Stämpeltryck - spridning av last i balkar?
Jag håller på att räkna på stämpeltrycken i ett hus och har dykt på en frågeställning som jag behöver hjälp med.
Tänk er en takstol som har upplag på en kantbalk med en viss höjd. under denna balk står en bärande vägg med syll, stående reglar och hammarband. Se bild nedan.
Att räkna stämpeltrycket som takstolen ger på överkant kantregeln är inget problem.
Vad jag däremot funderar på är om man kan anta att lasten sprids i en viss vinkel neråt genom kantregeln och därmed ger mig möjligthet att räkna på en bredare kontaktyta mot överkant hammarband? Finns det några belägg för detta i Eurokoderna eller annan dokumentation?
Tänk er en takstol som har upplag på en kantbalk med en viss höjd. under denna balk står en bärande vägg med syll, stående reglar och hammarband. Se bild nedan.
Att räkna stämpeltrycket som takstolen ger på överkant kantregeln är inget problem.
Vad jag däremot funderar på är om man kan anta att lasten sprids i en viss vinkel neråt genom kantregeln och därmed ger mig möjligthet att räkna på en bredare kontaktyta mot överkant hammarband? Finns det några belägg för detta i Eurokoderna eller annan dokumentation?
Jag kommer givetvis att räkna på knäckningen av väggregeln, men har möjlighet att köra med dubbla eller trippla reglar, så det är ändå stämpeltrycket som kommer bli svårast att klara.
Ok, men finns det något i konstruktionsreglerna som verifierar detta? Allt sunt förnuft säger att en viss spridning sker, men jag vill gärna ha det förankrat i någon utredning, handbok eller regelverk.
Eurocode har två fall:
Bärverksdelen är helt understödd - endast kontakttrycket ovanpå regelverket kontrolleras.
Bärverksdelen ligger på upplag - kontakttryck kontrolleras för upplaget (den stående regeln) och kontaktryck ovanpå bärverksdelen.
Osäkert om väggen är så styv att du kan räkna med att kantregeln är helt understödd. Har du verkligen problem att räkna hem det om du låter kraften gå rakt ner i den stående träregeln? Vad har du för kontaktytor och krafter?
Bärverksdelen är helt understödd - endast kontakttrycket ovanpå regelverket kontrolleras.
Bärverksdelen ligger på upplag - kontakttryck kontrolleras för upplaget (den stående regeln) och kontaktryck ovanpå bärverksdelen.
Osäkert om väggen är så styv att du kan räkna med att kantregeln är helt understödd. Har du verkligen problem att räkna hem det om du låter kraften gå rakt ner i den stående träregeln? Vad har du för kontaktytor och krafter?
Det är kontaktytan i överkant hammarband (C24) som jag har problem med.
Det ligger dubbla kantreglar i Kerto och väggen är 95 mm tjock. Jag har således en kontaktyta på 45x90 mm mellan kantregel och hammarband. Eftersom Eurokod tillåter mig att öka kontaktlängden med max 30 mm på varje sida blir effektiv kontaktyta således (30+45+30)x(90+5) = 105x95 mm².
Övriga beräkningsförutsättningar:
(Nationella val för Norge)
kmod=0,9
Gamma-m=1,25
fc90k=2,5 MPa
kc90=1,0 (Här är jag osäker om jag kan använda 1,5 istället?)
Dimensionerande stämpeltryck blir alltså:
0,9x2,5x1,0x105x95/1,25 = 18 kN
Om jag får räkna med det högre värdet på kc90 blir resultatet 27 kN men eftersom jag har en last från takstolen på ca 30 kN är jag inte riktigt nöjd...
Det ligger dubbla kantreglar i Kerto och väggen är 95 mm tjock. Jag har således en kontaktyta på 45x90 mm mellan kantregel och hammarband. Eftersom Eurokod tillåter mig att öka kontaktlängden med max 30 mm på varje sida blir effektiv kontaktyta således (30+45+30)x(90+5) = 105x95 mm².
Övriga beräkningsförutsättningar:
(Nationella val för Norge)
kmod=0,9
Gamma-m=1,25
fc90k=2,5 MPa
kc90=1,0 (Här är jag osäker om jag kan använda 1,5 istället?)
Dimensionerande stämpeltryck blir alltså:
0,9x2,5x1,0x105x95/1,25 = 18 kN
Om jag får räkna med det högre värdet på kc90 blir resultatet 27 kN men eftersom jag har en last från takstolen på ca 30 kN är jag inte riktigt nöjd...
Följer man normen rakt av skulle jag klart använda kc90=1,0 om jag inte kan visa att väggen är såpass styv att hammarbandet kan ses som helt understött. Tyvärr erbjuder ju inte Eurocode någon medelväg, men gjorde man en djupare analys är jag övertygad om att man skulle kunna använda ett värde närmare 1,5 (lite beroende på vad du har för skivmaterial i väggen, plywood=bättre än gips).
Vet inte hur det ser ut i Norge, men kan du räkna med säkerhetsklass 2 som i Sverige (Viss risk för allvarliga personskador)? I så fall kan du reducera lasten 0,91 och är nästan hemma...
Vet inte heller vad de säger i Norge om kmod, men är det snölast det gäller måste du nog minska den något (0,8?).
Jag är inte sådär jättehemma på Eurocode än, men det är min tolkning.
Vet inte hur det ser ut i Norge, men kan du räkna med säkerhetsklass 2 som i Sverige (Viss risk för allvarliga personskador)? I så fall kan du reducera lasten 0,91 och är nästan hemma...
Vet inte heller vad de säger i Norge om kmod, men är det snölast det gäller måste du nog minska den något (0,8?).
Jag är inte sådär jättehemma på Eurocode än, men det är min tolkning.
I Norge klassas småhus som säkerhetsklass 1, vilket enl. Norska anpassningarna medger en reducering av lasten med 0,9. Detta har jag redan gjort. I Norge räknas snölast som en kortvarig last, vilket ger kmod på 0,9.
Om jag däremot antar att väggregeln inte finns där så går ju lasten via kantregeln (som håller!) till de väggreglar (c/c 600) vid sidan om. Då blir lasten per väggregel halverad och jag kan dessutom använda kc90=1,5.
Om jag däremot antar att väggregeln inte finns där så går ju lasten via kantregeln (som håller!) till de väggreglar (c/c 600) vid sidan om. Då blir lasten per väggregel halverad och jag kan dessutom använda kc90=1,5.
Det värsta som teoretiskt kan hända är att du får brott i din väggregel innan krafterna går ut till intilliggande reglar. Klarar du dig utan den? I praktiken innebär det kanske på sin höjd att det kommer att knaka lite i stommen vid hög last. Du skulle kunna låta 18kN gå ner i väggregeln och se vilken nedböjning kantregeln får om du dimensionerar att resten av kraften tas upp av intilliggande väggreglar. Böjer kantregeln då bara ner ett par mm kan det nog var ok?