Svenskt Trä Logo

3.5 Bågar

Publicerad 2017-01-17

Limträ är ett mycket mångsidigt byggnadsmaterial, inte minst för att det i förhållande till andra traditionella byggnadsmaterial är enkelt att tillverka krökta konstruktioner såsom bågar, ramar och motsvarande. För varje typ av belastning kan den mest ändamålsenliga formen, den så kallade trycklinjen, väljas.

En båge som följer trycklinjen och belastas med enbart vertikala laster blir utsatt för rent tryck utefter hela sin längd. Vid jämnt utbredd last blir trycklinjen en parabel, vid punktlaster en polygon (månghörning). De flesta konstruktioner är belastade med olika slags laster och lastkombinationer (egentyngd, snö, vind, osymmetrisk eller excentrisk snö och vind och så vidare), och därför är det svårt att finna en enda lämplig trycklinje för dessa laster och lastkombinationer. Bågens form bör därför väljas med utgångspunkt från de största lasterna, eller från de permanenta lasterna, och bågen kommer att bli utsatt för både tryckkrafter och böjmoment under inverkan av de olika lastkombinationerna.

Tack vare bågens bättre materialutnyttjande blir den erforderliga tvärsnittshöjden betydligt mindre än för balkar med samma spännvidd och belastning. Det sätt på vilken en balk och en båge fungerar illustreras i figur 3.15.

Formgivningsmöjligheterna tillsammans med den höga hållfastheten innebär att limträkonstruktioner är särskilt konkurrenskraftiga vid stora spännvidder. Limträbågar med över 100 m fri spännvidd har byggts.

I praktiken är cirkelbågen den vanligaste formen vid korta spännvidder. Vid stora spännvidder kan en parabelbåge dock vara fördelaktigare. För att öka den fria höjden nära upplagen kan en elliptisk eller en annan bågform väljas. Fri höjd kan också uppnås genom att man lägger bågen på pelare, se figur 3.14 b).

En båge kräver orörliga stöd, som kan utgöras av en angränsande konstruktion, av grundkonstruktionen eller av särskilda dragband. Dessa kan vara synliga, eller de kan placeras under golvkonstruktionen i en hallbyggnad, se figur 3.14.

Bågar tillverkas normalt med ledade infästningar i upplagen och (vanligen) också med en ledad skarv i nocken. Av transportskäl kan man vid större spännvidder anordna flera skarvar. Dessa placeras då inom områden med små moment och utförs momentstyva.

Treledsbågen är statiskt bestämd, vilket medför enkel dimensionering och okänslighet om stöden sjunker. Den är också stabil i sitt eget plan och ger därför inga inspänningsmoment i grundkonstruktionen. Bågar är inte stabila i riktning ut ur sitt eget plan och både knäckning och vippning kan förekomma. Därför bör de inte heller vara för slanka (ha för liten tvärsnittsbredd) och de ska stagas omsorgsfullt, se också avsnitt Horisontell stabilisering.

Med bågar radiellt anordnade i cirkel erhålls en kupolliknande byggnadsform. I en äkta kupol utnyttjas även skalverkan. Vid stora spännvidder kan kupolen vara en intressant möjlighet.

 Bågar
Figur 3.14
Bågar.
a) Treledsbågar upplagda på fundament, b) bågar med dragband, upplagda på pelare.

Böjspänningen i en momentbelastad balk
Figur 3.15
Böjspänningen i en momentbelastad balk a) varierar med höjden. Tryckspänning i överkant och dragspänning i underkant vid övervägande nedåtriktad belastning. Mitten av tvärsnittet är spänningslös. Däremot får en båge b) tryckspänningar i hela tvärsnittet.

TräGuiden är den digitala handboken för trä och träbyggande och innehåller information om materialet trä samt instruktioner för byggande med trä.

På din mobil fungerar TräGuiden bäst i stående läge.Ok