• No results found

DIMENSIONERING AV FLERBOSTADSHUS I TRÄ MED FÖRBEREDELSE FÖR FRAMTIDA PÅBYGGNAD

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Share "DIMENSIONERING AV FLERBOSTADSHUS I TRÄ MED FÖRBEREDELSE FÖR FRAMTIDA PÅBYGGNAD"

Copied!
106
0
0

Loading.... (view fulltext now)

Full text

(1)

DIMENSIONERING AV FLERBOSTADSHUS

I TRÄ MED FÖRBEREDELSE FÖR

FRAMTIDA PÅBYGGNAD

DESIGN OF TIMBER APARTMENT BUILDING

PREPARED FOR FUTURE STOREY EXTENSION

Oscar Gunnarsson

Alexander Herbertsson

EXAMENSARBETE

2019

(2)

Examinator: Christoph Mershbrock Handledare: Kjell Nero

Omfattning: 15 hp Datum: 2019-06-01

(3)

Abstract

Purpose: The population is increasing, there is a shortage of housing and at the same time there is a desire to move closer to the center of cities. However, there is limited space to build on. Instead of constantly tearing buildings down and build new buildings on valuable natural land, an alternative is to prepare buildings for a future height extension. Designers can, using a document, which makes it easier for the designer to dimensioning the building, argue for the project with larger dimensions that is prepared for an extension without having to reinforce the existing frame. The purpose of the work is to produce a helping document for designers and consultants that shows which dimensions are required to a four-storey timber apartment building to be able to bear an extension in form of an extra floor without having to be

reinforced at a later stage.

Method: The methods used for this work are literature study, calculations and interviews. The literature study consists of scientific articles to gain knowledge in the topic. The calculations are made according to the Eurocode dimensioning rules. Interviews have been made to get the industry's view of various aspects.

Findings: To answer the study's objectives, three questions were asked. The first question investigates whether a help document for designers can make it easier to sell a project that is prepared for an extension. In the report it says that a help document, which presents differences in dimension, which in the end can generate what the cost difference becomes for the client, can be a tool for reasoning with the client. The second question for the report is about the industry's view whether it will become more common to build on existing buildings. From the interviews, it showed that building on height will probably be that. The third question deals with the differences in dimension that existed when designing a four-storey building compared to one with five floors. The result showed which walls needed a bigger dimension to cope with an extra floor. The final result of the work is a help document that designers can use when preparing a building with four floors for an extra floor in the future.

Implications: The conclusion of this work is that through the help document created, the constructor or consultant can improve the information that is between disciplines, mainly between the client and other discipline. The consultant can, with help from the document, prove the meaning of preparing the building for an extension during a new construction. In talk with the client getting further understanding and a better insight that it can be an investment, it becomes more attractive for the client. Which decisions the client chooses to make, affects the outcome of how the housing situation is solved.

Limitations: The report and its results are limited to a wooden building with four floors, which is prepared for an extra floor, where the construction have to be placed in geographical regions where the snow load does not exceed 2.0 kN/m2. The building may not be built in other wind load zones than those mentioned in the helping document. The result is also limited to land areas with moraine or rock, where the bearing capacity is good.

(4)

Sammanfattning

Syfte: Befolkningen ökar, det råder bostadsbrist och samtidigt finns det en önskan att

flytta närmre stadskärnan. Dock finns det begränsad yta att bygga på. Istället för att konstant riva och exploatera nya byggnader på värdefull naturmark och jordbruksmark, så är ett alternativ att förbereda byggnader för en framtida påbyggnad. Konstruktörer kan med hjälp av ett dokument, som dels underlättar dimensioneringen för konstruktören, sälja in ett projekt med större dimensioner som är förberedd för en påbyggnad utan att behöva förstärka den befintliga stommen. Syftet med arbetet är att ta fram ett hjälpdokument till konstruktörer och konsulter som visar vilka dimensioner som krävs för att ett flerbostadshus i trä med fyra våningar ska klara en påbyggnad i form av en extra våning, utan att behöva stomförstärkas i ett senare skede.

Metod: De metoder som använts för det här arbetet är litteraturstudie, beräkningar och

intervjuer. Litteraturstudien består av vetenskapliga artiklar för att få kunskap inom området. De beräkningar som utförts är gjorda enligt Eurokods dimensionsregler. Intervjuer har gjorts för att få branschens syn på olika aspekter.

Resultat: För att besvara studiens mål ställdes det upp tre frågeställningar. Den första

frågeställningen utreder om ett hjälpdokument till konstruktörer kan göra det lättare att sälja in ett projekt som är förberett för en påbyggnad. I rapporten framkom det att ett hjälpdokument, som redovisar skillnader i dimension, och som i efterhand kan generera vad kostnadsdifferensen blir för beställaren, kan vara ett verktyg för att övertala och resonera med beställaren. I rapportens andra frågeställning behandlas branschens syn på om det i framtiden kommer bli vanligare att man bygger på befintlig byggnad. I intervjuerna framkom det att det kommer bli allt vanligare med påbyggnader. I den tredje frågeställningen behandlas de skillnader i dimension som blir, när man dimensionerar ett flerbostadshus i trä med fyra våningar, gentemot med fem våningar. I resultatet framkom det vilka väggar som behövde vilken dimension för att klara en extra våning. Resultatet av arbetet är ett hjälpdokument som konstruktörer kan använda sig av när en byggnad med fyra våningar ska förberedas för en extra våning.

Konsekvenser: Slutsatsen av arbetet är att genom det hjälpdokument som skapats kan konstruktören eller konsulten förbättra den information som förs mellan discipliner, huvudsakligen mellan beställare och övrig disciplin. Konsulten kan med hjälp av dokumentet förbättra förståelsen för beställaren och innebörden av att vid nybyggnation förbereda byggnaden för en eventuell påbyggnad. I samband med att beställaren får förståelse och mer insikt i att det kan vara en investering att förbereda bygganden för en påbyggnad, så blir det mer attraktivt för beställaren. Vilka beslut beställaren väljer att ta påverkar i stor grad utfallet av hur boendesituationen löses.

Begränsningar: Rapporten och dess resultat är begränsad till en träbyggnad med fyra

våningar som ska förberedas för en extra våning, där byggnadsverket får placeras i geografiska regioner där snölasten inte överstiger 2.0 kN/m2. Byggnadsverket får inte byggas i andra vindlastzoner än de som är nämnda i hjälpdokumentet. Resultatet är även avgränsat till markområden med moränmark och berg, där bärigheten är god.

(5)

Tack för hjälpen!

Vi vill tacka Tyréns för ett gott samarbete och med ett stort stöd från alla vi varit i kontakt med. Ett särskilt stort tack riktas till de konstruktörer som ställt upp på intervjuer, samt till våra handledare på Tyréns.

Vi vill också tacka vår handledare och examinator från Jönköping University för stöd och vägledning igenom arbetet.

Oscar Gunnarsson & Alexander Herbertsson Jönköping maj 2019

(6)

Innehållsförteckning

1

Inledning ... 7

1.1 BAKGRUND ... 7 1.2 PROBLEMBESKRIVNING ... 7 1.3 MÅL OCH FRÅGESTÄLLNINGAR ... 8 1.3.1 Frågeställningar ... 8 1.4 AVGRÄNSNINGAR ... 8 1.5 DISPOSITION ... 8

2

Metod och genomförande ... 10

2.1 UNDERSÖKNINGSSTRATEGI ... 10

2.2 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH METODER FÖR DATAINSAMLING ... 11

2.2.1 Frågeställning 1 ... 11

2.2.2 Frågeställning 2 ... 11

2.2.3 Frågeställning 3 ... 11

2.3 LITTERATURSTUDIE ... 12

2.4 VALDA METODER FÖR DATAINSAMLING... 12

2.4.1 Intervjuer ... 12 2.4.2 Beräkningar ... 12 2.5 ARBETSGÅNG ... 13 2.5.1 Litteraturstudie... 13 2.5.2 Intervjuer ... 13 2.5.3 Beräkningar ... 13 2.6 TROVÄRDIGHET ... 14

3

Teoretiskt ramverk ... 16

3.1 KOPPLING MELLAN FRÅGESTÄLLNINGAR OCH OMRÅDE/FÄLT/ARTIKEL ... 16

3.2 INFORMATIONSÖVERFÖRING ... 16

3.3 EXPLOATERING OCH URBANISERING ... 17

(7)

3.4.1 Tillämpning av Eurokoderna i Sverige ... 19

3.4.2 Eurokodernas delar ... 19

3.4.3 Träbyggnader ... 20

3.5 SAMMANFATTNING AV VALDA TEORIER ... 21

4

Empiri ... 23

4.1 INTERVJUER ... 23 4.1.1 Påbyggnationer i framtiden ... 23 4.1.2 Dagens träbyggnader ... 23 4.1.3 Redovisning av projekt ... 24 4.1.4 Möjliga förbättringar ... 24 4.1.5 Hjälpdokument ... 25 4.2 BERÄKNINGAR ... 25 4.2.1 Egentyngder ... 25 4.2.2 Lastnedräkning... 26

4.2.3 Dimensionering av stående reglar... 28

4.2.4 Dimensionering av grund ... 28

4.2.5 Stomstabilitet... 28

4.3 SAMMANFATTNING AV INSAMLAD EMPIRI ... 30

5

Analys och resultat ... 31

5.1 ANALYS ... 31

5.1.1 Informationsöverföring ... 31

5.1.2 Exploatering och urbanisering ... 31

5.1.3 Eurokod och träbyggnader ... 32

5.2 FRÅGESTÄLLNING 1 ... 32

5.3 FRÅGESTÄLLNING 2 ... 32

5.4 FRÅGESTÄLLNING 3 ... 33

5.5 KOPPLING TILL MÅLET ... 34

6

Diskussion och slutsatser ... 36

(8)

6.3 BEGRÄNSNINGAR ... 37

6.4 SLUTSATSER OCH REKOMMENDATIONER... 37

6.5 FÖRSLAG TILL VIDARE FORSKNING ... 38

Referenser ... 39

(9)

1 Inledning

Kapitlet ger en bakgrund till studien och presenterar studiens mål och dess frågeställningar. Därtill beskrivs studiens avgränsningar. Kapitlet avslutas med rapportens disposition.

1.1 Bakgrund

Befolkningen i världen ökar konstant och Sverige är inget undantag (Kattumuri, 2018). Befolkningsprognosen för Jönköpings kommun visar att folkmängden under 2017 till 2021 kommer öka från 137 481 personer till 143 790 personer, en ökning med 6 309 personer (Zeidlitz, 2018). Samtidigt som befolkningen ökar och att det är brist på bostäder i många kommuner så finns det en önskan att flytta närmre stadskärnan (Statistiska centralbyrån, 2015). Dock är det en begränsad yta att bygga på.

För att i framtiden kunna erbjuda bostäder till människor som vill bo i staden så är ett alternativ att man bygger på höjden, delvis bygger på befintlig byggnad. Det finns flera goda anledningar av att förtäta stadskärnan istället för att sprida ut staden. Boverket beskriver att ”många städer och orter har utvecklats genom att växa utåt, vilket har lett till ökat bilberoende och till att naturmark och jordbruksmark försvunnit. Förtätning, alltså att bygga staden inåt, ses då som en strategi för att kunna bygga bostäder, men samtidigt motverka att städerna breder ut sig och tar värdefull mark i anspråk” (Boverket, 2016). Boverket beskriver också att en ökad täthet sägs leda till minskade utsläpp genom kortare resvägar och möjligheter till en god kollektivtrafik, som därmed gynnar en hållbar utveckling (Boverket, 2016).

1.2 Problembeskrivning

Kattumuri (2018) förklarar att i och med att befolkningen hela tiden ökar och tycks stiga med 2.2 miljarder människor fram till 2050 kommer jordens resurser att begränsas mer och mer. En lösning på att städerna blir allt tätare och folkrikare är att bygga vertikalt på befintliga byggnader.

I och med att konstruktören siktar på att ha en så hög utnyttjandegrad som möjligt är det högst troligt att en byggnad inte klarar av en påbyggnation. På boverkets hemsida nämns det att utnyttjandegraden bland annat gör det tydligare för fastighetsägaren hur mycket som får byggas på byggnaden och även de kringliggande byggnaderna (Boverket, 2019).

Mendelsohn (1997) skriver i sin artikel att ett viktigt verktyg för att förbättra kvalitén på alla kontraktdokument är att man gör en återblick på byggbarheten. Byggbarhet är enligt Mendelsohn integrationen av konstruktionskunskap till planering och design av projektet, så att konstruktörerna har bästa möjliga förutsättningar att leverera projektets överensstämmelser från alla intressenter gällande kostnad, kvalité, tid och säkerhetskrav.

Konstruktörer kan med hjälp av ett hjälpdokument sälja in ett helt projekt till beställaren med en byggnad med större dimensioner och som är förberedd för en påbyggnad utan att behöva förstärka den befintliga stommen, vilket på kort sikt är en högre kostnad men som på lång sikt kan vara lönsamt för beställaren. På så sätt kan det bli mer attraktivt för beställaren, samt lättare att inse vikten av att redan vid nybyggnation förbereda

(10)

Larasatie, Guerrero, Conroy, Hall, Hansen och Needham (2018) berättar att forskning inom höga träbyggnader inte är något nytt men att det hela tiden växer ett intresse inom träbyggnader. Vidare skriver de att det stigande användandet och intresset av trä har visat sig vara ekonomiskt och miljömässigt positivt, där av en anledning till att undersöka flerbostadshus med trästomme i detta arbete.

Sammanfattningsvis, befolkningen ökar, det råder bostadsbrist och istället för att ständigt riva och bygga nya byggnader så är ett alternativ att förbereda byggnader för en framtida påbyggnad. Frågan är om det finns ett sätt att övertala beställaren till att bygga ett flerbostadshus med dimensioner projekterade för en extra våning.

1.3 Mål och frågeställningar

Målet med arbetet är att ta fram ett hjälpdokument till konstruktörer och konsulter som visar vilka dimensioner som krävs för att ett flerbostadshus i trä med fyra våningar ska klara en påbyggnad i form av en extra våning utan att behöva stomförstärkas i ett senare skede.

1.3.1 Frågeställningar

Studiens frågeställningar är:

• Upplever konstruktörer på arbetsmarknaden att ett hjälpdokument som redovisar dimensioner kan göra det lättare att sälja in ett projekt som är förberett för en påbyggnad till beställaren?

• Vilka tendenser tyder på att det i framtiden kommer bli vanligare eller ovanligare att man bygger på befintlig byggnad?

• Vilka skillnader i dimensioner förekommer om man dimensionerar ett flerbostadshus i trä med fyra våningar, gentemot med fem våningar?

1.4 Avgränsningar

I detta arbete görs beräkningar och analyser för projekt Gubbängen som uppförts på Herrhagsvägen 137 i Stockholm. Många förutsättningar från det ursprungliga projektet kommer användas, exempelvis markförhållanden och kvalité på material. Akustik kommer inte beaktas i denna studie. Armering i grundplatta och kantförstyvningar kommer inte bearbetas i denna rapport.

Ekonomiska aspekter av de eventuella dimensionsförändringarna i projektet kommer inte behandlas inom ramen för examensarbetet. Vidare kommer endast stjälpning och inre stabilitet kontrolleras vid byggnadens stomstabilitet. Samtliga beräkningar är i brottgränstillstånd och görs med hjälp av handberäkningar.

1.5 Disposition

Kapitel 1 – Inledning ger en bakgrund till studien samt presenterar dess mål och frågeställningar. Kapitlet redovisar även studiens avgränsningar.

Kapitel 2 – Metod och genomförande redovisar arbetets tillvägagångssätt och arbetsgång. Olika undersökningsmetoder för hur data har samlats in presenteras och beskrivs.

(11)

Kapitel 3 – Teoretiskt ramverk presenterar de valda teorier som hjälper till att besvara rapportens frågeställningar och kopplar problembeskrivningen till forskningsfronten. Kapitel 4 – Empiri beskriver det empiriska data som insamlats för att besvara rapportens frågeställningar, samt uppnå rapportens mål.

Kapitel 5 – Analys och resultat. I detta kapitel analyseras insamlad empiri tillsammans med den teori som presenterats i teoretiskt ramverk. I kapitlet presenteras även svar på de frågeställningar som ställts.

Kapitel 6 – Diskussion och slutsats. I detta kapitel redovisas en kort sammanfattning av rapportens resultat. En diskussions förs om resultatet. Rapporten avslutas med en diskussion och slutsats där förslag på vidare forskning även redogörs.

Kapitel 7 – Referenser. Här presenteras de referenser som ligger till grund för arbetet. Kapitel 8 – Bilagor. Bland annat intervjuer, beräkningar och ritningar.

(12)

2 Metod och genomförande

Detta arbete är en kombination av en kvantitativ och kvalitativ studie, där data och kunskap har samlats in från ett ursprungligt projekt för att få underlag för det fortsatta arbetet. Litteratur och texter som berör till exempel lastnedräkning och dimensionering har också varit intressant, men också tidigare studier och arbeten inom ämnet.

För att få ytterligare inblick och svar på de frågeställningar som ställts i rapporten, så har även intervjuer gjorts med två konstruktörer som är kunniga på området. Intervjuerna har varit strukturerade och planerade i förväg för att hålla intervjuerna inom ramen av området och med relevanta frågor som kunde användas som hjälp i arbetet.

Den mest övergripande metoden i detta arbete är handberäkningar, där de svar som räknats ut har analyserats, jämförts och tolkats för att svara på de frågeställningar som finns för arbetet. Se beräkningsgång (Figur 1).

2.1 Undersökningsstrategi

Detta arbete har omfattat en kombination av både en kvantitativ samt kvalitativ metod. Huvudsakligen är det den kvantitativa metoden som är övergripande, där beräkningar har genererat svar till frågeställning tre. Den kvalitativa metoden som använts är intervjuer som nyttjats för att besvara frågeställning ett och två. De intervjuer som hölls i samband med arbetet spelades in och dokumenterades, för att i ett senare skede tolka svaren från dialogen och besvara frågeställningarna.

Empirin i arbetet består därför både av kvantifierbara data i form av beräkningar och kvalitativ data så som intervjuer. Patel och Davidson (2011) skriver att empiri är kunskap som fås genom att skaffa sig erfarenheter genom att observera omvärlden och erhålla erfarenheter.

(13)

2.2 Koppling mellan frågeställningar och metoder för

datainsamling

I detta kapitel redogörs varför metoderna har valts och vilka metoder som har använts för att besvara de frågeställningar som redovisats i föregående kapitel. Figur 2 uppvisar kopplingen mellan frågeställningarna och metodvalen.

Figur 2. Koppling mellan frågeställning och metod

2.2.1 Frågeställning 1

Upplever konstruktörer på arbetsmarknaden att ett hjälpdokument som redovisar dimensioner kan göra det lättare att sälja in ett projekt som är förberett för en påbyggnad till beställaren?

För att besvara denna frågeställning har metoden intervju använts. Intervjuer har hållits med två konstruktörer med flera års arbetslivserfarenhet och från olika företag för att få god validitet.

2.2.2 Frågeställning 2

Vilka tendenser tyder på att det i framtiden kommer bli vanligare eller ovanligare att man bygger på befintlig byggnad?

För att besvara denna frågeställning har även här metoden intervju använts, där två konstruktörer har fått besvara frågor inom detta område.

2.2.3 Frågeställning 3

Vilka skillnader i dimensioner förekommer om man dimensionerar ett flerbostadshus i trä med fyra våningar, gentemot med fem våningar?

Denna frågeställning har besvarats genom metoden beräkningar, där resultaten från beräkningarna redovisas i kapitel fem, samt i hjälpdokumentet.

(14)

2.3 Litteraturstudie

Litteraturstudien begränsades mellan åren 2014 till 2019, för att tidigare forskning ska vara uppdaterad. Källorna upptäcktes i olika databaser, där de databaser som användes mest frekvent var Primo, Science Direct och Scopus. Vid sökningarna i databaserna gjordes smarta och uttänkta sökord. De sökord och exempel på kombinationer som användes i denna studie uppvisas i tabell 1. För detta ämne krävdes en bred sökning, då det inte fanns många relevanta tidigare studier tillgängliga.

Tabell 1. Sökord och kombinationer

Sökord och några exempel på kombinationer:

”Byggnadskonstruktion”, ”Påbyggnad” ”Påbyggnad”, ”Nybyggnation”, ”Trästomme”

”Konstruktör”, ”Arbetsgång”, Process” ”Building construction”, ”Wooden frame work”,

“Storey extension”, “floor addition”, “urbanization”

”Building”, ”Calculation”, ”Constructor”

2.4 Valda metoder för datainsamling

I detta arbete används två datainsamlingsmetoder. Dessa är intervjuer och beräkningar.

2.4.1 Intervjuer

Intervjuer kan vara strukturerade på flera olika sätt. I detta arbete har intervjuerna låg grad av strukturering, vilket menas med att frågorna ger utrymme för intervjupersonen att svara med egna ord. Samtidigt ställs frågorna i bestämd ordning till alla intervjupersoner, delvis med hög grad av standardisering. Vad det gäller begreppen standardisering och strukturering kan det påpekas att det föreligger vissa otydligheter i språkbruket kopplat till intervjuer. Patel och Davidson har ovan skilt på begreppen men andra författare inom detta fält använder ofta benämningen semistrukturerade intervjuer (Patel & Davidson, 2011).

2.4.2 Beräkningar

Beräkningar är ett typiskt exempel på en kvantitativ metod som enligt Nationalencyklopedin (2019) omfattar de arbetssätt där forskaren systematiskt samlar in empiriska och kvantifierbar data, sammanfattar dessa i statistisk form och utifrån detta analyserar utfallet med utgångspunkt i testbara hypoteser. Här finns ett sanningsvärde, ett rätt och ett fel.

(15)

Alla beräkningar i denna studie har utförts med hjälp av handberäkningar och har noggrant beskrivits och dokumenterats i kapitel bilagor. De olika beräkningarna är baserade på Eurokod.

2.5 Arbetsgång

2.5.1 Litteraturstudie

I början av projektet gjordes en litteraturstudie som gick ut på att leta vetenskapliga artiklar i olika databaser. Sökningarna var strukturerade och detaljerade för att hitta artiklar inom ett svårfunnet ämne. De artiklar som upptäcktes analyserades och stärkte motiven till att fortsätta med arbetet.

2.5.2 Intervjuer

Efter litteraturstudien påbörjades förberedelser för intervjuer med konstruktörer från olika företag. Det framställdes relevanta frågor för att besvara frågeställningarna. Frågorna formulerades i ett dokument med en logisk följd för att få en röd tråd genom hela intervjun, som planerades att pågå omkring 20 minuter.

Intervjuerna genomfördes på så sätt att förutbestämda frågor framfördes, svaren antecknades ner och eventuella följdfrågor ställdes. Intervjuerna spelades in för att det med lätthet skulle gå att granska och analysera materialet i efterhand.

Slutligen överfördes dialogen från en ljudfil ner till textformat precis hur konversationen gått till, se bilaga 2 och 3. Därefter granskades materialet en gång till och det mest centrala som sagts, för arbetet, plockades ur till en sammanställning som redovisas under avsnittet empiri.

2.5.3 Beräkningar Vertikal lastberäkning

Beräkningarna inleddes med att bestämma alla olika byggnadsdelars egentyngd, se bilaga 4. Ritningarna studerades noga för att urskilja olika delar, bland annat avläsa tjocklekar och skikt. Med hjälp av de olika materialens tunghet, väggtjocklek och andel kunde egentyngder beräknas för respektive del.

Beräkningarna fortskred med att ta hänsyn till de variabla laster som finns. De nyttiga lasterna hämtades ur Eurokod och på den nyttiga lasten gjordes en lastreduktion med hänsyn till antal våningsplan som, i denna byggnad, är identiska.

Snölasten räknades ut med hjälp av Eurokod, som använts genom hela beräkningsprocessen. Vid beräkningen av snölasten beaktades formfaktorn för taket, en termisk koefficient, en exponeringskoefficient och snölastens grundvärde på marken, även kallad snözon. Det togs även hänsyn till snöfickor där resultatet visade på att den aktuella snöfickan är oväsentlig.

Slutligen gjordes en lastnedräkning för vad det gäller de vertikala lasterna. Värt att poängtera är att när lastnedräkningen gjordes så beräknades lasterna som punktlaster (kN), eftersom det var intressant för arbetet att kontrollera varje enskild stående regel.

(16)

Dimensionering

Efter att lastnedräkningar gjorts så beräknades dimensionerande lastkombinationer för de olika väggarna i brottgränstillståndet för EQU (uppsättning A) och STR/GEO (uppsättning B) där det största värdet blev dimensionerande.

I och med att det lades till en extra våning på byggnaden så var det tillräckligt att enbart dimensionera våningen längst ner för de vertikala lasterna, samtidigt som de ursprungliga dimensionerna för den tidigare byggnaden och dess våningar förflyttades uppåt.

Vidare bestämdes dimensioner som sedan kontrollerades så att reglarna klarade av krafterna i brottgränstillståndet. Till sist kontrollerades upplagstrycket för reglarna mot hammarbanden på den nedersta våningen. Alla formler som användes är hämtade ur Eurokod.

Slutligen kontrollerades även dimensionerna, bortsett från armering, på samtliga kantförstyvningar och grundsulor under de aktuella väggarna för att verifiera att de klarar den nya tyngre lasten som uppkommit i samband med att ett extra våningsplan har adderats.

Horisontell lastberäkning

När det byggdes på en extra våning blev fasadens yta större vilket gör att vindens påverkan på byggnaden även den blev större, alltså ökade vindlasten. Detta gjorde att väggarnas reglar behövdes kontrolleras genom att ta hänsyn till kombinerad böjning och axiellt tryck, samt kontrollera byggnadens totalstabilitet för de horisontella krafterna för att säkerställa att inget behövde omdimensioneras.

Stomstabilitet

Stabiliteten i byggnaden kontrollerades huruvida de horisontella krafterna kunde föras ner till grunden. Detta gjordes genom granskning av sektioner samt en planritning, då det krävdes stabiliserande system i flera riktningar.

Totalstabiliteten kontrollerades genom att beräkna läget för den dimensionerande resultanten för egentyngden. Kontroll för excentriciteten utfördes för att kontrollera att byggnaden inte kommer stjälpa. Excentriciteten fick inte överstiga kravet B/3, vilket innebar att excentriciteten kom minst B/6 in från kantförstyvningen. Den inre stabiliteten kontrollerades genom att studera ritningar och granska så att vindlasten förs ner i grunden.

2.6 Trovärdighet

Validitet och reliabilitet är två betydelsefulla begrepp för att säkra arbetets trovärdighet. Patel och Davidson (2011) beskriver att för att få en god validitet måste man dels veta att man undersöker det man avser att undersöka. För att få en god reliabilitet förklarar de vidare att man ska göra det på ett tillförlitligt sätt. Resultatet som fås, det observerade värdet, omfattar både ett sant värde samt ett felvärde. Det felvärde som fås beror oftast på de instrument som används, dess tillförlitlighet.

I detta arbete har det varit betydelsefullt att ställa rätt formulerade frågor för att kunna analysera och tolka intervjupersonernas svar för att få svar på de frågeställningar som ställts. Det har även varit av stor vikt att det är kunniga personer vars kompetens är

(17)

relevant som intervjuas för att få en god reliabilitet i svaren, i detta fall konstruktörer med flera års erfarenhet.

Patel och Davidson (2011) skriver att vid transkribering av intervjuer är det lätt att omedvetet påverka analysen. De skriver att talspråk och skriftspråk inte alls är samma sak, ofta försvinner kroppsspråk såsom gester och mimik. Vid transkribering får man heller inte med betoningar eller ironier och att ofta innehåller talspråket ofullständiga meningar och olika grammatiska fel.

Vidare i projektet är det vid stor vikt att vara noggrann vid handberäkningarna och göra egenkontroller för att minimera risken för fel genom mänskliga faktorn.

(18)

3 Teoretiskt ramverk

I det här kapitlet ges en vetenskaplig grund och förklaringsansats till det problem som har valts att arbetas med.

3.1 Koppling mellan frågeställningar och område/fält/artikel

I detta avsnitt visas kopplingen mellan frågeställningar och de teorier som används för att besvara studiens frågeställningar, se Figur 3.

Figur 3. Samband mellan frågeställningar och teori.

3.2 Informationsöverföring

I byggbranschen finns det stor potential till utveckling och förbättring. Det avser även informationsöverföring mellan konstruktör och beställare där en väl genomförd projektering ökar chansen för ett lyckat produktionsresultat. Byggsektorn ligger långt efter andra branscher när det gäller hantering av informations- och kommunikationshantering (Jacobsson, Linderoth, & Rowlinson, 2017).

BIM är ett brett begrepp som kan innebära mycket men som främst används för informationsöverföring mellan olika discipliner, samtidigt som den går att utveckla mer och användas i fler sammanhang än vad det görs idag. Dainty, Leiringer, Scott, och Hart (2015) skriver i sin artikel att BIM kan ses som en del av den långa traditionen att kritisera byggsektorn och branschen skriker högt efter bättre integration, samarbete och innovation.

(19)

kvalitet och högre effektivitet inom hela samhällsbyggnadssektorn. BIM används idag inom husbyggnads-, anläggnings- samt förvaltningsområdena och påverkar hela samhällsbyggnadssektorn. Tyréns förklarar att de är engagerade i utvecklingsarbetet inom BIM vilket gör att de kan ta ett helhetsgrepp kring BIM-användningen i hela samhällsbyggnadsprocessen och skapa nytta hos alla deras kunder.

Figur 4. Bimprocessen (Realserve, 2019)

BIM är inte bara en mjukvara utan det är en process som kan föra disciplinerna närmare varandra under projekteringen vilket leder till ett effektivare samarbete (Azhar, 2011). Azhar (2011) skriver vidare att genom att implementera BIM i projekteringsfasen kan flera fördelar erhållas i produktionsfasen och leda till att förändra beställarens syn på projektet. Fördelarna kan exempelvis innebära att i ett tidigt skede upptäcka projekteringsfel, framtida behov och möjligheter till förbättringar. 4D och 5D BIM innebär att på ett smidigt sätt utföra noggranna tid- och kostnadsberäkningar (Baran, Żymańczyk, Beben, Rak, & Perkowski, 2018).

Det är intressant att studera informationsöverföringen mellan konstruktör och beställare då det samarbetet ofta är bristfällig. Linderoth (2009) beskriver att det är allmänt känt att antalet aktörer och intressenter involverade i ett byggprojekt kan göra ett effektivt och ett ändamålsenligt samarbete svårt.

3.3 Exploatering och urbanisering

Enligt Nationalencyklopedin (2019) så är urbanisering då allt fler av ett lands eller ett områdes befolkning flyttar in till städer. Urbanisering kan bero på befolkningstillväxt i städerna eller inflyttning till städerna. Oftast beror det på en kombination av dessa. Liang och Yang (2018) skriver i sin artikel att samtidigt som det blir fler och fler

(20)

Figur 5. Urbanisering i Sverige (Boverket, 2012)

Två utfall av denna kraftiga urbanisering är att storstäder kommer öka i både antal och storlek. Vid 1970 fanns det bara två megastäder i världen, alltså städer med mer än 10 miljoner invånare. Idag finns det 23 städer och siffran spås stiga till 37 städer till 2025 (Rui, 2013). Tyréns (u.å.) skriver att exploatering handlar om att utveckla markområden och befintliga fastigheter.

Några av byggnaderna från efterkrigstiden har vid något tillfälle renoverats, några av dem så långt bak i tiden som 1980-talet, med byggnadsstandarder tillräckliga för den tiden. Medan många byggnader från denna tid inte renoverats alls (Jaksch, franke, Österreicher, & Treberspurg, 2016). Vidare berättar de att uppskattningsvis är dessa orörda byggnader de vanligaste byggnadstyperna och med stor potential för att bygga på extra våningar.

Soikkeli (2016) berättar i sin journalartikel om ett nationellt forskningsprogram som genomfördes i Finland, där målet med projektet gick ut på att utveckla ett industriellt, ekonomiskt och effektivt koncept för att renovera, expandera och lägga till våningar till flerbostadshus. Soikkeli talar om att lägenshetsblocken som byggdes mellan 1960 till 1980-talet ofta tillåter en påbyggnad av en extra våning eftersom de vanligtvis inte har någon vind. De har även ofta platta tak, vilket medför att lägga till en våning blir arkitektoniskt och tekniskt lättare.

3.4 Eurokod och träbyggnader

Enligt 3 kap. 7 § i plan- och bygglagen ska ett byggnadsverk vara projekterat och utfört på ett sådant sätt att den påverkan som byggnadsverket troligen utsätts för när det byggs eller används inte leder till att byggnadsverket helt eller delvis rasar (Boverket, 2018). Påverkan får även inte leda till oacceptabla större deformationer, skada på andra delar

(21)

Eurokoder är Europas gemensamma dimensionsregler för bärverk till byggnader och anläggningar, så som broar och hus. Eurokoderna tas fram av Europeiska kommissionen och Europeiska frihandelssammanslutningen (European Commission, u.å).

3.4.1 Tillämpning av Eurokoderna i Sverige

Boverkets föreskrifter och allmänna råd om tillämpning av europeiska konstruktionsstandarder, EKS, innehåller regler för hur eurokoderna skall tillämpas vid dimensionering av byggnader i Sverige. I föreskriftsserien EKS görs Sveriges nationella val till eurokoderna. De nationella valen grundas på olika förutsättningar avseende geologi, klimat, levnadssätt och säkerhetsnivå (Boverket, 2019).

Swedish Standards Institute, SIS, är det svenska standardiseringsorgan som publicerar eurokoderna, där alla som är verksamma eller bosatta kan fritt få tillgång till alla eurokoderna (Swedish standards institute, u.å.).

3.4.2 Eurokodernas delar

Eurokoderna är indelade i tio olika delar, där var och en av dem innehåller en eller flera standarder. I regel så består eurokoderna av en allmän del och en eller flera delar för speciella konstruktioner samt en del för brandteknisk dimensionering (TräGuiden, 2016). Hela eurokodprogrammet består av följande delar:

• SS-EN 1990 Eurokod: Grundläggande dimensioneringsregler för bärande konstruktioner

• SS-EN 1991 Eurokod 1: Laster

• SS-EN 1992 Eurokod 2: Betongkonstruktioner

• SS-EN 1993 Eurokod 3: Stålkonstruktioner

• SS-EN 1994 Eurokod 4: Samverkanskonstruktioner i stål och betong

• SS-EN 1995 Eurokod 5: Träkonstruktioner

• SS-EN 1996 Eurokod 6: Murverkskonstruktioner

• SS-EN 1997 Eurokod 7: Geokonstruktioner

• SS-EN 1998 Eurokod 8: Bärförmåga vid jordbävning

• SS-EN 1999 Eurokod 9: Aluminiumkonstruktioner.

Figur 6 åskådliggör sambandet mellan de olika delarna, där huvudsakligen SS EN 1995 och SS EN 1991 utgör de tillämpningar som utförts i detta arbete.

(22)

Figur 6. Samband mellan eurokodens delar (Europeean Commision, u.å)

3.4.3 Träbyggnader

Vad det gäller Eurokod och trä så väljer konstruktören en kvalitet som har klassificerats genom någon typ av hållfasthetssortering av det sågade virket. Sågat virke tas fram genom stockar som kan ha helt olika egenskaper. Dessa träd kommer ofta från skogar med olika slags skogsförhållanden. Alla förutsättningar för hållfasthetssorterat virke och de varierande egenskaperna för träprodukter tas med i beräkningen vid dimensionering av träkonstruktioner (Svenskt trä, 2016).

En undersökning som Prospector genomfört på uppdrag av Svenskt Trä visar att bara 23 procent av 1 000 tillfrågade personer som jobbar i byggbranschen känner till limträets goda brandegenskaper. Fröbel (2016) menar att det ligger nära till hands att anta att det är denna kunskapsbrist som hindrar från att bygga i limträ och att istället välja alternativ som är mindre bra ur miljöperspektiv.

Av den statistik som finns tillgänglig idag, som är från 2014, stod bygg- och fastighetssektorn för 19 procent av Sveriges totala utsläpp av växthusgaser, 11 procent av de totala kväveoxidutsläppen, 25 procent av partikelutsläppen, 30 procent av energianvändningen, 17 respektive 4 procent av användningen av hälso- och miljöfarliga kemikalier samt 33 procent av mängden genererat avfall. Det innebär att bygg- och fastighetssektorn står för mellan 4 och 30 procent av miljöpåverkan i Sverige inom dessa områden (Melin Lundgren, 2017). Fakta talar för limträ, men okunskap och gammal vana får flera att göra som de alltid gjort, trots att vi vet att det skadar vår planet (Fröbel, 2016).

Vid påbyggnad av ytterligare våningar på en befintlig byggnad är massivträ ett bra och ofta även bättre alternativ än övriga vanligt förekommande byggsystem som till exempel stål och betong (Svenskt trä, 2016). Trä spelar alltså en viktig roll i byggsektorn. På grund av sin unika struktur och naturliga tillväxtprocess, har trä goda

(23)

hållbarhet, hög fuktighet och en specifik tunghet (Sree Yaddanapudi, Hickerson, Saini, & Tiwari, 2017).

Ju fler våningar en timmerbyggnad har, desto högre konsekvensklass används enligt Eurocode 1 (2006). Timmerbyggnader med hög konsekvensklass har en större utmaning att tillhandahålla säkra bostadsutrymmen (Huber, Ekevad, Girhammar, & Berg, 2019).

Utvecklingen av träbyggsystem har gått framåt med stormsteg sedan år 1994 då det blev tillåtet att bygga högre än två våningar med trästomme i Sverige. Överföringen av tidigare erfarenheter från småhusbyggandet har gått smidigt och idag är flerbostadshus i trä på fem våningar ingen ovanlig syn. Hallbyggnader i trä är också vanliga och med stigande stålpriser väljer lokala idrottsföreningar ofta en trästomme då en ny hall ska byggas. Det finns dock fler marknadssegment där trästommar kommer till sin rätt och ett av dem är kontorshus (Johnsson & Åhlén, 2009).

3.5 Sammanfattning av valda teorier

Människans livsstil har det senaste seklet förändrats och befolkningen ökar konstant. I samband med denna utveckling vill även fler bo mer centralt då den livsstil som många lockas av finns tillgängligt i städerna. Forskning görs på att utveckla tekniken för påbyggnader.

Denna forskning krävs då byggbranschen ligger efter i utvecklingen. Det finns stor potential i att digitalisera mer och förbättra bland annat informationsöverföringen mellan de olika disciplinerna inom projekt. Informationsöverföring via BIM har visat sig ge en ökad lönsamhet och fört discipliner närmare varandra.

Ett sätt att förbättra informationsöverföringen mellan konstruktör och beställare är ett hjälpdokument som skulle kunna få beställaren att lättare se en fördel i att förbereda byggnaden som ska byggas för en framtida påbyggnad. Till hjälp behövs Eurokod där alla bestämmelser är samlade. Det står beskrivet i Eurokod att en byggnad ska vara dimensionerat på ett sådant sätt att den inte rasar eller deformeras. Denna information har allmänheten tillgång till.

Bygg och fastighetssektorn står för upp till 30 procent av miljöpåverkan i Sverige. Det finns alltså rum för förbättring. Utvecklingen av träbyggsystem går snabbt framåt och det blir allt vanligare att man bygger till exempel kontor och idrottshallar i trä. Trä spelar en viktig roll för byggsektorn då den har goda egenskaper i förhållande till dess kostnad. Samtidigt är det ett mer miljövänligt alternativ än till exempel stål och betong och det menas på att orsaken av att man inte väljer trä som stommaterial är kunskapsbrist.

(24)
(25)

4 Empiri

I detta kapitel beskrivs och presenteras de empiriska data som samlats in för arbetet utifrån vald metod.

4.1 Intervjuer

Intervjuerna är gjorda med två konstruktörer, nedan kallade K1 och K2, från två olika företag. Dessa utgick ifrån en frågemanual (Se bilaga 3). Fullständiga intervjuer redovisas i bilaga 2-3. Nedan följer en kortfattad sammanställning, där tabell 2 visar sammanställningen av de respondenter som deltagit i intervjuerna.

Tabell 2. Sammanställning av respondenter

4.1.1 Påbyggnationer i framtiden Konstruktör 1

K1 berättar att han tror att det kommer bli vanligare att man bygger på befintlig byggnad då städerna förtätas och man ser att det redan byggs på befintlig byggnad. Han fastslår ”Dock finns en viss osäkerhet på om det kommer öka, dagens till exempel Prefab-stommar byggs inte med någon marginal jämfört med äldre betongbyggnader”. Det förklaras med att det vanligaste troligtvis är att man bygger den extra våningen i trä men på en redan befintlig betongstomme.

Konstruktör 2

”Vi har redan sett tendenser i ett fåtal projekt som vi jobbat med, där vi gått in på befintlig byggnad och förtätning” förklarar K2 och menar att han tror på idén och att det är något vi kommer se mer av. Han berättar också att det räcker att titta på Jönköpings stadskärna och se hur den har utvecklats de senaste tio åren, där man märker tendenser till att de vill förtäta. Exempel på detta är Odengatan, Kålgården och Munksjöstaden där han menar att trenden är starkare nu än att försöka exploatera till exempel Kortebo eller Taberg.

4.1.2 Dagens träbyggnader Konstruktör 1

Vidare förklarar K1 att i dagens läge dimensioneras inte byggnaderna för en extra våning och klarar alltså inte av en påbyggnation. Den intervjuade förklarar att de är med i ett forskningsprojekt som handlar om höga trähus. ”Där ser man att det oftast är stabiliteten som ger vika och som leder till att man får ett lyft i grunden” säger han.

Konstruktör 2

K2 talar om att han inte tror att dagens träbyggnader skulle klara av en påbyggnad. Han

Företag Yrkesroll Erfarenhet Varaktighet

Byggnadstekniska byrån [K1]

Konstruktör 9 år 15 min

(26)

dimensionerade i ett litet spann av vad de klarar av. Man vill ha rätt tryck på rätt distans och ställer man på en till våning så funkar det inte.

”Jag arbetar själv med betonghus och desto tyngre husen är ju mindre påverkar de variabla lasterna” förklarar han och menar att även om man bygger i trä så finns det en viss påverkan av de variabla lasterna också. Med tanke på att man många gånger optimerar byggnaden så kan det bli problem med grunden även på de lätta husen.

4.1.3 Redovisning av projekt Konstruktör 1

K1 förklarar att hur de presenterar ett projekt beror på vad byggherren har för krav och önskemål. Att det är viktigt att man säljer sin kompetens för att få beställaren att komma tillbaka. Generellt sett redovisas projekt med ritningar i olika nivåer. Han säger att ”Tidigt i projektet kan man göra väldigt enkla skisser men vi går väl mer och mer mot att leverera en 3D-modell”.

Konstruktör 2

K2 berättar att beställaren ofta har köpt ett projekt genom en arkitekt, för att sedan komma till oss för att ta fram handlingar och göra det byggbart. Det vi konkurrerar med är egentligen priset för att ta fram handlingar på projektet. Han menar att konceptet, utseendet, layout med mera egentligen är låst när de får uppdraget och att de bara är med när det är någonting på detaljnivå.

När det kommer till offentliga upphandlingar menar han att det behövs ett referensprojekt, CV som matchar de krav som ställs. Han berättar att de ibland säljer in sig lite billigare för att komma åt kunder eller komma till en ny kontakt och att de då inte tar ut de timpriser de önskar, för att i efterhand med relationen välja de priser som de vill ha.

4.1.4 Möjliga förbättringar Konstruktör 1

K1 tror att det spekuleras i huruvida bra det är med en 3D-modell. Han berättar ”till exempel att man skulle kunna använda sig av en modell, trycka på en vägg och på det sättet få fram en ritning är effektivare. Istället för att sitta och bläddra bland 200 ritningar”.

Konstruktör 2

När det kommer till redovisning så menar han att om man har en relation till entreprenören så har man kontakt direkt i produktionen, vilket leder till snabba beslut eftersom de strävar att komma framåt i projektet.

Men även när det handlar om möjliga förbättringar så säger han ”kravet är ju att vi ska kunna redovisa byggbara handlingar och vi redovisar ju det” men menar att man skulle kunna föra på så mycket mer information så att det inte bara blir byggbart, utan att det även blir hanterbart i en förvaltning.

(27)

4.1.5 Hjälpdokument Konstruktör 1

Vidare påstår K1 att ”om byggherren vill bygga ett hus med fyra våningar och det finns ett dokument som redovisar att det här händer om vi bygger 5 våningar istället. Då tror jag absolut att det skulle kunna vara ett bra verktyg”. Det är dock viktigt att man gör en kalkyl på hur mycket bärverket skulle kosta, då kan man svart på vitt visa att såhär mycket dyrare blir det.

Konstruktör 2

Vad gäller ett dokument som redovisar dimensioner berättar K2 att han tror att det absolut skulle hjälpa till att övertyga beställaren att förbereda för en påbyggnad. ”Jag tänker att man inte behöver vara konstruktör för att kunna förstå, med hjälp av någon som kan förklara det” säger han och menar på att även arkitekten skulle ha det här redskapet, då det oftast är där förutsättningarna för projektet bestäms. ”Det är ju ett intressant redskap för att kunna sälja in ett projekt och kunna resonera med beställarna” säger han och trycker på att det inte riktigt finns något sådant redskap idag, men att man då kan visa vad det skulle innebära för beställaren och då kanske fler skulle vara intresserade av det.

Han berättar även att konstruktörer skulle ha nytta av ett sådant hjälpdokument, vid de projekt där det blir aktuellt, där beställaren inte vågar satsa mer pengar i dagsläget men som ser en potential i framtiden.

4.2 Beräkningar

Under rubriken redovisas resultaten från beräkningarna som utförts för fem våningar. Samtliga beräkningar har genomförts från ritningsunderlagen som Tyréns tillhandahållit, se Bilaga 10.

4.2.1 Egentyngder

I Tabell 3 redovisas resultatet för samtliga beräknade egentyngder för de olika konstruktionsdelarna. Samtliga uträkningar är baserade på de ritningar som tillhandahållits för arbetet. I bilaga 4 framförs en fullständig uträkning.

(28)

Tabell 3. Sammanställning av byggdelars egentyngder

4.2.2 Lastnedräkning

Eftersom byggnaden består av moduler som är identiska och som staplas på varandra så är det tillräckligt att enbart utföra lastnedräkning av en modullägenhet i grundplan på grund av att den utsätts för störst last.

I Figur 8 redovisas namnvalen av de olika väggarna i modulen. Namnvalen är till för att ge läsaren en mer förenklad bild och ge läsaren förståelse för vilken vägg de olika beräkningarna gäller för. Byggnadsdel Egentyngd [kN/m2] Vindsbjälklag 0,724 Mellanbjälklag 0,932 Bottenbjälklag 0,507 Bjälklag i korridor 0,705 Innervägg 0,35 Innervägg i korridor 1,04 Lägenhetsskiljande vägg 1,16 Yttervägg 1,18 Tak 6° s1200 0,35 Tak 12° s600 0,4

(29)

Figur 8. Namnval av väggar i en modul

Tabell 4 redovisar den dimensionerande lasten i brottgränstillståndet för samtliga beräknade lastnedräkningar för de olika reglar som finns i väggarna. I bilaga 5 redovisas en fullständig uträkning till resultatet.

Tabell 4. Sammanställning av dimensionerande last för byggdelar

Byggnadsdel Dimensionerande last [kN]

Yttervägg långsida 19,7

Pelare i lägenhetsskiljande vägg 35,9

Innervägg korridor 37,1

Yttervägg gavel 39,5

(30)

4.2.3 Dimensionering av stående reglar

Tabell 5 uppvisar de dimensioner av virkeskvalitet C24 som räknats fram för en byggnad med en extra våning för de stående reglar som förekommer i väggarna. Samtliga väggar, med undantag för innervägg i korridor, beräknas med ett centrumavstånd på 600 millimeter. Innervägg i korridor dimensioneras för ett centrumavstånd på 450 millimeter. I bilaga 6 redovisas en fullständig uträkning. Tabell 5. Sammanställning av dimensioner för stående reglar

Byggnadsdel Dimensioner Yttervägg långsida 45x195 Pelare i lägenhetsskiljande vägg 90x90 Innervägg korridor 45x195 Yttervägg gavel 45x195 Lägenhetsskiljande vägg 45x145 4.2.4 Dimensionering av grund

Vid beräkning av grunden har marken bestått av jordarten morän. I tabell 6 kan man utläsa de dimensioner som räknats fram för en byggnad med en extra våning för grunden under de bärande byggnadsdelarna. I bilaga 7 redovisas en fullständig uträkning.

Tabell 6. Sammanställning av dimensioner för grund

Byggnadsdel Dimensioner Yttervägg långsida Långsträckt 900x500 Pelare i lägenhetsskiljande vägg 600x430 Innervägg korridor Långsträckt 600x430 Yttervägg gavel Långsträckt 600x600 Lägenhetsskiljande vägg Långsträckt 600x430 4.2.5 Stomstabilitet

Stomstabiliteten kontrollerades endast genom att studera vilka väggar som utnyttjas för den inre stabiliteten och att beräkna totalstabiliteten. Momentets excentricitet som uppkom av vindresultanten, beräknades för att kontrollera att byggnaden inte stjälper. Excentriciteten fick inte uppgå till över B/3 vilket är 5,7 meter, motsvarande villkor från kantbalk är B/6 som är 2,8 meter. Byggnadens upptagningsarea är 17x49 meter och den area på byggnaden som vinden belastar uppgår till 49x21 meter. I tabell 7

(31)

Tabell 7. Resultanter av byggnad och vind samt excentricitet

I figur 9 och 10 redovisas det i både plan och sektion åt båda riktningar hur de horisontella lasterna förs ner i grunden genom stabilisering med skivverkan.

Figur 9. Skivverkan i sektion

Figur 10. Skivverkan i plan

Byggnadsresultant (dimensionerande) 29506 kN Vindresultant (dimensionerande) 1652 kN

(32)

4.3 Sammanfattning av insamlad empiri

Båda konstruktörerna är enade om att det troligtvis kommer bli mer förekommande med påbyggnationer på grund av att storstäderna förtätas, inte minst Jönköping. Dock kan man ana en viss osäkerhet hos ena konstruktören om huruvida man kan förbereda en trästomme för en extra våning.

Konstruktörerna är även enade om att de flesta av dagens träbyggnader inte dimensioneras för framtida påbyggnationer. Intressant är att K1 berättar att de är med i ett forskningsprojekt för just påbyggnader. Bägge parter beskriver att det mest förekommande problemet vid påbyggnation är grunden. Detta för att stabiliteten minskar och en trästomme generellt är lätt och därmed påverkas mer av de variabla lasterna.

Intervjupersonerna levererar i sitt arbete handlingar i form av byggbara ritningar till beställaren men det framkommer att det är priset som värdesätts i dess lägen. Det som skiljer dem åt är att för en av aktörerna så är det viktigt att priset är attraktivt för beställaren för att man sedan ska kunna bygga en relation medan den andra konstruktören framhäver att det är av större betydelse att man säljer sin kompetens för att kunden ska känna sig nöjd för att sedan vilja komma tillbaka.

Att kunna leverera 3D-modellen i framtiden framhävs av K1 samtidigt som han förklarar baksidor med det. K2 är inne på samma sak, att det är viktigt att informationen ska kunna vara hanterbar. Vidare nämner K2 relationen till entreprenören och informationsöverföringen som en nyckelroll.

Båda konstruktörerna tror att ett hjälpdokument som redovisar en jämförelse mellan två byggnader där ena är förberedd för en påbyggnad skulle vara ett bra verktyg. Dokumentet som jämför dimensioner och utnyttjandegrad ska i så fall vara av den informationsgraden så att det går att göra kalkylarbete på den, instämmer bägge intervjupersonerna. En av konstruktörerna pratar även om att arkitekten borde nyttja detta redskap då den oftast är i kontakt med beställaren i ett tidigare skede.

Ur tabellerna och de figurer som redovisas under kapitel beräkningar går det läsa vilka dimensioner som erhållits för respektive regel eller fundament för byggdelarna i en modul. Eftersom byggnaden är ett modulhus med likadana moduler som staplas på varandra så är det endast översta våningens avväxlingar som drabbas av laster vid öppningar så som dörrar och fönster, där centrumavståndet överstiger 600 millimeter. Lasterna går från översta våningen ner på avväxlingen ut i stående reglarna och fortsätter ner på våningen unders stående reglar, utan att påverka den våningens avväxlingar och så vidare.

Det går också utläsa hur de horisontella lasterna tar sig ner till grunden med hjälp av skivverkan utan behöva ändra den ursprungliga konstruktionen då de nya lasterna av en extra våning belastar byggnaden.

(33)

5 Analys och resultat

I detta kapitel analyseras insamlad empiri i relation till den teoretiska referensram som valts att användas för att kunna svara på de frågeställningar som föreligger.

5.1 Analys

Kapitlet är uppdelat efter de teorier som introducerades i det teoretiska ramverket.

5.1.1 Informationsöverföring

Litteraturstudien visar att informationsöverföringen kan bli bättre i byggbranschen. Det förklaras att 4D och 5D kan åstadkomma noggranna tid- och kostnadsberäkningar. Byggbranschen och informationsöverföringen kan utvecklas och bli till det bättre, samt att en väl genomförd projektering mellan konstruktör och beställare ökar chanserna för ett lyckat produktionsresultat (Jacobsson, Linderoth, & Rowlinson, 2017).

Det tittas på huruvida man kan effektivisera tillvägagångssätten med förbättrade verktyg. Det framgår också från litteraturstudien att implementering av BIM i projekteringsfasen kan leda till att förändra beställarens syn på ett projekt (Azhar, 2011).

Från empirin framgår det att ett hjälpdokument där information utväxlas mellan konsult och beställare kan visa beställaren hur en förberedelse för en extra våning kanske inte blir mycket dyrare än den byggnad som planerats ursprungligen och på så sätt övertyga beställaren om att se framtida behov och planera för en framtida påbyggnad.

Det nämns också att det är av stor vikt att man säljer in sin kompetens hos beställaren för framtida projekt. Det hjälpdokument som tas fram i arbetet är ett sätt att sälja in sig hos beställaren och redan ha en fot in i projektet påbyggnad på befintlig byggnad.

5.1.2 Exploatering och urbanisering

I litteraturstudien tyder många källor på att befolkningen ständigt ökar. Dessutom vill allt fler människor flytta från landsbygden och in till staden, gärna så nära centrum som möjligt. Denna urbanisering beror oftast på en kombination av befolkningstillväxt och inflyttning till städerna, vilket forskning förklarar orsaken till det är genom att människors livsstil har förändrats från förr (Liang & Yang, 2018).

I litteraturstudien kan man tydligt utläsa i Figur 5 att befolkningstätheten år 2010 är över 5000 personer per kvadratkilometer för Sveriges tre största städer och mellan 150-5000 personer för många andra städer så som Jönköping.

I och med att tätheten är så hög i städer så kan det vara svårt att hitta yta att exploatera nya bostäder på, vilket leder till att det i framtiden kommer bli mer förekommande att planera bostäder som är förberedda för påbyggnader och där av kräver en bättre förberedelse och planering. Ett hjälpdokument skulle kunna vara ett hjälpmedel. Ur empirin framgår det att det blir allt vanligare att man bygger på befintlig byggnad. Jönköping och Munksjöstaden är ett exempel på att påbyggnader blir allt vanligare då fler vill flytta in till stadskärnan.

(34)

5.1.3 Eurokod och träbyggnader

I litteraturstudien framgår det från Boverket (2018) att en byggnad ska vara projekterat och konstruerat på ett säkert sätt som gör att byggnaden inte rasar, delvis rasar eller deformerar då den i slutskedet är färdig. Detta görs genom dimensionsregler för konstruktioner som finns i eurokoderna.

Vidare beskrivs det i litteraturstudien att det blir mer förekommande med träbyggnationer i många olika marknadssegment men även påbyggnationer, framförallt i limträ. Bygg- och fastighetssektorn står för en stor andel av miljöpåverkan i Sverige. Vid val av stommaterial så är trä ett mer miljövänligt alternativ än till exempel stål och betong.

Från empiriavsnittet kapitel 4.1.1 berättar konstruktör 1 att det var vanligare att man överdimensionerade konstruktioner förr i tiden och att det då är svårare att göra en påbyggnad i framtiden på dagens byggnader som byggs. Det uttalandet stärks i litteraturstudien där Soikkeli (2016) nämner att äldre byggnader ofta tillåter en påbyggnad av en extra våning. Med ett hjälpdokument skulle det bli lättare att vända denna trend och på så sätt klara av den exploatering och urbanisering som sker.

5.2 Frågeställning 1

Upplever konstruktörer på arbetsmarknaden att ett hjälpdokument som redovisar dimensioner kan göra det lättare att sälja in ett projekt som är förberett för en påbyggnad till beställaren?

Av empirin från intervjuerna blir det tydligt att ett hjälpdokument, som redovisar skillnaderna i dimensioner och som i efterhand kan generera en kalkyl av projektets kostnad, eller vad kostandsdifferensen blir för beställaren om den ska planera för en framtida påbyggnad, kan vara ett verktyg för att övertala och resonera med beställaren. Det blir enklare och mer tydligt att visa kostnaden av att planera för en framtida byggnad för beställaren, vilket leder till att beställaren i ett tidigt skede kan behöva fundera över framtida behov, samt om det kan vara en investering i framtiden, då kostnaden sannolikt hade ökat om beställaren i ett senare skede väljer att stomförstärka byggnaden.

Från empiriavsnittet berättar intervjupersonerna att det inte finns något liknande redskap i dagsläget och menar på att om man kan visa på vad det skulle innebära för beställaren så skulle kanske fler vara intresserade av det. Samtidigt beskriver Dainty, Leiringer, Scott och hart (2015) i litteraturstudien att branschen skriker högt efter bättre innovation.

5.3 Frågeställning 2

Vilka tendenser tyder på att det i framtiden kommer bli vanligare eller ovanligare att man bygger på befintlig byggnad?

Från den insamlade empirin kan man utläsa att intervjupersonerna är enade om att det i framtiden kommer bli vanligare att man bygger på befintlig byggnad. I intervjun med Tyréns beskriver respondenten att han redan sett tendenser i ett fåtal projekt, där de gått in på befintlig byggnad och förtätning. Samtidigt menar intervjupersonen att det räcker att titta på hur Jönköpings stadskärna har utvecklats de senaste tio åren, till exempel

(35)

I empirin menar dock respondenten från byggnadstekniska byrån samtidigt att det finns en viss osäkerhet på om det kommer öka, då dagens prefab-stommar inte byggs med någon marginal jämfört med äldre betongbyggnader. Hans teori stöds av litteraturstudien och tidigare forskning (se kapitel 3.3) om att byggnader från efterkrigstiden, några av dem så långt bak i tiden som 1980-talet, med byggnadsstandarder tillräckliga för den tiden har stor potential för att bygga på extra våningar.

I litteraturstudien går det utläsa att utvecklingen av träbyggnadssystem har gått framåt och att det idag är smidigare att överföra tidigare erfarenheter. Det går även utläsa ur litteraturstudien att stommaterial av trä är ett bättre alternativ än de mer förekommande stommaterialen stål och betong och att orsaken till att man inte väljer limträ som stommaterial är på grund av okunskap och gammal vana. I empirin förklarar respondenten från byggnadstekniska byrån att det är mer vanligt att man bygger en påbyggnad i trä på en redan befintlig betongstomme.

5.4 Frågeställning 3

Vilka skillnader i dimensioner förekommer om man dimensionerar ett flerbostadshus i trä med fyra våningar, gentemot med fem våningar?

Resultaten från beräkningarna visar att flertalet av de stående reglar på plan ett från den ursprungliga byggnaden klarar av de extra laster som uppkommer vid påbyggnad av en extra våning. Det finns däremot stående reglar som behöver omdimensioneras för att klara en påbyggnad av olika orsaker.

Vid dimensioneringen togs upplagstrycket mot hammarband även i beaktning, där i detta fall de stående reglarna i innervägg i korridor skulle klara sig med sin ursprungliga dimension 45x170, men där hammarbandet inte klarar upplagstrycket och därför var dimensionen tvungen att höjas till 45x195 för att uppfylla kravet från Eurokod om upplagstrycket. I övriga fall där dimensionerna var tvungen att höjas så var den avgörande orsaken att den stående regeln inte klarar av den dimensionerande lasten som påverkar den regeln.

Eftersom byggnaden är ett flerbostadshus i trä med träregelverk och bjälklag av trä så kan byggnaden räknas till stomkategorin lätt stomme. Lätta stommar har en liten egentyngd, vilket gör det mer fördelaktigt för grunden att klara den dimensionerande lasten. Dock berättar konstruktör 2 i empiriavsnittet kapitel 4.1.2 att man många gånger optimerar byggnaden så att det även kan bli problem med grunden även på de lätta husen. I detta arbete är det endast det långsträckta fundamentet under yttervägg gavel som behövde omdimensioneras i följd av att man bygger på en extra våning.

Tabell 8 redovisar resultatet på frågeställningen om skillnaderna i dimension för ett flerbostadshus i trä med fyra våningar, gentemot med fem våningar.

(36)

Tabell 8. Jämförelse av dimensioner för ett fyravånings flerbostadshus i trä med förberedelse för framtida påbyggnad

5.5 Koppling till målet

Målet med arbetet är att ta fram ett hjälpdokument till konstruktörer och konsulter som visar vilka dimensioner som krävs för att ett flerbostadshus i trä med fyra våningar ska klara en påbyggnad i form av en extra våning utan att behöva stomförstärkas i ett senare skede.

I inledningen av rapporten ställdes följande frågeställningar:

1. Upplever konstruktörer på arbetsmarknaden att ett hjälpdokument som redovisar dimensioner kan göra det lättare att sälja in ett projekt som är förberett för en påbyggnad till beställaren?

2. Vilka tendenser tyder på att det i framtiden kommer bli vanligare eller ovanligare att man bygger på befintlig byggnad?

3. Vilka skillnader i dimensioner förekommer om man dimensionerar ett flerbostadshus i trä med fyra våningar, gentemot med fem våningar?

Frågeställning ett och två ger både från den insamlade empirin och litteraturstudien flera anledningar till att utföra arbetet och att resultatet från arbetet är av värde för branschen. De ger även en kunskap och förståelse för betydelsen av att planera för en framtida påbyggnad. Från intervjuerna framkom det att hjälpdokumentet kan vara ett verktyg för att redovisa kostnadsdifferensen för ett projekt med och utan förberedelse

(37)

bedömningen av intervjuerna och litteraturstudien tyder mycket på att det i framtiden kommer bli mer vanligt att man bygger på befintlig byggnad.

Frågeställning tre ger kunskap huruvida vilka dimensioner som klarar av de olika sorters laster, enligt Eurokod, som tillkommer i samband med att ett flerbostadshus i trä med fyra våningar förbereds för en extra våning. Från resultatet av beräkningarna så framkom det att byggnaden till viss del klarar lasterna med väggreglarnas ursprungliga dimensioner, där enbart två av väggarna krävde en större dimension.

Tillsammans har de tre frågeställningarna bidragit till att uppfylla arbetets mål och ta fram ett hjälpdokument, se bilaga 11.

(38)

6 Diskussion och slutsatser

Detta kapitel ger en kort sammanfattning och diskussion av studiens resultat. Avsnittet diskuterar även metodval, begränsningar, slutsats och rekommendationer baserat på studiens resultat. Kapitlet avslutas med förslag på vidare forskning.

6.1 Resultatdiskussion

I början av rapporten ställdes följande frågeställningar:

1. Upplever konstruktörer på arbetsmarknaden att ett hjälpdokument som redovisar dimensioner kan göra det lättare att sälja in ett projekt som är förberett för en påbyggnad till beställaren?

2. Vilka tendenser tyder på att det i framtiden kommer bli vanligare eller ovanligare att man bygger på befintlig byggnad?

3. Vilka skillnader i dimensioner förekommer om man dimensionerar ett flerbostadshus i trä med fyra våningar, gentemot med fem våningar?

Dessa frågor var menade till att uppnå målet, som bestod av att ta fram ett hjälpdokument till konstruktörer och konsulter som visar vilka dimensioner som krävs för att ett flerbostadshus i trä med fyra våningar ska klara en påbyggnad i form av en extra våning utan att behöva stomförstärkas i ett senare skede.

Resultatet av analysen anses vara tillförlitligt, då god validitet säkerställts genom alla datainsamlingsmetoder som angavs i rapportens inledning. Angående trovärdigheten för arbetet så har intervjuerna utgått ifrån samma manual och erhållit svar från flera perspektiv från olika företag på samma frågor. Samtliga intervjuer har spelats in och arkiverats.

Angående reliabiliteten finns det vissa aspekter som hade kunnat förbättras. I detta arbete gjordes endast två intervjuer. Om intervjuerna hade utförts i ett tidigare skede skulle man kunna genomföra fler intervjuer, vilket hade medfört till en större spridning i svaren, vilket troligen hade ökat reliabiliteten och mer kunnat spegla branschens konstruktörer. För att stärka validiteten ytterligare i arbetet kunde intervjuer gjorts med beställare för att höra deras åsikt och resonemang angående att planera för en framtida påbyggnad.

Av resultatet från beräkningarna går det utläsa att majoriteten reglar i väggarna inte behövde en större dimension för att klara de nya lasterna som uppkommer i samband med en ny våning. Grundsulorna behövde dimensioneras för cirka 20 % större last, vilket de ursprungliga sulorna klarade, i undantag för en sula som behövde omdimensioneras. Troligtvis klarade sig den ursprungliga grunden så pass bra på grund av att grundförhållandena i detta arbete var goda. Dock är det viktigt att vara uppmärksam på att isoleringskvalitén under sulorna kan klara en eventuell 20 % ökning av lasten. Angående totalstabiliteten, vid användning av hjälpdokumentet, så är inte totalstabiliteten något problem för byggnader som är lika breda eller bredare. En smalare byggnad kan sannolikt orsaka problem vid en påbyggnad.

Resultatets användbarhet är inte enbart begränsad till konstruktörer och konsulter. Även till exempel arkitekter skulle ha nytta av det här redskapet, då de oftast är med när förutsättningarna för projektet bestäms, för att resonera med beställaren.

Figure

Figur 1. Beräkningsgång.
Figur 2. Koppling mellan frågeställning och metod  2.2.1  Frågeställning 1
Figur 3. Samband mellan frågeställningar och teori.
Figur 4. Bimprocessen (Realserve, 2019)
+7

References

Related documents

De pågående åtgärderna har potential att minska uppkomsten av avfall och överblivet material samt öka förutsättningarna för återvinning och därmed bidra till en

Syftet med detta arbete var att få större insikt om hur låtskrivarprocessen påverkas av att i högre grad utgå från inre musikaliska föreställningar istället för

Allt fler beställare har börjat blicka mot just detta sätt att bygga och de kommande åren kommer antalet byggda Passivhus att öka från de 200 stycken som finns idag till ca

Bärande ytterväggar kan också drabbas utav påfrestningar vid en påbyggnad och där kan man gå in med balkar som avlastar lastfallen som hamnar just på dessa väggar

Ett referenshus kommer användas för att vissa mått och byggnadskrav ska kunna gälla, detta för att indata till studien har tagits från tidigare projekt som Skoglunds Bygg

Stolpen beräknas för sitt aktuella knäckfall utifrån de stolpdimensioner som böjning erfordrar och ifall den kritiska knäcklasten visar sig vara lägre än den faktiska knäcklasten

Traditionellt valdes beständigt virke ut redan i skogen (Sjömar, 1988) på ett hantverksmässigt sätt, där erfarenheter och kunskap om virkets olika egenskaper var

Konstruktionsändringen på bjälklagen från trä till betong medger inga större förändringar i utformningen. De bärande innerväggarna som finns i trähusetkan inte