Fortsatta studier

accelerationerna beräknas för att verifiera dimensionering i både Eurokod 5 final draft och Calculatis.

I RFEM har alla beräkningar gjorts både som ledade och momentstyva mellan KL-träplattorna. I alla beräkningar förutom när hela bjälklaget modellerades utan balkar blir det ingen större skillnad för resultaten mellan den ledade och den momentstyva varianten.

6.2 Fortsatta studier

• För att verifiera resultaten av de olika beräkningarna kunde det vara intressant att

mäta bjälklagets acceleration, frekvens och hastighet i verkligheten.

• I detta examensarbete har bjälklaget för ett verkligt projekt studerats, för att kunna

dra mer generella slutsatser för hur byggnader ska dimensioneras med hänsyn till vibrationer behöver fler bjälklag studeras. Det skulle vara intressant att studera bjälklag med andra geometrier och uppbyggnader.

• Det har funnits svårigheter med att jämföra bjälklaget med hjälp av olika normer då

det i rapporten har saknats insikt i hur indata för program och olika nationella val ser ut. En fördjupning av Österrikes och/eller kanadensiska nationella val rekommenderas för att kunna göra en djupare analys av jämförelsen.

Referenslista

Bachmann, H. , Ammann, W. J., Deischl, F., Eisenmann, J., Floegl, I., Hirsch, G.H. Klein, G.K., Lande, G.J., Mahrenholrz, O. Natke, H.G., Nussbaumer, H., Pretlove, A.J., Rainer, J.H.; Saemann, E-U., Steinbeisser, L. (1995). Vibration problems in structures. Birkhäuser Verlag.

Boverket, 2019. BFS 2019:1 EKS 11 hämtad från:

https://rinfo.boverket.se/EKS/PDF/BFS2019-1-EKS-11.pdf

CEN (2020), EN 1995-1-1 Project team SC5.T3 sub-task 7 Vibrations Background document 30.04.2020. Förutgåva, ännu ej publicerad.

CEN (2020), EN 1995-1-1 Project team SC5.T3 sub-task 7 Vibrations Final draft 30.04.2020. Förutgåva, ännu ej publicerad.

Dlubal (u.å), What is RFEM? Hämtad 2020-05-05 från:

https://www.dlubal.com/en/products/rfem-fea-software/what-is-rfem FPInnovations (2019), Canadian CLT Handbook 2019 Edition. Hämtad från https://web.fpinnovations.ca/clt/

Höynä (2019-05-14), Höghus i trä för klimatets skull. Hämtad från: https://www.forskning.se/2019/05/14/hoghus-i-tra-for-klimatets-skull/ JRC (u.å), Om eurokoderna. Hämtad 2020-03-26 från:

https://eurocodes.jrc.ec.europa.eu/showpage.php?id=1

Martinssons (u.å), Objektanpassat sortiment. Hämtat 2020-05-21

från: https://martinsons.se/sagade-travaror-och-byggprodukter/limtra-och-kl-tra-for-byggnadsobjekt/kl-tra/sortiment/

ProHolz (2014), Cross-Laminated Timber Structural Design Basic design and engineering principles according to Eurocode. Hämtad från: https://dokumen.tips/documents/cross-laminated-timber-clt-structural-design-basic-design-and-engineering-principles.html Schickhofer, (2019-11-22) Actual Research Activities, Applications and Future Prospects för CLT. Föredrag på Seminarium för ingenjörsmässigt byggande i trä, hämtad från:

https://www.youtube.com/watch?v=eLAyOb2vow0 SIS (2008), Svensk standard SS-ISO 10137:2008

SIS (2009), SS-EN 1995-1-1:2004 Eurokod 5: Dimensionering av träkonstruktioner – Del 1-1: Allmänt – Gemensamma regler och regler för byggnader

SIS (u.å), ISO, International Organization for Standardization. Hämtad 2020-03-26 från: https://www.sis.se/standardutveckling/internationell-standardisering/iso/

Stora Enso (u.å), Calculatis. Hämtad 2020-05-21 från:

Svenskt trä 2017, KL-trä handbok. Hämtad från: https://www.svenskttra.se/publikationer-start/publikationer/kl-trahandbok/

Träbyggnadskansliet (u.å), Frågor och svar. Hämtad 2020-03-26 från: http://trabyggnadskansliet.se/fraagor-och-svar/

Bilagor

Bilaga 2: Handberäkning SS-EN 1995-1-1:2004 Eurokod 5

Bilaga 4: Calculatis beräkningar

Bilaga 5: Intervju 1

Kristine Andersen Träkonstruktör i projektet

1 . Vilka beräkningsprogram har ni använt för att dimensionera kontorshuset för projektet med hänsyn till vibrationer?

Vi har brukt et Østerisk beregningsprogram som heter ”Bemessung”. Det er et excel-basert program som man betaler en liten lisens for. Alternativt benytter vi Stora Enso sitt beregningsprogram Calculatis som du finner gratis på internett. (Stora Enso er produsenten av våre KLT-elementer)

2 . Har ni upprättat en FE-modell, vilket program, och hur går ni tillväga för att modellera? I dette prosjektet har vi ikke benyttet FE-modell. Hvis vi benytter FE-modell i et prosjekt benytter vi Dlubal. Dette programmet er godt tilpasser KLT-elementer. Men, vi ruker kun FE-modell til å hente ut laster. Dimensjoneringen av elementene gjør vi i Bemessung eller Calculatis.

3 . Eurokod 5 enligt många är kritiserad mycket pga att 1,5 mm max nedböjning är alldeles för generöst. Har ni valt att följa EK5 krav eller hur har ni kommit fram till kraven ni har dimensionerat efter?

4 . Hur har ni kommit fram till kravet på accelerationen?

Svar til 3 og 4: Eurokode 5 er en standard som egentlig er ment for trevirke-bjelkelag og vil derfor ikke stemme helt for KLT-dekke. I Norge vet jeg at de holder på å utvikle en egen eurokode for dette, men det tar tid, og vil ikke være på plass før om noen år. I beregningsprogrammet vi benytter er verdiene basert på Eurokode 5 med den Østerriske tillegget. Østerrike er et av landene som har dimensjonert med KLT i mange år og har lang erfaring med dette materialet. De har derfor utarbeidet en relativt omfattene Eurokode-tillegg for KLT.

Her er vediene vi benytter i våre beregninger:

I tabellen under ser du et utklipp av beregningsprogrammet Bemessung som baserer seg på vibrasjonskrav gtt i ON B1995-1-1:2014 (Østerisk Eurokode)

Som du ser deler de inn i et ”høyt kriterium” og et ”medium kriterium”.

For vibrasjon sjekkes:

Frekvens: f>8 Hz i høyt kriterium og f>6 Hz i medium kreterium

Stivhet: Nedbøyning ved punktlast F=1 kN på dekkene. I høyt kriterium settes w<0,25 mm og i medium setters w<0,5 mm

Akselerasjon: For frekvens over 8 Hz, trenger man ikke se på akselerasjonen (i henhold til våre eurokoder også). Høyt kriterium for akselerasjonen er på a<0,05 m/s2 og for medium kreterium ligger kravet på a<0,1 m/s2.

Spørsmålet er da når skal man benytte høyt kriterium og når skal man benytte medium kriterium. Vi har gått for en slags mellomløsning som baserer seg på erfaringstall fra våre mange prosjekter, erfaringer fra Østeriske kollegaer og professorer, samt i samarbeid med noen akustiker-bedrifter i Norge som har gjort mange målinger på dekkene. Vi benytter som regel disse kravene i våre beregninger

Frekvens f>6 Hz Stivhet: w<0,5 mm

Akselerasjon a<0,075 m/s2

Det skal sies at vibrasjoner i dekker er komforkrav og det er jo ingen absolutte krav til hvor store vibrasjoner man skal godta i et dekke. Det er derfor noe som skal fastsettes sommen med kunden i hvert enkelt prosjekt. Derfor hender det at enkelte kunder har meninger og ønsker om hvor strenge krav vi skal følge som vi da retter oss etter.

Bilaga 6: Intervju 2

Nicolas Jacquier

Tekn. Dr. i träbyggnad, konstruktör på Byggnadstekniska Byrån 1. Hur modelleras KL-trä i RFEM, vilken typ av infästningar används?

Med Dlubal R-FEM modelleras KL-trä som laminate skivor med hjälp av tilläggsmodulen RF-Laminate. I RF-Laminate beskrivs KL-träskivors egenskaper utifrån deras uppbyggnad (antingen från den inbyggda produktdatabasen med egenskaper från olika tillverkare eller med egen input). Upplag och kopplingar mellan skivorna modelleras generellt som ledad (genom definition av upplagsegenskapper eller/och användning av line hinges).

Hur dimensionerar man vibrationer i KL-trä i branschen?

KL-träbjälklag bör i första hand dimensioneras med hänsyn till vibration enligt nuvarande normer (Eurokod 5). Olika länder i Europa har valt att anpassa standarden men national val för kontroll av vibration och ställer lite olika krav. I EK5 finns bland annat ett generellt krav som säger att bjälklaget egenfrekvens ska vara högre än 8 Hz men bjälklag med egenfrekvens mindre än 8 Hz kan även accepteras om en särskild utredning görs. Med relativ tunga bjälklagsuppbyggnader av KL-trä bjälklag och med relativt långa spännvidder faller ofta egenfrekvens under 8 Hz. Det finns just nu ingen vägledning i Eurokod 5 med svenskt national val för att utreda dessa fall. Vissa KL-trä leverantörer hänvisar till Österrikes nationalval som ger en metod för att kontrollera bjälklag med egenfrekvens under 8 Hz. Dessa regler kan ibland användas som en särskild utredning för att uppskatta bjälklagets prestanda.

Är det oftast vibrationer som är dimensionerande vid val av spännvidder för byggnader? Bruksgränstillståndet brukar vara dimensionerande vid val av bjälklagsspännvidder i träbyggnader. Beroende på byggnadens användning (kontor eller bostad) och utformning blir det antingen statisk deformation eller vibrationer som blir dimensionerande. Med nuvarande normer har man lite mer kontroll över beräkning och begränsning av statisk deformation jämfört med uppskattning av dynamiska egenskaper i ett träbjälklag. Man ska därför var försiktig med sina antaganden vid kontroll av vibration för att behålla en kostnadseffektiv lösning.

Extramassan ska beaktas när man beräknar egenfrekvensen (hamnar då lite extra på säkra sidan) , ska man även beakta denna i accelerations beräkningen (och då hamna mot den osäkra sidan)?

En uppskattning av massan på bjälklaget under bruksskedet ska beaktas för beräkning av egenfrekvens. En högre massa sänker egenfrekvens och kan göra det svårare att uppfylla kravet. Däremot påverkas accelerations beräkning positivt med en högre massa vilket gör det lättare att uppfylla kravet. Det är samma massa som ska antas i båda beräkningar.