Strategic considerations at expansion - Economical and design consequences by snow load regulation

Department of Science and Technology Institutionen för teknik och naturvetenskap

Linköping University Linköpings universitet

LIU-ITN-TEK-G-13/021-SE

Strategiska överväganden vid

tillbyggnation - Ekonomiska

och hållfasthetsmässiga

konsekvenser utifrån

snölastreglering

Max Jigander

2013-06-05

LIU-ITN-TEK-G-13/021-SE

Strategiska överväganden vid

tillbyggnation - Ekonomiska

och hållfasthetsmässiga

konsekvenser utifrån

snölastreglering

Examensarbete utfört i Byggteknik

vid Tekniska högskolan vid

Linköpings universitet

Max Jigander

Handledare Anders Vennström

Examinator Dag Haugum

Upphovsrätt

Detta dokument hålls tillgängligt på Internet – eller dess framtida ersättare –

under en längre tid från publiceringsdatum under förutsättning att inga

extra-ordinära omständigheter uppstår.

Tillgång till dokumentet innebär tillstånd för var och en att läsa, ladda ner,

skriva ut enstaka kopior för enskilt bruk och att använda det oförändrat för

ickekommersiell forskning och för undervisning. Överföring av upphovsrätten

vid en senare tidpunkt kan inte upphäva detta tillstånd. All annan användning av

dokumentet kräver upphovsmannens medgivande. För att garantera äktheten,

säkerheten och tillgängligheten finns det lösningar av teknisk och administrativ

art.

Upphovsmannens ideella rätt innefattar rätt att bli nämnd som upphovsman i

den omfattning som god sed kräver vid användning av dokumentet på ovan

beskrivna sätt samt skydd mot att dokumentet ändras eller presenteras i sådan

form eller i sådant sammanhang som är kränkande för upphovsmannens litterära

eller konstnärliga anseende eller egenart.

För ytterligare information om Linköping University Electronic Press se

förlagets hemsida

Copyright

The publishers will keep this document online on the Internet - or its possible

replacement - for a considerable time from the date of publication barring

exceptional circumstances.

The online availability of the document implies a permanent permission for

anyone to read, to download, to print out single copies for your own use and to

use it unchanged for any non-commercial research and educational purpose.

Subsequent transfers of copyright cannot revoke this permission. All other uses

of the document are conditional on the consent of the copyright owner. The

publisher has taken technical and administrative measures to assure authenticity,

security and accessibility.

According to intellectual property law the author has the right to be

mentioned when his/her work is accessed as described above and to be protected

against infringement.

For additional information about the Linköping University Electronic Press

and its procedures for publication and for assurance of document integrity,

please refer to its WWW home page:

Strategiska överväganden vid ombyggnation

Ekonomiska och hållfasthetsmässiga konsekvenser utifrån

snölastreglering.

Max Jigander

EXAMENSARBETE

2013-06-24 Norrköping

Linköpings Universitet

Byggnadsteknik

Sammanfattning

På grund av de nya introducerade snölastnormerna ställs högre krav på byggnader Jönköpingsomr ådet än tidigar e. Anledningen till att värdet har ökat är dels på gr und av att nya lastkombinationer tillämpas vid lastnedräkning men även på grund av ökad nederbörd. Ytterligar e anledningar till att uppdateringen av normer na var tvungen att göras är att ett flertal tak med stora spännvidder har under de senaste åren kollapsat Sverige.

Vid dimensionering utav befintliga konstruktioner måste nya normer tillämpas, oavsett om konstruktionen är sedan tidigar e dimensioner ad med äldr e normer . På gr und av fallet ger dimensioner ingsber äkningar ett ökat värde, där för måste strategiska överväganden gör as vid ombyggnation. Syftet med rapporten är att belysa skillnader mellan äldre och nya beräkningsnor mer som uppstår vid lastnedräkning och dimensionering.

Vid ombyggnation kan princip två val gör as. Antingen genomförs ombyggnationen och eventuellt förstärks konstruktionen som bidrar till höga kostnader, eller avbryts ombyggnationen. Om det andra alter nativet väljs finns risken för årliga kostnader form av snöröjning, takr as eller värsta fall nekad nyttjander ätt av hela eller delar utav byggnaden. Dessa alter nativ måste där för analyseras med hänsyn till

Abstract

Because of the new introduced snow loads higher demand is applied on buildings in Jonkoping area. The reason that the value has incr eased is partly because new load combinations that is applied on dimension equations but also because of the intensified precipitation. Additional reasons to the updated standards are that sever al roofs with large spans have in recent years collapsed in Sweden.

When using design equations on existing constructions, new standards must be applied, whether if the structure is further back designed with older standards. Due to the case, the new standards result in an incr eased dimension value; therefore strategic considerations must be done in case of reconstruction. The purpose of the report is to highlight the differences that occur when calculating loads and design. In case of reconstruction of an old construction, basically two options can be done. Either carry through the reconstruction and possibly enhance the strength of the construction at large costs or choose not to perfor m the extension. If the latter option is made it may result in; annual costs of clearing snow of roofs, the risk of roof collapse or even denied access rights to all, or parts of the building. These options must be analysed with consideration to strength and costs to result in good solution.

Förord

Stort tack till de som bidrog med hjälp för att göra den här rapporten genomförbar. Tack till min examinator och handledare för den konstruktiva kritiken och hjälpen. Speciellt vill jag tacka företaget Sweco och alla dess anställa Jönköping, dels för att ni lät mig utföra mitt arbete hos er men också för en riktigt rolig tid!

Innehållsförteckning

な"INLEDNING"..."1

1.1 BAKGRUND...1

1.2 SYFTE OCH FRÅGESTÄLLNING...2

1.3 MÅLGRUPP...3 1.4 AVGRÄNSNINGAR...3 1.5 METOD...4 1.6 KÄLLOR...4 1.7 STRUKTUR...5 に"LASTER"PÅ"BÄRVERK"..."6 2.1 EUROCODES,EUROPASTANDARDER...6 2.2 BKR94,BOVERKETSKONSTRUKTIONSREGLER...7

2.3 TILLÄMPNINGSOMRÅDE OCH NORMÖVERGÅNG...7

2.4 PARTIALKOEFFICIENTMETODEN...10

2.5 LASTTYPER PÅ BÄRVERK...13

2.5.1 Egentyngd...14

2.5.2 Var iabla laster ...14

2.5.3 Olyckslaster ...17 2.6 KARAKTERISTISKA LASTVÄRDEN...17 2.6.1 Snölastvärde på mark...19 2.7 LASTREDUCERING...21 2.8 SÄKERHETSFAKTOR...22 2.9 LASTKOMBINATIONER...25 2.9.1 Lastkombinationer, Eurokod...25 2.9.2 Lastkombinationer, BKR...26 ぬ"BERÄKNING"..."27 3.1 BERÄKNINGSEXEMPEL,EUROKODER...27 3.2 BERÄKNINGSEXEMPEL,BKR...28 3.3 TILLÄMPNING PRAKTIK...30

ね"SLUTSATS"OCH"DISKUSSION"..."31 4.1 SLUTSATSOCH DISKUSSION...31 REFERENSLISTA"..."33 LITTERATUR...33 ELEKTRONISKA KÄLLOR...33 BILAGOR"..."35 " " "

Figur-,

"

tabell-

"

och

"

bilagsförteckning

FIGURER"...""

FIGUR Den samlade nederbör dsmängden, Luleå vintern år 09/ 10...

FIGUR Fördelning av bärförmåga- och lasteffektsmätvärden...11

FIGUR Lastfördelning och -fr aktil ...18

FIGUR Snölast på mark med respektive grundvärde, Eurokod ...19

FIGUR Snölast på mark med respektive grundvärde, BKR...20

FIGUR Tvåstödsbalk ...27

TABELLER"..."" TABELL Eurokodsystemets indelningar ... TABELL Tunghet för olika material...14

TABELL Karakteristiska laster och reduceringsfaktorer enligt Eurocode ...15

TABELL Karakteristiska laster enligt BKR, BFS1993:58...16

TABELL Lastreduktionsfaktorer Eurokod ...21

TABELL Lastreduktionsfaktorer BKR...22

TABELL Säkerhetsfaktorer enligt Eurokod ...22

TABELL Partialkoefficienter för säkerhetsklasser enligt BKR...24

BILAGOR"..."" BILAGA Underrubriker för Eurokoder. ...35

BILAGA Tunghet för olika material. ...36

BILAGA Snölast på mark Sveriges kommuner enligt Eurokod...37

1 Inledning

1.1 Bakgrund

År 1994 bör jade Boverkets byggregler, BBR och Boverkets konstruktionsregler, BKR att gälla. Boverkets byggr egler gäller fortfar ande, dock upphördes BKR att gälla och från och med den 2:a maj 2011 får endast Eur okoder tillämpas vid dimensionering

av bärande konstruktioner.1_{De nya dimensioneringsreglerna benämns}

Eurokoder na och tillsammans med Boverkets EKS(Europeiska

konstruktionssystem) är de uppdelade olika avdelningar berörande olika dimensioneringsområden.

På gr und av de nya intr oducer ade konstruktionsreglerna tillkom nya snölastnormer, vilka ställer högre krav på byggnader Jönköpingsomr ådet än tidigare. Ett ökat

värde från (1.5 2.0) till (2.5 3.0) kN/ m2_{på snölaster. Anledningen till att värdet}

har ökat är dels på gr und av att nya lastkombinationer tillämpas vid lastnedr äkning men även på gr und av att det snöar mer enligt snödjupsmätningar gjorda Sverige. Ytterligare anledningar till att uppdateringen av normerna var tvungen att göras är på gr und av att ett flertal tak med långa spann har kollapsat de senaste åren

Sverige.2

Trots att en byggnad är beräknad med äldr e normer måste de nyast e normerna

tillämpas vid3

‚ Uppförande av en ny byggnad.

‚ Tillbyggnation.

‚ Ändring av byggnad/ ombyggnation.

‚ Mark- och rivningsarbeten.

och med övergången till dagens gällande dimensioner ingsr egler, europastandar der beslöts den 7:e apr il 2006 att ändra reglerna gällande snölaster . De nya snölaster na trädde kraft den 9:e maj 2011 med en övergångstid fram tills den 1:a september år

1_{Boverket (2013). Regler om byggande [www] www.boverket.se/}

Bygga--forvalta/ Regler-om-byggande/ Konstruktionsregler-EKSHämtat 24/ 4-2013.

2_{Boverket informerar om nya regler för snölast reviderad BKR (2006), Boverket,}

sida

2011.4

Ändringarna medförde förändr ade grundvärden för bland annat snölaster ,

avdelning C, EN 1991, laster på bärverk. Jönköpingsområdet är ett av de områden som har fått relativt stora förändr ingar på snölastvärdet och kommer därför att behandlas denna rapport. Revider ingen av snölaster na beror på nya uppgifter om

nederbörden baserade på snödjupsmätningar från SMHI.5_{De nya snölastvärdena}

kommer denna rappor t att analyseras utifrån syfte och frågeställning. 1.2 Syfte och frågeställning

Syftet med denna rapport är att belysa skillnader mellan äldr e, inaktiva och nya, aktuella normer som uppstår vid lastnedr äkning och dimensioner ing. Resultatet på arbetet ska resulter a svar på frågeställningarna nedan.

‚ Hur påverkar regleringen befintliga beräkningar och byggnader som är

dimensioner ade med gamla beräkningsnormer?

‚ Vilka str ategiska överväganden bör man ta ur ekonomiska och

hållfasthetsmässiga aspekter inför en ombyggnation av befintlig konstruktion?

4_{Boverket informerar om nya regler för snölast reviderad BKR (2006), Boverket,}

sida 2.

5_{Boverket informerar om nya regler för snölast reviderad BKR (2006), Boverket,}

1.3 Målgrupp

Rapporten är främst skriven för konstruktionskonsulter, studerande och

privatpersoner som är relativt insatta ämnet, därför kommer inte all information att beskrivas fullt till djupet. De som vill sätta sig in mer ämnet rekommenderas läsa följande litter atur.

‚ Boverkets författningssamling BFS2010:28, EKS (2010). Boverket.

‚ Boverkets författningssamling BFS2011:10, EKS (2011). Boverket.

‚ Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska

högskola

‚ Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.

Rehnströms bokförlag. ISBN:91-87446-32-4

‚ Paul Johannesson Bengt Vretblad (2005) Byggformler och tabeller. Liber

AB. 11. uppl.

‚ Plan- och bygglagen 2010:900 (2011). svensk författningssamling (SFS),

Socialdepartementet. 1.4 Avgränsningar

rapporten kommer endast Jönköpingsomr ådet att analyseras eftersom skillnaden mellan de nya och de gamla nor merna är stora inom omr ådet. Beräkningar kommer endast att belysa stålbalkar av klassen HEA och kommer inte ta upp skillnader för olika material.

Problemet kommer endast att belysas på sadeltak med liten vinkel för att simplifiera beräkningsgångar , detta gäller för både fackverk och balkar. Lastkombinationer kommer endast att analyser as utifrån att laster na är

ogynnsamma, utan olyckslast och brottgränstillstånd. Hänsyn kommer inte tas emot vindlast och nedböjning. Kostnadsuppskattning kommer att avgränsas till materialkostnader form av stålbalkar och därför inte se till produktion- och projekteringskostnader. Beräkningar kommer endast att utföras med hänsyn till ombyggnation höjdled, alltså påbyggnation och inte expansion.

1.5 Metod

Genom att studera Boverkets författningssamlingar ges en god grund för hur de olika reglerna och pr axis tillämpas vid konstruktionsber äkning. Boverket har ett eget bokförlag som gett ut tryckt litteratur. Boverket publicerar även

nyhetsbr oschyrer vid namn ”Boverket informerar” som innehåller uppdateringar ämnade för allmänheten. Litteratur angående byggnadskonstruktion har även studer ats. Utöver den studer ade litter aturen har kontakt upprättats med Boverket för att svara på delar av frågest ällningarna med en juridisk bakgrund.

Genom att studer a uppdater ad information och äldr e normer kan en jämförelse göras mellan de nya respektive de gamla beräkningsnormerna. Utifrån skillnaderna på beräkningar kan slutsatser erhållas.

Arbetet kommer att belysa frågeställningen utifrån ett ”case” då en åtgärd absolut krävs, det vill säga då skillnaden mellan beräkningar utifr ån de nya och de äldre gällande normerna är så pass stora att konstruktionen är riskzonen för

användningsområdet. Caset kommer att föreställa ett fall då en industr ibyggnad ska kompletteras form av en ombyggnation på höjden, exempel kan vara en styr centr al eller behållare som bidrar med utökad vikt på takkonstruktionen. Fallet kommer genom beräkningarna kunna svara på om ombyggnationen och dess tillhörande konstruktionsdelar behöver förstärkas eller inte. Beräkningarna kommer att utföras manuellt och styr kas med en kostnadsuppskattning för jämförelse med den

ursprungliga ombyggnationens kostnad. 1.6 Källor

Källor som studerats är främst Boverkets föreskrifter form av broschyrer eller författningssamlingar. Andra källor som har granskats är litteratur om

konstruktionsberäkning, där stor del av litteraturen ligger som grund för

utbildningen till byggnadsingenjör på Linköpings tekniska högskola. Även tryckta källor som inte längre är aktuella från Boverket har studer ats för att efterforska äldr e, inaktuella beräkningsmetoder . Kostnader för mater ial kommer från Begroup, en åter försäljare av balkar och kan där för varier a från försäljare till försäljare. Utöver litter aturen som studer ats har även beräkningsmetoder använts.

Beräkningsmetoder na är standar diserade och används utav flera konsultbolag för hållfasthets- och dimensioneringsberäkning.

1.7 Struktur

Rapporten är uppbyggd genom att först ge läsaren en teoretisk grund bakom dimensioneringsprinciper, de ingående variablerna lastnedräkning, laster på bärverk samt information om snölaster s karakteristiska värde. Där efter redogörs regler och praxis som tillämpas vid dimensionering. Då en god teoretisk grund har givits tillämpas teorin på beräkningsexempel. Konstruktionsberäkningarna kommer sedan följas upp av ett avsnitt om tillämpning praktiken och kostnader. Figurer och beräkningar ska styr ka de konsekvenser som kan uppkomma om en eventuell åtgärd skulle krävas vid en ombyggnation.

Avslutningsvis följs en diskussion av vilka slutsatser som rappor ten resulterar i, följt av referenslistor och bilagor .

2 Laster på bärverk

2.1 Eurocodes, Europastandarder

Vid dimensionering av byggnadskonstruktioner tillämpas standardiserade beräkningsmetoder . De beräkningsmetoder som är aktuella dagsläget benämns Eurocodes (EC), eller Eurokoder på svenska. Beräkningsmetoder na är framtagna av organisationen CEN och består av tio olika indelningar varav de tio indelningarna delas upp 59 underrubriker . De 59 underr ubrikerna utgör en egen separ at

standar d, se bilaga för lista av underr ubriker . De europeiska standarderna för

dimensionering har successivt införts Sverige de senaste åren, med en

övergångsperiod mellan 2009-20106 _{tabell nedan visas Eur okodernas olika}

indelningar.

EN:" Eurokod:" Titel:"

1990 Eurokod (0) Grundläggande dimensioner ingsr egler

1991 Eurokod 1 Laster på bärverk

1992 Eurokod 2 Betongkonstruktioner

1993 Eurokod 3 Stålkonstruktioner

1994 Eurokod 4 Samverkanskonstruktioner stål – betong

1995 Eurokod 5 Träkonstruktioner

1996 Eurokod 6 Murverkskonstruktioner

1997 Eurokod 7 Geokonstruktioner

1998 Eurokod 8 Dimensionering m.a.p jordbävning

1999 Eurokod 9 Aluminiumkonstruktioner

Tabell"な"Eurokodsystemets"indelningar7"

Eurokoder na är förvisso europastandar der , där för innehåller de ett stort antal ”nationellt valbara parametrar”. De nationella valbara par ametr arna är värden som gäller för aktuellt land som konstruktionen ska dimensioneras i. vissa fall anges ekvationer , metoder eller hela tabeller, ibland endast enstaka variabler. de fall som nationella par ametr ar har framtagits betecknas de med ett nummer som avslutas

med ”N”.8

6_{Svenska betongföreningens handbok till Eurokod 2 (2012), Betongföreningen, sidan}

iv, utgåva 2.

7_{Ibid. Sidan 2, kapitel 1.}

Nationellt valbara par ametr ar är.9

‚ Alla par tialkoefficienter

‚ Parametr ar som beror på bland annat lokaliser ing

o Klimat, till exempel snölast, vindlast, täckskikt med mera.

o ”traditioner och säkerhetstänkande, t.ex diverse minimikrav

‚ ”Parametrar som man inte kunnat enas om

o t.ex. Siffervärden empiriska formler

o Vissa beräkningsmetoder”

2.2 BKR 94, Boverkets konstruktionsregler

Boverkets konstruktionsregler, BKR 94 infördes den 1a januari 1994 och gavs ut av

Boverket.10_{BKR 94 är en regelsamling som innehåller precis som Eurokoderna}

standar diserade beräkningsmodeller för olika dimensioner ingsområden. De båda normerna bygger på samma pr inciper , par tialkoefficientmetoden, eller också pk-metoden däremot upphörde BKR94 att gälla den 2a maj 2011 och ersattes helt utav

Eurokoderna och boverkets Eurokodsystem, EKS.11

2.3 Tillämpningsområde och normövergång

Då krav ställs på bärförmåga, stadga och beständighet hos byggnadsverk gäller

dimensioneringsföreskrifterna. Det vill säga vid:12

‚ Uppförande av byggnad

‚ Tillbyggnation

‚ Ändring av byggnad/ ombyggnation.

‚ Mar k- och Rivningsarbeten

Dimensionering ska utföras genom antingen beräkning, provning eller genom någon

kombination av de båda fallen, dock inte om det är uppenbart obehövligt.13

9_{Svenska betongföreningens handbok till Eurokod 2 (2012), Betongföreningen, s. 3,}

kap. 1.

10_{Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska}

högskola. Kap. s. 21

11_{Boverket (2013). Regler om byggande [www] www.boverket.se/}

Bygga--forvalta/ Regler-om-byggande/ Konstruktionsregler-EKS/ Hämtat 2/ 3-2013

12_{Boverkets författningssamling BFS2010:28, EKS (2010). Boverket s. 5.}

En av anledningarna till att uppdatering utav snölastnormerna gjordes beror på att vintern 2009/ 2010 rasade drygt 180 tak på stora byggnader in Sverige. figur

visas den samlade neder bördsmängden för Luleå vintern 2009/ 2010.14_{Med de nya}

beräkningsnormerna gäller att sannolikheten för att ett ras där människoliv är fara

är ungefär ett ras per en miljon byggnader och år (i teorin).15

Figur"な"den"samlade"nederbördsmängden,"Luleå"vintern"år"09/ 1016"

De befintliga byggnader som dimensioner ats med gamla normer påverkas formellt inte, förutom då något av fallen punktlistan utför s som redovisas ovan detta avsnitt. Däremot uppmanar Boverket att ”En lämplig åtgärd för

fastig-hetsägare[sic!] inom områden med ökande snölast kan vara återkommande tillsyn av utsatta konstruktionsdelar.” och ”Ett annat alternativ extrema situationer är

snöröjning.”17

14_{Boverket informerar om snölast på mark en jämförelse mellan verkligt utfall och}

last vid verifiering (2011), Boverket, s. 1.

15_{Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.}

Rehnströms bokförlag. s. 4.

16_{Boverket informerar om snölast på mark en jämförelse mellan verkligt utfall och}

last vid verifiering (2011), Boverket, s. 1.

17_{Boverket informerar om nya regler för snölast reviderad BKR (2006), Boverket,}

Enligt lag ska en byggnads tekniska egenskapskrav, detta fall bärförmåga, stadga och beständighet vara uppfyllt. Byggnaden ska också vara utformad för det avsedda ändamålet. Vilket resulter ar att kraven även ska uppfyllas då ändring eller

uppförandet sker. Dock krävs inga åtgärder på en befintlig byggnad som är

dimensionerad med gamla beräkningsnormer om ingen handling sker.18 _Däremot

kan nyttjanderätt av ett byggnadsverk nekas om byggnadsnämnden anser otillr äcklig säkerhet.

"

“33"§ Byggnadsnämnden får förbjuda den som äger eller har

nyttjanderätt till ett byggnadsverk att använda hela eller delar av

byggnadsverket, om฀

1. byggnadsverket har brister som kan äventyra säkerheten för dem som

uppehåller sig eller närheten av byggnadsverket.”19

Med begreppet ändring ingår även tillbyggnad och ombyggnad. En tillbyggnad är en åtgärd då ökning av byggnadens volym sker. En ombyggnad är en ändring som innebär att hela eller delar av byggnaden påt agligt förnyas. En betydande del kan till exempel vara tr apphus med omgivande lägenheter eller en förstärkning av en

takkonstruktion.Definitionen av ändring och ombyggnation fokuserar inte på

åtgärdens storlek, utan på vilka konsekvenser ändringen får för byggnaden.20_Vid

ombyggnad eller nybyggnad skall de föreskrivna reglerna, detta fall Eurokoder na

uppfyllas för :21

“1. vid nybyggnad uppfylls för hela byggnaden,฀

2. vid ombyggnad uppfylls för hela byggnaden eller, om detta inte är rimligt, den betydande och avgränsbara del av byggnaden som påtagligt

förnyas genom ombyggnaden, och฀

3. vid annan ändring av en byggnad än ombyggnad uppfylls fråga om

ändringen. När det gäller kravet ska hinder mot tillgänglighet till

eller användbarhet av lokaler dit allmänheten har tillträde trots första stycket alltid avhjälpas, om hindret med hänsyn till de praktiska och ekonomiska förutsättningarna är enkelt att avhjälpa.”

Då ”vara tillgänglig och användbar för personer med nedsatt

rörelse- eller orienteringsförmåga.”

18_{Plan- och bygglagen 2010:900 kap. 5§. Krav på byggnadsverk, byggprodukter,}

tomter och allmänna platser.

19_{Plan- och bygglagen 2010:900 kap. 11 33§ tillsyn, tillträde, ingripanden och}

påföljder.

20_{Regelsamling för byggande, BBR (2012) Boverket s19-20.}

Det finns undantagsfall, dock måste de styrkas av beslut från myndighet eller regering. Alltså finns risken att behöva komplettera ett helt byggnadsver k vid

ombyggnation.22

”5"§ Regeringen eller den myndighet som regeringen bestämmer får

meddela de föreskrifter om krav på byggnadsverk, tomter, allmänna

platser och annat som omfattas av kap.och som utöver

bestämmelserna kap. behövs฀

1. till skydd för liv, personlig säkerhet eller hälsa---”

2.4 Partialkoefficientmetoden

Vid dimensioner ingar genom de nya gällande nor merna, Eur okoder na och

boverkets föreskriftsserie EKSmen även genom de inaktuella normerna Boverkets konstruktionsregler genomförs beräkningar utifrån partialkoefficientmetoden. Vid partialkoefficientsmetoden kontrolleras konstruktionen utifrån två tillstånd, brottgränstillstånd och bruksgränstillstånd. praktiken innebär benämningarna att konstruktionens dimensionering sker brottgränstillstånd medan de estetiska

kraven, så som nedböjning och sprickbredder utförs bruksgränstillståndet.23

Vid användning av par tialkoefficientmetoden skapas en tillräcklig säkerhet för ett byggnadsverk genom att införa olika koefficienter beräkningarna. Koefficienterna är baserade på frekvensanalyser som påvisar variation med tiden för variabla laster .

”För tvärsnittskapaciteteten finns ett statistiskt underlag form av

mätvärden från samma typ av konstruktioner. För samma typ av last har man under många år registrerat maximalt värde som förekommit

under året”24

22_{Plan- och bygglagen 2010:900 kap 16 5§ Bemyndiganden.}

23_{Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.}

Rehnströms bokförlag. s. 6.

24_{Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska}

Mätvärdena inför s diagram som visar fördelningen av värdena och ett maximalt medelvärde erhålls. metoden används för både

tvärsnittskapacitet, höger kurva och lasteffekt, vänster kur va, se figur 2.

figur är bärförmågans medelvärde

betydligt högre än lasteffektens, trots detta finns ändå en risk för brott vilket representer as av

området där kurvor na överlappar varandra.25_{Vilket visar att hållfastheten}

överskr ids av lasteffekten.

Dock används inte medelvärdena ur de statistiska kurvorna vid beräkning, istället utgår man ifrån karakter istiska värden och variationskoefficienter. De

karakter istiska värdena kan beskrivas som ”ett visst värde som överskridseller

underskrids med en viss sannolikhet”.26

Dimensionering innebär att konstruktioner dimensioneras så att bärförmågan blir marginellt större än lasteffekten, således att brottrisken blir tillräckligt låg för det tänkta ändamålet som konstruktionen är avsedd för. Detta åstadkoms genom att förskjuta kurvorna längre ifrån varandra, vilket medför att de inte längre överlappar varandra. Överlappningen av kurvorna förhindras genom att införa

par tialkoefficienter beräkningarna som de kar akter istiska värdena divideras, respektive multipliceras med, se ekvationer nästa stycke.

25_{Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska}

högskola kap. s.

26_{Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska}

högskola kap. s. 10

Figur"2"Fördelning"av"bärförmåga-"och" lasteffektsmätvärden.

迎

=

尿 (dimensioner ande bärförmåga)

警賃 = 倦欠堅欠倦建結堅件嫌建件嫌倦建"懸ä堅穴結

紘陳 = 喧欠堅建件欠健倦剣結血血件潔件結券建"決結堅剣結券穴結"欠懸"兼欠建結堅件欠健

継

=

紘

ゲ 繋

繋賃 = 倦欠堅欠倦建結堅件嫌建件嫌倦建"懸ä堅穴結

紘捗 = 喧欠堅建件欠健倦剣結血血件潔件結券建"血ö堅"健欠嫌建

穴å"迎_鳥 >"継_鳥"血ö堅"欠建建"憲券穴懸件倦欠"決堅剣建建.27

Trots att de inaktuella och de aktuella normerna utgår ifrån

partialkoefficientmetoden finns det värden som skiljer dem åt. De olika

koefficienterna och parametrarna som igår ekvationerna och dess normskillnader redovisas avsnitten nedan.

27_{Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska}

2.5 Lasttyper på bärverk

Vid dimensioner ing av byggnader påverkas konstr uktionen av olika sor ter s laster . Lasterna är indelade olika typer av kategorier och påverkar konstruktioner olika. Lastens varaktighet spelar även roll för hållfastheten, exempelvis om lasten är en

per manent last eller en last som varier ar med tiden.28_{Permanenta laster kan liknas}

med mater ialets egentyngd medan varier ande laster , eller också variabla laster kan liknas med nyttig last, snölast och vindlast. Med egentyngd menas tyngden av själva byggnadsmater ialet som dimensioner as. Lasttyper na och indelningarna gäller för både de gällande normerna samt de inaktuella.

Man skiljer på bundna och fria laster. Det vill säga en vid dimensionering placeras den bundna lasten utbr edd över hela konstruktionen medan den fria lasten placer as

så att inverkan av lasten blir maximal.29

Ytterligare information om lastindelningarna följer nedan.

‚ Permanenta laster Egentyngd

‚ Variabla laster "班 軽検建建件訣"健欠嫌建 鯨券ö健欠嫌建 撃件券穴健欠嫌建 ‚ Olyckslast 崔 継捲喧健剣嫌件剣券 鶏å倦ö堅券件券訣 Ö懸結堅嫌懸ä兼券件券訣

28_{Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.}

Rehnströms bokförlag. s. 17

2.5.1 Egentyngd

Egentyngd behandlas som en permanent bunden last och kan betraktas som konstant tiden, om variation av lasten är tillräckligt liten. Egentyngd betecknas

oftast med beteckningen Goch vid lastnedräkning används Gksom är det

karakter istiska värdet Andra permanenta laster som påverkar en konstruktion kan

vara exempelvis vattentryck och jor dtr yck.30 _{Egentyngd benämns enheten kN/ m}3

tunghet och är beroende på typ av material. tabell nedan redogörs den

ungefärliga tungheten för olika mater ial, se bilaga för ytterligare värden.

Material Tunghet:紘 = 倦軽/兼戴 Betong 24,0 Betong, färsk 25,0 Betong, armerad 25,0 Murverk, lättklinkerblock 7,0 Trä 5,0 Gips 8,0 Stålplåt 78(77,0-78,5)

Tabell"に"Tunghet"för"olika"material31"

2.5.2 Variabla laster

Variabel last har en variation med tiden, till skillnad från per manent last. Exempel på variabla laster är inredning, gods, fordon och snölast. Variabla laster betecknas

med symbolen och vid dimensioner ing används det karakter istiska värdet Qk För

att erhålla det karakter istiska värdet finns standardiser ade tabeller beroende av

vilken typ av kategori som beräkningen gäller. tabell redogörs för de olika

kategorierna, dess karakteristiska lastvärden och reducer ingskoefficient för Eurokoderna.

Vid beräkningar utifrån äldre normer är värdena och kategoriindelningen

annorlunda. tabell framförs variabla nyttiga laster utifrån BKR.

30_{Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska}

högskola kap. s. 15

31_{Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.}

Kategori: q [倦軽/兼態] Q [kN] A: Rum och utrymmen bostäder

‚ A1: Bjälklag ‚ A2: Trappor ‚ A3: Balkonger ‚ A4,5: Vindsbjälklag 2,0 2,0 3,5 0,5-1,0 2,0 2,0 2,0 0,5-1,5 0,7 0,5 0,3 B: Kontorslokaler 2,5 3,0 0,7 0,5 0,3 C: Samlingslokaler

‚ C1: utrymmen med bord.

‚ C2: Utrymmen med fasta

sittplatser .

‚ C3: Utrymmen utan hinder

för människor

‚ C4: Utrymmen för fysiska

aktiviteter .

‚ C5: Utrymmen med stora

folksamlingar. 2,5 2,5 3,0 4,0 5,0 3,0 3,0 3,0 4,0 4,5 0,7 0,7 0,6 D: Affärslokaler ‚ D1: Lokaler avsedda för detaljhandel. ‚ D2: Lokaler varuhus 4,0 5,0 4,0 7,0 0,7 0,7 0,6 E: Lagerutr ymmen

‚ E1: Lagrade varor

‚ E2: Industriell verksamhet

5,0 5,0

7,0 7,0

1,0 0,9 0,8

F: Utrymmen med fordonstrafik

Tyngd 30 kN

2,5 20 0,7 0,7 0,6

G Utrymmen med fordonstrafik

Tyngd 160 kN

5,0 90 0,7 0,5 0,3

H: Yttertak 0,4 1,0 0 0 0

Tabell"ぬ"karakteristiska"laster"och"reduceringsfaktorer"enligt"Eurocode.32"

32_{Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.}

Tabell"ね"Karakteristiska"laster"enligt"BKR,"BFS"1993:5933" "

33_{Boverketskonstruktionsregler BKR, BFS1993:58 (1998). Boverket. Uppl. s39-40.}

Lastgrupp:" Bunden" utbredd"last:" kN/ m2" Fri"utbredd" last:"kN/ m2" Koncentrerad" last:"kN" qk( 1) qk qk( 0) 1. Vistelselast

‚ Rum bostadshus och hotell

‚ Patientrum och personalrum

‚ Inredningsbara vindsvåningar

0,5 1,5 0,33 1,5

2. Samlingslast

‚ Lektionsrum, rum daghem,

föreläsningssalar

‚ Kontorsrum utan arkiv. Lokaler

för restauranter , ka- féer samt matsalar och kök anslutning till dessa.

‚ Laboratorier.฀Fria utrymmen

bibliotek.

‚ Utr ymmen med fasta sittplat- ser

samlingslokaler såsom kyrkor, konser tsalar, teatr ar och

biografer.

1,0 1,5 0,5 3,0

3. Trängsellast

‚ Utr ymmen utan fasta sittplatser

kyrkor, kon- sertsalar, teatrar och bi- ografer.

‚ Museer, utställningslo- kaler.

‚ Försäljningslokaler va- ruhus

och butiker.

‚ Gymnastiksalar, sport- hallar,

danslokaler.

‚ Läktare med enbart sitt- platser .

‚ Korridorer skolor.

0 4,0 0,5 3,0

4. Tung last

‚ Läktare med enbart

stå-‚ platser.

‚ Lokaler med lätt industri och

hantver k.

0 5,0 0,5 3,0

5. Speciella laster

‚ Balkonger, altaner och

takterr asser.

2.5.3 Olyckslaster

Olyckslaster har beteckningen Qaoch förekommer mycket sällan, främst samband

med gasexplosioner och påkörningar och är regel mycket kortvariga. Dock finns det fall då de är långvariga, till exempel vid översvämning. För olyckslaster saknas

statistiskt underlag men dess karakteristiska underlag Qakhar härletts från tidigar e

olyckssituationer.34

2.6 Karakteristiska lastvärden

Då stor variation med tiden råder, till exempel vid snölast, väljs ett karakteristiskt

värde som enligt statistiken överskrids högst en gång på 50:e år.35_{Vilket resulter ar}

en sannolikhet på 0,02 eller baserat på en årsbasis (det vill säga ett år dividerat

med 50år).36 _{figur illustreras -fraktilen, ett högt värde på lasten som}

återkommer väldigt sällan.

”som karakteristiskt värde väljs normalt ett övre gränsvärde (fraktil) som inte överskridsmed en viss sannolikhet under en

viss referensperiod”37

34_{Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska}

högskola kap. s. 17

35_{Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.}

Rehnströms bokförlag. s. 7.

36_{Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska}

högskola kap. s. 15

de nordiska länderna har man tidigar e valt att karakter isera variabla laster med hjälp av de maximala värden som registr erats under en

referensper iod av år. Genom att sedan sammanställa maximalvärdena

framträder en fördelningskurva, se figur för lastfördelning och

-fraktil.

2.6.1 Snölastvärde på mark.

Det karakteristiska snölastvär det på mark varierar beroende på byggnadens placer ing landet. För dagens gällande normer är Sverige uppdelat åtta olika

snözoner för snölast på mark, se figur med tillhörande tabell. den tillhörande

tabellen redovisas snölastens gr undvärde för respektive zon. Värdet återspeglar på

sannolikheten 0,98 att inte överskridas varje år38_{(se avsnitt 2.2 Karakteristiskt}

snölastvär de). De olika värdena är baserade på mätdata från 148 meteorologiska

stationer runt om landet.39 _{bilaga redovisas respektive värde för varje enskild}

kommun, baserade på snölastkartan.

38_{Boverkets författningssamling BFS2011:10, EKS (2011). Boverket. s.31}

39_Ibid. 40_Ibid. Snözon 傘暫,(暫錆/仕匝 Snölastens grundvärde 1 1,0 1,5 1,5 2 2,0 2,5 2,5 3 3,0 3,5 3,5 4,5 4,5 5,5 5,5

Figur"ね"Snölast"på"mark"med"respektive" grundvärde,"Eurokod40"

Inom ett stort antal kommuner har lastens gr undvär de ökat jämfört med de äldr e snölastnormerna, det finns även fall då värdet minskat. vissa fall också oförändr at. Jönköpings kommun är ett av områdena där värdet har ökat inom, från 1,5-2,0 till

2,5-3,0 kN/ m2_.41_{Figur redovisar snölastkar tan för de inaktuella nor merna, BKR.}

bilaga redovisas snölastvärdet för varje enskild kommun enligt BKR.

Figur"の"Snölast"på"mark"med"respektive"grundvärde,"BKR42" "

41_{Snö- och vindlast, BSV97 (1998). Boverket. uppl. s. 9.}

Trots att snölastvär dena är förändr ade tillämpas fortfarande samma formel vid beräkning av snölast (s) på tak så väl på de inaktuella som på de nuvarande normerna. 嫌 = 航系_勅系_痛鯨_賃 Där: 航= 建欠倦結建嫌"血剣堅兼血欠倦建剣堅= 0,8"懸件穴"喧健欠券欠"建欠倦. 系勅 = 結捲喧剣券結堅件券訣嫌血欠倦建剣堅"決結堅剣結券穴結"喧å"剣兼訣件懸欠券結"建剣喧剣訣堅欠血件 系痛= 建結堅兼件嫌倦"倦剣結血血件潔件結券建"嫌剣兼"決結堅剣堅"喧å"結券結堅訣件血ö堅健憲嫌建結堅. 鯨賃= 倦欠堅欠倦建結堅件嫌建件嫌倦建"懸ä堅穴結"血ö堅"嫌券ö健欠嫌建. 2.7 Lastreducering

Det karakteristiska värdet som är baserat på -fraktilen multiplicer as med en

koefficient som benämns som lastreduktionsfaktor för att erhålla ett representativt värde som används vid lastnedr äkning. Lastreduktionen beror på att flera olika variabla laster kan förekomma samtidigt (till exempel vindlast och snölast).

Sannolikheten för att dess maximala laster , motsvar ande -fraktilen ska verka

samtidigt är dock väldigt liten.

Lastreduktionsfaktorn beror även på vilken typ av situation det representativa värdet ska användas till. För snölast delas värdena in tr e kategorier, verifiering av brott- och bruksgränstillstånd, olyckslaster och slutligen långtidslast

(kvasipermanent) för betongkonstruktioner.43_{Lastreduktionsfaktorn har}

beteckningen och det karakteristiska snölastvärdet benämns Sk tabell beskrivs

respektive lastreduceringsfaktor enligt de gällande normer.

Snölast Bruks- och

brottgränstillstånd Olyckslast Långtidslast (kvasipermanent) 鯨賃 半 3,0"倦軽/兼態 待 = 0,8 怠 = 0,6 態 = 0,2 2,0" 判 鯨_賃 < 3,0"倦軽/兼態" _待 = 0,7 _怠 = 0,4 _態 = 0,2 1,0" 判 鯨_賃 < 2,0"倦軽/兼態 _待 = 0,6 _怠 = 0,3 _態 = 0,1

Tabell"の"Lastreduktionsfaktorer"Eurokod.44"

43_{Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.}

Rehnströms bokförlag. s. 8.

Beroende på S som erhålls ur snölastkar torna, alter nativt genom kommuntabellerna bilaga 3, kan ett lastr educeringsvärde erhållas.

Även lastr educer ingsfaktorn är en aspekt som skiljer sig åt gällande de inaktuella respektive de aktuella normerna. Gällande de äldr e normerna delas inte

reduceringsfaktorerna upp de olika tillstånden, det vill säga bruks- och

brottgränstillstånd, olyckslast och långtidslast. Lastreduceringsvärdena är stället

samlade en och samma kategori.45 _{tabell redovisas lastreduceringsfaktor för}

respektive snölastgrundvärde. Noter a att detta fall motsvar ar S det samma som S föregående tabell 5. Snölastens grundvärde S (kN/ m2 Lastreducer ingsfaktor 半3,0 0,8 2,5 0,7 2,0 0,7 1,5 0,7 1,0 0,6

Tabell"は"Lastreduktionsfaktor ers"BKR.46"

Utöver det förändr ade snölastvär det kommer även lastr educer ingsfaktorn att påverka storleken vid lastnedräkning.

2.8 Säkerhetsfaktor

Vid användning av par tialkoefficientmetoden är koefficienten dberoende av kraven

som ställs på konstruktionen. Med avseende på risken för skador , ras och framför allt per sonskador. Enligt Eur okoder na indelas koefficienten in tr e säkerhetsklasser

som redogör s tabell nedan. Säkerhetsklassernas koefficient multipliceras med

respektive lastfaktor lastnedr äkningar för att reducer a laster na med hänsyn till säkerhet.

Säkerhetsklass 1 紘_鳥 = 0,83

Säkerhetsklass 2 紘_鳥 = 0,91

Säkerhetsklass 3 紘_鳥 = 1,0

Tabell"ば"säkerhetsfaktorer"enligt"Eurocode47"

45_{Boverketskonstruktionsregler BKR, BFS1993:58 (1998). Boverket. Uppl. s64}

46_Ibid.

Med hänsyn till omfattningen av personskador som kan uppstå vid konstruktionsbrott en byggnadsverksdel delas den in någon av de tre säkerhetsklasserna. Där:

‚ Säkerhetsklass (låg), liten risk för allvarliga personskador.

‚ Säkerhetsklass (normal), någon risk för allvarliga personskador .

‚ Säkerhetsklass (hög), stor risk för allvarliga personskador.

För val av säkerhetsklass som byggnadsverksdelen ska hänföras till bedöms genom Boverkets författningssamling EKS8. 3-5. Citerat ur par agr aferna lyder kraven:

”3 § Byggnadsverksdelar får hänföras till säkerhetsklass1, om minst ett av föl-jande [sic!] krav är uppfyllt

1. Personer vistas endast undantagsfall i, på, under eller invid byggnadsverket. 2. Byggnadsverksdelen är av sådant slag att ett brott inte rimligen kan

befaras medföra allvarliga personskador, eller

3. Byggnadsverksdelen har sådana egenskaper att ett brott inte leder till kollaps utan endast till obrukbarhet.”

”4"§ Byggnadsverksdelar ska hänföras till säkerhetsklass 3, om följande förut-sättningar samtidigt föreligger

1. byggnadsverket är så utformat och använt att många personer ofta vistas i, på, under eller invid det,

2. byggnadsverksdelen är av sådant slag att kollaps medför stor risk för allvar- liga personskador, och

3. byggnadsverksdelen har sådana egenskaper att ett brott leder till omedelbar kollaps.”

”5"§

"

Observera att ovanstående par agr afer och värden på säkerhetsfaktorer endast gäller beräkningar genom EKSoch Eurocoder. Vid beräkning utifrån de äldre beräkningsnormerna tillämpas inte samma vär den på säkerhetsfaktorer . den

inaktuella normen betecknas koefficienten som noch delas fortfarande upp tre

olika klasser, där emot varier ar värdena, se tabell nedan. Säkerhetskoefficienterna

används inte heller vid samma tillfälle som vid beräkning genom Eurokoder. Eurokoder reducer ar lasten medan BKR reducer ar mater ialets

hållfasthetsegenskaper.

Säkerhetsklass 1 紘_津 = 1,0

Säkerhetsklass 2 紘_津 = 1,1

Säkerhetsklass 3 紘_津 = 1,2

Tabell"ぱ"Partialkoefficienter"för"säkerhetsklasser"enligt"BKR48"

De olika säkerhetsklasserna definier as BKR 94 genom49

”Vid val av säkerhetsklass skall följande principer tillämpas. Byggnadsdelar får hänföras till säkerhetsklass 1, om minst ett av följande krav är uppfyllt:

Personer vistas endast undantagsfall eller invid byggnaden, Byggnadsdelen är av sådant slag att ett brott inte rimligen kan

฀befaras medföra personskada, eller

Byggnadsdelen har sådana egenskaper att ett brott inte leder till

฀kollaps ut an endast till obrukbarhet.

฀Byggnadsdelar skall hänföras till säkerhetsklass 3, om följande

förutsättningar samtidigt föreligger:

Byggnaden är så utformad och använd att många personer ofta

฀vistas eller invid den,

Byggnadsdelen är av sådant slag att kollapsmedför stor risk för

฀personskador, och

Byggnadsdelen har sådana egenskaper att ett brott leder till

฀omedelbar kollaps.฀

Övriga byggnadsdelar skall hänföras till lägst säkerhetsklass 2.

48 _{Paul Johannesson Bengt Vretblad (2005) Byggformler och tabeller. Liber AB. 10.}

uppl. s. 55.

2.9 Lastkombinationer

Vid lastnedräkning tillämpas partialkoefficientmetoden, se tidigare avsnitt 2.4 partialkoefficientmetoden Metoden tillämpas både vid beräkning genom BKR och Eurokoder na, dock råder det skillnader mellan de båda normernas formler. För att bestämma den dimensioner ade lasten tillämpas ett antal formler för att kombinera de olika lastfallen, bland annat egentyngd och variabla laster. Sannolikheten att de olika lasterna ska verka med sitt maximalvärde på samma gång är väldigt låg, därför kombineras de olika laster na med hänsyn till att reducer a, alter nativt öka dess lästvärden. följande avsnitt redogörs för Eurokodernas samt BKRs

lastkombinationsformler brottgränsstadiet.

2.9.1 Lastkombinationer, Eurokod

Dimensionerande lastkombinationer för Eurokod (SS-EN 1990)50

Ekvation 芸帳鳥怠 = 1,35紘鳥罫賃+ 1,5紘鳥 待,怠芸賃,怠 + 1,5紘鳥布 待,沈 沈苧怠 芸賃,沈 = = 紘_鳥(1,35罫_賃+ 1,5 _待,怠芸賃,怠+ 1,5布 待,沈 沈苧怠 芸賃,沈)" Ekvation 芸帳鳥態 = 0,89"捲"1,35紘鳥罫賃+ 1,5紘鳥芸賃,怠+ 1,5紘鳥布 待,沈 沈苧怠 芸賃,沈 = = 紘_鳥(1,20罫_賃+ 1,5 _待,怠芸賃,怠+ 1,5デ沈苧怠 待,沈芸賃,沈)" 経ä堅:"罫_賃 = "結訣結券建検券訣穴 芸賃= 懸欠堅件欠決健欠"健欠嫌建結堅 紘鳥 = 嫌ä倦結堅月結建嫌血欠倦建剣堅 待,沈 = 健欠嫌建堅結穴憲潔結堅件券訣嫌血欠倦建剣堅

Ekvationer na ovan gäller brottgränstillstånd och då samtliga laster anses som ogynnsamma. För att erhålla det dimensioner ande lastvär det måste båda

ekvationer na beräknas. Den ekvation som ger högst värde blir det dimensioner ande lastvärdet.

50_{Bör je Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna.}

2.9.2 Lastkombinationer, BKR

För BKR ser ekvationer na något annorlunda ut. Koefficienterna samt vissa av

betäckningarna är förändr ade. BKR saknar också en par tialkoefficient på ”lastsidan” utan används istället vid beräkning av mater ialets hållfasthetsegenskaper .

Dimensionerande lastkombinationer för BKR. BFS1993:58, 1999.51 Ekvation 芸帳鳥怠 = 1,0罫賃+ 1,3芸賃+ 1,0 芸賃 = = (1,0罫_賃+ 1,3芸_賃+ 芸_賃) Ekvation 芸帳鳥態 = 0,85罫賃+ 1,3 芸賃+ 1,0芸賃 = = (0,85罫_賃+ 1,3芸_賃髪 芸_賃) 経ä堅:"罫_賃 = "結訣結券建検券訣穴 芸賃= 懸欠堅件欠決健欠"健欠嫌建結堅 紘津 = 嫌ä倦結堅月結建嫌血欠倦建剣堅 = 健欠嫌建堅結穴憲潔結堅件券訣嫌血欠倦建剣堅

Ekvation ovan gäller brottgränstillstånd och då samtliga laster anses som

ogynnsamma. Ekvation gäller då gynnsamma laster beaktas och kommer där för

inte att behandlas uträkningarna, se avsnitt 1.4 Avgränsningar

51_{Paul Johannesson Bengt Vretblad (2005) Byggformler och tabeller. Liber AB. 10.}

3 Beräkning

detta avsnitt kommer beräkningar att genomföras, både genom BKR och Eurokoder . Beräkningarna kommer påvisa de skillnader som uppstår genom övergången av de båda systemen. Beräkningarna kommer att utföras på ett ”Case” form av en ombyggnation som ser till att ändra byggnadens takkonstruktion. Förber edande beräkningar ska utföras för att undersöka om konstruktionen

behöver förstärkas utan att någon extra last fordras. båda fallen har beräkningarna samma förutsättningar.

Exempel: Beräkna dimensionerande böjmomentet brottgränstillstånd balkens mitt. Balken är bärande en industrihallbyggnad Jönköping. Balken är fritt upplagd på väggarna, taket har försumbar lutning. Spridning mellan stommarna är 6,0 m. Vindlast eller nedböjning ska inte beaktas, se figur 6.

Figur"6."Tvåstödsbalk."

För belastning gäller:

訣賃怠 = 結訣結券建検券訣穴"欠懸"建欠倦決欠健倦= 4倦軽/兼

訣賃態 = 結訣結券建検券訣穴"欠懸"建欠倦倦剣券嫌建堅憲倦建件剣券= 0,6"倦軽/兼態

Dimensionerande moment erhålls genom:

警

=

腿

"

嫌券ö健欠嫌建"権剣券"(2,5伐3,0)"穴ä堅"ö懸堅結"懸ä堅穴結建"懸ä健倹嫌 待 = 0,8 Lastkombinationer: Ekvation"1." 圏帳鳥怠 = 紘鳥磐1,35罫賃+ 1,5 待,_怠芸_賃,_怠+ 1,5布 _待,_沈 沈苧怠 芸賃,沈卑 = 0,91(1,35茅7,6 + 1,5茅0,8茅14,4) = 25,06"倦軽/兼" 警帳鳥 = 圏 茅 健 態 8 = 25,06茅15態 8 = 704,81"倦軽兼 Ekvation"2." 圏帳鳥態 = 0,91磐1,20罫賃+ 1,5 待,_怠芸_賃,_怠+ 1,5布 _待,_沈 沈苧怠 芸賃,沈卑= = 0,91(1,20茅7,6 + 1,5茅14,4) = 27,96"倦軽/兼 警帳鳥 = 27,96茅15態 8 = 786,38"倦軽兼

Dimensionerande böjande moment balkens mitt blir 786,38 kNm genom ekvation med beräkningar utifrån Eurokoder na.

3.2 Beräkningsexempel, BKR

Säkerhetsklass n 1,1 (EJVID LASTSIDAN)

圏賃 = 券検建建件訣"健欠嫌建= 4 + (0,6茅6) = 7,6"倦軽/兼 snölast: 嫌 = 航系_勅系_痛鯨_賃 = 0,8捲1,0捲1,0捲2,0 = 1,6倦軽/兼態 芸賃 = 1,6茅6,0 = 9,6"倦軽/兼 嫌券ö健欠嫌建"権剣券"(1,5伐2,0)"穴ä堅"ö懸堅結"懸ä堅穴結建"懸ä健倹嫌 Lastkombinationer: Ekvation"1." " 圏帳鳥怠 = 1,0訣賃+ 1,3圏賃怠+ 1,0 圏賃態 = = (1,0茅7,6 + 1,3茅9,6) = 20,08"倦軽/兼 警帳鳥 = 20,08茅15態 8 = 564,75"倦軽兼

"

Ekvation"2."(endat"vid"gynsamma"lastfall)" "

芸帳鳥態 = 0,85紘津罫賃+ 1,3紘津 芸賃+ 1,0紘津芸賃 =

= 紘_津(0,85罫_賃+ 1,3 芸_賃+ 芸_賃)

Dimensionerande böjande moment balkens mitt blir 564,75 kNm genom ekvation med beräkningar genom BKR.

Utifrån beräkningarna ovan uppstår tydliga skillnader mellan det dimensionerade böjmomentet balkens mitt. Dock kan man inte jämföra det dimensioner ande momentet eftersom säkerhetskoefficienten ver kar på olika stadie beräkningarna. Genom att beräkna vilken typ av balk som krävs för momentet ges en klar bild över skillnaden och säkerhetsfaktorer na inverkar båda beräkningsfallen.

Beräkna lämplig balk av typ HEA för det dimensionerande böjmomentet. Med

Stålklassen s355 (血_槻賃 = 314"警鶏欠) Dimensionering erhålls genom moment dividerat

med karakteristisk sträckgräns.52_{Behövs konstruktionen förstärkas genom}

ombyggnationen? Eurokod:" 警帳鳥 = 786,38"倦軽兼

傑

=

=

= 2504

茅

10

"兼兼

Ger: HEA 400

Här används materialkoefficienten och säkerhetskoefficienten,紘_陳 = 1,0"och"紘_津 = 1,1

Det vill säga, här sker reduceringen beräkningen

52_{Paul Johannesson Bengt Vretblad (2005) Byggformler och tabeller. Liber AB. 11.}

血

=

_紘

血

茅 紘

=

314

1,0

茅

1,1

= 285,5

"警鶏欠

傑

=

=

= 1978

茅

10

_"兼兼

_{Ger : HEA 360}

Ja, konstruktionen måste förstärkas!

3.3 Tillämpning i praktik

Genom att tillämpa de olika beräkningsmetoderna pr aktiken kommer en

jämför else att kunna gör as på ett annorlunda sätt. Tillämpningen kommer inte bara påvisa skillnader värden på siffror utan också på åtgång av material och resurser. ovanstående fall uppstår en momentskillnad på ca 280 kN/ m, ett värde som

resulterar att annan dimension på balk. Skillnaden pris mellan en HEA 360 och en

HEA 400 är ungefär 200 kr/ m53_{(ber oende på stålpr is), en siffra som lätt skenar iväg}

på en byggnad som består av flera löpmeter stålbalk. Fallet tillämpas självklart inte bara på stålbalkar utan på varje byggnadsdel som påverkas utav lastökningen. Vilket kan medför a att flera byggnadsdelar skulle behöva förstärkning.

På gr und av kostnads och hållfasthetsr esultatet krävs str ategiska åtgärder för att undvika konsekvenser. Att veta vilka lagar plan- och bygglagen som tillämpas och beredskap om att kostnader kan uppkomma är viktigt. En kompletter ing eller förstärkning kommer inte bara resulter a materialkostnader utan även projektering- och produktionskostnader tillkommer.

53_{BE-Group (2013). HEA balk [www] http:/ / www.begroup.com/ sv/}

4 Slutsats och diskussion

detta avsnitt kommer frågeställningarna att diskuter as och olika fall redovisas som kommer resulter a att str ategiska åtgärder som måste göras utifrån både

hållfasthetsmässiga och ekonomiska aspekter. 4.1 Slutsats och diskussion

Regleringen utav de nya beräkningsnormerna påverkar pr incip inte befintliga byggnader fysikaliskt men teorin kan de dock påvisa att förstärkning krävs och även om inte byggnaden påverkas kan tydliga skillnader beräkningarna uppstå. De nya normerna ger ett betydligt högre värde på dimensioner och ger på så sätt en högre säkerhet mot brott. Regleringen innebär skillnader utr äkningar, värden och koefficienter som framgår teoridelen om laster på bärverk. Så länge en

konstruktion är beräknad med de rätta normer för när bygglovet söktes är byggnaden rätt dimensioner ad. Vilket betyder att även om en ansvarig för en byggnad underr ättas om att en konstruktion inte är godkänd för dagens normer krävs ingen åtgärd, så länge inte ombyggnad eller tillbyggnad sker. Den ansvarige är där för inte heller ansvar ig om olycka skulle inträffa, förutom om det påvisas att det utför da arbetet är felaktigt genomfört vid uppförandet.

Det som bör finnas åtanke vid ombyggnationer på hus som är beräknade med äldre normer är att det exister ar en risk för dolda kostnader . Enligt lag måste de gällande regler för konstruktion tillämpas det skedet som bygglov sökts. Om det olyckligtvis visar sig att en konstruktion inte håller för de regler som ska tillämpas vid

ombyggnation kan princip två val göras.

1. Antingen genomförs ombyggnationen och accepterar konsekvensen av att

konstruktionen måste förstärkas, alter nativt kompletteras vilket kan innebära enorma mater ialkostnader . Arbetet kan också medföra avbrottskostnader för vad

byggnaden är avsedd för, till exempel industriell verksamhet.De skillnader som

beräkningarna påvisar kan resulter a att en invester ingskostnad får ökade kostnader , vissa fall flera gånger investeringskostnaden.

Däremot kan ombyggnaden bidra med stora inkomster och på så sätt väga upp för de ökade materialkostnaderna.

2. Det andra alternativet som fordras är att helt enkelt avbryta ombyggnaden. vissa

fall kanberäkningarnapåvisa att konstruktionen är riskzonen utan att en

åtgärda pr oblemet om inte en ombyggnation eller tillbyggnation utförs, eftersom de gamla normerna fortfarande då gäller. Så länge konstruktionen inte utgör någon fara för människor krävs inga åtgärder. Däremot om det utgör fara kan

byggnadsverket bli tvingat att tas ur bruk enligt 33§ kapitel 11 plan- och bygglagen.

“Byggnadsnämnden får förbjuda den som äger eller har nyttjanderätt till ett

byggnadsverk att använda hela eller delar av byggnadsverket, om byggnadsverket har brister som kan äventyra säkerheten för dem som uppehåller sig eller närheten av byggnadsverket,”.

de fall riskerna inte är så pass omfattande att osäkerhet uppstår kan boverkets råd om snöröjning följas. Däremot finns det årliga kostnader genom denna metod samt att risken kan finns för takras, och värsta fall kräva människors liv och medför a stora ekonomiska förluster .

De strategiska aspekterna som bör gör as utifr ån hållfasthet och kostnader är de två fallen ovan. De båda fallen bör tas på stort allvar och bör analyseras utifrån både investeringskostnader och framför allt hållfasthet och säkerhet. Det handlar om att antingen ”bita det sura äpplet” och komplettera en konstruktion eller inte, men samtidigt riskera förbud mot nyttjanderätt, takras, årliga kostnader form av snöröjning och utebliven vinst från expansion om det andra alternativet väljs.

teorin är skillnaderna idag inte så omfattande att vartenda hus dimensioner ade med äldre normer kommer att kollapsa, dock ska vetskapen finnas att ett flertal byggnader med stora spännvidder har rasat de senaste åren. En bra idé kan vara att se över sin konstruktion regelbundet som Boverket rekommenderar , om den

Referenslista

Litteratur

Boverkets författningssamling BFS2010:28, EKS (2010). Boverket. Boverkets författningssamling BFS2011:10, EKS (2011). Boverket. Boverkets konstruktionsregler BKR, BFS1993:58 (1998). Boverket. Uppl. ISBN: 91-7147-455-2.

Regelsamling för byggande, BBR (2012) Boverket s19-20.

Boverket informerar om: snölast på mark en jämförelse mellan verkligt utfall och

last vid verifiering (2011), Boverket.

Boverket informerar om: nya regler för snölast reviderad BKR (2006), Boverket. Plan- och bygglagen 2010:900 (2011). svensk författningssamling (SFS),

Socialdepartementet.

Björn Engström (2007). Beräkning av betongkonstruktion. Chalmers tekniska högskola. Uppl 2. ISSN: 1652-9162

Snö- och vindlast, BSV97 (1998). Boverket. uppl. 2. ISBN: 91-7147-394-7.

Paul Johannesson Bengt Vretblad (2005) Byggformler och tabeller. Liber AB. 10.

uppl. ISBN: 978-91-47-05318-6

Paul Johannesson Bengt Vretblad (2005) Byggformler och tabeller. Liber AB. 11.

uppl. ISBN: 978-91-47-10022-4

Börje Carina Rehnström (2011) Byggkonstruktion enligt eurokoderna. Rehnströms

bokförlag. ISBN: 91-87446-32-4

Svenska betongföreningens handbok till Eurokod 2 (2012), Betongföreningen, utgåva 2.

Elektroniska källor

Boverket (2013). Regler om byggande [www] www.boverket.se/ Bygga--forvalta/ Regler-om-byggande/ Konstruktionsregler-EKSHämtat. 24/ 4-2013.

Boverket (2013). Regler om byggande [www] www.boverket.se/ Bygga--forvalta/ Regler-om-byggande/ Konstruktionsregler-EKS/ Hämtat. 2/ 3-2013 BE-Group (2013). HEA balk [www] http:/ / www.begroup.com/ sv/ BE-Group-sverige/ Produkter/ Stal_ror/ Sortiment/ Balk/ Balk_HEA/ Hämtat 4/ 6-13