Jämförelse mellan korslimmat träbjälklag och armerad betongbjälklag i flervåningshus

(1)

AKADEMIN FÖR TEKNIK OCH MILJÖ

Avdelningen för byggnadsteknik, energisystem och miljövetenskap

Jämförelse mellan korslimmat träbjälklag och armerad betongbjälklag i flervåningshus

Nedböjning, Brand, Ljud, Vikt & Reaktionskrafter

Martin Edås och Kevin Magnenat 2020

Examensarbete, Grundnivå (högskoleingenjörsexamen), 15 hp Byggnadsteknik

Byggnadsingenjör Handledare: Johan Norén

(2)

(3)

Förord

Detta examensarbete avslutar vår treåriga studietid som Byggnadsingenjörer på Högskolan i Gävle. Arbetet är utfördes mitt under Covid-19 pandemin vilket gjorde att kontakt med lärare blivit minimal. Med tanke på situationen har lärare ändå ställt upp så gott de kunnat.

Vi skulle vilja rikta ett speciellt tack till vår handledare Johan Norén, examinator Alireza Bahrami samt Mia Mårdberg från Skrivarverkstaden på Högskolan i Gävle som varit till stor hjälp under arbetets gång. Vi vill även tacka övriga lärare som bidragit med relevant information inför detta arbete.

Gävle, 2020

Martin Edås och Kevin Magnenat

(4)

(5)

Sammanfattning

Armerad betong är ett av de vanligaste stommaterialen inom byggnadsindustrin med bra brandmotstånd tillsammans med bra styvhets- och ljudisolerande egenskaper. Det negativa med armerad betong är dess miljöpåverkan. Ur miljöpåverkanssynpunkt har korslimmat trä (KL-trä) blivit mer eftertraktat då materialet har låg miljöpåverkan och visar god bärförmåga i förhållandet till sin vikt.

En simulering för att beräkna bjälklag i en fiktiv byggnad gjordes i StruSoft FEM- Design software (FEM) där utnyttjandegrad, reaktionskrafter och nedböjning analyserades. Enstaka handberäkningar utfördes för kontroll av brandpåverkan på KL- träplattor, vikter för plattorna samt tilläggslaster; handberäkningarna för brand är gjorda med KL-trähandboken Infallsvinklarna som undersöks är nedböjning, brand, ljud, vikt och reaktionskrafter med hänsyn till Eurokoder samt BBR:s standarder.

Resultatet visar att armerad betongs styvhet och tunghet gynnar både nedböjningen samt ljudisoleringsförmågan. De armerade betongplattorna klarar av nedböjningskraven bra vilket bidrar till att fokuseringen i dimensioneringen blir utnyttjandegraden på plattorna. Betong har inga problem att klara av BBR:s brandkrav R60, bara betongtjockleken överstiger 80 mm. Med passande golvbeläggning klarar de armerade betongplattorna av BBR:s ljudkrav C. Det negativa med armerade betongbjälklagen är att vikten blir betydligt större än för KL-träbjälklaget vilket leder till större reaktionskrafter. KL-träbjälklaget vikt utgjorde endast 11,43 % av betongbjälklagens vikt per våning.

KL-träplattorna har strängare nedböjningskrav vilket gör att plattorna behövde grövre dimensioner; vilket gjorde att plattorna designades utifrån nedböjningskraven. Att klara av BBR:s brandkrav R60 uppnås med två gipsskivor i underkant samt en i ovankant. Eftersom att trä är ett relativt lätt material i förhållande till armerad betong blir ljudkraven svårare att uppnå för KL-träbjälklaget. Lösningen för KL-träbjälklaget blev ett tillägg av ett 3 mm tjockt ljudabsorberandeskikt i ovankant och isolering i underkant.

Tvärsnittstjockleken för de två bjälklagen som konstruerades skilde sig med 25 mm då installationer har dolts i undertaket. Om installationerna skulle installerats via väggarna skulle skillnaden blivit större eftersom KL-träbjälklaget fortfarande behövde isoleringsskiktet för att klara BBR:s ljudkrav. Det armerade betongbjälklaget behöver inget undertak för att klara av ljudkraven vilket betyder att 110 mm skulle kunna tas bort från tvärsnittet. Eftersom att skillnaden för bjälklagen enbart var 25 mm kommer byggnadshöjden inte att påverkas för flerbostadshus om ett KL-träbjälklag använts när installationer dragits i taket.

(6)

(7)

Abstract

Reinforced concrete is one of the most common structural materials in the building industry with good fire resistance along with good stiffness and sound insulating characteristics. The downside with reinforced concrete is the environmental impact.

In an environmental approach, cross-laminated timber (CLT) is a more desirable building material since it has a low environmental impact and a good load bearing capacity in relations to its own weight.

A simulation to calculate floors in a fictitious building was made in StruSoft FEM- Design software (FEM) where utilization, reaction forces and deflection were analyzed. A few hand calculations were conducted to verify fire impact on CLT- floors, the weight of the floors and additional loads; the hand calculations regarding fire were done based on KL-trähandboken. The parameters examined are deflection, fire, sound, weight and reaction forces considering Eurocode and BBR standards.

The results show that the stiffness and weight of the reinforced concrete favor both the deflection and the ability to soundproof. The reinforced concrete floors manage the deflection requirements well which contributes to focus on the utilization when designing the floors. Reinforced concrete has no difficulties meeting the fire requirements R60 of BBR, as long as the concrete thickness is at least 80 mm. With suitable flooring, the reinforced concrete floor achieves the sound requirements C of BBR. The downside with reinforced concrete floors is that the weight is significantly larger compared to the CLT floors which leads to larger reaction forces. The weight difference between the two floors became 11,43 %.

The deflection requirements are stricter towards CLT floors which lead to larger dimensions and make the floors to be designed based on the deflection requirements.

To achieve the fire requirements R60 two plaster floors are required on the lower edge and one on the upper edge. Since wood is a relatively light material compared to the reinforced concrete the sound requirements are harder to reach for the CLT floors. The solution to the CLT floors was to add a 3 mm thick sound-absorbing layer on the upper edge and isolation on the lower edge.

The cross sections thickness for the two floors that were constructed had a 25 mm difference when installations were hidden in the ceiling. If the installations were installed in the walls instead, the difference would be bigger since the CLT floors still need the isolation layer to achieve the sound requirements of BBR. The reinforced concrete floors do not need the ceiling to achieve the sound requirements which means that 110 mm could be removed from the cross section. Since the difference of the cross sections was only 25 mm, the total height of apartment buildings would not be affected if a CLT floors would be used when installations were drawn in the ceiling.

(8)

(9)

Beteckningar

hKLT = KL-träplattans tjocklek, [mm]

β0 = är hur snabbt materialet brinner, [mm/min].

t = brandexponeringstiden, [min].

tf = är nedfallstiden för gipsskivan enligt tillverkaren, [min].

k2 = skyddsfaktorer k3 = skyddsfaktorer

tch = hur länge gipslagret skyddar emot brand treq = tiden för brandkravet som ska uppnås, [min].

hp = tjockleken på gipsskikten, [mm]

hef = KL-träplattans effektiva tjocklek efter brand, [mm]

dchar = inbränningsdjup efter t minuter, [mm]

d0 = icke lastupptagande skikt vid brand, [mm]

ta = tidsgräns

(10)

(11)

Innehållsförteckning

Förord ... i

Sammanfattning ... iii

Abstract ... v

Beteckningar ... vii

Innehållsförteckning ... ix

1. Introduktion ... 1

1.1 Inledning ... 1

1.1.1 Betong & Armerad Betong ... 1

1.1.2 KL-trä ... 2

1.2 Syfte ... 3

1.3 Avgränsningar ... 4

1.4 Metod ... 4

1.5 Byggnaden ... 4

2 Teori ... 5

2.1 Standarder ... 5

2.2 Laster ... 5

2.2.1 Formfaktorer ... 5

2.2.2 Egentyngd ... 6

2.2.3 Nyttig last ... 6

2.2.4 Vindlast ... 6

2.2.5 Snölast ... 6

2.3 Nedböjning ... 6

2.3.1 Armerad betong ... 7

2.3.2 KL-trä ... 7

2.4 Brand ... 7

2.4.2 KL-trä ... 8

2.5 Ljud ... 11

2.5.1 Luftljud ... 12

2.5.2 Stegljud ... 12

2.5.4 KL-trä ... 14

3 Process ... 15

3.1.2 KL-trä ... 19

3.2 Brand ... 20

3.2.2 KL-trä ... 20

3.3 Ljud ... 22

3.3.2 KL-trä ... 22

(12)

4 Resultat ... 23

4.1.2 KL-trä ... 23

4.2 Brand ... 24

4.2.2 KL-trä ... 24

4.3 Ljud ... 25

4.3.2 KL-trä ... 26

4.4 Procentuella skillnader mellan reaktionskrafter ... 26

4.5 Procentuella skillnader mellan vikter ... 28

4.6 Utnyttjandegrad ... 28

5 Diskussion ... 30

6 Slutsatser ... 32

6.1 Framtida studier ... 32

Referenser ... 33 Bilaga A - ... A1 Bilaga B - Handberäkningar ... B1 Bilaga C - StruSoft FEM-Design software ... C1

(13)

1. Introduktion

1.1 Inledning

I dagens byggnadsindustri är betong, trä och stål de vanligaste stommaterialen. I detta arbete kommer det endast betong och trä undersökas. Armerad betong har bra egenskaper när det gäller styvhet, brand och ljud. Det negativa med betong är att materialet både är tungt och mindre bra för miljön. Detta är en av flera anledningar till att det byggs fler hus idag med korslimmat trä (KL-trä) som stommaterial (Svenskt Trä, 2015a); då KL-trä visar god bärförmåga i förhållande till sin vikt och har netto noll koldioxidutsläpp.

1.1.1 Betong & Armerad Betong

Betong är ett material vilket är robust, hållbart på lång sikt, lång livslängd med kvaliteter som består enligt Svensk betong (u.åa). När det kommer till byggandet av Betong är möjligheterna oändliga på grund av materialets höga hållfasthet, formbarhet och förmågan att klara av stora spännvidder (Fig. 1).

Betong har egenskaperna som att inte brinna samt klarar av fukt och mögel relativt enkelt. Betongen har en hög densitet vilket bidrar till att materialet har bra ljuddämpande egenskaper.

Figur 1. Bild på betong från Svensk Betong (u.åa)

Huvudråvaran i betong är kalksten vilket finns i cementen som blandas med berggrus.

Vilket betyder att ämnen i betong kommer från naturen och gör att betongens egenskaper liknar naturstenen. Vilket gör att betong är 100 % förnyelsebart. (Svensk Betong, u.åb).

(14)

Koldioxiden som släpps ut vid tillverkningen av betong är vid tillverkningen av cementen. Utsläppen vid cementtillverkningen har minskat tydligt genom diverse åtgärder (Svenskt Betong, u.åc).

Betong är ett bra material när det kommer till tryckhållfasthet vilket är den viktigaste materialstorheten för en byggnads hållfasthet (Isaksson, Mårtensson och Thelandersson, 2017). Men betong har väldigt dåliga dragegenskaper vilket gör att betong ofta kombineras med någon form av armering. Armeringen är ofta gjord av stål och kompletterar betongens tryckhållfasthet med sin starka draghållfasthet. Att använda armerad betong är extra viktigt i till exempel ett bjälklag då ett bjälklag som utsätts för vertikala laster utsätts för tryck i ovankant och drag i underkant.

Enligt Nationalencyklopedin (u.åa) är armerad betong ett av de vanligaste byggnadsmaterialen i Sverige. Armering kan bestå utav stål och organiskt material vilket då nämns som fiberarmering. Varför armerad betong ofta används i byggnader beror på materialegenskaperna vilka är god formbarhet, styrka och förhåller sig bra mot brand och nedbrytning.

Armerad betong som stommaterial är lättillgängligt och billigt. De vanligaste användningsområdena för armerad betong är grundkonstruktioner (pålar, stödmurar, fundament, i hus och industrier (pelare, balkar, plattor) (Nationalencyklopedin, u.åa) 1.1.2 KL-trä

Byggnader med korslimmat trä (KL-trä) konstruktioner har enligt Svenskt trä (2015a) blivit en mer framträdande del av det svenska byggandet. De skriver att mycket beror på KL-träelementen är miljösmart, formstarkt och till sin vikt har materialet en högbärförmåga. KL-trä bidrar också till ett bra inomhusklimat med ett högt brandmotstånd.

KL-trä är -”lika enkel som genialisk” enligt Svenskt trä (2015a). KL-trä är massiva prefabricerade plattor uppbyggda av hyvlade skivor limmade med fibrerna korslagt mot det tidigare siktet, se Fig. 2. När skikten ligger korslagt mot varandra ökas formstabiliteten, styrkan och styvheten i förhållandet till sin vikt.

(15)

Figur 2. Bild på KL-trä från KL-trähandboken (Svenskt Trä, 2015a)

En KL-träskiva består alltid av ett udda antal lameller mellan antalet 3 – 11 stycken.

När stora och stabila KL-träelement används underlättar det monteringen både rationellt och effektivt. Med användning av KL-träelement kan byggnadstiderna förkortas (Svenskt Trä, 2015a). KL-trä är ett miljösmart byggnadsmaterial vilket framställs genom förnyelsebar råvara och processen är energisnål. Enligt Svenskt Trä (2015a) binder en byggnad med 60 m³ KL-trä 45 ton koldioxid. 45 ton koldioxid är samma mängd om en ny bensindriven bil skulle åka 184 gånger mellan Ystad och Haparanda. Enligt Svenskt trä (2015c) utgår träbyggnadet ifrån ett förnybart och använder sig inte utav ändliga råvaror till skillnad från andra byggmaterial.

1.2 Syfte

Syftet med detta examensarbete är att undersöka hur ett KL-träbjälklag förhåller sig till ett betongbjälklag med hjälp av simuleringar i StruSoft FEM-Design software (FEM) samt med kompletterande handberäkningar. FEM användes vid beräkning av byggnadens utnyttjandegrad, reaktionskrafter och nedböjning. Enstaka handberäkningar utfördes för kontroll av brand KL-träplattor, vikter för de olika plattorna samt tilläggslaster.

(16)

1.3 Avgränsningar

Det som undersöks och jämförs i detta examensarbete är bjälklagskonstruktionen för betong och därefter korslimmatträ (KL-trä). De parametrar som undersöks för bjälklagen är:

• Nedböjning (Klarar den maximala tillåtna nedböjningen)

• Brand (Klarar krav från BBR)

• Ljud (Klarar krav från BBR)

• Vikt

• Reaktionskrafter

Källor och referenser i detta arbete kommer vara: Bygga hus (Strandberg), Nationalencyklopedin, Svensk Betong, Svenskt Trä (Träguiden, Trähandboken, KL- trähandboken) EKS, Eurokoder samt vetenskapliga artiklar.

Beräkningar sker i första hand i FEM. Men angående brandekvationer för KL-trä, vikt för betongplattorna samt KL-träplattorna och egentyngder på tilläggsmaterial används handberäkningar.

1.4 Metod

För att undersöka KL-trä samt betongs egenskaper genomfördes en litteraturstudie.

Även information om standarder och regler studerades. Mestadelen av detta material ligger under kapitel 2, Teori.

Vid jämförelse av bjälklagen har ett experiment utförts via en simulering med programmet StruSoft FEM-Design software (FEM). Det har även förekommit handberäkningar samt beräkningar via Excel.

1.5 Byggnaden

Byggnaden som konstruerats i rapporten är ett icke existerande fyrplansbostadshus som placerats i Gävle kommun. Skalet till byggnaden är gjort av armerad betong med hål för fönster och dörrar. I mitten av byggnaden finns ett trapphus och en hiss samt ett servicerum för hissen på taket. Varje våning innehåller två identiska lägenheter som är spegelvända mot varandra.

(17)

2 Teori

2.1 Standarder

I denna rapport används Eurokoderna samt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11.

Eurokoderna och EKS är regler och standarder som ska tillämpas i byggnadsverk i Sverige. Alla Eurokoder var dock inte tillgängliga för studenter på Högskolan i Gävle och därför har koderna följts så gott som möjligt. Svenskt Trä samt Svensk Betong har båda använts i hög grad i arbetet vilka hänvisar till både EKS och Eurokod.

2.2 Laster

I FEM krävs det att vissa laster läggs in manuellt i programmet som sedan beräknas automatiskt. Lasterna räknas in i flera olika lastkombinationer med hänsyn till SS-EN 1995-1-1 (2009).

Lasterna har olika varigheter till exempel snö som inte ligger på byggnaden året om eller vind som kommer i intervaller. Lasterna delas in i kategorier från permanenta till momentana laster (SS-EN 1995-1-1, 2009). Kategorier ses i Tab. 1.

Tabell 1. Lastvarighetsklasser och exempel på laster.

2.2.1 Formfaktorer

Formfaktorer ska i vanliga fall tas hänsyn till, men FEM räknar med dessa automatiskt.

Formfaktorer är förbestämda tal som vid dimensionering påverkar de olika lasterna.

Dessa används till exempel i beräkningar med 6.10a & 6.10b för säkerställning att byggnadsdelar klarar högre laster.

(18)

2.2.2 Egentyngd

Egentyngden är precis som det låter; tyngden hos de enskilda byggnadsdelarna. Dessa tyngder räknas automatiskt ut i FEM med SS-EN 1991-1-1 som mall. Därefter ska även ett tillägg i egentyngden göras för icke-bärande väggar, detta värde läggs in manuellt i programmet och visas i kapitel 3 Process, Tab. 9.

Utöver de icke-bärande väggarna handberäknas även egentyngderna för materialen som bjälklagen behöver för att klara av brand- och ljudkraven (se kapitel 3 Process, Tab. 9). Dessa egentyngder läggs till som en egen last i FEM.

2.2.3 Nyttig last

Karakteristisk nyttig last täcker laster som inredning och personer vilket standardiseras med EKS 11 (2019). Enligt EKS 11 (2019) delas olika byggnader in i ett antal kategorier, där denna studies byggnad blir placerad i kategori A, ”rum och utrymmen i bostäder” Kategorier från EKS 11 kan ses i Bilaga A, Fig. 3.

2.2.4 Vindlast

Vindlasten som används i FEM är referensvindsmedelvärdet vilket återfinns i EKS 11 (2019). I EKS 11 (2019) finns en karta över Sverige där det går att se Gävles referenshastighet; kartan hittas i Bilaga A, Fig. 4. Hastigheterna som redovisas på kartan är vindhastigheten under 10 minuter som har en upprepningstid på cirka 50 år.

Utöver vindhastigheten måste även terrängtypen vid byggnaden definieras.

Terrängtypen kan bestämmas med hjälp av Tab. 2 i Bilaga A.

2.2.5 Snölast

Sverige är indelat i olika snölastzoner likt vindzonerna, vilka är illustrerade i EKS 11 (2019). Snözonerna är baserade på 148 meteorologiska mätstationer som mätt upp en maximal snölast som normalt inte överskrids mer än en gång vart 50e år. Figur på de indelade snözonerna finns i Bilaga A, Fig. 5.

2.3 Nedböjning

När ett material belastas av olika laster resulterar det i deformationer. I detta arbete undersöks bjälklag vilka belastas av vertikala laster som resulterar i en deformation vilket kallas nedböjning. Eftersom bärverkets utseende och bärförmåga kan försämras vid stora deformationer är det viktigt att ta hänsyn till nedböjning (SS-EN 1992-1-1,

(19)

2.3.1 Armerad betong

För att bestämma den maximala tillåtna nedböjning för armerade betongbjälklagets används SS-EN 1992-1-1, (2008) vilket anger att deformationen maximalt får uppnå L/250 av spännvidden; längden med enhet mm. som används i denna formel är den största spännvidden för vardera platta. Till exempel om spännvidden skulle vara 1000 mm får armerad betongbjälklaget maximalt ha en nedböjning på 4 mm.

2.3.2 KL-trä

Enligt Eurokoderna för trä finns inga speciella riktlinjer för KL-trä, vilket innebär att samma regler som för armerad betong kan appliceras på trä. Men Svenskt Trä (2017a) poängterar att utifrån erfarenhet bör inte KL-träbjälklag i bostäder ha en nedböjning på mer än L/300 av den största spännvidden per platta (Bilaga A, Fig. 6 & Tab. 3 som illustrerar nedböjningskraven). Svenskt Trä kan ses som en säker källa därav kommer L/300 av spännvidden tillämpas.

För att se hur densiteten påverkar hållfastheten jämförde Park, Fushitani, Sato och Byeon (2006) fem olika träslag med olika densiteter. Resultatet blev att träslag med högre densitet hade bättre hållfasthet.

KL-träplattorna blir påverkade av avståndet mellan de underliggande balkarna som finns där i syfte att stödja upp plattorna, enligt en simulering genomförd utav Huang, Gao och Chang (2020). Det som påverkas är KL-plattans böjstyvhet. Vilket används för att säkerställa användbarheten för KL-träplattorna.

2.4 Brand

Boverket (u.åa) har delat in alla byggnader i fyra olika byggnadsklasser Br0 – Br3.

Byggnadsklasserna beskriver byggnadens skyddsbehov, där Br3 är i ett litet skyddsbehov och Br0 är i ett stort skyddsbehov.

Utöver byggnadsklasser delas byggnader även in i verksamhetsklasser.

Verksamhetsklasserna kategoriserar vilken eller vilka verksamheter som existerar i byggnaden. Indelningen beror på fyra faktorer: om det finns risk för brand, om personerna i byggnaden förväntas vara vakna, om personer i byggnaden förväntas känna till byggnaden och om de förväntas kunna utrymma på egen hand (Boverket, u.åa).

(20)

När byggnaden tilldelats både brand- och verksamhetsklasser delas byggnadsdelarna (bjälklag, dörrar med mera) i byggnaden in i nya klasser. Beteckningen för dessa klasser är R som betyder bärförmåga, E som betyder byggnadsdelens integritet eller täthet och I för isolering enligt Fig. 7 Beteckningen följs sedan av ett tidskrav mellan 15 – 360 minuter. Till exempel en innervägg med beteckningen EI 120 ska klara av kraven för integritet och isolering i minst 120 minuter (Strandberg, 2015).

Figur 7. Beskrivning av R, E & I (Svenskt Trä, 2015b)

Enligt Svensk Betong (u.åd) brinner betong normalt sett inte vid temperaturer som uppstår vid en eldsvåda. Då betongen inte smälter till mindre partiklar som kan sprida branden vidare. Betong har bra egenskaper att förhindra spridning av brand. Tack vare betongens värmelagringskapacitet i samband med en porös struktur blir resultatet en långsam temperaturökning.

Dock påverkas betong av brand. Correia, Lima och De Brito (2014) beskriver att när betong värmts upp till 600 ˚C reduceras materialets tryck och draghållfasthet med ungefär 25 % respektive 44 %. Yermak, Pliya, Beaucour, Simon och Noumowé (2017) fastslår även att vid 900 ˚C reduceras tryck och draghållfastheten med totalt 85 % och 91 %.

2.4.2 KL-trä

När en träyta utsätts för brand antänds den inom kort. Förbränningen sker sedan i en konstant hastighet in i träskiktet (Svenskt Trä, 2017b). Förbränningshastigheten sker dock långsamt eftersom kolskiktet som bildas i materialet fungerar som en isolering vilket motverkar att värmen fortsätter in i träet. Den del av träet som brinner kallas pyrolzonen och har en temperatur mellan 250 - 350 ˚C enligt Svenskt Trä (2017b). I

(21)

Figur 8. Brandprocessen trä (Svenskt Trä, 2017b)

Enligt Wiesner, Bisby, Bartlett, Hidalgo, Santamaria, Deeny, och Hadden (2019) tappar trä som närmar sig 100 ˚C majoriteten av sin styvhet samt hållfasthet. De beskriver vidare att vid 300 ˚C har egenskaperna nästintill försvunnit.

Vid beräkningar av KL-träs förbränning används formler från Svenskt Trä (2017b) som grundar sina ekvationer på Eurokod 5. Enligt KL-trähandboken kan bjälklagets totalhöjd [hKLT] delas in i tre olika lager (se Fig. 9). dchar är kolskiktet efter tiden X.

Medan d0 är ett skikt som inte anses ta upp några laster och till sist är hef det effektiva tvärsnittet som fortfarande är lastbärande efter tiden X. Som figuren visar räknas hef

enkelt ut med hjälp av (1).

(22)

Figur 9. Olika lager i ett KL-träbjälklag under brand (Svenskt Trä, 2017b)

ℎ𝑒𝑓 = ℎ_𝐾𝐿𝑇 − (𝑑₀+ 𝑑_{𝑐ℎ𝑎𝑟}) (1)

För att beräkna dchar används (2)

𝑑_{𝑐ℎ𝑎𝑟} = 𝛽₀𝑡 (2) där β0 = är hur snabbt materialet brinner [mm/min].

t = är tiden som materialet exponeras för brand [min].

Vid beräkningar av d0 gäller olika ekvationer beroende på hur många skikt plattan består av, hur tjockt tvärsnittet är och om de brinner ovanför eller under bjälklaget, se Tab. 4.

(23)

Tabell 4. Ekvationer och förutsättningar för d0.

Då träbjälklag behöver brandbeklädnad tillkommer ytterligare några ekvationer. Det beror på att brandbeklädnaden minskar tiden som plattan exponeras för brand. Med till exempel gips i beräkningarna görs (2) om till (3) där 25 adderas och t görs om till (treq – ta)β0.

𝑑𝑐ℎ𝑎𝑟 = 25 + (𝑡_𝑟𝑒𝑞− 𝑡_𝑎)𝛽₀ (3) Där treq = är tiden som plattan ska utsättas för brand [min].

ta = räknas ut med hjälp av (4).

𝑡_𝑎 =^25+(𝑡^𝑓^−𝑡^𝑐ℎ^)𝑘²^𝛽⁰

𝑘₃𝛽₀ + 𝑡_𝑓 (4) Där tf = är nedfallstiden för gipsskivan enligt tillverkaren [min].

k2 = räknas ut med 1 - 0,018hp, där hp[mm] är tjockleken på gipsskikten.

k3 = sätts som 2 om tf <t<ta. Om fallet är t>ta sätts k2 som 1.

tch = räknas ut med 2,8hp - 14, hp[mm] är tjockleken på gipsen.

2.5 Ljud

Ljud är bland det svårast att beräkna och att uppnå de krav som ställs från Boverket (2008). Enligt Boverket överskrids exempelvis byggnadshöjden ibland på grund av att bjälklag och golv blir tjockare än planerat för att uppnå ljudkraven. Eftersom ljudproblem ofta upptäcks efter att personer flyttat in är det svårt och dyrt att åtgärda dem (Strandberg, 2015). Därför är det viktigt att ljudkraven finns med i planeringsskedet.

(24)

De ljudklasser som finns är: A, B, C och D. Ljudklass D får bara användas vid till exempel ombyggnationer då klass C inte uppnås (Boverket, 2008). För att uppnå Boverkets byggregler ska minst ljudklass C uppnås (Boverket, u.åb).

För att uppnå kraven krävs det att två stycken ljudvarianter uppnås, luftljud och stegljud, dessa förklaras i kapitel 2.5.1 och 2.5.2.

2.5.1 Luftljud

Luftljud är ljud som alstras och transporteras direkt via luften, som musik, tv-ljud eller tal (Strandberg, 2015). Enligt Boverkets byggregler (Boverket, 2019) krävs det att bjälklagen isolerar bort minst 52 dB (se Bilaga A, Tab. 5). För att testa konstruktionens luftljudsisolering spelas ett ljud med en viss decibel i ett rum och sedan beräknas skillnaden i intilliggande rum; ju större skillnad desto bättre (se Fig.

10).

En stomme av armerad betong ljudisolerar effektivare än en trästomme, då tunga och styva konstruktioner ljudisolerar bättre, enligt Strandberg (2015).

Figur 10. Illustration av luftljud (Svenskt Trä, 2017b)

2.5.2 Stegljud

Stegljud eller stomljud är ljud som alstras direkt på byggnadens konstruktioner (Strandberg, 2015). Det kan vara någon som arbetar i lägenheten bredvid eller bara går på golvet i lägenheten över, men även ljud från maskiner som fläktar och hissar räknas som stegljud.

(25)

När det gäller stegljud strävas det efter så låga värden som möjligt till skillnad från luftljud där det strävas efter så stora skillnader som möjligt, enligt Strandberg (2015).

Vid mätningar för stegljud knackas en hammare på bjälklaget och då mäts decibelen på våningen under. Detta görs för att mäta hur mycket av stegljuden som hörs genom bjälklaget, se Fig. 11. Det högsta godkända värdet från dessa tester är 56 dB enligt Boverket (2019), se Bilaga A, Tab.5.

Figur 11. Illustration av stegljudtest (Svenskt Trä, 2017b)

Enligt Strandberg (2015), minskar stegljudsnivån med ökad tjocklek av ett betongbjälklag. Det brukar dock inte räcka med endast ett betongskikt utan någon form av golvbeläggning med till exempel ett ljudabsorberandeskikt kan behövas.

Denna metod för att sänka stegljudsnivån fungerar dock vanligtvis inte på träbjälklag.

Armerad betong har goda egenskaper mot ljud på grund av tyngden och styvheten och när betong som stommaterial kombineras med en passande golvbeläggning ökar förutsättningarna att nå bättre ljudkrav (Svensk Betong, 2020).

Enligt Nationalencyklopedin (u.åb) om ett armerat betongbjälklag har en tjocklek på över 200 mm, resulterar det i god luftljudsisolering samt med tillägg av en mjukmatta blir stegljudsisoleringen god.

BBR:s ljudkrav C kommer försökas att uppnå för både steg- och luftljudsisolering. De tester som genomförs för stegljud och luftljud kan inte göras i detta arbete då det är en fiktiv byggnad vilket leder till att antaganden kommer att ske.

(26)

När tunga armerade betongbjälklag med stora spännvidder kombineras med lättare skiljeväggar och bärande betongväggar, resulterar det i ökad ljudisolering genom att ljudet leds till de bärande konstruktionselementen (Svensk Betong, u.åe).

Enligt Kim, Hong och Pyo (2018) kan betongens ljudabsorberande förmåga förbättras genom att minska förhållandet mellan vatten och betong, tillägg av cellulosafibrer och grövre zeolit.

2.5.4 KL-trä

Tjockleken på ett KL-träbjälklag har en viss påverkan på ljudisoleringen. Enligt Svenskt Trä (2018) kan både luftljudsisoleringsnivån (reduktionstal) och stegljudnivån tas fram enligt två olika diagram som visas i Bilaga A, Fig. 12 & 13.

Vid kontroll av BBR:s ljudkrav C för KL-trä blir det samma process som för betong att antagande kommer att ske då testerna inte är genomförbara för denna fiktiva byggnad.

KL-trä har relativt låg styvhet vilket gör att ljudvibrationerna lättare förs vidare till närliggande byggnadselement enligt Winter, Buchschmid och Müller (2017)

Strandberg (2015) menar att ett ljudabsorberandeskikt kombinerat med golvet kan vara till stor hjälp för att ljudisolera ett KL-träbjälklag.

(27)

3 Process

Arbetet började med att projektera en fiktiv byggnad i Revit med fyra våningar och yttermåtten 15×10 m², se Fig. 14 & Fig. 15. Endast de bärande elementen, hiss och trappuppgång projekteras i Revit. Tjocklek på väggar och bjälklag hade ingen betydelse, då meningen med Revit-byggnaden endast var att få en visuell uppfattning av planlösningen.

Figur 14. Byggnaden konstruerad i Revit 2020. Figur 15. Planlösning konstruerad i Revit 2020.

När planlösningen var färdig byggdes samma byggnad upp i FEM. Till en början projekterades byggnaden med armerade betong för väggar, tak och bjälklag med kvaliteten C 25/30, kvaliteten på betongen kan ses i Bilaga C, Tab. 6. Måtten för väggarna i hela byggnaden valdes till 200 mm och för bjälklag samt tak valdes måttet till 250 mm. Dimensioner på betongbyggnadsdelarna kan ses i Bilaga C, Tab. 7 & Tab.

8. Mellanbjälklagen i byggnaden delades in i fem plattor (Fig. 16) för att kunna göra en korrekt analys i ett senare skede.

(28)

Figur 16. Numrering på armerade betongplattor.

När byggnaden blivit färdig projekterad lades de olika lasterna med olika varigheter in i programmet, ^därFEM utför beräkningar enligt standarder och regler från Eurokoderna. FEM omvandlar indata automatiskt med hänsyn till SS-EN 1995-1-1.

Indata, varighet samt vilka bjälklag lasterna applicerats på ses i Tab. 9 nedan och visuellt i Bilaga C Fig. 17 – 20.

Tabell 9. Indata för laster med placering och varighet

(29)

(Bjälklag 4 = yttertaket)(egentyngder för bjälklags konstruktioner ingår inte i denna tabell)

1Egentyngderna för bjälklaget räknas för hand och ses i bilaga A, Tab. 10.

2Egentyngderna för bjälklaget räknas för hand och ses i bilaga A, Tab. 11.

3Egentyngderna för bjälklagen halveras och appliceras på yttertaket.

När lasterna placerats ut beräknade FEM fram 131 olika lastfall för byggnaden med hänsyn till 6.10a och 6.10b (SS-EN 1995-1-1, 2009). Alla 131 lastfall kan ses i Bilaga C, Tab. 12. Dessa lastfall används sedan för att göra en utnyttjandegradsanalys på bjälklagen. Målet för bjälklagen var att alla skulle klara av en utnyttjandegrad på maximalt 100 %. Utnyttjandegrader för de armerade betongplattorna ses i Bilaga C, Fig. 21 & Tab. 13.

Samma byggnad sparades sedan om i en ny fil där mellanbjälklagen av armerad betong ersattes med KL-träplattor. I FEM fanns möjligheten att välja mellan några olika företags KL-trävarianter. I detta arbete användes företaget Södras KL-träplattor då de hade ett stort sortiment med många olika utformningar. KL-träplattorna som använts i byggnaden finns i Bilaga C, Tab. 14.

KL-träplattorna klarade inte av samma spännvidder som de armerade betongplattorna vilket medförde att de två större plattorna delades in till fyra mindre plattor, se Fig.

22.

Figur 22. Numrering på KL-träplattor.

(30)

På grund av nedböjningskraven blev lösningen att stödja upp KL-träplattorna med balkar och pelare se Bilaga C, Fig. 23 & 24. Utnyttjandegraden på KL-träplattorna kan ses i Bilaga C, Fig. 25 & Tab. 15. Balkarna och pelarna som adderades konstruerades båda av trä för att matcha bjälklagen. De dimensionerades sedan i FEM för att avgöra vilken höjd balkarna skulle behöva för att klara av en utnyttjandegrad på 100 % (Bilaga C, Tab. 16). Sedan valdes den balken med största höjden att användas i hela byggnaden föra att ljudkravslösningar och brandlösningar skulle passa in på alla våningar.

För att jämföra de olika vikterna på bjälklagen kommer reaktionskrafterna till grunden jämföras samt att vikterna för de olika plattorna.

3.1 Nedböjning

Plattorna måttades upp och därefter dividerades den längst spännvidden med 250 enligt SS-EN 1992-1-1 (2008) för att få fram den maximalt tillåtna nedböjningen för vardera plattan, enligt Tab. 17.

Tabell 17. Maximala nedböjningskraven för armerad betongplattorna.

Därefter analyserades byggnaden med den maximala lastkombinationen med långtidslast (Fig. 26). Från analysen kunde sedan den största nedböjningen utvinnas.

(31)

Figur 26. Bild från FEM som visar inställningarna för att se nedböjningen.

3.1.2 KL-trä

För KL-träplattorna användes samma metod som ovan med den skillnaden att längsta spännvidden dividerades med 300 istället för 250 samt att den maximala nedböjningen inte får överstiga 20 mm enligt Svenskt Trä (2017a).

Maximalt tillåtna nedböjningen för vardera plattan, enligt Tab. 18.

Tabell 18. Nedböjningskrav för KL-träplattor.

(32)

3.2 Brand

Enligt Boverket (u.åa) ska byggnader med tre eller fler byggnadsplan utformas med byggnadsklass Br1.

Boverket (u.åa) skriver att verksamhetklassen 3 täcker bostäder där personerna som vistas i byggnaden har god lokalkännedom och har möjlighet att sätta sig i säkerhet.

Verksamhetsklass 3A är ”vanliga” byggnader såsom lägenhetshus, flerbostadshus och småhus med mera.

Svensk Betong (u.åf) skriver att en byggnad med maximalt fyra våningar som fått byggnadsklassen Br1 ska uppnå kravet R 60.

För att kontrollera om de armerade betongbjälklagen klarar av R60 jämfördes tjockleken på bjälklaget med en tabell från SS-EN 1992-1-2 (2009) se nedan i Tab.

19. Tabellen visar hur tjockleken förhåller sig till brandmotståndet hos betongplattor.

Tabell 19. Förhållande mellan betongtjocklek och brandmotstånd (SS-EN 1992-1-2, 2009).

3.2.2 KL-trä

(33)

Första beräkningarna gjordes utan något brandskydd för att undersöka om brandskydd skulle behövas. Därefter applicerades två stycken gipsskivor till undersidan samt en på ovansidan på bjälklaget av märket Gyproc Typ F (se Bilaga A, Fig. 27). Typ F innebär att gipsskivan har en högre kärnhållfasthet vid höga temperaturer enligt SS- EN 520:2004 (2004). Detta medför att gipsskivan klarar sig bättre mot brand än övriga gipstyper.

För att utföra beräkningar med gipsskivor krävs kunskapen om gipsets nedfallstid vilket inte framgick på Gyprocs hemsida. Därför användes nedfallstiden från en studie av Just och Schmids (2011) där de har experimenterat och fått fram värden för gipsskivors nedfallstid. I ett diagram för gipstyp F (se Fig. 28) togs värdena 57 minuter för två gipsskivor under plattan och 26 minuter för en gipsskiva på ovansidan.

När brandekvationerna var utförda framställdes ett nytt mindre bjälklagstvärsnitt.

Detta tvärsnitt kontrollerades i FEM genom att byta ut det befintliga plattorna med det nya brandtvärsnittet. Sedan analyserades byggnaden på nytt och målet var att bjälklagen skulle klara av en utnyttjande grad på under 100 %.

För fullständiga handberäkningar se Bilaga B, Fig. 29 & Fig. 30.

Figur 28. Nedfallstid för typ F (Just och Schmide, 2011).

(34)

3.3 Ljud

När ljud ska fastslås kommer antagande att ske på grund av att det inte finns någon möjlighet att genomföra mätningar. Information om hur man kan ljuddämpa byggnader hittas bland annat i Strandberg (2015). Målet var att bjälklagen skulle uppnå ljudklass C.

Då mätningar av ljud på denna byggnad inte kunde genomföras i FEM följdes Svensk betongs riktlinjer.

3.3.2 KL-trä

Det fanns inga möjligheter att genomföra tester på KL-träbjälklagen vilket gjorde att riktlinjer och diagram valdes från Svenskt Trä.

För att komma på en bra lösning för bjälklagets tvärsnitt har förslag från Svenskt Trä (2017b) inspirerat slutprodukten, med några små ändringar som till exempel att lägga till ett ljudabsorberandeskikt under golvet som Strandberg (2015) rekommenderar.

Inspirationsbjälklag kan ses i Bilaga A, Fig. 31.

(35)

4 Resultat

4.1 Nedböjning

Med FEM:s uträkningar blir den största nedböjningen mellan 0,81 - 0,84 mm på alla tre mellanbjälklag (Fig. 32). Den största nedböjningen per våning blev centralt i de två stora plattorna (1 & 4). 0,81 – 0,84 mm blev godkänt enligt Tab. 17.

Figur 32. Största nedböjningen per våning.

4.1.2 KL-trä

Med FEM:s uträkningar blir de största nedböjningarna mellan 15,61 – 15,94 mm där den största nedböjningen(15,94 mm) blev på det översta bjälklaget och minsta nedböjningen(15,61 mm) på det nedersta bjälklaget, se Fig. 33. Dessa nedböjningar skedde mellan plattorna 1a – 2 samt 3 – 4a. 15,61 – 15,94 mm blev godkänd enligt Tab. 18.

(36)

Figur 33. Största nedböjningen per bjälklag.

4.2 Brand

Enligt Tab. 19 klarar ett betongbjälklag med tvärsnittet 250 mm minst REI 240.

4.2.2 KL-trä

Enligt KL-trähandbokens brandekvationer kontrollerades byggnadens plattor på 170 mm. Resultatet blev en effektiv höjd på 130 mm (se Tab. 20) vilket kontrollerades i FEM.

(37)

Tabell 20. Brandberäkning med hjälp av Excel.

För mer utförliga handberäkningar av effektiva tvärsnittet se Bilaga B, Fig. 29 & Fig.

30. Den effektiva höjden klarade av en utnyttjandegrad under 100 % se Bilaga C, Fig.

34 & Tab. 21.

4.3 Ljud

Enligt Svensk Betong och kapitel 2.5.3 i denna rapport nämns det att ett betongbjälklag ofta kräver ett passande golvskikt som är delvis ljudisolerande för att uppnå BBR ljudkrav C. Förslag på komplett bjälklagstvärsnitt ses nedan i Fig. 35.

Figur 35. Tvärsnittslösningen samt mått för betongplattorna.

(38)

4.3.2 KL-trä

För att uppnå ljudkrav C har ett tvärsnitt designats som ses nedan i Fig. 36.

Figur 36. Tvärsnittslösning samt mått för KL-träplattorna.

4.4 Procentuella skillnader mellan reaktionskrafter I Tab.22 jämförs reaktionskrafterna för vardera del av byggnaden. Största procentuella skillnaden blev reaktionskrafterna för innerväggar som skiljer sig med 31

%. Skillnader på största reaktionskrafterna ses i Fig.37 & 38. Byggnadens axlar ses i Bilaga C Fig. 39. Resterande reaktionskrafter ses i Bilaga C Fig. 40 – Fig. 48.

Tabell 22. Procentuella skillnader för reaktionskrafterna.

(39)

Figur 37. Reaktionskrafter för innerväggarna i byggnaden med armerad betongbjälklag.

Figur 38. Reaktionskrafter för innerväggarna i byggnaden med KL-träbjälklag.

(40)

4.5 Procentuella skillnader mellan vikter

Skillnaden på vikten per platta samt totalskillnaden per våning redovisas i Tab. 23.

Totalt skiljer sig vikten per våning med 77 ton och KL-träbjälklaget uppnår endast 11,43 % av betongbjälklagets vikt. Detta är endast beräknat med plattorna utan tilläggs material. Värden för beräkningarna ses i Bilaga C, Tab. 14 & Bilaga C Tab. 24 – 25.

Tabell 23. Vikt per platta samt skillnader.

4.6 Utnyttjandegrad

Jämförelse av utnyttjandegraden på de olika materialens plattor för vardera våning ses i Tab. 26 – Tab. 28.

(41)

Tabell 26. Uttnyttjandegradsjämförelse våning 1.

(42)

5 Diskussion

Det armerade betongbjälklaget kunde designas enligt utnyttjandegraden då nedböjningen inte var något problem. Träbjälklaget däremot designades utifrån nedböjningskraven vilket medförde att utnyttjandegraden blev som högst 56 %.

Skulle en högre utnyttjandegrad för KL-träbjälklagen eftersträvas hade fler balkar, pelare och/eller väggar behövts placeras ut. Då betongbjälklagen inte behövde några ytterligare bärande-element blir planlösningen mer öppen för arkitekten.

Vid nedböjningsjämförelsen syns det en tydlig skillnad att armerad betong som material har bättre styvhetsegenskaper än KL-trä. Högsta nedböjningsvärdet för byggnaden med armerad betongbjälklag blev 0,84 mm. Nedböjning var placerad på platta 1 på det översta planet i byggnaden. Det maximala nedböjningsvärdet denna platta fick uppnå var 40 mm. KL-träbjälklagen uppnådde nästan det maximala nedböjningskravet på 16,7 mm. Det största nedböjningsvärdet blev 15,94 mm och låg mellan plattorna 1a – 2 samt 3 – 4a.

Trä som stommaterial i förekomst av brand kan väcka oro. Men när trä kombineras med bra brandskyddande material, till exempel gips kan BBR:s brandkrav uppnås.

Brandekvationen är gjord på KL-träplattan med dubbla gipsskivor i underkant och med en gipsskiva i ovankant vilket resulterar i att bjälklaget klarar av kravet R 60.

Enligt brandberäkningarna skulle KL-träplattan vid brand i ovankant med ett skyddande lager av gips resultera i att plattan minskar till 131, 37 mm; efter brand i 60 min. Utnyttjande graden för en KL-träplatta med tjockleken 130 mm blev efter analysen i FEM som störst 95 %. Den isoleringen samt golvlösning som finns i tvärsnittsförslaget (Fig. 36) har inte räknats med i brandekvationen.

Med ett armerat betongbjälklag bör ingen oro för brand finnas. Enligt Tab. 19 från Eurokoderna uppnår ett betongbjälklag med tjockleken 80 mm kravet REI 60.

Bjälklagstjockleken i denna byggnad är 250 mm och enligt samma tabell resulterar det i en brandklass som klarar mer än brandkravet REI 240 då kravet för denna klass är en plattjocklek på 175 mm.

För att KL-träbjälklaget ska uppnå BBR:s ljudkrav behövdes vissa åtgärder, då även brand var en faktor som har beaktats. Tvärsnittet som valdes fick sin inspiration från ett inspirationsbjälklag från KL-trähandboken (Bilaga A, Fig. 31).

Inspirationsbjälklaget uppnår enligt Träguiden kraven för ljudklass C. Det tvärsnitt (se Fig. 36) som tagits fram i arbetet har liknande uppbyggnad som

(43)

Eftersom att armerad betong ljudisolerar bra från början behövs det bara en passande golvbeläggning för att bjälklaget ska klara av BBR:s ljudkrav. I tvärsnittlösningen (Fig.

35) tillkommer det dock även ett undertak. Detta undertak bidrar till ännu bättre ljudförhållanden men har huvudsyftet att dölja installationer som kommer behövas i taket (t.ex. luftkonditionering).

Fast än armerad betongbjälklaget visar på goda egenskaper när det gäller brand, nedböjning och ljud blev det slutliga tvärsnittet endast 25 mm mindre än träbjälklagets tvärsnitt (Fig. 35 & Fig. 36). Detta beror på att valet att dölja installationer i taket gjordes. Skulle installationer istället döljas i väggarna hade skillnaden blivit betydligt större; eftersom KL-träbjälklaget fortfarande behöver underliggandebalkar som stöd med isolering samt gips för ljudkrav respektive brandkrav. Armerade betongbjälklaget hade klarat sig utan undertaket vilket hade minskat tvärsnittet med 110 mm. Då hade tvärsnittsskillnaden blivit 135 mm. Eftersom att bjälklagen endast skiljer sig med 25 mm betyder det att bostaden kommer kunna ha samma byggnadshöjd vilket tidigare har varit ett problem.

FEM har en egenskap att räkna ut vikterna för KL-träplattorna samt betongplattornas armeringsvikt (Bilaga C, Tab. 14 & Tab. 24). Vikten för betongplattorna hittades inte men volymerna fanns tillgängliga i FEM (Bilaga C, Tab. 25). Volymen multipliceras med antagen densitet 2400 kg/m³ och adderades med armeringsvikterna.

Viktskillnaderna som ses i resultatet (Tab. 23) visade att KL-träplattornas vikt motsvarade 11,43 % av betongplattornas vikt exklusive balkar, pelare med mera.

Balkar och pelare räknas med i jämförelsen av reaktionskrafterna, detta gjordes för att enbart jämföra plattornas vikter.

I reaktionskraftjämförelsen skiljer sig de två byggnaderna åt med upp till 31 %. Detta beror inte endast på att armerade betongbjälklagen är tyngre utan även att träkonstruktionen använder pelare som för ner delar av bjälklagens krafter i grunden (Bilaga C, Fig. 47). Ytterväggarnas reaktionskrafter för KL-träbyggnaden hade ökat om krafterna som pelarna tar upp förts ner i grunden via ytterväggarna. På så sätt hade skillnaderna mellan reaktionskrafterna minskat mellan de två byggnaderna.

Simuleringen i FEM var bra ur nedböjnings och utnyttjandegrads synpunkt. Det negativa med FEM var att varken brand eller ljud gick att beräkna, vilket gjorde att brand och ljud delvis blev handberäknade med en del antaganden. Beräkningarna för brand och ljud kunde blivit mer exakt om andra program använts i detta syfte.

(44)

6 Slutsatser

Utifrån resultaten av denna rapport kan en del slutsatser dras.

• Betongplattor klarar av stora spännvidder med små deformationer.

• KL-träplattors största svaghet är att den har betydligt sämre styvhetsegenskaper vilket ger större deformationer. Plattor behöver stöd av balkar och pelare för att klara av större spännvidder.

• Friare planlösning med betongbjälklag.

• Båda bjälklagstyperna uppnår BBR:s brandkrav utan större åtgärder.

• Tyngre material har bättre ljudisoleringsegenskaper.

• KL-träbjälklag är en lättare konstruktion vilket ger mindre reaktionskrafter.

• Efter kontroll av nedböjning, brand och ljud med installationer dolda i taket är tvärstnittshöjderna relativt lika.

6.1 Framtida studier

• Ytterligare studier kan vara att jämföra trä och betongbjälklag med miljö och/eller ekonomiska aspekter.

• Vidare studier kan vara att utföra programberäkningar på bjälklagstyperna med hänsyn till brand och ljud.

• Undersöka andra egenskaper hos bjälklagstyperna.

(45)

Referenser

Boverket. (2008). Bullerskydd i bostäder och lokaler. Hämtad 2020-05-10 från https://www.boverket.se/globalassets/publikationer/dokument/2008/bulle rskydd_i_bostader_och_lokaler.pdf

Boverket. (2019). Boverkets konstruktionsregler, EKS 11. Hämtad 2020-05-12 från https://www.boverket.se/globalassets/publikationer/dokument/2016/eks- 10.pdf

Boverket. (2019). Boverkets byggregler (2011:6) – föreskrifter och allmänna råd, BBR. Hämtad 2020-05-05 från

https://www.boverket.se/contentassets/a9a584aa0e564c8998d079d752f6b7 6d/konsoliderad_bbr_2011-6.pdf

Boverket. (u.åa). Indelning I byggnadsklass och verksamhetsklasser. Hämtad 2020- 05-01 från https://www.boverket.se/sv/PBL-kunskapsbanken/regler-om- byggande/boverkets-byggregler/brandskydd/byggnadsklass-och-

verksamhetsklasser/

Boverket. (u.åb). Ljudklassning. Hämtad 2020-05-02 från

https://www.boverket.se/sv/PBL-kunskapsbanken/regler-om- byggande/boverkets-byggregler/bullerskydd/ljudklassning/

Strandberg, B. (2015). Bygga hus (upplaga 2:1). Lund: Studentlitteratur AB

Correia, J. R., Lima, J. S., & De Brito, J. (2014). Post-fire mechanical performance of concrete made with selected plastic waste aggregates. Cement and Concrete Composites, 53, 187–199.

https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2014.07.004

Gyproc. (u.å). Produktdatablad, Gyproc Protect F. Hämtad 2020-05-10 från https://www.gyproc.se/sites/gypsum.nordic.master/files/gyproc- site/document-files/sv/PDS-SE-Gyproc-Protect-F.pdf

Huang, H., Gao, Y., & Chang, W. S. (2020). Human-induced vibration of cross- laminated timber (CLT) floor under different boundary conditions. Engineering Structures, 204, 110016. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.110016 Isaksson, T., Mårtensson, A. & Thelandersson, S. (2017). Byggnadskonstruktion

(upplaga 3:2). Lund: Studentlitteratur AB.

Kim, H., Hong, J., & Pyo, S. (2018). Acoustic characteristics of sound absorbable high performance concrete. Applied Acoustics, 138, 171–178.

https://doi.org/10.1016/j.apacoust.2018.04.002

Nationalencyklopedin (u. åa) Armerad betong. Hämtad 2020-06-04 från https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/armerad- betong

(46)

Nationalencyklopedin. (u.åb). Ljudisolering. Hämtad den 2020-06-05

https://www.ne.se/uppslagsverk/encyklopedi/l%C3%A5ng/ljudisolering Park, H. M., Fushitani, M., Sato, K., Kubo, T., & Byeon, H. S. (2006). Bending

creep performances of three-ply cross-laminated woods made with five species.

Journal of Wood Science, 52(3), 220–229. https://doi.org/10.1007/s10086- 005-0750-7

SS-EN 1992-1-1. (2008). SS-EN 1992-1-1:2005 Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner – Del 1-1: Allmänna regler och regler för byggnader.

Stockholm: SIS Förlag AB.

SS-EN 1992-1-2. (2009). SS-EN 1992-1-2:2004 Eurokod 2: Dimensionering av betongkonstruktioner – Del 1-2: Allmänna regler – Brandteknisk

dimensionering. Stockholm: SIS Förlag AB.

SS-EN 1995-1-1. (2009). SS-EN 1995-1-1:2004 Eurokod 5: Dimensionering av träkonstruktioner – Del 1-1: Allmänt – Gemensamma regler och regler för byggnadet. Stockholm: SIS Förlag AB.

SS-EN 520:2004. (2004). Gipsskivor – Definitioner, krav och provningsmetoder.

Stockholm: SIS Förlag AB.

Svensk Betong. (2020). Ljud. Hämtad 2020-04-20 från

https://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med-prefab/ljud Svensk Betong. (u.åf). Brandteknisk klass och brandsäkerhetsklass. Hämtad 2020-

05-15 från https://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med- prefab/brand/brandteknisk-klass-och-brandsakerhetsklass

Svensk Betong. (u.åa). Fakta/Egenskaper. Hämtad 2020-05-26 från https://www.svenskbetong.se/om-betong/fakta-egenskaper Svensk Betong. (u.åb). Om Betong. Hämtad 2020-05-10 från

https://www.svenskbetong.se/om-betong

Svensk Betong. (u.åe). Stomsystem, Hämtad 2020-04-20 från https://www.svenskbetong.se/bygga-med-betong/bygga-med- prefab/ljud/stomsystem

Svensk Betong. (u.åd). Vad händer när det brinner I ett betonghus. Hämtad 2020- 05-03 från https://www.svenskbetong.se/om-betong/fakta-

egenskaper/brand/vad-hander-nar-det-brinner-i-ett-betonghus Svensk Betong. (u.åc), Miljö och klimat. Hämtad 2020- 05-20 från

(47)

Svenskt Trä. (2015c). Ett förnybart byggmaterial. Hämtad 2020-05-10 från https://www.traguiden.se/om-traguiden/sasongsaktuellt/arkiv/ett- fornybart-byggmaterial/

Svenskt Trä. (2015a). KL-trä-framtiden med historia. Hämtad 2020-04-26 från https://www.svenskttra.se/publikationer-start/tidningen-tra/2015-4/kl-tra- framtid-med-historia/

Svenskt Trä. (2017a). 5.2.1 Nedböjning hos bjälklag. Hämtad 2020-04-29 från https://www.traguiden.se/konstruktion/kl-trakonstruktioner/bjalklag/5.2- deformationer/5.2.1-nedbojning-hos-bjalklag/?previousState=0100000 Svenskt Trä. (2017b). KL-trähandboken. Hämtad 2020-04-29 från

https://www.svenskttra.se/siteassets/5-publikationer/pdfer/svt-kl- trahandbok-2017.pdf

Svenskt Trä. (2018). Dimensionering för goda ljudförhållanden – bjälklag. Hämtad 2020-05-21 från https://www.traguiden.se/om-

tra/byggfysik/ljud/ljud/dimensionering-for-goda-ljudforhallanden---bjalklag/

Wiesner, F., Bisby, L. A., Bartlett, A. I., Hidalgo, J. P., Santamaria, S., Deeny, S.,

& Hadden, R. M. (2019). Structural capacity in fire of laminated timber elements in compartments with exposed timber surfaces. Engineering

Structures, 179, 284–295. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.10.084 Winter, C., Buchschmid, M., & Müller, G. (2017). Modeling of orthotropic plates

out of cross laminated timber in the mid and high frequency range. Procedia Engineering, 199, 1392–1397.

https://doi.org/10.1016/j.proeng.2017.09.373

Yermak, N., Pliya, P., Beaucour, A. L., Simon, A., & Noumowé, A. (2017).

Influence of steel and/or polypropylene fibres on the behaviour of concrete at high temperature: Spalling, transfer and mechanical properties. Construction and Building Materials, 132, 240–250.

(48)

Bilaga A -

Figur 3. Nyttig last enligt EKS 11 (2019)

(49)

Figur 4. Vindzoner enligt EKS 11 (2019)

(50)

Tabell 2. Terrängtyper enligt EKS 11 (2019)

(51)

Figur 5. Snözoner enligt EKS 11 (2019)

(52)

Tabell 3. Tillåten nedböjning enligt Svenskt Trä (2017).

Figur 6. Illustration av nedböjning, Svenskt Trä (2017).

(53)

Tabell 5. BBR:s ljudkrav C (Boverket, 2019)

Figur 12. Reduktionstal för KL-träplattor enligt Svenskt Trä (2018)

(54)

Figur 13. Stegljudsnivå enligt Svenskt Trä (2018)

Tabell 10. Handberäknade egentyngder för KL-trä