Projektörer av bärande konstruktioner av KL-trä kan välja i princip två alternativ för att projektera sina objekt, antingen utforma tvärsnitt utifrån ingående brädors egenskaper eller använda sig av egenskapstabeller framtagna och tillhandahållna av KL-trätillverkare.
Eftersom en konstruktions verkningssätt ofta skiljer sig åt vid normal användning och vid belastning nära brott, görs dimensionering i brottgränstillståndet och i bruksgränstillståndet. Med gränstillstånd menas då ett tillstånd i vilket en konstruktion eller en konstruktionsdel nätt och jämnt uppfyller ställda krav.
Vid dimensionering i brottgränstillståndet krävs att konstruktionen ska ha betryggande säkerhet mot brott så länge den används på det sätt som den är avsedd för. Vad som anses betryggande fastställs i gällande byggnormer. Vid dimensionering i bruksgränstillståndet ställs oftast inte några tvingande krav i normerna. I de flesta fall anges rekommendationer och det överlåts till byggherren eller dennes sakkunnige att slutligt avgöra vad som är acceptabelt. På så vis kan man undvika att tvingande krav ger orimliga och oekonomiska konstruktioner.
Risken för att man ska uppnå ett visst gränstillstånd, till exempel ett brott i konstruktionen, beror på osäkerheter i förutsättningarna, det vill säga:
- sannolikheten för att antagna laster överskrids.
- sannolikheten för att beräknad bärförmåga underskrids.
Normalt kan både yttre påverkan från laster och konstruktionens bärförmåga betraktas som slumpmässiga variabler. Om man känner fördelningsfunktionerna för dessa variabler kan man därför beräkna brottrisken med hjälp av sannolikhetsteoretiska metoder. Kunskapen om dessa fördelningsfunktioner är emellertid bristfällig, speciellt för ytterligheterna som ofta är avgörande för resultatet.
Det innebär att i praktiken använder man sig av olika standardfunktioner, vanligen normalfördelningen och Weibull-fördelningen. Den brottrisk som man beräknar på detta sätt blir rent teoretisk och därför är metoden egentligen inte användbar för praktisk dimensionering. Även om sannolikhetsteoretiska metoder sålunda inte är användbara för dimensionering i ett enskilt fall, kan de med fördel användas för jämförelser till exempel mellan olika material eller mellan olika konstruktionstyper. Sannolikhetsteoretiska metoder har därför stor betydelse som verktyg för att kalibrera andra, mer förenklade metoder, till exempel partialkoefficientmetoden.
Dimensioneringsregler för bärande byggnadskonstruktioner syftar i första hand till att begränsa risken för att brott i konstruktionen leder till allvarliga personskador. Man ska kunna känna sig trygg när man vistas i byggnaden. Dessutom vill man säkerställa att byggnaden fungerar tillfredsställande vid normal användning, till exempel genom att ställa krav på ett bjälklags styvhet.
Byggnormerna anvisar godtagbara verifikationsmetoder, det vill säga metoder för att bedöma att de ställda kraven är uppfyllda. Normerna anger också vilka förutsättningar beträffande laster, hållfastheter med mera som ska ligga till grund för dimensioneringen.
Elefantenpark, Zürich.
Konstruktioner av KL-trä ska liksom andra konstruktionsmaterial beräknas och dimensioneras enligt gällande normer. Eurokoderna utgör tillsammans med Boverkets föreskriftsserie EKS de svenska reglerna för verifiering av bärförmåga, stadga och beständighet hos byggnadsverk. I EKS anges Sveriges nationellt valda parametrar som gäller vid användningen av Eurokoderna. De nationella valen baseras exempelvis på olika nationella förutsättningar avseende geologi, klimat, levnadssätt och säkerhetsnivåer. Normerna baseras på partialkoefficientmetoden, som är den beräkningsmetod som tillämpas för bärande konstruktioner i de flesta länder i Europa. Metoden innebär att konstruktionerna kontrolleras i två gränstillstånd – brottgränstillståndet och bruksgränstillståndet. I brottgränstillståndet kontrolleras att konstruktionerna har tillräcklig säkerhet mot brott. I bruksgränstillståndet kontrolleras att konstruktionen inte får deformationer av sådan storlek att de inte uppfyller de funktionskrav som ställs på konstruktionerna. Kontroll bör göras även för svikt och vibrationer hos bjälklag.
Dimensionering enligt Eurokoderna förutsätter att:
- Konstruktionerna utformas av kvalificerade och erfarna personer.
- Fabriker, verkstäder och byggarbetsplatser är underkastade tillfredsställande tillverkningskontroll.
- Byggmaterial och produkter används så som föreskrivs i Eurokoderna eller i relevanta material- eller produktbeskrivningar.
- Byggnaden underhålls i omfattning och intervall som kan förväntas för att uppnå avsedd funktion och livslängd.
- Byggnaden används i överensstämmelse med vad som förutsatts vid projekteringen.
