamstänger av anslutningszon mot tvångskrafter lcrit se avsnitt Deformerbarhet, tvångskrafter


som 3

422 av 547


5. Indirekt a. Kamstänger i förankring i håldäckslångfogar långfog med sträv yta eller med förtagningar

Om f st As ≤ 80 kN

h´är avståndet från överytan till centrum av längsgående slits. Dessutom krävs tvärarmering i upplagsfogen med dragkraftskapacitet vid flytning fstAs som ovan

Endast den del av förbindelsestången som är placerad med täckande betongskikt h´får tillgodoräknas som förankringslängd

b. Släta stänger i håldäckslångfogar

som ovan

2.2.4 Skjuvkraftöverföring 2.2.4.1 Kraftöverföring genom friktion i fogytor I upplagsfogar överförs horisontalkrafter bl a genom friktion. Dennes storlek bestäms av ytornas eller mellanläggens friktionskoefficienter och av verkande normalkrafter. En förskjutning utmed skrovlig yta (t ex en fogyta) ger även förskjutningar vinkelrätt mot ytan. Sammanhållande förbindningar tvärs fogen ger då upphov till en normalkraft mot fogsnittet och ökar därmed skjuvkraftskapaciteten. För kringgjutna vidhäftningsförankrade kamstänger når stålet sin flytspänning redan vid mycket små förskjutningar. Därför kan den sammanhållande normalkraften antas kunna uppgå till As • fst.


423 av 547


u = friktionskoefficienten och skjuvkraftkapaciteten blir Fvmax = m (As • fst + Nc ) BBK, avsnitt 3.11.3 anger m = 0,7 för slät betongyta och m = 1,2 för skrovlig rengjord betongyta och m = 2,0 för yta med förtagningar eller profileringar. I fall av dubbla fogytor med förtagningar (spaltfogar) har BBK inte tagit ställning till värdet på m. Anledningen är att krympspricka kan uppkomma i fogens plan varför förtagningen måste utformas med hänsyn härtill om m väljs > 1,2. 2.2.4.2 Kraftöverföring genom dymlingsverkan i armeringsstång, skruv eller dubb

Detta lastfall ger bärförmåga enligt ekv 6.8.3a i BBK [1] avsnitt 6.8.3. Ena dymlings Båda ändar Ena änden fast inspänd, änden ingjuten ingjutna den andra ingjuten

Bärförmåga enligt 40% större ekv 6.8.3a bärförmåga

Om kraftangreppspunkten har avståndet e över ingjutningssnittet minskar bärförmågan. Värdet enligt ekv 6.8.3a skall reduceras genom multiplikation med faktorn:

Icke kringjuten dymling. Kringjuten dymling med fogspalt


424 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Översikt Om båda ändar av dymlingen är ingjutna men en fogspalt förekommer mellan de anslutande elementen kommer skjuvkraften också att påföras dymlingen med förhöjd angreppspunkt. Värdet e ingående i reduktionsfaktorn skall då sättas lika med halva fogspaltens bredd. I anslutningar vid håldäcksupplag förekommer det att håldäckselementen förankras till en upplagsdubb med hjälp av hårnålsbyglar som gjuts i hålkanalerna. Under förutsättning att fogbetongen intill elementänden fås att samverka vid lastupptagningen kan dubben betraktas som kringgjuten. Då anslutningen utsätts för horisontalkraft kommer dubben att belastas via fogbetongen och ej via hårnålsförbindningen. Detta har en avgörande betydelse för aktuell lastangrepps och därmed dubbens bärförmåga. För att man skall fullt kunna ytnyttja dubbens dymlingskapacitet måste spjälkbrott i anslutningszonerna förhindras. Se avsnitt Krafter och seghet vid olyckspåverkan.


425 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar

Anvisningar 3.1 Måttplanering vid anslutningar 3.2 Tillverkning 3.3 Montering, fogning, kontroll 3.4 Kraftöverföring och rörelsemöjligheter 3.5 Särskilda krav 3.6 Erfarenheter, ekonomi, beständighet

3.1 Måttplanering vid anslutningar Elementen skall "passa ihop" vid anslutningarna. En måttplanering syftar därutöver till att ge anslutningen erforderlig bärförmåga och annan teknisk funktion, ge ett tilltalande utseende i synliga anslutningar samt tillgodose åtkomlighetsbehoven under monteringen. Vid anslutningarnas dimensionering och detaljutformning är det väsentligt att beakta de mötande elementens läges och måttfel. De kan på ett avgörande sätt påverka anslutningarnas funktion. Exempelvis skall upplagda element ha en minsta upplagslängd. Upplagsytorna skall ansluta tillräckligt jämnt och plant. Fogarna skall ha en minsta och största bredd samt ett största fogsprång. För att uppfylla dessa krav måste elementens dimensioner anges som basmått och lämpligt anpassade toleranser. Dessa bör bestämmas för varje enskild kombination av elementstandard och upplagstyp. 3.1.1 Upplagslängd Upplagslängd räknas som det upplagda elementets totala längd innanför upplagskanten (utan hänsyn till mellanläggens läge). Nominell upplagslängd skall bl a med hänsyn till toleranser väljas för: balkar ≥ 150 mm

håldäckselement med TTelement

H ≤ 200 mm H ≤ 270 mm H ≤ 400 mm ribbupplag hak eller tungupplag kontinuitetsupplag

≥ 60 mm ≥ 80 mm ≥ 100 mm ≥ 100 mm ≥ 80 mm ≥ 80 mm

För TT/Ftelement gäller dessutom att det nominella avståndet från upplagskanten till upplagets anliggningslinje skall väljas ≥ 60 mm. Förspända balk och TT/Felements förkortning på grund av krympning och krypning före montering påverkar upplagslängden. Om upplaget t ex är beläget i nivå med tvärsnittets underkant är den totala förkortningen av storleksordningen 0,51 • 103. Elementlängdens basmått bestäms i dessa fall genom ett tillägg till det nominella måttet, t ex vid 10 meter, tillägget 5 à 10 mm.


426 av 547


bakom upplaget. På grund av måttavvikelser hos element och lägesfel hos upplag kan den verkliga upplagslängden bli mindre än den nominella. Dock gäller att minsta tillåtna mått är nominella värden minus 20 mm, se figur. För däckelementets, HD/F 120/27, mellanupplag på eller i vägg godtas reducerade värden på upplagslängden enligt följande förutsatt att upplagsreaktionens dimensioneringsvärde är högst 30kNm: nominellt mått ≥60 mm minsta mått ≥50 mm 3.1.2 Spalt, fogbredd Vid vissa anslutningar bör finnas ett spelrum t ex mellan pelarsida och balkände och mellan balkändar vanligen nominellt 20 mm, mellan håldäckselement och flänsbalkliv vanligen 40 mm samt mellan TT/Fkände och flänsbalksliv vanligen 20 mm. I fasadfogar är fogbreddens gränsvärden beroende av fogningssätt, t ex öppna fogar, listfogar, fogar med fogmassa. Se häfte Väggar och fogar. 3.1.3 Nivåer Förespända balkars och plattors uppböjning kan man kompensera genom att basmåtten för upplagsnivåerna sänks relativt nominella nivåer. Spännbetongselements upphöjning vid monteringstillfället uppkommer av skillnaden i utböjningseffekt av verkande förspännings och egentyngdsmoment under lagringstiden. Därmed blir upphöjningen klimat. Och åldersberoende. Noggrannare erfarenhetsbaserade värden erhålls från elementleverantören. Ibland kan utbytbarhet av element utnyttjas för nivåutjämning, t ex genom att de minst uppböjda plattelementen placeras där upplagsbalken har den högsta nivån. I detta fall blir den erforderliga sänkningen av balkupplagens nivå mindre, men elementen bör i så fall sorteras och märkas redan på fabrik. Oftast godtas emellertid en svagt kupolformad färdig golvnivå, vilket medger tunnare pågjutning/avjämning. Vid anslutning av plattor med spännvidd i mot varandra vinkelräta riktningar kan fogsprång ej undvikas. I den ena ledden har plattan i fältmitt en uppböjning a mm (se fig). I den andra ledden kan upplagsbalken om den är av spännbetong ha en annan uppböjning b1 mm eller om den är av stål en nedböjning b2 mm som kan vara flera gånger större än plattuppböjningen a. Fogsprånget blir således särskilt stort om upplagsbalken är av stål eller ospänd betong eftersom nedböjningen b2 adderar sig till plattuppböjningen a. Skillnaden mellan måtten a och b bör vid monteringen i möjlig mån utjämnas. Antingen placeras mellanlägg mellan upplagsbalk och platta eller förtjockas avjämningen lokalt. 3.1.4 Åtkomlighet vid montering Anslutningarna bör vara sådana att de är stabila efter elementets inplacering, så att slutliga färdigställandet kan ske senare. Anslutningsarbeten som fodrar ställning, lift eller trånga arbetsutrymmen skall undvikas.


427 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar Skruvade detaljer föredras vanligen framför svetsade. Svetsning underifrån bör ej förekomma. Vid skruvförband skall utrymme finnas för åtdragningsnyckel.

3.2 Tillverkning 3.2.1 Transport Utformningen av anslutningar påverkar starkt tillverkningen av elementen. Olämplig utformning kan ge såväl onödiga kostnader som felrisker. Tillverkaren tillhandahåller därför normalt ett antal standardiserade lösningar som förutom att de är anpassade till tillverkningsprocessen har fördelen att vara ofta åtkommande och därmed bidra till serieeffekten. I första hand bör alltså dessa tillämpas. Där förändringar erfordras eller när nya typer av anslutningar föreskrivs är det viktigt att projektören rådgör om utformningen av dessa med tillverkaren. Förbindningsorgan som skall ingjutas i anslutningszoner måste kunna fixeras i formen och ofta är kraven stora på att läget är det rätta. Fixeringen skall ske på sådant sätt att formen ej tar skada och att produkten är avformningsbar. Observera vid konstruktionsarbetet att upplagszoner i balkar ofta är rikligt armerade och att det ibland kan vara ont om utrymme för förbindningsanordningar. Utstickande förbindningar från formade betongytor är alltid svåra att förena med rationell formbyggnad och avformbarhet. De kan därutöver vara hindrande och utgöra olycksrisker vid hantering, transport och montering. Man väljer därför i regel att anordna hål, ursparningar, skruvfästen eller fästplåtar till vilka förbindningsdelar senare kan anslutas med vidhäftningsförankring, skruvförband eller svetsning. I fall då balkar eller plattor statiskt skall samverka med plastgjuten betong kan utstickande byglar anordnas från elementets överyta vid gjutning. Utstickande betongkonsoler från balkar eller pelare kan ofta eftergjutas mot betongelementet (efter avformningen). Vid tillverkningen beaktas särskilt att upplagsytor blir plana och utan vinkelfel. Ofta kan det vara klokt att kontrollera upplagsytans läge mot elementets bygghöjd redan i form före gjutning. Ytterligare synpunkter om tillverkning och transport anges i [4].

3.3 Montering, fogning, kontroll

3.3.1 Grundskruvar Grundskruvar och dubbar kan vara ingjutna, injekterande eller limmade. Elementtillverkaren tillhandahåller ibland måttmall för injustering av skruvgrupper. Direkt ingjutna skruvar m m utförs av kamstänger, gängade stänger eller släta stänger med ändkrok eller annan ändförankring. Injekterande kamstångsgrundskruvar fästs med cementbruk i borrade hål eller i ursparningshål med profilerad yta [7]. S k limmade grundskruvar utförs i borrade hål och med härdplastbruk som bör ha sandballast. Limning bör utföras av härför utbildad personal. Vid infästning i äldre konstruktion måste först fastställas att befintlig huvudarmering inte avskärs vid hålborrningen. Grundskruvars och andra upplagsanordningars läge kontrollmäts i tid så att eventuella justeringsarbeten kan göras före elementmontering. 3.3.2 Mottagningskontroll Elementen skall före montering avsynas med avseende på transportskador och eventuella tillverkningfel som ej uppmärksammats vid fabrikskontrollen. Där skada är så omfattande att anslutningens kvarvarande bärförmåga inte bedöms uppfylla ställda krav måste reparationen återställa ej endast bärförmåga utan även deformerbarheten och beständigheten av anslutningen. 3.3.3 Montering på upplag I samband med monteringen kontrolleras upplagsnivåer och upplagslängder samt anliggningsytornas


428 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar vinkelavvikelser, ytjämnhet och sprickfrihet. Anslutningsytorna rensas från smuts, betongrester, is osv. Måttavvikelse i utsättning, montering och elementens dimensioner kan leda till alltför stora sammanlagda fel. Minsta och ibland även största tillåtna upplagslängd bör därför beaktas redan vid monteringen av de underliggande konstruktionsdelarna. Elementen placeras så att erforderlig upplagslängd erhålls oavsett andra underordnande krav t ex utseende. Kontroll härav anges i [1]. Vid montering av balkar kontrolleras att upplagsmellanlägg ej är placerade för långt fram i förhållande till upplagskant. Om balkupplag får otillfredsställande anliggning i breddledd vid monteringen kan justering ske med monteringsmellanlägg, t ex trappformade kilpaket av polyamid.

Kilpaketet i snett upplag uppbyggt av 1,5 mm tjocka polyamid (nylon)band. De tål tryckpåkänningar upp till 25 Mpa inom temperaturintervallet –40°C till +80°C och tillhandahålls i standardbredderna 150 och 200 mm. (Vertikalskalan är överdriven i figuren.) Enstaka bjälklagselement med för kort upplagslängd ges temporärt extra stöd, t ex genom stämpning, om upplaget kan förlängas t ex genom efterinfärstning av ståldetalj. Alternativt flyttas elementet till annan plats med mindre upplagsavstånd och ersätts av lägre element. I sista hand sker kassation och nytillverkning av längre element. I fall element är för långa och ej kan passas i tillgängligt utrymme får de förkortas genom kapning endast om detta kan medges efter konstruktiv utredning. Vid montering av plattelement med utbredda upplag kan toppar och buktigheter i upplagsytorna ge upphov till punktanliggning. Korrigering kan då ske genom att ojämnheterna avlägsnas i erforderlig omfattning, att montering sker i sättbruk, att en efterföljande undergjutning utförs eller att mellanlägg används. Elementbreda mellanläggsremsor som avses utjämna upplagsytornas ojämnheter skall ha en deformerbarhet som står i proportion till dessa. 3.3.4 Lim, fogbruk, fogbetong och fogningsarbete Elementytor med inbördes dikt passform kan fogas genom limning. Lim bör vara av epoxityp. Vid limning i skruv eller dymlingshål erfordras lim med speciell utprovad ballast. Limfogar bör hållas torra och limmet härdas vid föreskriven temperatur. Fogbruk används i anslutningar med fogbredder/höjder mindre än 80 mm. Föreskriven kvalitet bör om ej annat uttryckligen föreskrivs vara lägst C20/25 men väljs vanligen högre med hänsyn till osäkra härdningsförhållanden eller behov av snabb hållfasthetstillväxt. Ballastkornen är högst 4 mm och i sättbruk högst 2 mm. För injektering av grundskruvar och i vissa andra fall är det lämpligt att använda expanerande eller fryspunktsnedsättande tillsatsmedel. Håldiametern för bruksinjekterat skruv eller dymlingsförband bör vara minst stångdiametern + 20 mm. Vid limning med härdplast bör detta tilläggsmått minskas till 2 à 4 mm. Hålen skall vara rengjorda. Vid kringgjutning av bultar i balkändar måste tillses att bruk inte läcker till balkupplag och medför tvångsinspänning och spjälkning. Tryckkraftsöverförande undergjutningsfogar och understoppningsfogar skall ha bruk med dokumenterad tryckhållfasthet bestämd enligt normenlig provning. Ofta används färdigblandat torrbruk där endast vatten tillsätts enligt tillverkarens anvisningar. Vid högt påkänt fogbruk bör hållfastheten och homogeniteten förundersökas för den aktuella fogutformningen och arbetsmetoden. BBK avsnitt 9.6 föreskriver fortlöpande provning och okulär kontroll av utfyllnadsgraden. Undergjutning utförs med formsättning samt med gjuttratt minst 100 mm över fogöverytan och inspektionsslits/hål i nivå med fogöverytan. För pelarstålfot (vanlig foghöjd 50–70 mm) kan 1 m sidofyllning utföras på detta sätt. För pelarskarv är normalt undergjutningsförfarande att föredra framför understoppning [8]. Understoppningsförfarande tillämpas ofta i horisontella väggfogar. Foghöjden skall då vara minst 30 mm. Vid


429 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar de sidor av fogen från vilka packning ej sker anordnas mothåll, t ex formsättning. Vid sättning av element i bruk bör brukskonsistensen vara L eller T, elementet skall ej lyftas efter nedsättningen och kontroll bör utföras att bruket tränger fram vid alla kanter. Överskottsbruk avlägsnas före hårdnande. Igjutningar med mått 80 mm och större utförs med fogbetong, vanligen av kvalitet K30 och högre. I anslutningar som belastas tidigt bör C40/45 användas. Betongen skall ha en största stenstorlek 8 mm och vct 0,40–0,60. Flyttillsatsmedel kan användas. Betongen skall dock alltid bearbetas maskinellt, vid hindrande armering genom ytvibrering. Vintertid tillsätts accelerator eller fryspunktnedsättande tillsattsmedel när så erfordras. Vid risk för frysning tillses att fogar, ursparningar och hål inte innehåller så mycket vatten att frostsprängning kan inträffa. Vertikala uppåt öppna hål kan innebära att t ex håldäcksplattor kantförseglas, varigenom vatten kan innestängas i hålkanalerna. Dessa förses därför med dräneringshål. Utförandet av betongigjutna anslutningar får ej avvika från det som anges på konstruktörens monteringssnitt:

Håldäck på mellanupplag i vägg. Olämpligt utförande Godtagbart utförande.

Den breddade håligjutningen medför större risk för sprickbildning på grund av tvångsmoment. Se vidare avsnittet Deformerbarhet, tvångskrafter. 3.3.5 Längsfogar, vertikala fogar Riktgivande för monteringsutjämning av fogsprång i bjälklag är i allmänhet underytan när den skall ge färdigt innertak och överytan när den skall ge färdigt golv eller endast förses med tunn avjämning. Vid fogningsarbete med bruk kan formsättning behövas. Fogbruket har vanligen konsistens L och kan vara pumpbart. Längsfogar mellan bjälklagselement fylls dock ofta med hjälp av fogbrukskärra. Vid ihällningen puddlas bruket med en stång så att fogen blir fullständigt ifylld. Överdelen av en vertikalfog kan i vissa fall behöva efterfyllas. All fogbetong och allt fogbruk i elementanslutningar skall ges erforderlig härdning. Genom fukthållning minskar risken för krympsprickor utmed fogytor och fogbruket erhåller då avsedd hållfasthet. 3.3.6 Köld och ljudbryggor I sandwichelement och balkonger bör anslutningarna utföras utan hålrum och otätheter. Trapplöps och vilplanselement monteras så att oavsiktlig anliggning, t ex genom överskott av fogbruk, undviks.

3.4 Kraftöverföring och rörelsemöjligheter 3.4.1 Beräkningsgång Två skilda frågor behöver besvaras: a) Vilka krafter måste kunna överföras och vilka tvångskrafter kan uppkomma i den enskilda anslutningen med hänsyn till såväl omgivande byggnadsdelar som anslutningars statiska verkningssätt b) Hur överförs krafterna i den enskilda anslutningen genom dess ofta sammansatta verkningssätt alltefter de olika mekanismernas kraftförskjutningssamband? Frågorna besvaras enligt följande: För anslutningar vid: Fråga a) Fråga b) (Se även avsnitt 3.4.2) (Se även avsnitt 4) Pelare. Lastnedräkning, bestämning av Häfte Pelare och Balk, avsnitt 2. inspänningsgrad,


430 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar systemberäkning. Balkar.

Håldäck, övriga planparallella elementbjälklag. TTbjälklag.

TT/Fkbjälklag

TTtak

Antas fritt upplagda, såvida de Häfte Pelare och Balk, inte genom samverkande avsnitt 2. betongpågjutning och armering görs kontinuerliga. Axialkrafter bestäms genom systemberäkning för husstommen samt beräkning av tvångskrafter (ibland en schablondel av verkande vertikala upplagsreaktioner). Antas fritt upplagda Linjelaster Längsfogars häfte Bjälklag och Tak, avsnitt kraftöverföring häfte 2.3.2 Bjälklag och tak, avsnitt 2.3.1 Antas vanligen fritt upplagda

Fogar häfte Bjälklag och tak, avsnitt 3.4. Pågjutning häfte Bjälklag och tak, avsnitt 5. Statiskt obestämda krafter Fogar häfte Bjälklag och beräknas enligt tak, avsnitt 3.4. elasticitetsteorin eller enligt Pågjutning häfte häfte Bjälklag och tak, avsnitt Bjälklag och tak, avsnitt 3.2.6. 5. Antas fritt upplagda. Svetsfogförband häfte Bjälklag och tak, avsnitt 3.4.1.

Väggar, väggskivor och torn

Häfte Dimensionering, avsnitt 6.2.2.

Avsnitt 4.1.4.

Fasadelement, trappor och balkonger.

Vanligen "enkla" verkningssätt. Avsnitt 4.1.5.

Skivverkan behandlas i häfte Bjälklag och tak, avsnitt 2.3.3 och i häfte Dimensionering samt i [9]. Angående frågorna a) och b) i olycksituationer, se häfte Dimensionering och avsnittet "Krafter och seghet vid olyckspåverkan" nedan. Detaljutformningen och dimensioneringsberäkningen av anslutningarna bör anpassas efter den lagda bjälklagselement som utgör bottenbjälklag kan det ofta räcka med att krav på upplagslängd uppfylls. Där en längsfog mellan bjälklagssegment påverkas av stora koncentrerade vertikala laster eller där elementändar är klämda vid upplaget t ex i väggkryss behöver anslutningarna studeras närmare. I fall där dragkrafter införs i ett bjälklags plan, t ex på grund av vindlaster som skall överföras till stabiliserande schakt eller väggar, utförs anslutningarna med dragkraftsförbindningar. Särskilda krav måste beaktas där elementkonstruktioner genom skivverkan utnyttjas för husstabilisering samt i fall då risken för fortskridande ras måste begränsas. För sistnämnda fall har [22] avsnitt 4.5 villkor a, ökande kravnivåer vid fler än 4 våningar och vid fler än 16 våningar. Se även häfte Dimensionering, avsnitt 8. 3.4.2 Deformerbarhet, tvångskrafter På grund av nyttig last men även vid krympning, krypning, temperaturändringar, fuktvariation, sättningar mm uppkommer behov av rörelser i stommen. Rörelsebehoven framträder framförallt i anslutningar där de olika byggnadsdelarna möts. De kan beaktas på principiellt olika sätt. Anslutningarna kan utformas så att fullständig rörelsefrihet föreligger, t ex genom inläggning av rörelselager och leder. Alternativt kan relativa rörelser mellan anslutande element helt förhindras genom att elementen stumt förbinds till varandra. Då de fria rörelserna förhindras uppkommer motsvarande tvångskrafter som måste beaktas vid dimensionering av anslutningarna och elementen.


431 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar Såvida inte ett helt monolitiskt verkningssätt har eftersträvats medger de flesta av de i praktiken förekommande anslutningarna måttliga rörelser genom anslutningarnas deformerbarhet. Begränsade tvångskrafter uppkommer, vars storlek beror på anslutningarnas eftergivlighet. Tvångskrafterna uppkommer innan och under det att rörelserna utlöses t ex friktionskrafter innan och när ett element glider på sitt upplag eller mothållande krafter i samband med att ett gummimellanlägg skjuvdeformeras. Vid dimensionering för tvångskrafter kan det löna sig att ta hänsyn till den eftergivlighet som normalt förekommer i anslutningarna. Man kan därigenom visa att de verkliga tvångskrafterna blir avsevärt mindre än de teoretiskt maximala värden som sammanhänger med fullständig rörselseförhindring. Ett korrekt hänsynstagande förutsätter emellertid kännedom om anslutningarnas kraftdeformationssamband. Då kunskaperna härom ofta är otillräckliga kan aktuell eftergivlighet uppskattas, t ex genom att elastiskt verkningssätt hos anslutningens delar antas med hjälp av uppskattade värden på aktuella elasticitets och skjuvmoduler etc.

a: Uppvärmd omgivning – statisk vertikal last b: Utomhus – statisk vertikal last c: Utomhus – dynamisk vertikal last Max tillåten horisontaldeformation för oarmerad gummiplatta med tjocklek t. [10] Uppläggning på 4–10 mm tunna oarmerade mellanlägg av naturgummi, styrengummi eller kloropren medger viss rörelsemöjlighet genom mellanläggets deformerbarhet. Med hänsyn till risken för skador bör den maximalt utnyttjade rörelsemöjligheten begränsas, se figur. Horisontalkraftens storlek på upplaget kan uppskattas av nedanstående figur som gäller vid temperaturen +20°C. Skjuvmotståndet ökar vid temperatur och har fördubblats vid ca –30°C. Maximal horisontalkraft enligt figur används för bedömning av vilken tvångskraft som anslutningen kan utsättas för bedömning av tillgänglig horisontalkraftskapacitet.

H/N vid horisontell deformation. [10]


432 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar Utformningar av anslutningar som medger begränsad rörelsefrihet innebär att deformationer kan fördelas i stommen. Anslutningarnas dimensionering bör utformas så att enstaka breda sprickor ej uppkommer. Speciell omsorg bör ägnas sådana områden i stommen där styvheten hos tvärsektioner språngvis förändras och där rörelsebehovet kan vara särskilt stort. På grund av osäkerheter, dels i uppskattningen av rörelsebehov och dels i uppskattningen av anslutningarnas eftergivlighet, kan det hända att de verkliga rörelsebehoven är större än de beräknade rörelserna. Detta kan innebära att anslutningarna överbelastas genom motsvarande större tvångskrafter. Anslutningarna bör därför utformas så att de har en deformationsreserv vid överbelastning. Ett "segt" verkningssätt i brottstadiet skall eftersträvas. En överbelastning kan exempelvis tillåtas medföra att en stålförbindning når sin flytgräns så att nödvändiga rörelser kan ske utan att behovet av kraftöverföring eftersätts.

Anslutningar vid upplag kan även påfrestas av den krökningsdeformation som t ex olika temperaturer i plattornas över och underytor ger.

Mindre rörelsebehov. Större rörelsebehov. Rörelsebehovet vid upplag kan därför vara olika stort på olika nivåer beroende på balkens eller plattans krökning. Detta bör beaktas vid anslutningarnas detaljutformning så att upplagsförbindningar företrädesvis placeras där rörelsebehovet är minst. Krympningen hos bjälklagspågjutningar ger också upphov till tvångskrafter. Krafterna blir större ju tjockare pågjutningen är och vid stora avstånd till fri kant eller rörelsefog. Rörelsebehoven bör beaktas vid bjälklagets anslutningar och vid balkupplag. Vid montering av plattor på flänsbalkar uppkommer excentrisk belastning som medför vridning av balken. Vridningen påverkar balkupplaget ogynnsamt och monteringen kan bli instabil. Speciellt vid ensidig flänsbalk bör detta motverkas t ex genom monteringsstämpning under flänsen eller anordnande av temporära stag mellan platta och balk. Fogsprång i längsfogarna mellan bjälklagselement kan justeras vid monteringen genom att intilligande elementkanter belastas eller bänds till samma nivå varefter läget låses genom förbindningar i längsfogar. Detta ger dock egenspänningar i elementen. Storleken av sådana korrigeringar bör därför begränsas till mått som är mindre än elementets fria nedböjning av sin egentyngd. Speciellt för TTelement bör kraftöverföringen dessutom begränsas så att tillkommande böjpåkänning i tvärled är mindre än halva materialdimensioneringsvärdet. För element som i den statiska dimensioneringen förutsatts vara fritt upplagda kan upplagens utformning i praktiken innebära att inspänning inträffar. För bjälklagselement som vid upplagen ansluts till bärande väggar kan t ex stora inspänningseffekter uppkomna genom att bjälklagsänden blir klämd mellan en övre och en undre vägg. Inspänningen beror då dels på att vägglasten direkt motverkar bjälklagsändens vinkeländring och dels på att mothållande friktionskrafter uppkommer i de horisontella fogarna. Förbindningsanordningar vid upplaget ger upphov till ytterligare inspänningseffekter.


433 av 547


Oavsiktliga tvång kan även uppkomma t ex genom att fogar fylls med fogbetong eller fogbruk. Exempelvis kan vidhäftningen mellan ändytan hos ett håldäckselement och fogbetongen i upplagsfogen vara av samma storleksordning som fogbetongens draghållfasthet. Först efter det att tvångskraften blivit så stor att vidhäftningen släpper eller fogbetongen spricker erhålls den begränsade rörelsefrihet som bestäms av förbindningsanordningar och mellanläggens eftergivlighet. Inspänningseffekterna vid upplag av vidhäftning till fogbetong och av förbindningsanordningar behöver normalt ej förutsättas uppträda samtidigt. För Bjälklagselement som saknar överkantsarmering är det väsentligt att detaljutforma anslutningen så att genomgående överkantssprickor undviks inom Exempel på hur inspänningseffekter vid bjälklagsupplag kan beaktas redovisas i avsnittet Dimensionering och exempel. – Håldäck. 3.4.3 Krafter och seghet vid olyckspåverkan Föreskrifterna i BKR, avsnitt 2:113 avseende olyckslast och fortskridande ras tillämpas vanligen inte för: – bjälklag vars upplag utgörs av plastgjutna källarväggar – bjälklag över kryputrymme – entresolbjälklag i industrihallar förutsatt att det ej tas i anspråk för husets stabilitet – övriga byggnadsdelar där lokal primär skada ej medför svår förstörelse för annan del av byggnaden. För hus med två eller fler våningar och för hallar med samlingslokal skall anslutningarna alltid dimensioneras för sammanhållande krafter enligt [22] avsnitt 4. För dimensionering av erforderliga rasförbindningar får förhöjda materialdimensioneringsvärden enligt BBK [1] förutsättas. Dessutom skall anslutningarna dimensioneras endera för den påverkan som uppkommer då angivna olyckslaster verkar eller för de krafter som bedöms uppkomma i samband med byggnadsdelars överbryggning av ett s k primärt skadeområde som förorsakats av olycksbelastningen [11], [12]. Vid dimensioneringen skall partialkoefficienten 1,0 användas för olyckslaster och andra laster som verkar samtidigt eller i en efterföljande rassituation i lastkombinationer enligt BKR, avsnitt 2:322 tabell b. För pelare anges inga minsta sammanhållningskrafter och de brukar dimensioneras för att motstå aktuella påkörnings och/eller explosionslaster.


434 av 547


Exempel på dimensionering för minsta sammanhållande krafter. Se även [22] avsnitt 4.6. I samband med olyckspåverkan och i rassituationer kan behovet av deformationsreserver i anslutningarna bli speciellt påtagligt. Det är då väsentligt att relativa förskjutningar kan uppträda mellan stomelementen utan att anslutningarnas kraftöverförande förmåga upphör eller ens avtar. Det är således ett "segt" verkningssätt i brottstadiet som bör eftersträvas snarare än en renodlad deformationsförmåga.

Exempel på överbryggning av primärt skadeområde [11], del 2. Genom att anslutningarna utformas så att de får ett "segt" verkningssätt möjliggörs gynnsam omfördelning av krafter i stommen. Därmed ökar både stommens motståndsförmåga mot olyckspåverkan och dess förmåga att överbrygga eventuella skador. För att erhålla ett "segt" verkningsätt i brottstadiet är det nödvändigt att dragkrafts och momentöverförande anslutningar förses med särskilda förbindningsanordningar med anpassad förankringskapacitet. Dimensioneringen kan ske enligt olika principer. Vanligtvis förutsätts att förbindningarna skall vara fullständigt förankrade, vilket innebär att förbindningens brottslast vid slutlig avslitnig skall kunna uppnås. Vidare bör gränstöjningen (töjningen då brottslasten uppnås) vara den största möjliga. Exempelvis har varmvalsade armeringsstänger goda egenskaper i dessa avseenden och bör föredras framför kallbearbetade. Detaljutformningen skall då syfta till att förhindra att sekundära brottsorsaker t ex genom spjälkning eller bristande förankringskapacitet blir begränsade. Alternativt kan ett "segt" verkningssätt uppnås genom att förbindningarna börjar glida på ett kontrollerat sätt då de utsätts för stora krafter av förutbestämd storlek. Anslutningarna måste kunna motstå förbindningarnas "glidlast" utan risk för sekundära brott. I nedanstående anslutningar utgör förankringsstängerna de "segaste" enheterna. Övriga delar av det kraftöverförande systemet bör göras överstarka med avseende på förankringsstängernas brottlast. I de fall då spjälksprickor bedöms kunna inträffa skall anslutningen spjälkarmeras så att den "sega" förbindningsdelen kan belastas till brott utan att lossna genom att anslutningszonen faller sönder, se nedan.


435 av 547


Förband dimensioneras enl BBK, avsnitt 7.3.3 Exempel på detaljutformning för att säkerställa ett "segt" verkningssätt i brottstadiet. Förbindningsarmering och förankringar som utgörs av kamstänger skall förankras för stängernas brottlast (fstu • As). För att möjliggöra ett "segt" verkningssätt skall förankringsbrott såväl genom avspjälkning av täckande betongskikt som genom utdragning. Vid bestämning av minsta förankringslängd kan reglerna i BBK avsnitt 3.9.1.2 tillämpas. Täckande betongskikt skall ges sådan tjocklek att vidhäftningshållfastheten fb kan utnyttjas med maximalt värde. Genom utnyttjande av reglerna i BBK kan det minsta täckskiktet ccrit bestämmas, som medger fullt utnyttjande av fb , max. Om stången ändå måste placeras med mindre täckskikt än ccrit kan det t ex bockas in i konstruktionen och då bör endast den del av stången som har tillräckligt stort täckskikt c> ccrit tillgodoräknas som verkande förankringslängd. Alternativt kan stången förankras genom påsvetsade tvärpinnar. Förbindningsarmering och förankring som utgörs av släta armeringsstänger skall alltid förses med ändförankringar, t ex i form av ändkrokar. Förbindningsstänger i längsfogar förses med ändkrokar som tvingar fogbruket utefter förankringslängden att medverka i kraftupptagningen. Detta gäller även för kamstänger. Sammanhållande armering skall placeras i tvärfogar (upplagsfogarna).

Förbindningsarmering som placeras i fog skall förses med ändkrok. Streckad yta är fogyta som överför förankringskraften till omgivande elementsidor.

Inläggning av sammanhållande armering i upplagsfog. Ett "segt" verkningssätt hos skjuvkraftöverförande anslutningar kan erhållas genom anordnande av bult eller dubbförbindningar så att sekundära spjälk eller förankringsbrott inte blir begränsade.


436 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar Med dubb menas här stålförbindning som endast utnyttjas för att överföra skjuvkrafter. Dubbar kan som regel vara korta. Med skruv menas stålförbindning som förutom att överföra skjuvkrafter kan överföra dragkrafter i skruvens riktning. För att förhindra förankringsbrott skall dubbar ha en minsta förankringslängd ld , min, se figur. För att ge hög sammanhållande effekt även vid stora påtvingade förskjutningar bör kamstänger föredras framför släta stänger.

Skruvar förses normalt med ändankare i form av påskruvade muttrar eller förankras genom vidhäftning enligt principerna för dragkraftöverförande förbindningar av kamstänger. Sönderfall på grund av spjälkbrott kring skruvar och dubbar kan förhindras antingen genom att avstånden mellan dymlingen och fri kant görs tillräckligt stora eller genom att anslutningszonen förstärks med spjälkarmering. Om kantavstånd väljs mindre än kritiskt värde måste det förutsättas att förutsättas att spjälksprickor uppkommer. Beroende på konstruktionens bredd i förhållande till dymlingens kantavstånd kan två olika sprickfigurer bli aktuella, se figur.

Exempel på inläggning av spjälkarmering vid sprickfigur A:


437 av 547


Förstärkningen eneligt figur (c) ger det "segaste" verkningssättet. För dymlingar på smala utbredda upplag blir sprickfigur B aktuell. Det kan vara svårt att anordna spjälkarmering som verkar i dymlingens belastningsriktning. Ett alternativ visas i figuren nedan där byglar runt dymlingen förankras bakåt i konstruktionen.

Alternativt kan spjälkarmering läggas in utmed upplaget vinkelrätt mot belastningsriktningen. Denna spjälkarmering är dock inte lika effektiv varför dymlingslasten begränsas. Brottförloppet kan dock betecknas som "segt", men den maximala bärförmågan får ett reducerat värde med Fred. Fred = 4ø1 (2c1 + c2) fct (om c2 ≥ 2c1) Fred = 16ø1c1 fct (om c2 ³ ≥ 2c1) där ø1 = spjälkarmeringens diameter c 1 = spjälkarmeringens horisontella kantavstånd

c 2 = spjälkarmeringens vertikala kantavstånd


438 av 547


Spjälkarmeringen bör helst placeras precis intill dymlingen då detta ger "segaste" verkningsätt. Balkuppslag förses vanligtvis med skruvförbindningar. Dessa kan utnyttjas för överföring av horisontella krafter till upplaget. Skruvarna bör dock förankras så att de kan belastas med sin dragbrottslast i bultens riktning. Detta innebär att anslutningen får en momentöverförande förmåga som kan tillgodogöras i rassituationer. Om anslutningen har ett "segt" verkningssätt och stor deformerbarhet kan upplagsfunktionen bibehållas även om motstående stöd förstörs genom olyckspåverkan. Genom att balken ligger kvar på upplaget kan ett utbrett ras förhindras.

Med hänsyn till kraftupptagning genom dymlingsverkan skall såväl balk som upplag förses med spjälkarmering såvida inte skruvens kantavstånd är tillräckkligt stora, c³ccrit. Spjälkarmering i form av hårnålsbyglar är mest effektiva.

Spjälkarmering för dymlingsverkan. Balken skall skruvas fast till upplagsskruven genom mutter på balkens ovansida eller i urtag på balkens ovansida. Med hänsyn till önskat "segt" verkningssätt i brottstadiet bör skruvhål i balken fyllas med bruk. Anslutningar med öppna skruvhål är mindre effektiva i rassituationer. Då skruven är förankrad genom skruvfäste i upplaget reduceras anslutningens deformerbarhet med ca 50% jämfört med om skruven är ingjuten och ändförankrad i upplaget.

Förankringsbygeln i hålkanal enligt nedan, har även till uppgift att tvinga fogbetongen bakom dubben (sett i belastningsriktingen) att medverka vis lastupptagningen. Bygeln skall därför dras långt tillbaka i fogbetongen. Finns tvärarmering i upplagsfogen bör bygeln omsluta denna.

Ett "segt" verkningssätt vid skjuvning kan också uppnås genom glidning i fogar med utnyttjande av skjuvfriktionseffekt. [15] Fogbruket eller fogbetong i skjuvkraftöverförande fogar bör minst ha hållfasthetsklass C20/25. Anslutningen skall dessutom förses med skjuvfriktionsarmering som läggs in vinkelrätt mot den skjuvkraftöverförande fogen, exempelvis i tvärfogar. Skjuvfriktionsarmeringen förankras enligt reglerna för dragkraftöverförande förbindningar. Väggelement förses ofta med kraftigt markerade förtagningar i fogytorna. Ett "segare" verkningssätt med mjuk övergång från foguppsprickning till skjuvfriktionsskedet kan uppnås genom att förtagningarna görs flackare, se figur nedan. För bjälklagsfogar är detta normalt inga problem. Där är det snarare så att skjuvfriktionseffekten blir lågt beroende på att fogytor är släta. Det är svårt att säkert förutsäga anslutningars maximala deformationer i brottstadiet. Följande anvisningar som baseras på [5] och [14] bör därför endast användas för grov uppskattning av tillgänglig deformationskapacitet. För dragkraftöverförande anslutningar där förbindningar av kamstänger korsar en fog kan maximal förlängning beräknas som: δu = lb • Es, lim


439 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar Es, lim = gränstöjning hos förbindningsstålet Vid bedömning av anslutningens förlägning skall endast ena fogytan förutsättas spricka upp. För ensidig förankring av kamstång kan hälften av ovanstående deformation uppnås.

För dragkraftöverförande anslutningar där förbindningar av varmvalsade släta armeringsstänger korsar en fog kan maximal förlängning beräknas som: δu = 0,8 la • Es, lim

la = förbindningsstångens längd mellan ändförankringarna.

För ensidig förankring kan hälften av detta värde uppnås. För anslutningar med enstaka förbindningsstänger blir den momentöverförande förmågan normalt avsevärt mindre än de anslutande elementens momentkapaciteter. Om anslutningen utsätts för böjning kommer deformationerna därför att koncentreras till ett fogsnitt. Den maximala vinkeländringen kan uppskattas enligt följande figur

För skjuvkraftöverförande anslutningar med skruv eller dubbförbindningar kommer den kraftupptagande förmågan att avta vid stora påtvingade förskjutningar på grund av successivt ökande lokal sprickbildning och krossning.


440 av 547


Under förutsättning att erforderlig spjälkarmering har anbringats kan de största förskjutningarna som kan erhållas med bibehållen maximal skjuvkraftskapacitet uppskattas enligt figur. För skruvar som är placerade i öppna skruvhål tillkommer eventuellt glapp. För bedömning av rotationskapaciteten Qu för anslutning med skruvförbindning kan följande uttryck användas:

la = skruvens längd mellan ändförankringarna

3.5 Särskilda krav 3.5.1 Brandskydd De flesta elementanslutningar har sina förbindningar och tillhörande ståldetaljer kringgjutna av betong eller fogbruk. I övriga fall där ståldetaljer är fritt exponerade betyder en direkt brandpåverkan ofta ingen väsentlig brottrisk. Exempelvis är vindpelare konsolinspända även om toppstyrningen brandskadas och balkupplagslager av stål som upphettas av brand ger inte upphov till nämnvärda sättningar. Vid konstruktionsutformningen bör dock stor hänsyn tas till de effekter som längdutvidgning av brandpåverkade byggnadsdelar kan ge i form av förskjutning av upplag och förändrat statiskt system. Då elementanslutningar ofta är inspända i endast begränsad utsträckning är de normalt säkra även vid dessa stora rörelser. För att förhindra att ett eventuellt ras bli fortskridande kan det vara lämpligt att utforma mötande förbindningar jämnstarka. Betongelementstommar har god brandsäkerhet, dvs bibehållen bärförmåga under längre brandtid. Detta innebär dock inte ett självklart skydd mot brandspridning. Här bör t ex genomföringar vid anslutningar mellan brandceller och till yttertak utformas med erforderlig brandgastätning. 3.5.2 Tätning Fogbruks/betongfyllda elementanslutningar ger vanligen tillräcklig ljud, luft och


441 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Anvisningar brandgastätning. Där sådan fogfyllning ej används måste dessa funktioner beaktas på annat sätt. Vid extrema gastryck och samtidiga temperaturrörelser räcker ej fogbrukstätning och särskilt membran bör anordnas. Fogfyllning med PUskum har efter längre tid inte tillräcklig elasticitet för att kunna täta mot luft. Här bör i stället elastisk fogmassa användas. Vattentätnig av bjälklag utförs ofta med beläggning av gjutasfaltskikt mellan skyddande asfaltlager och eventuella glidskikt. Bjälklagen konstruktionsformas då som sammanhängande monoliter. För tätning av rörelsefogar ställs höga krav på vidhäftning, beständighet och töjbarhet. 3.5.3 Deformerbarhet Ibland ställs kravet att ett hus eller en byggnadsdel skall vara demonterbar för framtida flyttning eller ombyggnad. Demonterbarhet kan åstadkommas genom utnyttjande av skruvförbindningar och undvikande av vidhäftande foggjutningar och andra kompletteringsgjutningar i anslutningarna som kan vara svåra att avlägsna. Det kan dock vara svårt att samtidigt uppfylla kraven på rassäkerhet med många av i denna skrift exemplifierade typer av förbindningsorgan. 3.5.4 Utseende Lämpligt utformade anslutningar kan ge ett estetiskt tillskott till utseende av en elementbyggd stomme eller fasad. Bilderna nedan visar hus element och anslutningar utformats för att uppfylla höga krav på utseende.

Fyrhörniga balkundersidor anslutna till grupperav 8kantigapelare. Inskurna balkupplag måste passa i mått för att se bra ut.


442 av 547


Balkupplag på pelarkonsol kan behöva snedvinklad ändyta för att kompensera vinkeländring av balkutböjningen. Vid användning av monteringsmellanlägg för nivåutjämning på vanliga balk och plattupplag bör man tillse att inte de estetiska kraven eftersätts. Fasadfogar kan inpassas intill fönsterhål och utbuktningar/fasadvinklar så att de ej medför ett rutmönster som inte hör samman med önskat formspråk. Fasaden skall inte primärt upplevas som sammansatt av betongelement utan fogarna skall i stället ingå i fasadens estetiska mönster. Lagningar av transportskador och under husets livslängd uppkomna fogskador kräver stor omsorg vid förhandling av skadeytor och val av brukskvalitet och cementtyp/färg vid olika fukthalter.

3.6 Erfarenheter, ekonomi, beständighet Förespända balkar och höga TTelement får som regel ganska stora deformationer i underkant på grund av krympning och krypning. Om dessa element är upplagda direkt med undersidan vilande mot upplagen blir rörelsebehoven där relativt stora. Förbindning av balkens underkant med svetsförband till fästplåt i upplaget bör därför ej få förekomma annat än om anslutningen utförs helt inspänd eller rörelsebehovet av balkändrotation och andra tvångskrafter tillgodoses på ett medvetet sätt. Upplag på pelartopp och pelarkonsol är de konstruktionsdelar som erfarenhetsmässigt träffats av de flesta skadorna. Dessa konstruktionsdelar har fått tjäna som spruckna armerade rörelsefogar pga antingen bristfällig konstruktiv hänsyn till tvångskrafter eller tillförande av oförutsedda förstyvningar, t ex murade mellanväggar i husstommar. Även om ras ej inträffat tack vare segheten är denna skadetyp inte acceptabel. Gummimellanlägg i upplag såväl som tätningslister bör vara av kloropren eller neopren. Dessa material har bättre ozon och oljebeständighet än t ex styrengummi eller naturgummi. Bjälklagselement med kontinuitetsände TT/Fk används med hänsyn till tillverkningskostnader där denna ändutformning innebär ett mervärde: – kontinuitet nödvändig – ersätter upplagsbalk vid begränsad konstruktionshöjd – ger utrymme för spänd eller ospänd randarmerin – ger önskad rumsestetik Anslutningsdetaljerna bör göras så enkla att montering kan ske snabbt, säkert och utan extra kostnader för kran och transportfordon. Det har visat sig att dilatationsfogars utformning kräver särskild omsorg. Många fall med uppsprickningar, avspjälkningar och ackumulerade stora rörelser har rapporterats. Fogar med fogmassor har kortare livslängd än t ex listfogar och öppna fasadfogar. [20]


443 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering

Dimensionering och exempel 4.1 Kraftöverförande anslutningar 4.2 Andra anslutningar

4.1 Kraftöverförande anslutningar 4.1.1 Pelare Ståldetaljer för vindpelare och traverskranbana behöver i hallbyggnader vanligen ej särskilt brandskydd. Den infällda stålfotens förbindningsanordningar har vanligtvis sådan inre hävarm att anslutningen får mindre kapacitet än pelaren för moment och samtidigt verkande normalkraft, se häfte Pelare och balk. Skarvar placeras därför företrädesvis nära bjälklagsnivå.

1. Takbalk 2. Ursparing 3. Infästning av distansorgan 4. Glidförbindning 5. Stålprofil med skruvar för väggförankring 6. Spelrum för balknedböjning 7. Ingjutna anslutningsdon 8. Vindpelare

Vindpelaranslutning till fribärande takbalk. Framtida tillbyggnad.

1. Hålprofil 2. Ursparing 3. TTtakelement 4. Fästplåt, FPL 5. Vindpelare

Vindpelaranslutning till TTtak.


444 av 547


1. Pelare 2. Skruvfäste, SKRFA 3. Distansorgan 4. Traversbalk 5. Mellanlägg 6. Ställskruvar svetsas till FPL 7. Fästplåt, FPL 8. Undergjutning

Traversbalkupplag.

1. Pelare 2. Golvnivå 3. Infälld stålfot 4. Ställskruvar och undergjutning 5. Ingjuten skruv eller gängad pelararmering

Pelarskarv med skruvförband.

1. Pelare, pelararmering 2. Ursparingshål 3. Utprovat injekteringsbruk 4. Kamstång 5. Undergjutning 6. Pelararmering

Pelarskarv med injekteringsförband.


445 av 547


1. Pelare 2. Infälld stålfot med ställmuttrar 3. Undergjutning 4. Grundskruv

Pelarinfästning med infälld stålfot.

1. Pelare 2. Utkragande plan på stålfot 3. Undergjutning 4. Grundskruv 5. Eventuell kringgjutning

Pelarinfästning med utkragande plan stålfot.

1. Pelare 2. Utkragande plan på stålfot 3. Undergjutning 4. Grundskruv 5. Eventuell kringgjutning eller motsvarande platsbehov i anslutning mot komplettering/yttervägg

Pelarinfästning med utkragande fotplåt av förstärkt typ.

1. Pelare 2. Ursparingshål 3. Utprovat injekteringsbruk 4. Kamstång

Pelarinfästning med injekteringsförband.


446 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. Pelare eventuellt med förtagningar 2. Temporär kilning, igjutning med cementbruk 3. Holk eventuellt med invändiga förtagningar utförd som element 4. Ställskruv eller pallning

Pelarinfästning med holk.

4.1.2 Balkar Dimensioneringsregler för balkupplag redovisas i publikation "Pelare och balk". Balkupplag kan graderas efter ökande rörelsemöjlighet för rörelsebehovet i balkriktningen, t ex av krympning och krypning. 1) Upplag med förbindningsstång i bruksfyllt vertikalt hål. Tvångskraften genom dymlingsverkan kan beräknas om anslutningens styvhet mot förskjutning är känd 2) Upplag med relativt tunna gummimellanlägg ( 8 mm) tillåts överföra måttliga vertikalkrafter och ger godtagbar lastcentrering. Friktionskraften kan uppgå till 0,5 • normalkraften innan horisontalförskjutning sker. Förekommer kringgjutna bultar eller dubbar ökar tvångskrafterna genom dymlingsverkan. 3) Deformationslager ger en förbättrad centrering av upplagskraften, kan dimensioneras för horisontalrörelser kring ±10 mm och tillåts uppta större vertikalkrafter. 4) Upplag med infälld stålkonsol har trots bruksfyllningen förskjutningsmöjligheter i balkriktningen men friktionskraften måste antas större än vad som motsvarar stål mot stål. 5) Centeringsplåtar (utan dubb eller med dubb i öppet hål) ger friktionskrafter motsvarande stålbetong eller stålstål. 6) glidlager med armerade gummiplattor i stålram och eventuellt teflonmellanlägg är avsedda för att medge förskjutningar ±20 mm och ger upphov till små horisontalkrafter.

Uppbyggnad av glidlager med glidskiva av teflon.


447 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. Balk med ursparing 2. Bricka och mutter 3. Ursparingshål eventuellt fyllt med cementbruk (rostskydd av skruv) 4. Centreringsplåt eller motsvarande 5. Utstickande skruv ingjuten med förankring 6. Pelare

Balkupplag på pelartopp.

1. Balkar 2. Bricka och mutter 3. Ursparingshål eventuellt fyllt med cementbruk (rostskydd av skruv) 4. Armering 5. Centreringsplåt eller motsvarande 6. Utstickande skruv ingjuten med förankring 7. Pelare

Flerbalkupplag på pelartopp.

1. Balkar 2. Bricka och mutter 3. Ursparingshål eventuellt fyllt med cementbruk (rostskydd av skruv) 4. Armering 5. Centreringsplåt 6. Utstickande skruv ingjuten med förankring 7. Pelare

Inskuret balkupplag i balkskarv.


448 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. Balk med ursparing 2. Bricka och mutter 3. Ursparingshål eventuellt fyllt med cementbruk (rostskydd av skruv) 4. Centreringsplåt eller motsvarande 5. Utstickande skruv ingjuten med förankring 6. Balk

Sekundärbalkupplag på balk.

1. Balk med ursparing 2. Plåt mot balksida(anliggningstryck förhindrar balkvridning) 3. Skruvfäste, SKRFA 4. Centreringsplåt eller motsvarande 5. Pinnskruv med mutter och bricka 6. Skruvfäste, SKRFA 7. Betongkonsol i balksida

Sekundärbalkupplag i balksida.

1. Balk 2. Bricka och mutter 3. Ursparingshål eventuellt fyllt med cementbruk (rostskydd av skruv) 4. Armering 5. Centreringsplåt eller motsvarande 6. Utstickande skruv ingjuten med förankring 7. Betongkonsol

Balkupplag på betongkonsol.


449 av 547


1. Balk med ursparing 2. Bricka och mutter 3. Ursparingshål eventuellt fyllt med cementbruk 4. Armering 5. Centreringsplåt elle motsvarande 6. Spalt med parallella kanter 7. Utstickande skruv ingjuten med förankring 8. Betongkonsol

Inskuret balkupplag på betongkonsol.

1. Eventuella skruvfästen, SKRFA, eller genomgående hålursparingar 2. Bricka och mutter 3. Stålok ingjutet och förankrat i balk 4. Skruv eller gängad kamstång svetsad till stålkonsol 5. Rektangulärt ursparingshål fyllt med cementbruk 6. Balk 7. Stålkonsol med tvärplåt 8. Ursparing, igjuts 9. Pelare

Balkupplag på infälld stålkonsol.

1. Balk med ursparing 2. Bricka och mutter 3. Ursparingshål eventuellt fyllt med cementbruk 4. Centreringsplåt eller motsvarande 5. Utstickande skruv ingjuten med förankring 6. Betongkonsol

Balkupplag på tvärställd konsol.

4.1.3 Bjälklag och tak

Håldäck Stränggjutna håldäckselement kan normalt inte förses med direktförankrade förbindningsanordningar för drag eller skjuvkraftöverföring. Tillverkningsmetoden begränsar eller omöjliggör anordnande av ingjutna fästplåtar, skruvfästen, kramlor eller delvis ingjuten, utstickande armering. För kraftöverföringen anbringas därför indirekt förankrade förbindningar i form av dubbar, armeringsstänger eller armeringsslingor som ingjuts i elementens


450 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering hålursparingar eller i långfogar och upplagsfogar. Erforderlig dragkraftöverföring tvärs elementen tillgodoses normalt genom ingjutning av armering i fogrummet vid elementändarna. Sådan armering ger även en sammanhållande effekt med avseende på långfogarna och möjliggör om den dimensioneras för detta skjuvkraftskapacitet i långfogarna såväl horisontellt som vertikalt.

Håldäck där dragkraftöverföringen i tvärled koncentreras till upplagsfogarna. Sådan med elementändringarna samverkande randarmering förenar de enskilda elementen till en horisontell segmentbalk (skiva) och möjliggör skjuvkraftöverföring genom de bruksfyllda långfogarna.

Balkupplag Håldäck, ändupplag Alternativt kan upplagsbalkarna utnyttjas för dragkraftöverföringen i tvärled. Balkens samverkan med elementdäcket kan tillgodoses med dubbförbindningar i upplagen.

Dragkraftöverföring i elementets längsled vid ändupplag kan tillgodoses genom dubbförbindningar. Dubbförbindningar skall förankras till håldäckselementen genom armeringsslingor som gjuts in i hålkanalerna alt armering i fog. Förankringslängd och igjutningslängd skall väljas så att förankringsreglerna i avsnittet Kraftöverförande mekanismer uppfylls och med beaktande av eventuella inspänningseffekter vid upplag, se även avsnitt Deformerbarhet, tvångskrafter.

Olämplig överkantsslits. Sektionssprång bör undvikas inom kritiskt område. Dessutom skall maximal inspänning uppskattas och jämföras med elementets egen kapacitet för dragkraft och negativt moment i aktuell belastningssituation. Maximalt uppträdande negativt tvångsmoment i klämda upplag kan uppskattas till det största av följande uttryck:


451 av 547


där mt

= friktionskoefficient i fogyta mellan håldäcks element och övre vägg

mb

= friktionskoefficient i upplagsfog

ls

= upplagslängd

Wca = motståndsmoment av anslutningens brutto tvärsnitt inkluderande hålareorna

f cth

= högt värde på fogbetongens dragfasthållhet

As

= tvärsnittsarean hos förbindningsarmering

f sy

= förbindningsarmeringens sträckgräns

d

= förbindningsarmeringens effektiva höjd i in spänningssnittet

Tvångsmomenter utefter bjälklagselement avtar med momentparabeln. Maximalt uppträdande tvångsdragkraft kan uppskattas till det största av följande två uttryck: där Aca = arean av anslutningens bruttotvärsnitt inkluderande hålareorna. Om sprickrisk bedöms föreligga i anslutningszonen kan följande åtgärder vidtas: – vidhäftningen mellan fogbetong och elementände upphävs. – mellanlägg som ger lägre friktion används. – elementen förses med urtag så att vägglasten ej direkt påförs elementändarna.

Effekten av ovanstående åtgärder kontrolleras genom ny beräkning av maximala tvångskrafter. Om åtgärdena är otillräckliga kan håldäckselementet förstärkas inom anslutningszonen så att eventuella överkantssprickor tvingas ut i områden där spännkraften har nått fullt värde. Eventuella överkantssprickor nämligen speciellt farliga inom områden där förspänningskraften är liten eftersom sprött spjälkbrott kan initieras.

Sprött spjälkbrott kan bli följden om kritisk överkantsspricka uppkommer inom anslutningszonen. Bjälklagselementen kan förstärkas med ingjuten överkantsarmering eller genom att förbindningsarmering placeras i hålkanaler eller långfogar så att tillräcklig moment och dragkraftskapacitet uppnås. Armeringen skall vara förankrad så att den kan överföra full flytkraft (As • fsy) inom kritiskt område. Vid placering i hålkanaler får igjutningsbetongen tillgodoräknas för anslutningszonens dragkrafts och momentkapacitet. Längden av det kritiska området skall sättas lika med spännkraftens överföringssträcka om inte en noggrannare utredning visar att det kritiska området är kortare.


452 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering Förbindningens förankring vid förstärkning av håldäckselement framgår av avsnittet "Kraftöverförande mekanismer". Genom förstärkningsåtgärderna blir snittet precis utanför det förstärkta området kritiskt med avseende på inspänningseffekterna. Att detta snitt har tillräcklig kapacitet ned avseende på dragkraft och negativa moment skall därför påvisas. På grund av spännkraftens gynsamma inverkan kan det visa sig att även ett i överkanten sprucket tvärsnitt kan ha tillräcklig kapacitet. 1. HD/Fplatta 2. Dräneringshål 3. Tätning i hålkanal 4. Upplagsmellanlägg 5. Balk eller vägg

Ändupplag utan förbindningar. 15, se ovan 6. Spjälkarmering, intill dubb 7. Dubb av kamstång eller skruv 8. Slits till hålkanal 9. Bygel av kamstång 10. Platsgjuten betong i hålkanal 710. Utförs i 12 hålkanaler per elementände

Ändupplag med dubb. 15, se ovan 6. Randarmering för skivverkan 7. Dubb av skruv med huvud eller mutter 8. Slits till hålkanal 9. Bygel av kamstång 10. Platsgjuten betong i hålkanal 710. Utförs i 12 hålkanaler per elementände

Mellanpplag med dubb och randarmering.


453 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. HD/Fplatta 2. Dräneringshål 3. Tätning i hålkanal (något indragen = förtagningar) 4. Upplagsmellanlägg 5. Balk 6. Dubb av kamstång eller skruv 7. Tvärarmering för skivverkan 8. Kamstång, med ändkrokar, i bruk i var eller varannan långfog. Mot tvångskrafter och fortskridande ras 9. Platsgjuten betong

Mellanupplag på balk. 14, se ovan 5. Flänsbalk 6. Randarmering för skivverkan 7. Sluten bygel av kamstång 8. Slits till hålkanal 9. Platsgjuten betong 79. Utförs i 12 hålkanaler per elementände

Försänkt ändupplag i flänsbalk. 14, se ovan 5. Flänsbalk 6. Eventuella förtagningar, profilering 7. Tvärarmering för skivverkan 8. Kamstång med ändkrokar, i bruk i varje längsfog 9. Platsgjuten betong

Försänkt mellanupplag i flänsbalk. 6. Punktpåsvetsad kamstång för skjuvkraftöverföring 7. Tvärarmering för skivverkan, kan ersättas av balken, draginfäst tvärs pelare, och 6. I övrigt lika som ovan.

Försänkt mellanupplag i balk.


454 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. HD/Fplatta 2. Dräneringshål 3. Tätning i hålkanal 4. Upplagsmellanlägg 5. Vägg 6. Längsarmering av kamstång intill SKRFA 7. Randarmering för skivverkan, kringgjuts 8. Skruvfäste, SKRFA 9. Ändgängad dubb 10. Slits till hålkanal, igjuts med betong 11. Bygel av kamstång 12. Hålursparingmed gjuthål fylls med cementbruk 812. Utförs i 12 hålkanaler per elementände

Ändupplag (klämt) i elementvägg.

1. HD/Fplatta 2. Dräneringshål 3. Tätning i hålkanal (något indragen = förtagningar) 4. Upplagsmellanlägg 5. Vägg 6. Längsarmering av kamstång intill SKRFA 7. Urtag £ halva elementhöjden, fylls med platsgjuten betong 8. Tvärarmering för skivverkan, kringgjuts 9. Skruvfäste, SKRFA 10. Ändgängad dubb 11. Kamstång, med ändkrokar, i bruk i var eller varannan långfog 12. Hålursparing med gjuthål fylls med cementbruk 812. Utförs i 12 hålkanaler per elementände

Mellanupplag (med urtag) i elementvägg. 18, se ovan 9. Dubb av kamstång 10. se föregående figur

Ändupplag (med urtag) i plastgjuten vägg.


455 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 17, se "Ändupplag 9. Dubb av kamstång 10. (klämt) i elementvägg" 11. Kamstång, med ändkrokar i bruk i var eller varannan långfog

Mellanupplag (klämt) i plastgjuten vägg. 1. HD/Fplatta med tvärarmering i ök 2. Slits till två hålkanaler 3. Vägg 4. Längsarmering av kamstång, intill bygel 5. Sluten bygel av kamstång 6. Plastgjuten betong

Sidanslutning till väggkrön.

1. HD/Fplatta 2. Vägg 3. Längsarmering av kamstång, intill SKRFA 4. Skruvfäste, SKRFA 5. Ändgängad dubb 6. Plattstång med hål. Läggs över dubb, svetsas till 7 och fästs till HD/F, täcks av avjämning 7. Plåt i långfogbruk 8. Hålursparing med gjuthål, fylls med cementbruk

Sidanslutning till elementvägg i modullinje. 18. se ovan

Sidanslutning till elementvägg indragen ½ M.


456 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. HD/Fplatta med tvärarmering i ök 2. Slits till två hålkanaler 3. Vägg 4. Skruvfäste, SKRFA 5. Gängad kamstång med ändkrok 6. Plastgjuten betong

Sidanslutning till platsgjuten vägg.

Längsfog. 1. HD/Fplatta 2. Slits till hålkanal 3. Gummislang, bottningslist 4. Plastfolie 5. Dubb av stång med höger halva asfaltstruken 6. Plastgjuten betong 7. Fogmassa, elastisk

Längsfog som horisontalkraftsöverförande dilatationsfog.


457 av 547


1. HD/Fplatta 2. Slits till hålkanal längd 3 1 meter 3. Fästplåt, FPL, förankrad med platsgjuten betong 4. Upphängningsstål svetsas till FPL

Avväxling av platta. 1. TTelement 2. Upplagsmellanlägg 3. Pelare, pelarkonsol

TTbjälklag. Ändupplag på pelare eller pelarkonsoler. 1. TTelement 2. Upplagsmellanlägg 3. Väggkonsol

Ändupplag på väggkonsol, utan pågjutning.


458 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. TTelement 2. Fästplåt, FPL 3. Påsvetsad plåt 4. Pågjutning 5. Upplagsmellanlägg 6. Väggkonsol

Ändupplag på väggkonsol, med pågjutning och upplagsförbindning. 1. TTelement 2. Upplagsmellanlägg 3. Balk eller vägg

Ändupplag på balk eller vägg, utan pågjutning. 1. TTelement 2. Hylsa 3. Hålursparing med korrugerat rör 4. Ändgängad kamstång 5. Cementbruk 6. Bricka och mutter 7. Pågjutning 8. Armering runt bulthål 9. Upplagsmellanlägg 10. Längsarmering, kamstång intill ursparingsrör 11. Balk eller vägg

Ändupplag på balk eller vägg med pågjutning och upplagsförbindning.


459 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. TTelement 2. Försänkta fästplåtar, FPL, och påsvetsad tvärplåt 3. Cementbruk 4. Upplagsmellanlägg 5. Balk eller vägg

Mellanupplag på balk eller vägg, utan pågjutning. 1. TTelement 2. Fästplåtar, FPL, och påsvetsad tvärplåt 3. Ändgängad kamstång 4. Bricka och mutter 5. Form (hylsa) och cementbruk kring dubb 6. Armerad pågjutning 7. Upplagsmellanlägg 8. Balk eller vägg

Mellanupplag på balk eller vägg, med pågjutning och upplagsförbindning. 1. TTelement 2. Upplagsmellanlägg 3. Flänsbalk (eller ursparingsbalk)

Förstärkt ändupplag. Vid större vridningsproblem utförs upplagsförbindning enligt nedan och lokal igjutning mellan balksida och TTelement. 1. TTelement 2. Skruvfäste, SKRFA 3. Hålursparing 4. Pågjutning 5. Upplagsmellanlägg 6. Bricka och mutter 7. Flänsbalk (eller ursparingsbalk)

Försänkt ändupplag med pågjutning och upplagsförbindning.


460 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. TTelement 2. Försänkta fästplåtar, FPL, och påsvetsad tvärplåt 3. Cementbruk 4. Upplagsmellanlägg 5. Flänsbalk (eller ursparingsbalk)

Försänkt mellanupplag. 1. TTelement 2. Utstickande slutna kamstålbyglar, nedvikta 3. Utstickande slutna kamstålbyglar 4. Armerad pågjutning 5. Upplagsmellanlägg 6. Flänsbalk ( eller ursparingsbalk)

Försänkt mellanupplag med pågjutning och upplagsförbindning. 1. TTelement 2. Armering runt dubbhål 3. Hålursparing med korrugerat rör fylls med cement 4. Dubb av skruv med huvud eller med mutter 5. Längsarmering av kamstång till dubb 6. Upplagsmellanlägg 7. Balk eller vägg

TT/Fpbjälklag Inskuret ändupplag. 1. TTelement 2. Försänkta fästplåtar, FPL, och påsvetsad tvärstång 3. Cementbruk 4. Dubb av skruv med huvud eller med mutter 5. Längsarmering 6. Upplagsmellanlägg 6. Balk eller vägg

Inskuret mellanupplag.


461 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. TT/Fpelement med profilerad flänskant 2. Försänkta fästplåtar, FPL, och påsvetsad tvärstång 3. Platsgjuten betong 4. Utstickande sluten kamstålbygel 5. Längsarmering 6. Upplagsmellanlägg 7. Balk med förtagningar i ök för samverkan

Inskuret mellanupplag på bred balk. 1. TT/Fkelement med utstickande armering 2. Upplagsmellanlägg 3. Skruvfäste, SKRFA 4. Gängad kamstång 5. Platsgjuten betong 6. Gjutfog 7. Pågjutning 8. Väggkonsol

TT/Fkbjälklag. Ändupplag på väggkonsol. 17, se föregående fig 8. Flänsbalk

Försänkt ändupplag. 3. Kamstänger I övrigt se föregående fig

Försänkt mellanupplag.


462 av 547


1. Ribbformad platta 2. Utstickande slutna kamstålbyglar, nedvikna 3. Längsarmering av kamstång dikt mot SKRFA 4. Skruvfäste, SKRFA 5. Ändgängad dubb 6. Armering för skivverkan 7. Kamstålbygel med ändkrokar 8. Armerad pågjutning 9. Hålursparing med gjuthål fylls med cement 10. Vägg

Ribbformade bjälklag. Sidanslutning till stabiliserande vägg. 1. Ribbformad platta 2. "Torr" tätning 3. Skruvfäste, SKRFA 4. Ändgängad kamstång med ändkrok 5. Rörskål av mineralull, kamstången asfaltstruken eller rostskyddsmålad inom rörskålen. 6. Armerad pågjutning 7. Vägg

Sidanslutning för transversalförankring av vägg. 1. Ribbformad platta 2. Försänkta fästplåtar, FPL, med påsvetsad tvärplåt 3. Cementbruk

Långfog. Tunn flänsplatta utan pågjutning. 13, se ovan

Långfog. Tjock flänsplatta utan pågjutning. 13, se ovan

Långfog. Flänsplatta med pågjutning.


463 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. Ribbformad platta 2. Utstickande sluten bygel, nedvikt 3. "Torr" tätning 4. Dubb av asfaltstruken slät stång 5. Armerad pågjutning 6. Spår uppsågat efter pågjutning

Långfog som dilatationsfog. 1. TT/Ftelement 2. Armering runt dubbhål 3. Hålursparing med korrugerat rör fylls med cementbruk 4. Dubb av skruv med huvud eller med mutter 5. Fästplåt, FPL 6. Balk

Ribbformade tak. Ändupplag TTtak. 16, se ovan

Mellanupplag TTtak.

4.1.4 Väggar, väggskivor och torn I skjuvkraftöverförande vägganslutningar vid vertikala fogar utformas elementsidorna ofta med kantspår så att en s k sluten fog erhålls mellan två vidstående element. Fogspringan kan på så sätt göras smal och fogbruk kan fyllas i urtaget. För att öka skjuvkraftskapaciteten ges det vertikala urtagets botten ofta en profilerad yta dvs förtagningar.

Elementväggar som utsätts för små skjuvkrafter i plan eller transversellt kan ha en enklare fogutformning utan förtagningar, t ex enligt figur.

Utformningen och typen av bjälklagsupplag i eller på vägg avgör ofta den erforderliga väggtjockleken. Vid håldäcks ändupplag i vägg väljs vanligen minimiväggtjockleken 150 mm, som vid t ex ett fasadupplag ger 100 mm upplagsnisch och en ca 50 mm tjock väggtunga som ansluter till ovanförvarande vägg.


464 av 547


Anslutande väggtunga till ovanförvarande vägg överför en stor del av vägglasten och minskar därigenom förekommande tvångsinspänning. Den utgör samtidigt ytterform för fogfyllningen.

Vid håldäcks änd och mellanupplag i vägg kan bjälklagens tvångsinspänning minskas med hjälp av urtag i HD/Felementens ändöverkant. Vägganslutningar till platsgjutna betongbjälklag eller till horisontella fogytor utförs vanligen genom temporär pallning med stålbrickor och fyllning med ca 40 mm understoppningsbruk. Erforderlig tryckkraftskapacitet i vertikal riktning kontrolleras för en fogbredd lika med väggtjockleken minskat med foghöjden, dvs normalt 40 mm. För anslutningar i väggskivor och torn kan följande dimensioneringsförfaranden tillämpas: 1. Stabilisering utan förbindningar.

f cc = Tryckhållfasthetens dimensioneringsvärde i brottgränstillstånd. Lägsta värdet för fogbruk eller betong i väggskiva/torn.

Villkoret Md , max

• Nd , min • 0,85 skall uppfyllas.

I annat fall: stabiliseras skivan med dragkraftöverförande förbindning enligt 2 eller 3 nedan. 2. Stabilisering med koncentrerat dragstag. (Dimensionering enligt BBK avsnitt 3.6.4)


465 av 547


fcc se ovan fst dimensionerande dragfasthållhet för koncentrerat stag M(T) = Moment kring T Beräkna armeringsarea As för momentet

Erforderlig armeringsarea är

3. Stabilisering med utbredda skruvförband. (Begränsningar enligt BBK ekv (6.6.1). Dimensionering enligt BBK avsnitt 6.6.3.4) zs = 0,4 • l + 0,25 • L1 £ 0,85 • d

l se ovan, d se BBK L1 = totala skiv/tornhöjden Ass = Ass = sprids över bredden 0,5 • l = skivans/tornets hela "dragsida". Beräkningsexempel "Stabilisering". Gavelskiva av betong K40, fogbruk K30 med Md = 2300 kNm, Nd = 440 kN, Vd = 210 kN. Säkerhetsklass 3.

Den relativa lilla normalkraften medför att dragförbindningar erfordras. Begränsningen för hög balk enligt BBK ekv (6.6.1)n uppfylls ej

varför man studerar stabilisering med koncentrat dragstag beräknat enligt BBK, avsnitt 3.6.4:


466 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering M(T) momentet kring tryckresultaten

Dragstänger med fyk = 835 Mpa

Väljs 1 ø 32 eller 2 ø 26 I husstabiliserande elementbyggda väggskivor eller torn måste skjuvkrafter kunna överföras i anslutningarna. I anslutningarna vid de horisontella bruksfogarna kan den vertikala normalkraften enligt de i BBK, avsnitt 3.11.3 angivna sambanden tillgodoräknas för friktionsöverföring. Dubbar genom fogen eller vertikala förbindningar erfordras endast vid skjuvkrafter med dimensioneringsvärde större än

Vanligen anbringas ändå två dubbar per element för lägesfixering, se konstruktionsfigur.I föregående beräkningsexempel, en stabiliserande gavelskiva i säkerhetsklass 3, är

och särskilda förbindningar eller dubbar erfordras ej. I väggskivor eller torn uppdelade av vertikala fogar enligt figur och som förutsätts ge monolitisk samverkan blir skjuvkraften i den vertikala fogen

F d

= skjuvkraft

Vd

= tvärsnittsdelens tvärkraft på aktuell nivå

I Si

= tröghetsmoment för tvärsnitt i monolitisk skiva/torn = statiskt moment för tvärsnittsdelen utanför vertikalfogen m a p monolitens tyngdpunkt


467 av 547


Antag våningsvis införd horisontallast Qd = 93 kN till torn enligt figuren med Tformad anslutning där den vertikala fogen är försedd med förtagningar. Våningshöjd Dh = 3 m På nivån 4 våningar under torntopp blir exempelvis

erforderligt skruvavstånd

Såsom framgår av vidstående principfigur kan förbindningsarmeringen As vid vägganslutningar mellan väggelement i samma plan koncentreras våningsvis till horisontalfogarna. Anslutningar vid Thörn och ytterhörn kräver dock tätare placering av förbindningarna, se nedan.

Vägganslutningar vid hörn med koncentrerad förbindningsarmering våningsvis ger otillräcklig sammanhållning av fogen på grund av möjlig elementkrökning, t ex orsakad av ensidig uppvärmning. 1. Vägg 2. Profilerad ursparing fylls med cementbruk 3. Pelare 4. Fästplåt, FPL 5. Svetsplåt mellan 4 och 6 täcks av cementbruk 6. Fästplåt, FPL

Vertikal väggpelaranslutning.


468 av 547


15, se ovan

Vertikal anslutning.

1. Vägg 2. Profilerad ursparing fylls med cementbruk 3. Skruvfäste, SKRFA 4. Hålursparing fylls med cementbruk 5. Skruv, bricka och mutter

Vertikal anslutning vid hörn.

1. Vägg med ändförankrad vertikalarmering 2. Hålursparing 3. Skruvfäste, SKRFA 4. Ursparing fylls med cementbruk 5. Skruv, bricka och mutter 6. Undergjutning med (expanderande cementbruk

Horisontell anslutning med skruv.

1. Vägg 2. Hålursparing med gjuthål fylls med cementbruk 3. Dubb av kamstång 4. Cementbruk

Horisontell anslutning med dymlingar, "dubbar".


469 av 547


1. Vägg 2. Stålfot med förankring 3. Ursparing fylls med cementbruk 4. Skruvfäste, SKRFA 5. Skruv, bricka och mutter 6. Cementbruk

Horisontell anslutning med stålfot och dragskruv.

1. Väggskiva, torn 2. Utstickande dragarmering 3. Ursparing 4. Skruvfäste, SKRFA 5. Ställskruv 6. Hålursparing med korrugerat rör. Fylls med cementbruk 7. Undergjutning 35. Kan ersättas av pallningsbrickor

Vägginfästning med injekteringsförband. Vägginfästning kan även utföras lika "Horisontell anslutning" ovan.

4.1.5 Fasadelement, balkonger och trappor Infästningsanordingar för enkla beklädnadselement och andra utvändigt exponerade fasadinfästningar utförs av rostfritt stål eller vid miljöklass 2 enligt Rostskyddsnorm av grövre varmförzinkade ståldetaljer. Elementens rörelser behandlas i [19]. Beträffande värmeisolering av fasadelement och vattentätningar se häfte Väggelement och fogar samt [21].Balkonger har en konstruktiv utformning endera med plattor upplagda på tvärs fasaden ställda bärande skärmar/pelare eller med konsolplattor, balkar inspända eller upphängda i innanförvarande bjälklag. I alternativ med skärmar/pelare skall anslutningarna dimensioneras ned hänsyn till risken för fortskridande ras, dock ibland för mindre sammanhållningskrafter än schablonvärdena i BBK. Ej ingjutna ståldetaljer utförs av rostfritt stål i båda alternativen. Trappelement uppläggs i schaktväggar på så sätt att stegljud dämpas. Detta innebär vanligen att mellanlägg av syntetgummi inläggs och att upplagsfogen hålls ren från bruk och betong.

1. SWelement

2. Ankarskena 3. Skruv, ställmuttrar 4. Vinkelstång svetsas till 5 5. Fästplåt, FPL 6. Balk

Fasadelement. Sandwichelementfäste i balk.


470 av 547


1. SWelement 2. Ankarskena 3. Skruv, svetsas till FPL 4. Fästplåt, FPL 5. Ribbformad platta

Sandwickelementfäste i ribbformad platta.

1. SWelement 2. Mellanlägg 3. Plåt 4. Pelare 5. Ankarskena 6. Skruv, bricka och mutter

Sandwichelementfäste i pelare.

1. SWelement 2. Hålursparing 3. Dubb, mellanlägg 4. Hålursparing, fylls med cementbruk 5. Pelare 6. Ankarskena 7. Skruv, bricka och mutter 8. Plåt

Tvärsnitt.

1. Väggstomme med ursparing för upphängningskonsol 2. Hålursparing fylls med cementbruk 3. Utstickande dubb 4. Mellanlägg 5. Styrdubb, rostfri 6. Beklädnadselement med upphängningskonsol

Beklädnadselement.


471 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 1. Vägg

2. Ursparing 3. Betongklack 4. Upplagsmellanlägg av tjock kloropren 5. Trappa, vilplan

Trappor. Trappupplag med infälld betongklack.

1. Vägg 2. Dubb i hylsa, kringgjuts ej. Dimensioneras för brand 3. Ev fogmassa. Ej bruk 4. Trappa, vilplan

Trappupplag med ståldubb.

4.2 Andra anslutningar

4.2.1 Tätande anslutningar

1. Fogprofil 2. Foglim 3. Skuren asfaltkant 4. Stålborstad yta 5. Asfaltbetong 6. Gjutasfalt 7. Fiberduk 8. Fogfyllnad

Dilatationsfogtätning i Pdäck av ribbformat bjälklag.

Ovanstående visar exempel på däck med gjutasfalttätning.

Pdäck utan särskilt tätskikt, dvs med vattentäta betongelement och tätande fogar, förekommer. De bör utformas i nära samråd med elementtillverkaren.

Fogtätning av TTtak. På ovanstående fogtätning utförs sedvanlig värmeisolering och tätskikt. 4.2.2 Ingjutna ledningar, genomföringar Ledningar placeras främst i korridorundertak och schakt. I bostadshus kan ledningar placeras företrädesvis i undergolv på elementen.


472 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering Sekundära ledningar till respektive rum kan man bygga in i elementen enligt nedan.

Ingjutna ledningar. I kantursparingar.

1. VPrör med låsta skarvar 2. Varsam igjutning 3. Skarvmuff 4. Böjligt plåtrör

I hålkanaler.

34, se föregående fig

I väggar. Ursparing i bjälklagselement för genomgång av vertikalt bärverk, rör, schakt. Om man noga följer modulsamordningens principer slipper man i normala fall kostsam bilning på monteringsplatsen. Avvikelser i tillverkning och montering kompenseras i stället genom variationer av fogbredderna. Fogarna vid ursparingar kräver normalt formsättning. Om kraven på fogens utseende är höga kan man komplettera med skumplastlister eller liknande.

1. Sprickanvisning. Dubbelvikt papp eller porös träfiberskiva 2. Pågjutning 3. Bjälklagselement 4. Formsättning 5. Skumplastlist 6. Vertikal genomföring


473 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Dimensionering 4.2.3 Anslutningar till kompletteringar Anslutning av vägg till balkunderkant. När man ansluter vägg till betongbalkens underkant måste man ta hänsyn till balkens rörelse vid lastupptagning. Horisontalkrafter av yttre laster, t ex av vind, får inte utan särskilda åtgärder överföras till balkunderkant.

1. Ingjutna skruvfästen, SKRFA, centriskt placerade i balken med centrumavståndet ca 2,0 m 2. Beslag för stabilisering och eventuell tätning av väggen 3. Utrymme för balkens nedböjning vid pålastning. Uppgift om förväntade rörelser lämnas av tillverkaren. 4. Eventuell längsgående avtäckningsskiva.

1. Sprickanvisning. Dubbelvikt papp eller porös träfiberskiva 2. Pågjutning 3. Bjälklagselement 4. Formsättning 5. Skumplastlist 6. Vertikal genomföring

Anslutning av fönster till fasadelement.


474 av 547

Konstruktion / Anslutningar / Hänvisningar

Hänvisningar [1] BBK Betongkonstruktioner, Boverket Handbok [2] Betonghandbok Konstruktion, utgåva 2; Avsnitt 3.9 "Förankring och anordning av armering", avsnitt 3.10 "Lokalt tryck", avsnitt 3.11 "Kraftöverföring genom fogar" och avsnitt 6.8 "Upplagskonstruktioner", Svensk Byggtjänst 1990. [3] Betonghandbok Arbetsutförande utgåva 2; Kapitel 6 "Betongelement", Svensk Byggtjänst 1990. [4] FIP – Comission on Prefabrication: "Ductility of tie connections for concrete components in precast structures". Technical Report, Wexham Springs, England, Okt. 1982. [5] Engström B: "Förankring av förbindningar i bjälklagselement", Chalmers Tekniska Högskola. Inst för konstruktionsteknik, Betongbyggnad, Rapport 81:5. [6] Bergvall B, Johnson A: "Injekteringsförband", Byggforskningen R35:1975, 128 sid. [7] Berntsson G: "Undergjutning av pelare", Chalmers Tekniska Högskola Avd för Byggnadsmaterial Rapport 75:1 Göteborg. [8] Engström B: "Skivverkan i elementbyggda betongbjälklag", Chalmers Tekniska Högskola, Inst för konstruktionsteknik, Betongbyggnad Intern skrift 84:4. Göteborg nov 1984, 21 sid. [9] Vinje, Leidulv: "Oppleggsforbindelser betongelementer. Dimensjonering av uarmerte gummimellanlegg", Nordisk betong nr 4, 1985. [10] Albertsson Å, Bernander KG, Engström B, Glennberg R, Kärrholm G, Losberg A, Sahlin S: "Betongkonstruktioners dimensionering för undvikande av fortskridande ras", Chalmers Tekniska Högskola, Inst för konstruktionsteknik Betongbyggnad Rapport 82:11, Del 1 och Del 2, Göteborg april 1982. [11] Engström B: "Resistance of locally damaged precast walls – Influence of tie connection behaviour". Chalmers Tekniska Högskola, Inst för konstruktionsteknik Betongbyggnad Publikation 84:1 Göteborg mars1984, 15 sid. [12] Olofsson Th, Liljenfeldt H: "Kraftöverförande svetsförband mellan armering ich ståldetaljer", Högskolan i Luleå, Teknisk Rapport 1982:066T, 49 sid. [13] Engström, Björn: "Bolted beamcolumn connections for precast structures", Göteborg mars 1985. [14] Eriksson, Anders: "Structural behaviour of vertical joints in large panel buildings". Doktorsavhandlingar vid Chalmers Tekniska Högskola, Göteborg 1978. [15] FIPComission on prefabrication. "FIPrecommendations on design and manufacture of hollowcore slabs". Connections for precast hollowcore flooring. [16] Bernander KG, Forsblad L, Hellström B, Nygårds J: "Utförande av tvåskiktsgolv med god vidhäftning mellan betongunderlag och pågjutning", Cement och Betonginstitutet, REJ, Stockholm 1980. [17] Dragosavi’c, van den Benkel A, Gijsbers, FBJ: "Loop connections between precast components loaded in bending". Heron volym 20, nr 3, 1975. [18] Beijer O: "Rörelser av fasadelement av betong", Tidskrift Nordisk Betong 1:1977. [19] Jergling A, Schechinger B: "Fogars beständighet. Fogar i ytterväggar", Byggforskningsrådet Rapport r 89:1983. [20] SIS 812101 "Sandwichelement av betong. Mått", Byggstandardiseringen 1971, 4 sid. [21] Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast. [22] BKR Boverkets Konstruktionsregister.


475 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Inledning

Inledning Föreliggande kapitel i Betongvaruindustrins handbok "Bygga med prefab" behandlar en byggnads dimensionering vid val av betongelementstomme med exempel på olika stomtyper. Under särskilda avsnitt behandlas modulprojektering, rörelsefogar, skivverkan, husstabilitet, olycksskadetålighet och två beräkningsexempel. Betongelement har ett antal branschstandardiserade tvärsnitt med givna breddmoduler. Till elementen hör ett antal utprovade anslutningsutformningar. Ett betongelement bör därför vara modulprojekterat. Konstruktören väljer med hjälp av elementsortimentet ett lämpligt stomsystem med de aktuella anslutningslösningarna. Serier av samma elementlittera eftersträvas, t ex genom val av lika balkdimension, även om ett fåtal kunnat vara mindre. Största möjliga enskilda elementstorlek bör väljas. Tillgänglig transport och lyftkapacitet samt förhållandena på platsen får avgöra. Monteringssnabbheten hos betongelementhus tillgodogörs genom högre färdigställandegrad. Flervåningshus med bärande fasadväggar får man vädertäta direkt efter elementmontering. Vertikala stabiliserande schakt kan oftast utföras av betongelement. Bjälklagen bör om möjligt utföras med tunn avjämning. Varje enskilt betongelementhus måste projekteras och dimensioneras efter sina förutsättningar. Fördelarna kommer fram om betongelementtänkandet är med i skiss och systemhandlingsskedet och om konstruktören utnyttjar branschkunskap tillsammans med sitt objektkunnande. I det följande ges här de speciella synpunkterna på övergripande dimensioneringsfrågor som gäller betongelementhus. I sista avsnittet "Beräkningsgång" samlas frågeställningarna i schematiska beräkningsexempel för två hustyper.


476 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Stomval

Stomval 2.1 Industri och lagerbyggnader 2.2 Parkeringsdäck 2.3 Flerbostadshus 2.4 Kontorshus, varuhus, centrum och vårdbyggnader

2.1 Industri och lagerbyggnader

Hallbyggnader utförs vanligen med stomsystem, konsolpelare och fritt upplagda takbalkar. Inspända pelare av vanlig dimension klarar hallhöjder upp till ca 10 meter. Vid större hallhöjder väljs endera grövre specialpelare eller stabiliserande väggfackverk.

Exempel på specialpelare Ouppvärmda hallar med stor sammanhängande yta utformas med hänsyn till temperaturändringarna, se stomplan för Pdäck, nedan. Höglager stabiliseras vanligen genom skivverkan i tak och med väggfackverk av betong eller stål.

Takkonstruktionen kan t ex utföras av TT eller STTtakplattor och ytterväggarna av betongsandwichelement. 2.2 Parkeringsdäck


477 av 547


Pdäck utförs med konsolpelare, ibland med stabiliserande väggskivor eller fackverk. Pelaravstånd längs hus väljs n • 24 M, vanligen 7,2 m. Betongfasad kan utformas som bärande väggelement med upplagshylla för bjälklag med kände. Vid t ex TT/Fbjälklag med hakupplägg eller tungupplag bör yttre bärverk vara pelare och balkar. Betongfasader inhängs i detta fall mellan pelarna. Husstabiliteten studeras för hela det samverkande pelarsystemet. Tvångsmoment i pelarna av temperaturändringar och annan deformationspåverkan beräknas. Stommen bör utformas så att dessa tvångskrafter blir små.

Ovan visas ett exempel där mittpelarraden är särskilt styv tvärs balkritningen, samtliga pelare är dock konsolinspända. Längs balk har väggkryss av stål införts i ytterlinjer och mittlinje. 2.3 Flerbostadshus Denna hustyp har fler varianter – ibland är formerna oregelbundna. Husbredden är dock oftast 12 meter eller mindre. Två stomsystem av betongelement förekommer. Är planformen mycket varierande, som i terasshus t ex, kan det vara bäst att utföra de lägenhetsskiljande tvärväggarna av bärande betongelement. Bjälklagen innehåller då HD eller RDplattor längs huset. Om geometrin så tillåter utför man i stället fasadväggarna bärande och bjälklagen tvärs huset som fribärande HD/Fplattor. Byggstommen blir då mer "generell", dvs den medger friare ombyggnader. 2.4 Kontorshus, varuhus, centrum och vårdbyggnader Stommen i flervåningshus utformas som ledat pelarbalksysten som genom bjälklagsskivor stabiliseras av shakttorn eller väggskivor. Bjälklagen utförs vanligen av HD eller RDplattor med tunn avjämning. Endast där större ensidiga jordtryck (tre eller fler våningars höjd) ger skivkrafter som inte plattfogarna klarar, utförs armerad pågjutning. Ibland används TTbjälklag över de lägre våningsplanen.


478 av 547


Stabilisering med schakttorn räcker för hushöjder upp till 20 våningar. Dock erfordras tillräckliga schaktstorlekar. Bärande ytterväggskivor längs hela husomkretsen klarar ännu högre hus och har dessutom fördelarna att fördela sprickor bättre och att ge "tätt" stommontage. Placeringen av stabiliserande torn och skivor görs så att huset blir olycksskadetåligt, se särskilt avsnitt. Balkarna orienteras vanligen längs hus med spännvidden 4,8–9,6 m, i varuhus upp till 10,8 m.


479 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Modulprojektering

Modulprojektering toleranser 3.1 Horisontella modullinjer 3.2 Dimensionsmått 3.3 Toleranser

3.1 Horisontella modullinjer För stomplacering finns svensk standard SIS 050104 "Modulkoordinering. Hallbyggnader. Horisontella mått". I standarden för hallbyggnader anges att vertikala bärverk skall placeras i multimodulnät med linjeavstånden n • 12 M – vid stomavstånd över 20 meter n • 24 M. Linjerna kallas här även systemlinjer. För övriga husstommar kan stommodulnäten för bärverk ha linjeavstånd n • 12 M och att bjälklagselement placeras i modulnät n • 3 M. Modulnäten får ha rektangulära rutor, dvs olika linjeavstånd i de båda riktningarna. Ibland placeras bärverk excentriskt över modullinje eller sidplaceras intill ena eller båda modullinjerna.

Standarden har för flervåningshus tillämpats så att bärverk vanligen placeras i ett multimodulnät 60 M • 60 M eller 72 M • 72 M. Även rektangulära nät med ena linjeavståndet 60 M eller 72 M förekommer.

I betongelementstommar är plattbredden vanligen 12 M eller 24 M. Längsfogarna placeras i modullinjer med dessa avstånd. Denna modulprojektering är väsentlig för att erhålla hela plattbredder. Vertikala schakttorn bör placeras så att minsta möjliga breddkapning av plattor uppträder. I plattornas längsled är modullinjeplaceringen av mindre betydelse för elementstommen. Lika plattlängder bör dock eftersträvas.


480 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Modulprojektering Byter man plattriktning, t ex i vinkelbyggnad, bör man tillse att modullinjen åter hamnar vid plattlängdsrand. Se figur nedan. Även vid gavelavslutning gäller att modullinjen bör följa plattkanten.

En ytterväggs insida kan placeras n • M/2 från modullinje, se nedan.


481 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Modulprojektering Vertikalfogar mellan bärande väggelement bör normalt placeras i samma läge som plattlängsfog, dvs i horisontell modullinje n • 12 M. Detta förenklar utformningen och utförandet av upplagsanslutningen. I bärande ytterväggar påverkar detta fönsterplaceringen. Vid innerhörn i vinkelbyggnad kan avsteg vid behov göras för att få bra fönsterlägen och hela plattbredder i bjälklaget.

3.2 Dimensionsmått För pelare förekommer dimensionsmått, "basmått", både n • M och n • M – 20 mm. Anledningen är att s k modulpelare med det 20 mm mindre basmåttet säkerställer att pelaren med sina toleranser hålls inom sitt modulområde. Denna "toleransgradering" har i praktiken visat sig vara av mindre betydelse, de anslutande byggnads och inredningselementen kan anpassas. Vertikala betongelementmått bör om möjligt upprepas vid flervåningshus; huruvida de är modulanpassade är vanligen av mindre betydelse.

3.3 Toleranser Hus AMA anger endast s k byggplatstoleranser som gäller färdigmonterad stomme. De angivna toleranskraven kan ibland behöva skärpas, t ex för fogsprång under bjälklag.


482 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Spännbetongen

Spännbetongens egenskaper Bjälklagselement som är slakarmerade blir alltför grova och tunga om de ska klara erforderliga nedböjningsbegränsningar vid spännvidder över 6–7 m. Motsvarande gäller slakarmerade betongbalkar. I balkar kan dessutom sprickbildning bli skadlig och besvärande. Därför är bjälklagsplattor med större spännvidd och balkar vanligen förespända. Förspänningen medger långa spännvidder, större laster och mindre nedböjningar. Genom spännarmeringen införs "egenspänningar" av önskad storlek. Dessa egenspänningar riktas mot de spänningar som alstras av den yttre lasten. Därigenom minskas dragspänningarna. I bruksgränstillstånd, dvs vid normala förhållanden, förblir spännbetongen vanligen sprickfri. Så länge ett betongtvärsnitt är osprucket har det ett effektivt tröghetsmoment som svarar mot hela tvärsnittet. Efter första sprickan blir det effektiva tröghetsmomentet, och därmed styvheten, mindre. Spännbetongtvärsnitt har sin styvhet kvar vid väsentligt högre böjande moment än motsvarande slakarmerade tvärsnitt. Pelare med större böjmomentpåverkan utförs ibland förespända. De blir då sprickfria och kan göras slankare.


483 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Rörelsefogar

Rörelsefogar, deformationspåverkan 5.1 Sprickfördelning 5.2 Monoliter 5.3 Lastvärden 5.4 Rekomendationer, riskställen

5.1 Sprickfördelning Det är många anslutningar i ett betongelementhus. Det har ofta visat sig vara fördelaktigt att utforma dessa så att de fungerar töjbart och med fina sprickor vid (tvångs) krafter. Härigenom avlastas kraftstorlekarna i stommen – utan dilationsfogar. Sådana genomgående fogar kan ofta vara svåra att inplacera i huset utan att annan olägenhet uppkommer. Konstruktionssättet att fördela deformationspåverkan på ett flertal fina sprickor tillämpas bl a i bjälklag utan direkta fog(svets)förband och med "tunn avjämning". Vid bjälklagsuppslag och anslutningar till torn/skivor vidtas åtgärder endera genom erforderlig dimensionering av anslutningen eller genom att använda rörelsefog. 5.2 Monoliter I vissa fall krävs t ex styva fogförbindningar eller pågjutningar och i stället för sprickfördelning fås "monolitiska bjälklagsytor". Deformationerna samlas och överförs till rörelsefogar (dilationsfogar). Deformationerna kan också ge horisontalkrafter till anslutande vertikala stomdetaljer. Utformningar av bärverken och anslutningsdetaljerna bör studeras väl. 5.3 Lastvärden Faktorer som medför rörelsebehov är: – Krympning, krypning, temperaturändring – Vinkeländringar vid upplag – Olyckslaster, såsom extrem brand, explosion – Ojämna sättningar Betongelement tillverkas av betong med lågt vct och härdas. Genom härdningen och tidsåtgången har viss andel av elementets krympning och krypning klarats före montering. Krympningen på plats blir i uppvärmda byggnader 15 – 20 • 105 vilket motsvarar en temperatursänkning på 15 – 20°C. I ouppvärmd byggnad krymper betongelement 10 – 15 • 105. I plastgjutna betongkonstruktioner får man räkna med dubbla dessa värden. Spännbetongelement blir kortare i den förespända riktningen på grund av krypning till följd av spännkrafterna. Krypningen efter montering är under vanliga förhållanden 25 – 35 • 105. Betongstommens temperaturförändring i uppvärmda byggnader har uppmätts till mindre än 1/5 av den yttre temperaturförändringen, mätt som högst +25°C och som lägst dygnsmedelvärdet för orten.


484 av 547


Temperaturskillnaden mellan monteringstillfället och lokalernas medeltemperatur tillkommer. De råd om temperaturändring till lägsta dygnsmedeltemperatur som anges i Byggvägledning 2 är tillämpbara för normala betongkonstruktioner. För tunna betongkonstruktioner kan värdet mellan entimmes och dygnsmedelvärden vara lämpligt att använda. Skillnaden mellan entimmesvärden (oisolerade stålkonstruktioner) och dyngsmedelvärden enligt figur 6:35 Byggvägledning 2 förutsätts vara 5°C. I ouppvärmda öppna betonghus blir stomtemperaturändringen till följd av värmekapaciteten vanligen högst 3/4 av motsvarande yttre temperaturspann. I slutna betonghus, t ex förrådshus och garage, är stomtemperaturändringen 1/2 – 2/3 av utetemperaturvärdena.

5.4 Rekomendationer, riskställen Följande är schematiska riktvärden för största avstånd Ld mellan husdels rörelsecentrum till dilatationsfog. Samma riktvärde kan antas för centrumavståndet mellan sidstyva torn som hindrar bjälklagsdeformationerna. Ld Uppvärmda byggnader: Bjälklag med ≥150 mm tjocka pågjutningar TTbjälklag med tunn, ≤100 mm pågjutning HD/Fbjälklag med ≤30 mm avjämning balkfasad och knivupplag eller skivfasad övriga fall Halltak (totallängd ≤2 • Ld)

Ouppvärmda byggnader: Pdäck med deformationsanpassat stomsystem, se sid 4 Övriga öppna hus Slutna hus


50 m 70 m 100 m 80 m 90 m

Ld 40 m 30 m 60 m

485 av 547


Dilatationsfogar inläggs dessutom i linjer där olyckslaster, t ex extrema brandtemperaturrörelser eller sättningsskillnader vid olika grunläggningssätt så motiverar. "Riskställen" är punkter där större kraft eller rörelsekoncentrationer kan uppstå. Exempel på riskställen är hål, nivåförändringar eller tvärsnittsskiften. Konstruktören har två alternativ: 1. Dimensionera för kraften och med lämplig utformning för sprickfördelning. 2. Anordna fullständig rörelsemöjlighet.


486 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Skivverkan

Skivverkan 6.1 Allmänt 6.2 Konstruktionslösningar

6.1 Allmänt Skivkonstruktioner av betongelement har stor styvhet i sitt plan. Skivans utböjningar blir relativt liten. I betongelementhus tillämpas skivverkan för kraftöverföring horisontellt i bjälklag och vertikalt i väggar. Där bjälklagspågjutning utnyttjas för skivverkan medverkar elementen endast "bucklingshindrande". Den homogena pågjutningen överför alla krafter i sitt plan och armeras för dessa. Verkningssätten är i övriga fall likartade: Horisontell skivverkan i HD och TTbjälklag behandlas i "Bjälklag och tak". Där anges beräkningsmetod och tillämpningsexempel. Där skivorna har större hål, t ex vertikala fönsterband i en gavelskiva, uppdelas systemet beräkningsmässigt till delskivor som vardera skall vara komplett detaljutformade och som upptar lastandel efter sin styvhet. Böjningskraften vid skivkant beräknas på för betongskivor sedvanligt sätt.

Den hophållande skjuvarmeringen dimensioneras enligt skjuvfriktionssambandet i BBK, avsnitt 3.11.3. Sammanhållningskrafter mot fortskrivande ras (se avsnitt om "Olycksskadetålighet") adderas inte till böjdrag respektive skjuvsammanhållningskrafterna, men kan vara större. Elementbyggda torn har krafter och förbindningsbehov av samma typ. Medverkande flänsbredder bf i torn kan begränsas av livflänsanslutningens bärförmåga för tvärkraft. Det som skiljer elementuppbyggda bjälklagsskivor, väggskivor och torn sinsemellan är konstruktiva detaljlösningar för att klara ovan angivna förbindningar och armeringar, samt deras förankring.


487 av 547


6.2 Konstruktionslösningar 6.2.1 Horisontella skivor (utan armerad pågjutning) TTtak utförs vanligen utan fogigjutning. Skjuvkrafterna vid skivverkan upptas helt av fogförbindningar med svetsplåt. I de fall fogigjutning görs i TTbjälklag medverkar svetsplåtarna i stället hophållande för skjuvfriktion i fogen. Böjdragkraften i skivor av TTelement överförs vanligen genom dymlingar till anslutande upplagsbalkar, se figur.

HDbjälklag utformas ofta med böjdragarmering och skjuvhophållande armering inlagd i kantstrimlor eller fogar som igjuts med betong.

Detaljsnitt i perspektiv, se nedan och nästa. Exempel på bjälklagskryss vid bärande fasadvägg.


488 av 547


SNITT BB Anslutningen innehåller skivarmering för sammanhållning av såväl vägg som bjälklagselementen i tvärled och som kan tjäna som böjarmering när bjälklaget utnyttjas som horisontalavstyvande skiva. Väggelementen är inbördes förbundna med dymlingar kring vilka bjälklagsförbindningar som består av s k hårnålsbyglar, är förankrade. Förbindningarnas funktion förutsätter att de är väl kringgjutna med betong.


489 av 547


Vid fasadbalk RB används ibland en alternativ utformning där skivböjdragkraften förs till balkarna, se figurer nedan. Denna indirekta dragkrafthophållning ställer större krav på HDplattornas längsfogar. De bör därför ha vertikal profilering för skivskjuvarmering.


490 av 547


Såväl armerade kantigjutningar som dymlade upplagsbalkar som upptar skivans böjdragkraft skall till varje elementände anslutas med minst en förbindning. Två eller fler förbindningar ger dock styvare samverkan. I HDbjälklag åstadkoms förbindningarna genom s k hårnålsbyglar som ingjutits i hålkanaler. Böjdragarmeringen i kantigjutning skall skarvas med tillräckligt överlapp och förankras vid anslutning till stabiliserande, vertikalt skivupplag. Vid upplagsrand mot stabiliserande gavel ansluts bjälklagsskivan så tätt att successiv kraftöverföring kan ske och så att skjuvkrafthophållning fås trots gavelns vekhet utåt från bjälklaget, se figurer här nedan.

6.2.2 Vertikala skivor och torn Genom skivverkan kan elementväggavsnitt ingå i större valvkonstruktioner.

Skivverkan i bärande elementväggar kan överföra vertikallaster över pålad, plastgjuten grundbalk. Med lämplig fogutformning mot betongelementen blir balken skivdragband och behöver inte dimensioneras för böjning. Vertikala skivor av betongelement utnyttjas vanligen för husstabilisering mot horisontalkrafter. Skivorna kan vara vertikallastbärande eller endast avskiljande. De kan bestå av sandwichelement eller av väggelement. För att öka den vid stabiliseringen medverkande vertikallasten eller för att öka skivans bredd utförs kraftöverförande anslutningar enligt följande: 6.2.2.1 Kraftöverförande vertikala anslutningar


491 av 547


6.2.2.2 Kraftöverförande horisontella anslutningar


492 av 547



493 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Husstabilitet

Husstabilitet 7.1 Lastvärden 7.2 Hallbyggnader 7.3 Flervåningshus

7.1 Lastvärden Stabiliserande delar i byggnadens stomme dimensioneras för normalkrafter och moment till följd av horisontalkrafter. Utöver vindlast och ibland jordtryck beaktas även horisontalkraft till följd av eventuell snedställning av stommen. Denna s k snedställningskraft (Fh ) kan enligt Betonghandbok – Konstruktion, avsnitt 3.4:222 uppskattas till "Fh =C *Fv där C=0,003+12 (roten ur n)" n = antalet samverkande pelare och bärande väggelement. vertikallast per våningsplan – det största värdet av närmast ovanförliggande bjälklags F v = totallast eller det där Fh införs. Vad som avses med "samverkande pelare" är:

– vid dimensionering av bjälklagsskiva antalet pelare och bärande väggelement per våningsplan – vid dimensionering av vertikala stabiliserande bärverk antalet pelare och bärande väggelement summerat över alla våningsplan. Fv beräknas per våningsplan såväl vid skivdimensioneringen av bjälklag som vid stabilitetsberäkningen vertikalt. Fh införs i bjälklagets plan i godtycklig riktning. Vid stabilitetsberäkning av torn/väggskivor blir Fh mindre, se ovan, men antas förekomma samtidigt i alla våningsplan och i samma riktning.

7.2 Hallbyggnader Stabilitetsberäkningen omfattar vanligen vindlast, horisontallaster från kranbanor, eventuellt löst lagrat massgods samt av takets snedställningskraft. Tvångsmoment i konsolpelare beaktas endast i bruksgränstillstånd – de får ej medföra skadlig eller besvärande sprickbildning, men de avlastas före pelarstjälpning.

7.3 Flervåningshus Flervåningshus stabiliseras av torn och väggskivor eller ibland av inspända konsolpelare. Hus av betongelement kan genom sina större spännvidder få färre vertikala stabiliserande enheter än motsvarande plastgjutna hus. Stomsystemet detaljutformas så att de stabiliserande skivorna och tornen får så stor huslast vertikalt att de är stabila utan stora gravitationsfundament. Väggskivor kan t ex förbindas till pelare. Tillkommande tvärväggar i källarvåning kan ibland tillgodoräknas i stabilitetshänseende. 7.3.1 Horisontallastfördelning Horisontallasterna fördelas efter respektive stabiliserande enhets sidostyvhet och läge:


494 av 547


Utom i undantagsvisa helt symmetriska fall ger horisontallasten qv förutom kraften Qyi i skivor i yplanet även Qxi i skivor i xplanet. I väggskivor som har höjd/längdförhållande mindre än 3 inverkar skjuvdeformationerna påtagligt på sidostyvheten och bör ingå vid horisontallastfördelningen. Detta kan göras genom fiktiv minskning av respektive Ii genom division med kn • E • I • 1,2 n+1 1 +

––––– •

2 • n

där n kn

L1

E G A I

––––––––––––– L12 • GA

= antal våningar = knäckningskoefficient enligt diagram = husets totala höjd = skivans Emodul = skivans skjuvmodul = skivans tvärsnittsarea = skivans tröghetsmoment

7.3.2 Systemknäckningslast Genom att övriga vertikalbärande enheter, pelarna, har obetydlig styvhet symboliseras det knäckningsstabiliserande systemet enligt följande:


495 av 547


Systemets kritiska vertikallast Ncr bestäms av samband som innehåller faktorn kn beroende på antalet våningar n. Vidare ingår styvheten EC för varje stabiliserande enhet skjuvdeformation samt eventuell eftergivlighet i grunden. kn • E • C Ncr = ––––––––– L12 Med hänsyn till eventuell uppsprickning och glapp i elementanslutningar i förtillverkade torn/skivor och till krypning beräknas den karaktäristiska styvheten EC med beaktande av att E varierar mellan tornen/skivorna. För varje enskild stabliserande enhet kan böjstyvheten EI approximeras till 0,4 • Ec • Ic EI =

––––––––– 1 + φe

Vid lägre armeringsinnehåll än 1% interpoleras till nedanstående värde, som gäller för e/h>0,5 0,4 • Ec • Ic e EI = –––––––– • ( 1,5 • (1–2•– ) )3 h 1 + φe där Ec = betongens dimensionerande elasticitetsmodul Ic = tvärsnittets ospruckna tröghetsmoment med hänsyn till skjuvdeformationer och elastisk inspänning i grunden enligt ovan φe = effektivt kryptal enligt BBK 2.4.7 e = M/N = kraftexcentrisitet h = tvärsnittets höjd För tvärsnitt som är ospruckna, t ex spännarmerade tvärsnitt, kan böjstyvheten sättas till 0,8 • Ec • Ic EI =

–––––––––– 1 + φe

Koefficienten kn fås ur följande figur


496 av 547


Värdet på systemets karaktäristiska styvhet EC beror på stomutformningen. Vid två eller flera stabiliserande enheter såväl längs som tvärs byggnaden inträffar vanligen symetrisk knäckning, varvid EC = S EiIi där S EiIi är enheternas sammanlagda böjstyvhet i aktuell riktning. Om enheterna är tätt och osymmetriskt placerade eller i system med endast tre väggskivor alternativt med en väggskiva längs hus och flera tvärs hus kan rotationsknäckning inträffa. 7.3.3 Stabilitetsdimensionering Systemknäckning blir dimensionerande vid relativt höga hus med slanka stabiliserande enheter, och härvid i första hand genom ökningen av andra ordningens momentvärde. Stabiliteten i brottsgränstillstånd för tornet/skivan och dess grundkonstruktion skall påvisas för inverkan av horisontallaster av snedställning och vindlast samtidigt som tornet/skivan ger systemet tillräcklig knäckningssäkerhet mot vertikallaster.


497 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Husstabilitet Tornet/skivdimensioneringen utföres med andra ordningens moment approximativt ur: kn Nd Md = M0d •

( 1 + ––– •

8

––––––– ) NCr – Nd

där

M0d

= första ordningens moment av aktuella horisontallaster

kn

= totala dimensionerande vertikalsumman i pelarsystemet under våningsplan 1

Nd

= knäckningskoefficient enligt tidigare.

(nyttiga laster reducerade enligt BKR avsnitt 3:41)

Även tornets/skivans grundkonstruktion kontrolleras för Md och samtidig vertikallastdel som kunnat införas i tornet/skivan. Grundkonstruktionen skall påvisa ha större dimensionerande mothållande moment och krafter än de dimensionerande pådrivande enligt ovan. Förekommer en källarvåning med flera tvärväggar kan dessas stabiliserande förmåga tillgodoräknas genom att motsvarande mothållande kraftpar införs vid beräkning av torn/skivstjälpsäkerheten. Bjälklagen över och under källare dimensioneras då för erforderlig skivverkan. 7.3.4 Stabilitet under monteringsskedet Även om torn/skiva slutligen blir sidostabiliserande skall man se till att alla flervåningspelare kan hållas konsolstabila under monteringsarbetena. Detta åstadkommer man genom att göra deras grundplattor tillräckligt stora. Konstruktören bör stjälpningsdimensionera pelargrundplattorna med reducerad vindlast och stommen som vindfång. Lastreduktionsfaktorn väljs beroende på monteringstidens längd och tidpunkt under året, men även beroende av risken för personskada. Det kan i sistnämnda bedömning antas att byggpersonalen utrymts och risken således avser andra personer. När övre pelardel påmonterats stagas pelarna med temporära kryssförband. Först när fogigjutningar och förbindningar utförts kan full vindlast och intäckning medges.


498 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Olyckstålighet

Olycksskadetålighet Arbetsgången vid projektering med hänsyn till olyckslaster och primär skada visas nedan. Angivna hänvisningar hänför sig till Boverkets handbok: "Svängningar, deformationspåverkan och olyckslast".

A. B. C. D.

Område innefattande konstruktionsdel med primär skada direkt förorsakad av olyckslast Sekundärt skadeområde med stor risk för personskador. Område med stora permanenta deformationer men med obetydlig risk för personskador Område där konstruktionen i huvudsak förblir opåverkad av olyckslasten och den primära skadans uppkomst

För sammanhållningen fordras att väggar samt att bjälklagsplattor förbinds sinsemellan och till upplag i fasad för kraften 20 kN/m i två vinkelräta horisontella riktningar. Förbindningen får koncentreras, t ex att sammanhållningen tvärs längsfogar i HDbjälklag inläggs i tvärfogar och i fasadkant. De koncentrerade krafterna blir då 0,5 • l1 • 20 kN/m i fasad och 0,5 • (ln + 1) • 20 kN/m i inre tvärfog där l1, ln och l1 + 1 är anslutande plattspännvidder.


499 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Olyckstålighet Mellan fasadbalkar och pelare skall vinkelrätt mot fasaden förbindning utföras för sammanlagda kraften l • 20 ≤ 150 KN där 150 kN där l är pelaravstånd/balkspännvidd längs fasad. Per pelarbalkanslutning gäller l • 10 ≤ 150 kN. Utöver dessa schablonartade sammanhållningskrav gäller att konstruktören skall överslagsberäkna husets totalstabilitet med ett torn/skiva helt eller delvis borta. För hus med fler än fyra våningar och för lägre samlingslokaler redovisas dessutom hur överbryggning över det primära skadeområdet kan ske genom t ex lin eller membranverkan och med reducerade laster. Stora nedböjningar godtas, det förutsätter dock stor deformerbarhet i anslutningarna. Hur överbryggningar bedöms framgår av nedanstående exempel. Alternativt bärande system över bortslaget fasadelement.

Trapphustorn som utgör den enda utrymningsvägen dimensioneras alltid för explosionslaster. Fasadpelare i flervåningshus dimensioneras vanligen för olyckslast av påkörning. I övriga byggnadsdelar tillser man istället att sammanhållning erhålls kring det s k primära skadeområdet. Sammanhållningen skall förhindra s k forstskridande ras, se illustrationer nedan.


500 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Olyckstålighet


501 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Beräkningsgång

Beräkningsgång 9.1 Beräkningsexempel 1 Hallbyggnad 9.2 Beräkningsexempel 2 Flervåningshus

Där ej annat anges används beteckningar definierade i Byggvägledning 2 och BBK samt i åberopande publikationer.

9.1 Beräkningsexempel 1 Hallbyggnad Kv element nr 12 Norrstad Konstruktör: B Tongman Översiktlig teknisk beskrivning Verkstadshall med ytbehov ca 40 m • 200 m fria invändiga mått (exklusive invändiga stombredder) och erforderlig fri höjd 8 m. Tillbyggnad är inte aktuell. Tillämpade normer och bestämmelser Byggvägledning 2, BBK. Stomsystem Pelarbalksystem enligt nedan. Avstånd i hallängdriktningen s meter.

Moduler Modulnät s • L = 120 M • 144 M Ytterpelare sidplaceras systemlinje Troliga pelarmått: 50/50 eller 5/5 Layoutmåtten 40 m • 200 m kan inrymmas med 17 avstånd s och antas kunna inpassas med detta stomsystem. Takbjälklag Takbalkar och bjälklagselement dimensioneras på sedvanligt sätt, se häftena Pelare och balk resp Bjälklag och tak. Deformationspåverkan Takelementfogarna förbinds i båda riktningar med svetsplåtar. Inga dilatationsfogar utförs. TTelement utförs med s k tungupplag, dvs med upplagsnivå ungefär i underkant flänsplatta. Spännkrafterna ger krypning i huvudsak i livansnitt. Vid tungupplaget antas halva krypvärdet. I hallens längdriktning blir de totala takdeformationerna: av krympning – 20 • 105 • 204 • 103 = – 41 mm


502 av 547


av krypning –

1 –– • 35 • 105 • 204 • 103 = – 35 mm 2

av temperaturändring från monteringstemperatur + 10°C till lägsta dygnstemperatur – 35°C 1 – ––– • (10 + 35) • 105 • 204 • 103 = – 18 mm 2 Med rörelsecentrum mitt på huslängden tvångsdeformeras gavelpelartoppen

1 –– (41 + 35 + 18) = 47 mm 2 Denna rörelse får ej hindras av t ex väggar längs hall. Rörelseförhindring ger mycket större krafter än nedan beräknade. Med pelare 50/50 C32/40 och 4 ø 25 uppkommer tvångsmoment. 3 • 1,2 • E • Ic • Y 3 • 1,2 • 7 • 5,21 • 47 Mit = ––––––––––––––– = ––––––––––––––––––– = 100 kNm

L12

82

Pelarens uppsprickning kontrolleras i bruksgränstillstånd med samtidig normalkraft av egentyngder. Anslutningen gavelpelare – takbalk dimensioneras för tvärkraften Mit 100 F g = ––––– = ––––– = 12,5 kN L1 8 Härvid används partialkoefficienter för bruksgränstillstånd. Takelementens fogsvetspålar vid tvärfogar får närmast husmitt dragkraft med dimensioneringsvärdet i brukgränstillstånd. (17 – 1) • 4 • Fg 16 • 4 ––––––––––––– = ––––––– • 12,5 = 200 kN 2 • 2 4


503 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Beräkningsgång Kraften fördelas på husbredden 3 • 144 M = 43,2 m. Husstabilitet. Pelardimensionering Med taktyngden g kN/m2 och snölaster m • s kN/m2 blir snedställningskraften vid innerpelare: 0,012 3 • 14,4 • 17 • 12 = ( 0,003 + ––––––) • (g + m • s) • ––––––––––––– = Ön 4 • 18 = 0,54 (g + m • s) kN/pelartopp Dess inverkan kombineras i brottgränstillstånd med dimensionerande pelarmoment av vindlast och med samtidig normalkraft 14,4 • 12 • (g + m • s) kN i innerpelare. Mit av deformationspåverkan medräknas inte. Pelarens knäckningslängd tvärs hall är 2 • L1 = 2 • 8 = 16 m. Knäckningslängden längs hus är något större beroende av takbalkhöjden. Med dessa förutsättningar kontrolleras den antagna pelardimensionen och pelararmeringen dimensioneras. Se häftet Pelare och balk.

9.2 Beräkningsexempel 2 Flervåningshus Kv Håldäcket nr 27 Innerstad Konstruktör: G E Nerell Översiktlig teknisk beskrivning Kontorshus med källare och sex våningar med planmått ca 17,5 • 100 m invändigt. Rumshöjd 2.7 m Grundläggning kan antas ske med ringa eftergivlighet. Våningshöjden är 3,0 m.


504 av 547


Tillämpade normer och bestämmelser Byggvägledning 2, BBK Moduler. Toleranser. Huslängdens mått på insida gavelväggar anpassas till jämnt antal 12 M, dvs väljs 99,6 m. Ett trapphus/installationsschakt utförs med mått 9,6 m i huslängdriktningen. Härigenom blir det 15 balklängder, 6 respektive 9 utanför trapphus. Husbredden mätt på insida väggar väljs (108 + 72 – 2) • M 17,8 m. Toleransklass enligt Hus AMA för erhållande av tillräcklig passning vid fasadinsida och vid bjälklagsundersida. Bjälklag FB/Fbalkar och bjälklagselement dimensioneras på sedvanligt sätt, se häftena Pelare och balk resp Bjälklag och tak. Deformationspåverkan Genom konstruktionsutformningen med bärande ytterväggar som ger skivverkan längs hus ger deformationerna uppsprickningar högst s 6 m (vid balkändar och ytterväggsfogar). Spännkraften ger krypning i HD/Felementens längsled och således ej längs hus i detta fall. Sprickbredden blir Av krympning – 20 • 105 • 6 • 103 = – 1,2 mm


505 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Beräkningsgång av krypning = 0 mm av temperaturändring från monteringstemperaturen + 10°C och vid lägsta dygnstemperatur – 20°C = 20 + 20 = (+ 10 – –––––––) • 105 • 6 • 103 » 0 mm 5 dvs totalt 1,2 mm Skivverkan Antal samverkande pelare och väggelement per våningsplan 50 st. Horisontallasterna tvärs hus som överförs genom skivverkan i bjälklag har med vindlasten w kN/m2 som "huvudlast" och med inverkan av stomsnedställning dimensioneringsvärdet 0,012 qy = 1,3 • w • 3 + (0,003 + –––––––) • Fv • B kN/m Ö50 Antag w = 0,7 kN/m2 och dimensioneringsvärdet av bjälklagets summerande laster Fv = 9,5 kN/m2. Detta ger qy = 3,53 kN/m Bjälklagen överför horisontallasterna till trapphustornet och gavelsidorna. Horisontallastfördelning

3

Ix1 = Ix4 = 3 •

0,15 • 4,2 –––––––– = 3 • 0,93 m4 12

Ix2 =

0,2 • 3,23 ––––––––– 12

+ 2 • 1,95 • 0,2 • 1,72 = 2,81 m4

Ix3 =

3 • 0,2 • 3,63 –––––––––––– 12

= 2,33 m4

S Ix = 3 • 0,93 + 2,81 + 2,33 + 3 • 0,93 = 10,72m4


506 av 547


Sambanden för horisontallastfördelningen ger 37,3 • 2,81 + 44 • 2,33 + 99,7 • 3 • 0,93 e = –––––––––––––––––––——–––––––––– x

= 45,3 m

10,72

18 • ¥ –––––––– = 9 m 2 • ¥

ey =

S r12 • I1 = (45,3 – 0)2 • 3 • 0,93 + (45,3 – 37,3)2 • 2,81 +

+ (45,3 – 44)2 • 2,33 + (45,3 – 99,7)2 • 3 • 0,93 + (9 – 0)2 • ¥ + (9 • 18)2 • ¥ = 162 • ¥ m6 (9 – 0) • ¥ Qx1 = 3,53 • 100 • (45,3 – 50) • –––––––– = 92 kN = – Qx2 162 • ¥ 3 • 0,93 Q = 3,53 • 100 (–––––––– + (45,3 – 50) •

y1

10,72

(45,3 – 0) • 3 • 0,93 –––––––––––––––– 162 • ¥

•

= 3,53 • 100 •

3 • 0,93 ––––––– = 92 kN = Qy4 10,72

2,81 (–––––– + 0) = 76 kN 10,72

Qy2 = 3,53 • 100 •

Qy3 = 3,53 • 100 – Qy1 – Qy2 – Qy4 = 76 kN

Med dessa mothållskrafter erhålls Skivmoment

3,53 • 402 ––––––––) =+1107 kNm 2

Msmax = 92 • 40 + 93 • (40 – 37,3) –

Mfmax =

1 –––––– 2 • 3,53

•

3,53 • 60 (–––––––– 2

+

1107 –––––– )2 = + 2190 kNm 60

Mo =

3,53 • 602 ––––––––– = 1589 kNm 8


507 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Beräkningsgång Tvärkraft

100 – 40 ––––––––– 2

Vsmax » Vo =

• 3,53 = + 106 kN

Skivkantarmering Inre hävarmen beräknas enligt BBK, avsnitt 6.6.3.3. och som medelvärde mellan sambanden (6.6.3.3b) och (6.6.3.3c). Sistnämnda pga att lasten angriper mellan "balkens" överkant och dess underkant. Mo 1589

Z¦ =(0,55 + 0,3 •

–––––) h¦ · Vo

d=(0,55+0,3 •

–––––)

18 • 106

• 18 = 14,4 m

Mmax

Asf =

–––––––– = Z¦ • ¦st

2190 • 103

2

–––––––––––––

= 543 mm 370 14,4 • –––––– 1,1 • 1,2

ø 20 B500B inläggs i betongigjuten ursparing längs ytterväggarnas insida. Skjuvfriktionsarmering Se även häfte Bjälklag och tak avsnitt 2.3. Den för ingjutningsbruk "tillgängliga" foghöjden är 240 mm. Om långfogarna mellan HD/Fplattorna antas ha vertikala förtagningar har de dimensioneringsvärde för kraftöverföring: F = 0,15 • 240 • 18000 • 103 = 648 kN > 106 d

Slät fog ger Fd = 0,10 •240 • 18000 • 103 = 432 kN Skjuvfriktionsarmering dimensioneras enligt häfte Bjälklag och tak avsnitt 2.3.3. Husstabilitet Med flera stabiliserande enheter i båda husriktningar är plan böjspänningsknäckning det som avgör stabiliteten. kn • 0,2 • Eek • S Ix

Ncrx =

–––––––––––––––––––

L12

kn = 6,4 avläses ur diagram sid 13 med n = 7 Med elementen utförda av betong C32/40 är E ck = 34 GPa Det antas med hänsyn till uppsprickning att C = 0,5 • S Ix. Detta ger 6,4 • 0,5 • 34 • 0,5 • 10,72 • 103 N = ––––––––––––——––––––––––

= 529 GN

crx

(7 • 3)2 Dimensioneringsvärdet för hela husets normalkraft: Nd = n • SP

Nd = n • Fv • B • L • 103 = 7 • 9,5 • 18 • 100 • 103 = 120 MN Samverkande enheter summerade över alla våningsplanen blir n = 7 • 50 = 350 st vid beräkning av snedställningskrafter. Dimensioneringsvärdet för varje vånings horisontallast med vind som huvudlast 0,012 q = 1,3 • w • 3 + ( 0,003 + –––––– ) • F • B = y

v

Ö 350

= 1,3 • 0,7 •3 + (0,003 +

0,012 –––––––) Ö350

• 9,5 • 18 = 3,35 kN/m


508 av 547

Konstruktion / Dimensionering / Beräkningsgång Räknat på hela huslängden blir det stjälpande momentet i källargolvnivå q • L L 2 3,35 • 100 y

Mod =

(3 • 7)2

1

––––– 3

• –––– = 2

–––––––– 3

Med tillägg för 2:a ordningens excentricitetsmoment blir N

Md = (1 + 0,617 •

•

–––––– = 24623 kNm 2

120

d

––––––) Ncr – Nd

• Mod = (1+0,617 •

––––––)

529 – 120

• 24623 = 29080 kNm Detta stjälpande moment fördelas mellan gavlar och schakttorn: I 3 • 0,93

–––––– S1x

• Md =

x1

Mdgavel =

•

––––––– • 29080 10,72

= 7756 kNm eller

7756 ––––––– per gaveldel osv 3

Olycksskadetålighet Förbindningar anordnas enligt figurer avsnitt 6.2.1 samt dimensioneras för schablonlaster enligt avsnitt 8 Olycksskadetålighet. Husstabiliteten kontrolleras för primär skada

1. som del 3,6 • 3,6 m2 av trapptorntvärsnitt (om ej dimensionering görs för explosionslast) 2. som hål 10,8 • 3,6 m2 i bjälklagsskiva, dvs ena facket • tre elementbredder om 1,2 m Överbryggningsmöjlighet tillgodoses (genom skivverkan i yttervägg) och överslagsdimensioneras för primär skada. 3. som 3,6 • 3,6 m2 vid hushörn 4. som 3,6 m av yttervägg på godtycklig plats Dimensionering enligt "Anslutningar".


509 av 547

Konstruktion / Beräkningar

Beräkningar

Välj beräkningsguide: HD/F och TT/Fplattor PELARE Om Betongvaruindustrins beräkningsprogram: Betongvaruindustrins beräkningsprogram är tänkta som ett snabbt hjälpmedel för dimensionering och storleksbestämning av prefabelement i ett tidigt skede av byggprocessen. Programmen är baserade på de formler, diagram och tabellvärden som återges i denna publikation och som återges i de beräkningsexepel som finns i avsnitten om aktuellt stomelement. Villkor för användande: Betongvaruindustrin upplåter användadet av dessa program utan kostnad till den som har behov av dem med följande reservation: Då dessa beräkningsprogram ej kan ge en fullständig redovisning av samtliga de lastfall och förutsättningar som måste beaktas för dimesnionering av ett komplett byggnadsverk hänvisar Betongvaruindustrin i samtliga fall till lämplig leverantör för fullständig dimensionering och konstruktionsberäkning av respektive element före fastsällande av byggnadshandlingar eller beställning av element. Betonvaruindustrin frånsäger sig allt ansvar för varje fall av fel, skada eller tvist som uppkommit eller kan mistänkas uppkomnmen på grund av användandet av dessa program.


510 av 547

Konstruktion / Toleranser / Inledning

Inledning – fördelar med att bygga med betongelement Genom att bygga med prefabricerad betong kombinerar man betongens goda funktionella egenskaper med en industriell byggprocess. Användning av betongelement i byggprocessen innebär ett minskat behov av arbetskraft på byggplatsen och en förkortad byggtid med högre produktivitet, lägre byggplatsomkostnader och en effektivare kapitalanvändning som följd. Fördelarna ligger inte bara i den rationella fabrikstillverkningen, utan beror också på att måttkvaliteten hos förtillverkade element är hög, vilket underlättar den för varje bygge viktiga måttsamordningen. Med riktig användning av betongelement kan bygget snabbt monteras samman, eftersom alla komponenter i byggnaden passar ihop, såväl skåp och annan inredning som stomdelar och fasader. En förutsättning är dock, att projektering och byggande baseras på en rationell användning av toleranser och att ingående komponenters måttoleranser och deformationsegenskaper är kända. Dessutom ska utsättning och montering av komponenterna ske inom de anvisade toleransernas gränsintervall. Betongvaruindustrin har lång erfarenhet och därmed god kännedom om sina komponenter i dessa avseenden. Komponenterna är anpassade till modulkoordineringens principer och står under kontinuerlig måttkontroll genom systematisk egenkontroll, vilken i fabriken övervakas av Nordcert AB, eller annat ackrediterat certifieringsorgan. Vid egenkontroll på platsen samordnas dokumentationen med entreprenörens och beställarens kontrollåtgärder.

Fig 1.1 Samordning av mått är viktig för den slutliga kvaliteten.

Fig 1.2 Egenkontroll av pelares lutning. Utgåva Juni 2009


511 av 547

Konstruktion / Toleranser / Satta i system

Toleranser satta i system Med de uppgifter om måttoleranser för betongelement och tillhörande tabeller som lämnas i avsnitt 4, kan byggnaden projekteras med realistisk måttsättning och dess montage planeras rationellt. Som regel utgår man från de funktionskrav som byggherren ställt med avseende på fri takhöjd, täthet i fogar eller placering av inredning och installationer. Dessa funktionskrav översätts av projektören till måttkrav, vars avvikelser begränsas i beskrivning och på ritningar med byggplatstoleranser – dvs de största avvikelser från på ritning angivet mått som får förekomma i färdig konstruktion. Genom att sammanväga komponenternas tillverknings, utsättnings och monterings toleranser kan projektören välja realistisk byggplatstolerans. Omvänt kan byggaren på platsen bedöma vilka krav som ställs på montering och utsättning för att han ska kunna innehålla föreskriven byggplatstolerans. Samspelet mellan de olika toleranskraven illustreras i figur 2.1.

Fig 2.1 Samband mellan toleranser. Det är vanligt att toleranser ges i beskrivningen genom hänvisning till AMA Hus 08. Viktiga toleranser kan ibland även ges på ritningen, varvid måttsättning och toleransangivelse sker enligt standarden SSEN ISO 6284. Det är värt att observera att vissa toleranskrav anges i nationellt gällande regelsamlingar som Boverkets Konstruktionsregler, BKR, för att tillgodose samhällets säkerhetskrav. I Svensk Byggtjänst handbok “Projektera och bygga med toleranser” redovisas bl a exempel på hur sammansatta toleranser kan beräknas och skattas. Leverantören av betongelement kan bistå med råd hur måttsättning ska utföras. Måttsättningens generella principer ges även i standarden SS 32203, Byggritningar, måttsättning samt i reviderade Bygghandling 90. Rätt teknik och entydiga utgångspunkter för mätning underlättar utsättning och montage. Innan stommontaget påbörjas utförs en kontrollinmätning av viktiga anslutningar som bultgrupper och grundkonstruktioner. Utgåva Juni 2009


512 av 547

Konstruktion / Toleranser / Satta i system De i tabellerna 1–34 (kapitel 8) angivna toleranserna gäller som normalvärden. Men om köparen så påfordrar, i samband med beställningen, kan dessa anpassas till andra krav, vilket är ett dyrare alternativ för projektet. Deformationer av förspänning och yttre belastning innefattas inte i toleransuppgifterna. Elementleverantören står gärna till tjänst med uppgift om förväntade värden på sådana deformationer. Tabellvärden för övriga toleranser, t ex sidokrokighet, innefattar sådana deformationer som följer av betongens och armeringens tidsberoende deformationer fram till tidpunkten för avsyning (se 4.5). Värdet av en medveten tidig måttkoordinering och beräkning av de toleranskrav som följer av byggherrens funktionskrav ligger inte bara i möjligheten att sätta toleranser för komponenter, utsättning och montage. En sådan beräkning kan också avslöja orimligheter i funktionskrav eller orealistiska toleranskrav. Dessa kan ofta mötas med åtgärder i byggets detaljutformning, framför allt genom justeringsanordningar, varigenom antalet måttavvikelser som påverkar varandra inbördes, kraftigt kan nedbringas och därmed resulterande byggplatsavvikelse. Betongelementleverantörens kunnande kan här vara till god hjälp och står gärna till tjänst med råd och förslag baserade på erfarenheter från tidigare uppdrag.

Fig 2.2 Exempel på detaljlösning med justeringsanordning. Utgåva Juni 2009


513 av 547

Konstruktion / Toleranser / Beräkningar

Toleransberäkningar 3.1 Modulsamordning och modulprojektering 3.2 Några definitioner och standarder 3.3 Exempel på toleransberäkning 3.1 Modulsamordning och modulprojektering Modulkoordineringen har varit och är en viktig ekonomisk faktor vid industrialisering och rationalisering inom byggbranschens olika grenar och utgör grunden för måttsamordning inom byggbranschen. Projekteringsarbetet underlättas när bl a regler för placering av bärande stomdelar finns beskrivna. För information om modultekniken hänvisas till: • BST 458 Modulkoordinering – översikt • SIS 050100 Modulkoordinering – terminologi • SIS 050101 Modulkoordinering – principer och regler • SSISO 8560 Byggritningar – ritsätt modulritningar 3.2 Några definitioner och standarder Inom byggnadsindustrin används oftast symmetrisk toleransangivelse kring ett basmått. Toleransen anges med T, vilket motsvarar toleransvidden. T/2 är då den variation av måttet som får ske uppåt eller nedåt vid en symmetrisk toleransangivelse. Se exempel nedan:

Fig 3.1 Symmetrisk toleransangivelse.

Fig 3.2 Osymmetrisk toleransangivelse. Den grundläggande regeln för dimensionering av modulkomponenter är att varje komponent föreställs placerad inom ett parallellepipediskt utrymme (“lådprincipen”), som i alla tre riktningar har modulmått – komponentens modulutrymme. Komponenten – inklusive måttavvikelser vid tillverkning, utsättning och montering samt deformationer och ev. fogandelar – förutsätts då helt uppfylla sitt modulutrymme (se figur). Utgåva Juni 2009


514 av 547

Konstruktion / Toleranser / Beräkningar

Fig 3.3 Princip för modulutrymme. För åskådlighetens skull har kantlinjerna överdrivits. Ovanstående regel gäller främst de dimensioner hos en komponent som ska samordnas med mötande komponenter. För betongelement har detta inneburit att framför allt yttäckande elements mått i ytans plan omfattas av denna princip. Eftersom beställaren som regel endast är intresserad av slutresultatet, nöjer denne sig med att ange byggplatstoleransen i beskrivningen. Han överlåter åt entreprenören att välja detaljtoleranser på sådant sätt, att byggplatstoleransen innehålls. Metoder för beräkning av hur detaljtoleranser kombineras till byggplatstolerans och vilka tolerans vidder som används ges i standarderna: • SS–ISO 34434 Metoder för beräkning av måttavvikelser och fördelning av toleranser sammansatta konstruktioner Utgåva Juni 2009


515 av 547

Konstruktion / Toleranser / Beräkningar • SSISO 34435 Värden för toleransvidder 3.3 Exempel på toleransberäkning Den generella formeln för beräkning av byggplatstoleransen har utseendet; T 2 = a x Tt2 + b x Tu2 + c x Tm2 där T = byggplatstoleransen T t = tillverkningstoleransen T u = utsättningstoleransen T m = monteringstoleransen Koefficienterna a, b och c varierar från fall till fall på sätt som anges i ovannämnda standarder och är baserade på statiska överväganden och på att måttavvikelser är normalfördelade. I många fall kan man vid överslagsberäkningar sätta samtliga koefficienter till 1.0, vilket skett i efterföljande enkla exempel. En pelarfot ska placeras centriskt över en modullinje. Centrumlinjen är markerad på pelaren och har toleransen T = ±5 mm. Modullinjen är utsatt med toleransen T = ±6 mm och montaget sker med toleransen +5 mm. Beräkna resulterande byggplatstolerans. Med a = b = c = 1.0 i formeln ovan erhålls T 2 = 102 + 122 + 102 T = 18.5 mm Resulterande byggplatstolerans för pelarfotens placering blir alltså ±18.5/2 = ±9 mm. (Observera att tolerans kan anges med T eller ±T/2 vid symmetrisk tolerans). Med samma enkla formel kan man bedöma vilka krav på ingående deltoleranser som måste ställas vid en angiven byggplatstolerans. Antag t ex att byggplatstoleransen är begränsad till 10 mm (=±5 mm). Då måste ingående deltoleranser skärpas, t ex till ±3 mm. Beakta även förhållandet vid överbestämning (4.6). Utgåva Juni 2009


516 av 547

Konstruktion / Toleranser / Betongelement

Toleranser för betongelement 4.1 Toleranser och måttsättning 4.2 Toleransers giltighet 4.3 Referenstemperatur 4.4 Toleransöverskridanden 4.5 Deformationer 4.6 Överbestämning 4.7 Måttdefinitioner 4.8 Toleranskrav BKR /BBK 4.9 Toleranser för betongelement 4.1 Toleranser och måttsättning Hur mått sätts och anges har ett nära samband med toleranser. Lägetoleranser för sida och nivå relateras till utgångslinjerna för måttsättningen samt den närbelägna sekundärpunkten i höjd. Konstruktören har att tillse att utgångslinjerna för måttsättning – sekundärlinjerna – placeras på lämplig plats i byggnaden, dvs i fria utrymmen med maxavstånd på ca 25 meter och nära komponenter som har snäva toleranskrav. Sekundärlinjerna har följande funktioner: • Referens för lägetoleranser. Kontrollmätningar relateras till dessa linjer • Utgångslinjer för måttsättning • Utgångslinjer för utsättning på byggplats Sekundärlinjerna läggs ut med inbördes krav enl SSISO 4463. Sedan de kontrollerats, anses de som “felfria”.

Fig 4.1 Placering av sekundärlinjer.


517 av 547

Konstruktion / Toleranser / Betongelement Utgåva Juni 2009 Ritningsmått för lägen anges med pilmått från närmast belägna sekundärlinje, vanligen den vänstra eller vid lokalt koordinatsystem, det lägre värdet. Pilmått i två riktningar anger en komponents fullständiga läge – efter komplettering av nivåmåttsättning. Komponentens storlek anges med dimensionsmått. Denna måttsättningsteknik ger följande fördelar: • pilmåtten och lägetoleranserna överensstämmer • ritningsmått kan direkt nyttjas för utsättning och kontrollmätning • dimensionsmått överensstämmer med toleranskrav för form • om mätning med koordinater och s k friuppställning används ger ritningen ett enkelt förfarande för koordinatberäkning.

Fig 4.2 Exempel på lägemåttsättning med pilmått. Nivåmåttsättningen relateras till en närbelägen sekundärpunkt i höjd, vilket innebär för flervåningshus, en fixpunkt på varje plan. Sekundärpunkten är bestämd utifrån en primärpunkt i höjd enligt angivna noggrannhetskrav i SSISO 4463. SSISO 4463 kommer under 2009 att ersättas av SISTS 21146 som behandlar tekniska specifikationer för hus, mark och vissa anläggningar. När man måttsätter nivåer är det viktigt att kombinationer av pilmått (plushöjd) och dimensionsmått tillämpas på motsvarande sätt som vid planmåttsättning. Se figur 4.3. Fönsteröppningens läge i höjd är angiven med en nivå. Toleransen för denna kan t ex vara ±12 mm. Öppningen har måttsatts med dimensionsmått och toleranser som bestäms av fönstrets inpassning och fogkrav. Utgåva Juni 2009


518 av 547


Fig 4.3 Toleranssättning av fönsteröppning. 4.2 Toleransers giltighet Toleranskraven gäller fram till slutbesiktningen. För detaljerad information hänvisas till AB 04 samt ABT 06. 4.3 Referenstemperatur Mått relateras till temperaturen +20° om ej annat föreskrivs i byggnadsdokumenten. 4.4 Toleransöverskridanden Kontroll av mått skall utföras med en känd mätnoggrannhet, som skall motsvara högst 1/5 av den tolerans som gäller för måttet ifråga. Om t ex toleranskravet är ±20 mm skall mättoleransen vid kontroll vara ±4 mm. Överskridande av toleranser vid kontroll enligt ovan skall dokumenteras och meddelas byggplatsledningen som har att ta ställning till lämpliga åtgärder. 4.5 Deformationer Det är viktigt att skilja på deformationer och måttavvikelser. Det är måttavvikelserna som i detta dokument åsätts toleranser. Deformationer uppstår till följd av belastning, förspänning, krypning och krympning av betong. Om t ex bjälklagen belastas av stora mängder byggnadsmaterial vid kontrollskedet kan betydande andel av avvikelserna utgöras av deformationer. Deformationer av eventuella tillfälliga snedbelastningar under montage ingår i angivna toleranser. Toleransen för uppböjning har ibland missuppfattats till att vara uppböjningsmåttets storlek, men är det område inom vilket uppböjningen tillåts variera kring medelvärdet. Förväntat område för normal medeluppböjning vid montering för olika elementtyper framgår av resp produktavsnitt exemplifierat genom nedanstående figur.


519 av 547

Konstruktion / Toleranser / Betongelement Utgåva Juni 2009

Fig 4.4 Diagram – Uppböjning vid montering. Lagringsförhållanden, lagringstid samt tid för avspänning har stor inverkan på upp böjningens storlek. Redovisade medelvärden är approximativa och får endast uppfattas som riktvärden. Om elementen ej utnyttjas fullt ur bäringssynpunkt kan spännkraft och armering reduceras. Uppböjningen vid montering blir härvid mindre. Avvikelser på deformationer enligt ovan bestäms genom att i aktuell byggnad medel deformationen mäts för ett parti element av samma typ och med samma nominella mått. Avvikelsen är alltså skillnaden med aktuellt värde och mätt medelbuktighet vid aktuell tidpunkt som jämförs med aktuell tolerans. Mått på långtidsdeformationer, nominella uppböjningar o dyl hänvisas till respektive leverantör. 4.6 Överbestämning När flera krav påverkar samma mått uppstår överbestämning. I figurerna nedan visas några exempel på överbestämningar. I exemplet är pelarna lägesbestämda i sida med två mått från sekundärlinjer. Toleranskrav t ex ±20 mm. Pelarna är samtidigt bestämda inbördes – överbestämning – med inbördes mått “avstånd mellan”. Tolerans ±25 mm. Båda skall uppfyllas.

Fig 4.5 Överbestämning – Pelare.

Fig 4.6 Överbestämning – Pelare. Utgåva Juni 2009


520 av 547

Konstruktion / Toleranser / Betongelement Exemplen i fig 4.5 och fig 4.6 är kompletterade med lutningstoleransen L/600. Observera att även detta krav skall innefattas tillsammans med de övriga kraven. I fig 4.7 nedan visas att monteringstolerans hos fasadelement med centrering av elementen inom resp modulutrymme kan kräva överbestäming av fogmåttet genom särskild fogtolerans.

Fig 4.7 Överbestämning – Fasadelement. Andra exempel på överbestämning kan vara: • dimension – krokighet • läge i sida / läge i höjd – fogsprång Beakta att överbestämningar vid toleranssättning normalt leder till skärpta krav. Styr utsättning och montage efter de krav som är snävast. Vid projektering och upprättande av beskrivning skall projektören beakta de över bestämningar som berör en konstruktion eller byggdel. Detta är särskilt viktigt när vissa enskilda krav skall skärpas gentemot denna publikations eller de i AMA Hus 08 angivna “normalkrav”. Utgåva Juni 2009 4.7 Måttdefinitioner I bifogade bilagor ges definitioner av de mått avseende dels innebörd, dels var mätning kan ske. Bilagans definitioner är inte komplett, utan för utförligare behov hänvisas till standarden ISODIS 7976. 4.8 Toleranskrav BKR/BBK Toleranskrav ges i BKR med hänvisning till BBK. Dessa krav, som är av begränsad omfattning, har en övergripande ställning gentemot övriga då de anger säkerhetskrav. BKR hänvisar i avsnitt 7:25 till BBK avsnitt 8.9 Toleranser. Där behandlas följande: • krav på armeringens läge • täckande betongskikt • betongtvärsnitt • uppspänningsvärden • krokighet, lutning och excentricitet vid upplag Om andra värden än normalvärden enligt BBK ges skall de beaktas vid dimensionering respektive anges på ritning. Utgåva Juni 2009


521 av 547


4.9 Toleranser för betongelement Tabellöversikt Följande tabeller finns redovisade under kapitel 8 tillsammans med måttdefinitioner: Tabell Produktslag Innehåll 1

Pelare

Tillverkningstoleranser

2

Pelare

Utsättnings och montagetoleranser

3

Pelare

Byggplatstoleranser

4

Balkar i tak


5

Balkar i tak


6

Balkar i tak

Byggplatstoleranser

7

Balkar i bjälklag


8

Balkar i bjälklag


9

Balkar i bjälklag

Byggplatstoleranser

10

Bjälklag, TTplattor


11



12


Byggplatstoleranser

13

Bjälklag, HD/Fplattor


14



15


Byggplatstoleranser

16

Bjälklag, massiva D och D/Fplattor


17



18


Byggplatstoleranser

19

Bjälklag, Plattbärlag


20



21


Byggplatstoleranser

22

Väggar och skärmar

Tillverkningstoleranser, Klass A och B

23



24


Byggplatstoleranser, Klass A och B

25

Skalvägg

Tillverkningstoleranser, Klass A och B

26

Skalvägg


27

Skalvägg

Byggplatstoleranser, Klass A och B

28

Balkong, loftgång och trapplan


29



30


Byggplatstoleranser

31

Trappor


32

Trappor


33

Trappor

Byggplatstoleranser

34 Betongytor, maximala ytavvikelser Utgåva Juni 2009


Tillverkningstoleranser. klass A, B och C

522 av 547

Konstruktion / Toleranser / Ingjutningsgods

Ingjutningsgods och håltagningar Beakta skillnaderna mellan tillverkningstoleranser och byggplatstoleranser för fästplåtar, skruvfästen, skruvar och hål. Tillverkningstoleranser avser placeringen i elementet t ex ±20 mm och kontrolleras från formkant eller elementets kanter.

Fig 5.1 Tillverkningstolerans för läge i elementet. Om byggplatstoleranser anges avser de läget från sekundärlinjer, dvs från de linjer som konstruktören angivit sina mått och placerat på “lämpligt läge” i byggnaden. Se figur nedan.

Fig 5.2 o 5.3 Byggplatstolerans för läge. Ingjutningsgods och håltagningar kan ibland kräva skärpta toleranskrav. Konstruktören bör då föra in dessa krav på ritningen, så att de får rätt uppmärksamhet vid utsättning och montage. Fästplåtar och skruvfästen ska, förutom att ha rätt läge, även vara riktigt orienterade i elementet. Krav på detta kan anges som en lutningstolerans enligt nedanstående figurer och kompletteras i vidstående toleranstabeller. Fig 5.4 Fästplåtlutning

Fig 5.5 Skruvfästelutning Utgåva Juni 2009


523 av 547

Konstruktion / Toleranser / Utsättning

Utsättning och montage Utsättning och montage utförs med beaktande av de byggplatstoleranser som angivits i handlingarna och på basis av svensk standard. Utsättningstoleranserna har bestämts utifrån lägen i plan och nivå samt överbestämningars inverkan. Standarderna gäller för byggplatstoleranser inom ±20 mm till ±30 mm. I SSISO 4463 nyttjas formeln K mm där K är en konstant normalt 2 för byggutsättning. Lär utsättningsavståndet, dvs måttet från mätinstrumentet till den punkt som ska sättas ut i meter. Med K=2 får vi följande utsättningstoleranser för några olika utsättningsavstånd. 2 meter – tolerans ca ± 3 mm 5 meter – tolerans ca ± 4 mm 10 meter – tolerans ca ± 6 mm 20 meter – tolerans ca ± 9 mm 30 meter – tolerans ca ± 11 mm SSISO 4463 ger för utsättning längdberoende andel för utstättningstoleranser. Detta har främst en historisk anledning på grund av mätbandsteknik. Vid utsättningar idag med totalstationer påverkas avståndet mellan objekt och instrument mycket marginellt. Betraktas toleransen som ett rent metodoberoende krav ska utsättningens rimliga andel inte påverkas av avstånd eller metodik vid mätningen. SSISO 4463 kommer under 2009 att ersättas av SISTS 21146 som behandlar tekniska specifikationer för hus, mark och vissa anläggningar. Ett bättre betraktelsesätt för att skatta utsättningstoleransen ges av formeln: T u = där T u = Tolerans för utsättning i mm T = Byggplatstoleransen i mm


524 av 547

Konstruktion / Toleranser / Utsättning Utgåva Juni 2009 Om fördelningen av Tu vill skärpas gentemot tillverknings och monteringskrav kan konstanten 0,3 ändras till 0,2. Kan T ökas justeras konstanten till 0,4. Vilken konstant som används beror på om säkerheten vid särskilt viktiga mått vill ökas eller om något ökat utrymme kan accepteras. I diagrammet nedan ges relationerna mellan T och Tu för olika konstanter. Det bör även observeras att Tu i sig avser en tolerans och ej ska förväxlas med mätningens noggrannhet (medelfel). Om Tu divideras med 2 erhålls en skattning på mätningens medelfel, förutsatt att inga systematiska fel föreligger i metodiken. Skattningen, med talet 2, medför en risk på ca 5%. Vid studier av utsättningens påverkan på måttavvikelser har en andel på cirka 30% ofta kunnat konstaterats (för normalfördelade avvikelser). Med detta som underlag kan vissa råd ges: • Undvik att sätta ut på längre avstånd än cirka 40 m och minska avståndet om skärpta krav föreligger. • Utsättning av komponenter kan ske på många sätt. Vanligt är dock någon av följande metoder: a) rätvinklig utsättning från sekundärlinje med konstruktörens mått b) polär utsättning från känd linjeskärningspunkt c) fri stationspunkt – bestämd från yttre noggranna utgångspunkter Se vidare figur. 6.1 För utsättning bör en bedömning ske om lämpligt mätsätt utifrån ställda toleranskrav, konstruktörens måttsättning och eget kunnande. Vid montage av komponenter ska utifrån bl a ställda toleranskrav utvärderas vad som är styrande för placering och infästning. För pelare ska finnas ett inmätningsprotokoll om grundbultars lägen. Mindre avvikelser kan justeras i samband med montaget. Vid injustering av pelaren i höjd är det oftast konsol eller pelartopp som är styrande. Om justering sker i botten bör respektive delmått till konsol eller pelartopp mätas innan montage utförs.

Fig 6.1a, b och c. De vanligaste utsättningsmetoderna.


525 av 547

Konstruktion / Toleranser / Kontroll av mått

Kontroll av mått 7.1 Måttkontroll på fabrik 7.2 Måttkontroll på byggplats 7.1 Måttkontroll på fabrik I betongelementfabrikens program för kvalitetssäkring ska bl a redovisas egenkontrollens omfattning. Denna bestäms med hänsyn till produkters och tillverkningens svårighetsgrad. Egenkontrollen syftar till att beställd kvalitet uppnås på tillverkade produkter avseende säkerhet, beständighet och funktionsduglighet. Nordcert AB eller annat ackrediterat certifieringsorgan utövar kontroll att anslutna fabrikers tillverkning bedrivs enligt godtaget kvalitetssäkringsprogram. Kontrollen indelas i: • grundkontroll • tilläggskontroll 7.1.1 Grundkontroll på fabrik Grundkontrollen omfattar generella kontrollåtgärder för samtliga i fabriken tillverkade produktslag. Omfattningen framgår av kvalitetssäkringsprogrammet och innefattar, vad avser mått, minst stickprovskontroll att: • bestämmelsernas måttkrav innehåll • angivna toleranser i detta häfte innehålls. Denna tillverkningskontroll utförs genom egenkontroll samt övervakande kontroll. 7.1.2 Tilläggskontroll på fabrik Tilläggskontroll anges i speciell kontrollplan om så erfordras för enskilt byggnadsobjekt och omfattar då sådana mått som är väsentliga för konstruktionens funktion, säkerhet, betongbeständighet samt estetik. 7.2 Måttkontroll på byggplats Kontrollen kan indelas i: • Mottagningskontroll av förtillverkade betongelement • Utförandekontroll i form av okulär syn av alla arbeten på byggplats • Delkontroll genom mätning Beträffande kontrollmätning är följande standarder användbara för identifiering av mätpunkter och val av metodik: • SS 21141 Mätmetoder för byggnader och byggprodukter – Metoder och instrument • SS 21142 Mätmetoder för byggnader och byggprodukter – Mätpunkters läge Utgåva Juni 2009 7.2.1 Mottagningskontroll av betongelement på byggplatsen Kontrollen avser normalt ej mått utan innefattar sådana delar som märkning, transportskador, lyftdon, sprickbildning och granskning av följesedel. 7.2.2 Utförandekontroll Vid montage av betongelement ska alla arbeten avsynas. Krav kan vara dels normkrav, dels objektbundna krav som anges i bygghandling. I samband med avsyning utförs stickprovskontroll genom mätning.


526 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller

Tabeller Pelare Balkar i tak Balkar i bjälklag L ≤ 8,4 meter och > 8,4 meter Bjälklag, TTplattor Bjälklag, HD/Fplattor Bjälklag, massiva D– och D/F–plattor Bjälklag, plattbärlag Väggar och skärmar Skalvägg Balkong, loftgång och trapplan Trappor Betongytor – Maximala ytavvikelser

Pelare Tillverkningstoleranser Tabell 1 Mått

Tolerans mm

Måttdefinition

Dimension och form Längd

± L/1000 lägst ±10 101

Höjd ≤ 800 mm

±8

102

Höjd > 800 mm

± H/100

102

Bredd ≤ 800 mm

±8

103

Bredd > 800 mm

± B/100

Skevhet

± L/500

Krokighet

± L/700

Vinkelavvikelse upplagsytor

± L/60

lägst ±5

108

Avstånd pelartopp till konsol, konsol till konsol

± L/500

lägst ±5

Hål och ursparingar (längd och höjd)

+15, 5

201

Läge i längsled

±20

202

Läge i tvärled

±10

202

Läge i nivå

±5

203

Läge i längs och tvärled

±15

202

Läge i nivå

±5

203


±15

202

Hål i pelarfot

±3

202

103 lägst ±8

105 106

Infästningsdetaljer, håltagningar etc. Bultar och skruvfästen:

Fästplåtar:

Hål och ursparingar:


527 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Utgåva Juni 2009 Utsättnings och montagetoleranser Tabell 2 Mått

Toleranser utsättning mm

Toleranser montage mm

Läge i sida

±6

±6

Läge i nivå

±5

±6

Utgåva Juni 2009

Byggplatstoleranser Tabell 3 Mått

Tolerans mm

Måttdefinition

Läge i sida

±20

301

Läge i nivå

±18

302

Avstånd mellan

±25

304

Lutning

± L/600

lägst ±8

305


528 av 547


Balkar i tak

Tillverkningstoleranser Tabell 4 Mått

Tolerans mm

Måttdefinition


± L/1000

lägst ±20 101

Höjd

± H/100

lägst ±10 102

Bredd

± 10

103

Krokighet i sidled

± L/700

106

Vinkelavvikelse tvärsnitt

± H/100

Skevhet

±L/700

105

Avvikelse från uppböjning

± 1,5 x L/700

109b


+15, 5

201

Läge i längsled

±20

202

Läge i tvärled

±10

202

Läge i nivå

±5

203

±15

202

lägst ±5

108

Infästningsdetaljer, håltagningar etc. Bultar, skruvfästen och fästplåtar:

Hål och ursparingar: Läge i längs och tvärled

Utsättnings och montagetoleranser Tabell 5 Mått



Läge i sida

±6

±6

Läge i nivå

±5

±6


Tolerans mm

Måttdefinition

Läge i sida

±20

301

Läge i nivå

±18

302

Avstånd mellan

±25

304

Fogbredd vid upplag

±30

401

Fogsprång vid upplag

10

401

Krokighet i sidled

± L/700

106

Utgåva Juni 2009


529 av 547


Balkar i bjälklag L ≤ 8,4 meter och > 8,4 meter Tillverkningstoleranser Tabell 7 ≤ 8,4 m Tolerans mm

> 8,4 m Tolerans mm

Måttdefinition

Längd

±12

±15

101

Höjd

±8

±10

102

Bredd

±8

±10

103

Krokighet i sidled

± L/700

± L/700

106

Vinkelavvikelse för tvärsnitt

± H/100 lägst ±5

± H/100 lägst ±5

108

Vinkelavvikelse för form

± H/100 lägst ±5

± H/100 lägst ±5

108

Skevhet

±L/700

±L/700

105


±10

± 12

109 b

+15, 5

201

Mått Dimension och form

Hål och ursparingar (längd och höjd) +15, 5 Infästningsdetaljer, håltagningar etc. Bultar och skruvfästen: Läge i längsled

±20

±20

202

Läge i tvärled

±10

±10

202

Läge i nivå

±5

±5

203


±15

±15

202

Läge i nivå

±5

±5

203

±15

±15

202

Fästplåtar:

Hål och ursparingar : Läge i längs och tvärled




Läge i sida

±6

±6

Läge i nivå

±5

±6


530 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Utgåva Juni 2009 Byggplatstoleranser Tabell 9 Mått

≤ 8,4 m > 8,4 m Måttdefinition Tolerans mm Tolerans mm

Läge i sida

±20

±20

301

Läge i nivå vid upplag för upplagsyta

±8

±10

303

Avstånd mellan

±25

±25

304

Fogbredd vid upplag

±20

±30

401

Fogsprång vid upplag

10

10

401

Krokighet i sidled

L/700

L/700

106

Utgåva Juni 2009


531 av 547




Tolerans mm

Måttdefinition

Längd

± (10+ L/1000) högst ±20

101

Höjd

±10

102

Bredd

±8

Krokighet i sidled

± L/700

Skevhet

±15

105


±12

108


±12

109 b

Hål och ursparingar (längd och bredd)

±30

201


±20

202

Läge i nivå

±5

203

±30

202

Dimension och form

103 lägst ±8

106






Läge i sida

±10

±10

Läge i nivå

±5

±8


Tolerans mm

Måttdefinition

Läge i sida

±25

301

Läge i nivå vid upplag

±12

303

Fogbredd

+12, 8

401

Fogsprång undersida däck

L/500 lägst 12 högst 30

401

Utgåva Juni 2009


532 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Bjälklag, HD/Fplattor Tillverkningstoleranser Tabell 13 Mått

Tolerans mm

Måttdefinition

Längd

±12

101

Höjd < 380 mm

±10

102

Höjd ≥ 380 mm

±13

102

Bredd (plattor med fullbredd)

±5

103

Bredd (sågade plattor)

±25

103

Krokighet i sidled (plattor med full bredd)

±5

106


±8

108


±10

109 b

H < 380 mm

±10

107

H ≥ 380 mm

±13

107


±30

201


±20

202

Läge i nivå

±5

203

±20

202

Dimension och form

Överytans buktighet (mätlängd = 0,25 m):

Infästningsdetaljer, håltagningar etc. Fästplåtar:





Läge i sida

±6

±8

Läge i nivå

±5

±6


Tolerans mm

Måttdefinition

Läge i sida

±20

301


±10

303

Fogbredd undersida

+12, 4

401

Fogsprång undersida 1)

8 2)

401

Fyllnadsgrad i fog

+3, 10

306

1) Gäller för identiskt lika element 2) Vid ”dolt bjälklag” 10 mm Utgåva Juni 2009


533 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Bjälklag, massiva D– och D/F–plattor Tillverkningstoleranser Tabell 16 Mått

Tolerans mm Måttdefinition


±12

101

Höjd

±10

102

Bredd

±5

103

Krokighet i sidled

±5

106


±8

108

Avvikelse från uppböjning (gäller förspända plattor)

±10

109 b


±15

201


±15

202

Läge i nivå

±5

203


± 10

202

Läge i nivå

+3, 5

203

±15

202

Infästningsdetaljer, håltagningar etc. Fästplåtar och avloppsgrodor:

Eldosor:





Läge i sida

±6

±8

Läge i nivå

±5

±6


Tolerans mm

Måttdefinition

Läge i sida

±20

301


±10

303

Fogbredd undersida

+12, 4

401


8 2)

401

Fyllnadsgrad i fog

+3, 10

306



534 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Bjälklag, plattbärlag Tillverkningstoleranser Tabell 19 Toleranser mm

Mått

Måttdefinition

Klass A

Klass B

Längd

±10

±20

101

Höjd

±5

±10

102

Bredd (hel platta)

+0, 2

±5

103

Bredd (ej hel platta)

±5

±10

103

Krokighet (hel platta)

+0, 2

±5

106

Krokighet (ej hel platta)

±5

±10

106

Vinkelavvikelse

±5

±10

108


±10

±20

201

Läge i längsled

±20

±30

202

Läge i tvärled

±10

±20

202

Läge i nivå

±5

±5

203

Läge i längsled

±20

±30

202

Läge i tvärled

±10

±20

202

Dimension och form

Infästningsdetaljer, håltagningar etc. Ingjutningsgods:

Hål och ursparingar:




Läge i sida

±6

±8

Läge i nivå

±5

±6


Tolerans mm

Måttdefinition

Läge i sida

±20

301


±10

303

Fogbredd undersida

+12, 4

401


8 2)

401



535 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Väggar och skärmar Tillverkningstoleranser Tabell 22 Mått

Toleranser mm

Måttdefinition

Klass A

Klass B

Höjd

±5

±8

102

Bredd

±6

±8

103

Tjocklek ≤ 100 mm

±5

±8

104

Tjocklek > 100 mm

±8

±12

104

L = 0,25 m

±2

±3

107

L = 2,0 m

±5

±8

107

L ≤ 1,8 m

±5

±8

108

L > 1,8 m

±8

±12

108


±10

±15

201

Höjd

±5

±8

201

Bredd

±5

±8

201


±8

±12

202


±10

±15

202

Läge i nivå

±5

±5

203


±10

±15

202

Läge i nivå

+3, 5

+3, 5

203

Läge i längs och tvärled inom gruppen

±5

±5

204

Läge i nivå

+3, 5

+3, 5

203


±2

±2

205

Läge i nivå

+3, 5

+3, 5

203

±10

±15

202

Dimension och form

Buktighet:

Vinkelavvikelse för form:

Fönster och dörröppningar


Enstaka eldosor:

Eldosor i grupp inom 500 mm:s utbredning:

Eldosor sammansatt i grupp:


Utgåva Juni 2009


536 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Utsättnings och montagetoleranser Tabell 23 Mått

Toleranser utsättning Toleranser montage mm mm

Läge i sida

±6

±6

Läge i nivå

±4

±6

Läge i nivå mellan intilliggande fönsteröppning

±5

±6


Toleranser mm

Måttdefinition

Klass A

Klass B

Läge i sida

±20

±20

301

Läge i nivå

±10

±13

302


±10

±13

303

Avstånd mellan

±25

±25

304

Fogbredd

±6

±8

401

Fogförskjutning insida , utsida

±10

±12

401

Fogsprång insida / utsida

5 / 8 2)

8 1) / 12

401

Fogsprång upplag bjälklag

5

8

401

Lutning

H/600 l ägst ±5

H/600 lägst ±5

305

högst ±20

högst ±20

1) Insida hisschakt dock 5 mm 2) För färdig fasad och fasad avsedd för tunnputs 6 mm Utgåva Juni 2009


537 av 547


Skalvägg Tillverkningstoleranser Tabell 25 Mått

Toleranser mm

Måttdefinition

Klass A

Klass B

Höjd

±8

±12

102

Bredd

±8

±12

103

Tjocklek

±5

±10

104

L = 0,25 m

±2

±3

107

L = 2,0 m

±5

±8

107

L ≤ 1,8 m

±5

±8

108

L > 1,8 m

±8

±12

108

Skevhet

±5

±10

105


±10

±15

201

Höjd

±5

±8

201

Bredd

±5

±8

201


±8

±12

202


±10

±15

202

Läge i nivå

±5

±5

203


±10

±15

202

Läge i nivå

+3, 5

+3, 5

203


±5

±5

204

Läge i nivå

+3, 5

+3, 5

203


±2

±2

205

Läge i nivå

+3, 5

+3, 5

203

±10

±15

202

Dimension och form

Buktighet:

Vinkelavvikelse för form:

Fönster och dörröppningar


Enstaka eldosor:

Eldosor i grupp inom 500 mm:s utbredning:

Eldosor sammansatta i grupp:


Utgåva Juni 2009


538 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Utsättnings och montagetoleranser Tabell 26 Mått


Toleranser montage

Läge i sida

±6

±6

Läge i nivå

±4

±6


±5

±6


Toleranser mm

Måttdefinition

Klass A

Klass B

Läge i sida

±20

±20

301

Läge i nivå

±10

±13

302

Läge i nivå mellan intilliggande fönsteröppnimg

±10

±13

303

Avstånd mellan

±25

±25

304

Fogbredd

±6

±8

401

Fogförskjutning insida , utsida

±10

±12

401

Fogsprång insida / utsida

5 / 8 2)

8 1) / 12

401

Fogsprång upplag bjälklag

5

8

401

Lutning

H/600 lägst ±5

H/600 lägst ±5 högst ±20

305

högst ±20

1) Insida hisschakt dock 5 mm 2) För färdig fasad och fasad avsedd för tunnputs 6 mm Utgåva juni 2009


539 av 547


Balkong, loftgång och trapplan Tillverkningstoleranser Tabell 28 Mått

Tolerans mm

Måttdefinition

Längd

±12

101

Bredd

±12

103

balkong, loftgång

+10 5

104

trapplan

±10

104

Lutning

1/125

(305)

Skevhet

±10

105

Planhet vid upplag

±5

(108)


±10

201


±10

202

Läge i nivå

±5

203


±10

202

Läge i nivå

+3, 5

203

±20

202

Dimension och form

Tjocklek:


Eldosor:





Läge i sida

±10

±10

Läge i nivå

±5

±6


Tolerans mm

Måttdefinition

Läge i sida

±25

301

Läge i nivå

±15

302

Utgåva Juni 2009


540 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Trappor Tillverkningstoleranser Tabell 31 Mått

Tolerans mm

Måttdefinition

Höjd

±10

102

Steghöjd

±6

110

Stegdjup

±12

110

ovansida

±3

105

undersida

±10

105

±1,2

107


±10

202

Läge i nivå

±5

203

Dimension och form

Skevhet vid upplag:

Planhet steg och trapplan: Buktighet, mätlängd 0,25 m Infästningsdetaljer, håltagningar etc. Skruvfästen och fästplåtar:




Läge i sida

±10

±10

Läge i nivå

±5

±6


Tolerans mm

Måttdefinition

Läge i sida

±25

301

Läge i nivå

±15

302

Lutning tvärs gångriktning

L/500 lägst ±5 högst ±12

110

±2

110

±2

110

Lutning i gångriktning vid stegdjup minst 0,25 m: plana plansteg 1) Avvikelse från lutning: 2) plansteg med lutning

1) Bakfall får uppgå till högst 2 mm. 2) Där fall anges för lutning får bakfall inte förekomma. Utgåva Juni 2009


541 av 547

Konstruktion / Toleranser / Tabeller Betongytor – Maximala ytavvikelser

Gäller för: • Elementytor gjutna mot skivform av plåt, plywood ed • Elementytor som bearbetats genom stålglättning, brädrivning eller rollning • Elementytor som efterbearbetats genom maskinslipning


Klass A1) B

C

Måttdefinition

Tillåtet antal/m² av lokala toppar2) höjd 1 mm

0

10 20 402

höjd 2 mm

0

0

5

402

höjd 3 mm

0

0

3

402

510 mm i diameter

10

20 50 403

Tillåten storlek i mm av språng

0

2

5

404

Tillåten storlek i mm av grader

0

0

5

405

Tillåtet antal/m² av gropar (porer) med djupet ≤ 5 mm: 3)

1) Ytojämnhet enligt klass A innebär att särskilda åtgärder erfordras vid tillverkning 2) Avser endast ytor som skall spacklas 3) Porer med större djup än 5 mm, och större diameter än 10 mm får ej förekomma Beträffande betongytor se även Betongföreningens rapport nr:13 ”ATT BESKRIVA BETONGYTOR” av Tage Hertzell. Beställ hos Betongföreningen www.betong.se Utgåva Juni 2009


542 av 547

Konstruktion / Toleranser / Måttdefinitioner

Måttdefinitioner Tillverkningstoleranser – Dimensioner och form Nr Mått Komponent Figur

101 Längd

102 Höjd

103 Bredd

Pelare, Balk Bjälklag Plattbärlag Balkong Loftgång Trapplan Pelare, Balk, Vägg, Skärm Bjälklag, Plattbärlag Skalväggar Trappor

Tolerans för längd gäller samtliga sidor. Mäts på en eller två sidor, ofta i kombination med bestämning av ändytans vinkelavvikelse.

Tolerans för höjd avser samtliga sidor. Mäts i ändarna 100 mm in och/eller på mitten.

Pelare, Balk Vägg, Skärm Bjälklag, Plattbärlag Skalväggar, Balkong Loftgång Trapplan

104 Tjocklek

Vägg, Skärm Skalväggar Balkong Loftgång Trapplan

105 Skevhet

Pelare, Balk Bjälklag, Skalväggar Balkong, Loftgång Trapplan, Trappor (upplag)

Krokighet 106 (i sidled)

Kommentar

Mäts 100 mm in från resp sida och/eller på mitten av elementet. Kan även mätas på mitten av elementets ändytor.

Mäts 100 mm in vid varje hörn eller vid upplagsytor.

Avser det fjärde hörnets avvikelse från ett plan genom de tre övriga. Mäts 100 mm in från hörnen eller i ev upplags klackar.

Avser avvikelse från en rät linje mellan ändarna på elementet. Mäts var som helst utmed linjen. Krokighet kallas ibland även kantrakhet.

Pelare Balk Bjälklag Plattbärlag

Avvikelse från en rät linje längs elementets bredd eller höjd. Kan avse godtycklig sektion. Avvikelsen mäts på mätsträckor 0.25 resp 2.0 m.

Vägg, Skärm Buktighet Skalväggar 107 (mätsträcka) Bjälklag, HD/F Trappor


543 av 547

Konstruktion / Toleranser / Måttdefinitioner Nr Mått

Komponent Figur

Kommentar

Vinkel avikelse 108 tvärsnitt form upplagsytor

Pelare Balk Vägg, Skärm Skalväggar Bjälklag Plattbärlag

Vinkelavvikelsen bestäms utefter den kortare sidan. Kontrolleras normalt i alla fyra hörnen. Uppslag och tvärsnitt mäts med vinkelhake.

109 Uppböjning a

Balk Bjälklag

Mäts på mitten av elementet från en linje genom ändarna. Mäts i underkant.

109 Avvikelse för Balk b uppböjning Bjälklag

Jfr avsnittet 4.5 om deformationer.

Planhet Lutning 110 Steghöjd Stegdjup

Trappor


1. Gångriktning. Anm. Gångriktning kan i princip likställas med gånglinje, som är en konstruktionslinje med konstant stegdjup minst 0,3 m från anslutande väggar. 2. Stegdjup. Normalt minst 0,25 m. Mäts mitt på varje plansteg. 3. Stegbredd a) Lutning i gångriktning. Mäts 10 mm in från inner resp. ytterkant steg i gångriktning. Mäts på steg med minst 0,25 m djup. b) Lutning tvärs gångriktning. Mäts 100 mm in från resp stegs ytterkant. c) Lutningsriktning för steg. Buktighet 0,25 m mätlängd. Mäts i valfri riktning på steg. A) Steghöjd mäts mitt på varje sättsteg.

544 av 547

Konstruktion / Toleranser / Måttdefinitioner Infästningsdetaljer, håltagningar etc. Nr Mått Komponent Figur

Kommentar

Dimesionsmått Samtliga Längd, element 201 Höjd, utom Bredd trappor

Läge i längs 202 och tvärled

Längd och bredd mäts längs två sidor. Diagonal mäts för fönster resp dörröppning. Svetsplåt mäts på mitten.

Samtliga element utom trappor

Relateras till komponentens sidor. Mäts på två ställen för stora öppningar. Övriga ingjutningsgods med två mått (längs och tvärs).

203 Läge i nivå

Samtliga element

Eldosor i grupp Vägg, 204 inom 500 mm:s skärm, utbredning skalvägg Eldosor Vägg, 205 sammansatta i skärm, grupp skalvägg


Avser nivåskillnad mellan betongyta och skruvfäste/bultar Avser nivåskillnad mellan betongyta och fästplåtar Avser nivåskillnad mellan betongyta och eldosor. Avser avvikelse från centrumlinjen i såväl horisontell som vertikal riktning Avser avvikelse från centrumlinjen i såväl horisontell som vertikal riktning

545 av 547

Konstruktion / Toleranser / Måttdefinitioner Byggtoleranser Nr Mått

Komponent Figur

301 Läge i sida

Samtliga element

302 Läge i nivå

Samtliga element

Läge i nivå vid upplag Läge i 303 nivå mellan fönster

Balk Vägg, Skärm Bjälklag Skalvägg

Kommentar Avser avvikelse från basmåttet till närmaste sekundärlinje (2 st). Kravet avser var som helst utmed komponentens höjd. Vanligtvis mäts läget vid komponentens botten och/eller topp. Avser nivå i förhållande till närbelägen sekundärpunkt i höjd (nivåfixpunkt). Kontrolleras i ök eller uk.

Pelare, Balk Vägg, 304 Avstånd mellan Skärm Skalvägg

305 Lutning

Fyllnadsgrad i 306 fog

Avser nivå i förhållande till närbelägen sekundärpunkt i höjd (nivåfixpunkt). Toleransen kan avse komponentens överyta och upplagsyta. Toleransen avser avvikelser från nominellt mått mellan närliggande komponenter. Avser vilken nivå som helst kontrolleras, vanligtvis i botten. Avser avvikelse från ett vertikalt eller horisontellt plan. Gäller i två riktningar. Är en längdberoende tolerans och kan mätas på valfri mätsträcka.

Pelare Vägg, Skärm Skalvägg

Bjälklag


Avser nivåskillnad mellan den utfyllda fogens överyta och elementets överyta. Måttet mäts i fogens mitt relativt referenslinje enligt figur. Anm: Runt fog förekommer visst betongslam.

546 av 547

Konstruktion / Toleranser / Måttdefinitioner Tillverkningstoleranser – Betongytor ytjämnhet Nr Mått Komponent Figur

Fogar fogbredd 401 (vid upplag) fogsprång fogförskjutning

402 Toppar

Kommentar Fogbreddmäts på element samt i topp och botten (100 mm in). Fogsprång är elementens avvikelse vid fogar för insida, utsida, översida och vid upplag. Fogförskjutning är en avvikelse som avser fogens utseendeförskjutning i höjd eller sidled.

Balk Vägg,Skärm Bjälklag Skalvägg Plattbärlag

Avser lokal upphöjning. Mäts med tolk, där antal över skridanden per m2 räknas. Olika toleranser för höjder finns.

Samtliga element

403 Gropar

Avser lokal fördjupning. Mäts med tolk där antal överskridanden per m2 räknas.

Samtliga element

404 Språng

Avser trappstegsformade förskjutningar som mäts med tolk.

Samtliga element

405 Grader

Samtliga element

Avser långsträckt upphöjning som kontrollmäts med tolk.


547 av 547

Bygga Med Prefab

Recommend Documents