I dagsläget används vinkeljärn och självborrande skruvar vid infästning av KL-element. Vidare finns även den innovativa förbandslösningen X-RAD. Självborrande skruvar valdes ut för jämförelse då vinkelbeslag inte är specifikt anpassade för KL-trä och modellering av X-RAD inte var genomförbart inom tidsramen.
Deformationerna som uppstod i modellen är i samtliga fall acceptabla utifrån kravet h/500, vilket för den här modellen innebär att den maximala deformationen i inte får överstiga 140,8 mm. Resultaten visar att deformationerna blir större vid en lägre förskjutningsmodul, något som var förväntat. Oväntat var dock att förskjutningsmodulernas storlek inte hade någon större inverkan på deformationernas storlek: förskjutningsmodulen varierade mellan 50 341 och 558 921 kN/m/m för motsvarande deformationer på 76,6 mm och 68,1 mm i y-led vilket kan jämföras med deformationen i den helt styva referensmodellen som uppgick till 48,3 mm. Anledningen till detta kan förklars av att modellen i sig var väldigt styv vilket främst skulle kunna bero på fasadelementens vertikala förskjutning och höjd. Andra parametrar som har bidragit till de små horisontella deformationerna är att modellen saknar urtag för dörrar och fönster, KL-elementens tjocklek samt pågjutning av betong på varje våning. Sammanfattningsvis har storleken på förskjutningsmodulen i vår analys liten betydelse för de horisontella deformationerna medan utformning av stomme samt byggnadens totala massa har en större inverkan.
Resultaten av modelleringen visar att alla skruvar och parameterkombinationer klarar kraven som BTB ställt på deformationer. Modellering bör dock utvecklas vidare med håltagningar för dörrar och fönster. Vidare bör även dimensionering av specifika knutpunkter utföras för att få fram mer verklighetsskildrande styvhetsvärden. Utöver detta behöver även dynamisk analys utföras samt långtidsdeformationer tas i beaktande vid dimensionering av byggnaden och dess infästningar. Utifrån denna analys kan inte någon viss skruvtyp rekommenderas för forskningsprojektet. En utvecklad modellering i kombination med våra resultat för horisontella deformationer har goda möjligheter att ge en uppskattning om vilka skruvar som skulle vara mest lämpliga i detta forskningsprojekt.
47
6 FRAMTIDA STUDIER
Ett område för framtida studier är att titta på den innovativa lösningen X-RAD och hur den kan modelleras i ett FE-program för att få resultat som motsvarar de experimentella tester som gjorts med systemet. Om en lösning hittas som stämmer bra överens med testerna kan modelleringen användas för att analysera horisontella deformationer i ett högt trähus.
Det vore intressant att undersöka närmare varför deformationerna blir större vid en förskjutningsmodul runt 150 000 - 250 000 kN/m/m. Ett framtida arbete skulle kunna vara att undersöka om detta har att göra med styvheten för KL-trä.
48
49
7 REFERENSER
Blom, H. & Thored, J., 2016. Stabila höghus i trä: En analys av infästningars inverkan på
accelerationer och utböjningar i ett 15-våningshus av trä, Uppsala: Polacksbackens Repro, Uppsala Universitet.
Boverket, 2016. Boverkets konstruktionsregler, EKS 10. [Online]
Available at: http://www.boverket.se/globalassets/publikationer/dokument/2016/eks-10.pdf [Använd Maj 2017].
Brandt, K., 2015. KL-trä - framtid med historia. [Online]
Available at: http://www.svenskttra.se/tidningen-tra/2015-4/kl-tra-framtid-med-historia/
[Använd Maj 2017].
Dietsch, P. & Brandner, R., 2015. Self-tapping screws and threaded rods as reinforcement for
structural timber elements - A state-of-the-art report. Construction and building materials, 30 Oktober, pp. 78-89.
Dlubal, u.d. What is RFEM?. [Online]
Available at: https://www.dlubal.com/en-US/products/rfem-fea-software/what-is-rfem
11/0030, 2016. European technical assessment 11/0030 of 2016-04-07, Nordhavn: ETA-Danmark A/S.
ETA-11/0190, 2013. European technical approval ETA-11/0190, Berlin: Deutsches Institut für Bautechnik.
ETA-12/0062, 2012. European technical approval ETA-12/0062, Wien: Österreichisches Institut für Bautechnik.
ETA-12/0063, 2012. European technical approval ETA-12/0063, Wien: Österreichisches Institut für Bautechnik.
Girhammar, U. A., Jacquier, N. & Källsner, B., 2017. Stiffness model for inclined screws in shear-tension mode in timber-to-timber joints. Engineering structures, 1 April, pp. 580-595.
Gunnebo fastening, u.d. Träskruv Dimensioneringshandbok, Gunnebo: GBO Fastening systems AB.
Gustafsson, A. o.a., 2013. Handbok för beställare och projektörer av flervånings bostadshus i trä.
Växjö: Svenskt trä.
Isaksson, T., Mårtensson, A. & Thelandersson, S., 2017. Byggkonstruktion. 3 red. Lund:
Studentlitteratur AB.
KLH Massivholz GmbH, 2012. Component catalogue for cross laminated timber structures. [Online]
Available at: http://www.klh.at/en/download/public/Kreuzlagenholz/KLH_Construction_en.pdf [Använd Maj 2017].
KLH Massivholz GmbH, 2013. CROSS-LAMINATED TIMBER. [Online]
Available at: http://www.klh.at/en/download/public/Kreuzlagenholz/KLH_Cross-Laminated_Timber_en.pdf
[Använd 2 Maj 2017].
50
Martinsons, u.d. KL-trä - Formstabilt, starkt och enkelt att montera. [Online]
Available at: https://www.martinsons.se/byggprodukter/kl-tra [Använd 27 April 2017].
Martinsons, u.d. Sortiment. [Online]
Available at: http://www.martinsons.se/byggprodukter/kl-tra/sortiment [Använd 2 Maj 2017].
Mohammad, M., Douglas, B., Rammer, D. & Pryor, S. E., 2011. CLT Handbook - Canadian Edition, Chapter 5. [Online]
Available at: https://www.fpl.fs.fed.us/documnts/pdf2013/fpl_2013_mohammad001.pdf [Använd Maj 2017].
Rehnström, B. & Rehnström, C., 2014. Träkonstruktion enligt eurokoderna. Karlstad: Rehnströms bokförlag.
Rothoblaas, 2014. Skruvar för trä. [Online]
Available at: https://issuu.com/rothoblaas/docs/catalogo-viti-sv-2014?e=18207635/14232378 [Använd Maj 2017].
Rothoblaas, u.d. Technical guide. [Online]
Available at: https://issuu.com/rothoblaas/docs/x-rad-en?e=18207635/31724874 [Använd Maj 2017].
Rothoblaas, u.d. VGS Total thread connector with countersunk head - FILE CAD. [Online]
Available at: http://www.rothoblaas.com/products/fall-protection/fastening-systems-and-accessories/vgs
[Använd 30 Mars 2017].
SFS Intec, 2015. Timber work: Innovative fastening systems and application expertise. [Online]
Available at:
https://www.sfsintec.biz/sfs_download/media/general_media/downloadcenter/sfs_intec_mo_sv/brosch yrer/traekonstruktioner/TW_Catalogue_Timber_Work.pdf
[Använd 11 April 2017].
SS-EN 1990, 2010. Eurokod - Grundläggande dimensioneringsregler, u.o.: Svensk standard.
SS-EN 1991-1-1/AC:2009, 2009. Eurokod 1: Laster på bärverk - Del 1-1: Allmänna laster - Tunghet, egentyngd, nyttig last för byggnader, u.o.: Svenska standard.
SS-EN 1991-1-3/AC:2009, 2016. Eurokod 1 - Laster på bärverk - Del 1-3: Allmänna laster - Snölast, u.o.: Svensk standard.
SS-EN 1991-1-4:2005/AC:2010, 2010. Eurokod 1: Laster på bärverk - Del 1-4: Allmänna laster - Vindlast, u.o.: Svensk standard.
SS-EN 1993-1-8:2005/AC:2009, 2009. Eurokod 3: Dimensionering av stålkonstruktioner - Del 1-8:
Dimensionering av knutpunkter och förband, u.o.: Svensk standard.
SS-EN 1995-1-1:2004/AC:2010, 2010. Eurokod 5: Dimensionering av träkonstruktioner, u.o.: Svensk standard.
Stora Enso, 2016. Stora Enso CLT, CLT Imagebroschure. [Online]
Available at:
http://assets.storaenso.com/se/buildingandliving/ProductServicesDocuments/CLT%20Imagebroschure
%20%5bfinal%202016-04-22%5d%20-%20EN-WEB.pdf [Använd 2 Maj 2017].
51
Tomasi, R., Crosatti, A. & Piazza, M., 2010. Theoretical and experimental analysis of timber-to-timber joints connected with inclined screws. Construction and building materials, September, pp.
1560-1571.
52
A1
BILAGA A: PLANLÖSNING
A2
B1
BILAGA B: VÄGGAR
Figur B1. Elementfördelning fasadelement (Illustration av författarna)
B2
C1
BILAGA C: BJÄLKLAG
C2
D1
BILAGA D: MODELLERING
Figur D1. Illustration resultat horisontell deformation (Modellering, RFEM)
E1
BILAGA E: LASTFALL OCH LASTKOMBINATIONER
Beräknade Lastfall
Laster: Formel: Beräkning: Summa:
Egentyngd pågjutning
betong Gbtg=γtbtg 24x0,05 1,2 kN/m2
Snölast s=µCeCtsk 0,8x1x1x2,0 1,6kN/m2
Lastkombination EQU 6.10
Förutsättningar Laster SK 3: γd=1,00 Egentyngd: Gk
Nyttiglast: Qk,NY
Snölast: S Vindlast: W
Vind långsida (LS) Vind kortsida (KS)
0,9Gk+ γd1,5WLS 0,9Gk+ γd1,5WKS
E2
Lastkombination STR 6.10b
Förutsättningar Laster Phi-faktor
SK 3: γd=1,00 Egentyngd: Gk
Nyttiglast: Qk,NY ψ0, NY = 0,7
Snölast: S ψ 0, S= 0,7
Vindlast: W ψ0, w= 0,3
Huvudlast: Nyttiglast
Samverkande laster: Vind långsida, snö
γd0,89⋅1,35Gk+γd1,5Qk,NY+γd1,5ψ0,SS+γd1,5ψ0,WWLS
Huvudlast: Vind långsida
Samverkande laster: Nyttiglast, snö
γd0,89⋅1,35Gk+γd1,5WLS+ γd1,5ψ0,NYQk,NY+ γd1,5ψ0,SS
Huvudlast: Nyttiglast
Samverkande laster: Vind kortsida, snö
γd0,89⋅1,35Gk+γd1,5Qk,NY+γd1,5ψ0,SS+γd1,5ψ0,WWKS
E3
Lastkombination Kvasipermanent 6.14b
Förutsättningar Laster Phi-faktor
SK 3: γd=1,00 Egentyngd: Gk
Nyttiglast: Qk,NY ψ0, NY = 0,7
Snölast: S ψ 0, S= 0,7
Vindlast: W ψ0, w= 0,3
Huvudlast: Nyttiglast
Samverkande laster: Vind långsida, snö 1,0Gk+1,0Qk,NY+ψ0,SS+ψ0,WWLS
Huvudlast: Vind långsida
Samverkande laster: Nyttiglast, snö 1,0Gk+1,0WLS+ ψ0,NYQk,NY+ ψ0,SS
Huvudlast: Nyttiglast
Samverkande laster: Vind kortsida, snö 1,0Gk+1,0Qk,NY+ψ0,SS+ψ0,WWKS
Huvudlast: Vind kortsida
Samverkande laster: Nyttiglast, snö 1,0Gk+1,0WKS+ ψ0,NYQk,NY+ ψ0,SS
F1
BILAGA F: FÖRDELNING VINDLAST
VINDLASTER
LÅNGSIDA
ELEMENT FÖRDELNING VÅN VINDLAST MOTSVARANDE VÅN LAST [kN/m2]
ELEMENT FÖRDELNING VÅN VINDLAST MOTSVARANDE VÅN LAST [kN/m2]
F2
F3
G1
G2
G3
G4
G5
G6
G7
G8
KL-träelement, KLH
Tjocklek, t [mm] 280
Densitet, ρk [kg/m3] C24 350
Densitet, ρmean [kg/m3] C24 420
Självborrande skruvar
c/c 200
c/c [mm] 200
n skruv per lpm 10
n par per lpm 5
Vinkel skruvar, α [°]
45
G9
G10
G11
G12
G13
G14
G15
KL-träelement, KLH
Tjocklek, t [mm] 280
Densitet, ρk [kg/m3] C24 350
Densitet, ρmean [kg/m3] C24 420
Självborrande skruvar
c/c 250
c/c [mm] 250
n skruv per lpm 8
n par per lpm 4
Vinkel skruvar, α, [°]
45
G16
G17
G18
G19
G20
G21
H1
BILAGA H: INDATA LASTBERÄKNINGAR BTB
Sammanställning beräkning av egentyngd för icke bärande konstruktion. Internt material från BTB.
H2
H3
Sammanställning beräkning vindlast. Internt material från BTB.