På senare tid har man börjat satsa på utvecklingen av ett
konkurrenskraftigt pelar-balksystem i limträ för bostadshus i flera
våningar. Konkurrenskraftiga stomsystem med massiva träväggar finns redan,
men även dessa har utvecklingspotential. Ett område som behöver studeras är
stabilisering mot horisontella krafter, framförallt vid pelar-balkstomme
med stabiliserande diagonaler. Just nu är hus 4 och 5 i Inre hamnen i
Sundsvall i projekteringsstadiet. De är två likadana 5½-plans trähus.
Möjliga stommar i dessa hus är massiva träväggar eller pelar-balkstomme.
Hur väl uppfyller en stomme av massiva träväggar kraven på horisontella
deformationer? Hur väl uppfylls kraven på horisontella deformationer av en
pelar-balkstomme? Eller uppfylls kraven överhuvudtaget? Vad är skillnaderna
mellan dessa stommar vad gäller deformationer? Syftet med detta arbete är
att besvara dessa frågeställningar.
Genom litteraturstudier har kunskaper om stabilisering och massivträelement
inhämtats. Stommarnas uppbyggnad har studerats i ritningar.
Med massivträelement menas konstruktionselement som till största delen
består av solitt trä. Oavsett vilket stomsystem som väljs skall limmade
plattbjälklag och kassettbjälklag i massivträ användas. I massivträstommen
är väggarna uppbyggda på samma sätt som de limmade plattbjälklagen, och
stabilisering sker genom skivverkan i väggarna. Pelar-balkstommen består av
pelare, balkar och stabiliserande snedsträvor i limträ.
För att försöka svara på frågeställningarna om deformationer har
beräkningar av stommarna gjorts i programmet FEM-Design 3D Structure. Med
pelar-balkstommen har ett antal beräkningar i bruksgränstillstånd gjorts,
där styvhetsvärdena på förbanden till de stabiliserande snedsträvorna har
varierats, för att visa hur styvheten i förbanden påverkar deformationen av
stommen. En beräkning i brottgränstillstånd har också genomförts. Med
massivträstommen har en beräkning i bruksgränstillstånd gjorts.
Den största deformationen uppkommer vid vind mot långsida i samtliga
beräkningar. Med massivträstommen blir den 18.5mm och med pelar-balkstommen
29.0mm-406mm beroende på styvheten i strävförbanden och vilken
lastkombination som använts. En jämförelse mellan de maximala
förskjutningarna i den styvaste pelar-balkmodellen och massivträmodellen
visar att förskjutningen i pelar-balkmodellen är 1.57 gånger större än den
i massivträmodellen. Enligt beräkningen i brottgränstillstånd med pelar-
balkstommen blir normalkraften i den mest belastade snedsträvan 217kN vid
vind mot långsida. Kravet på horisontell deformation i höjd med översta
bjälklaget är att den skall understiga 30.9mm i pelar-balkstommen och
30.5mm i massivträstommen. En slutsats som kan dras är att kravet på
horisontell deformation inte uppfylls med pelar-balkstommen om styvheten på
strävförbanden är mindre eller lika med 30kN/mm.
Syftet med arbetet har inte uppnåtts till fullo på grund av avvikelser i
FEM-modellerna. För att få tillförlitliga resultat krävs ett FEM-program
som är bättre anpassat för modellering av träkonstruktioner, ...
