I de fall de medverkar i stabiliseringen av stommen påverkas de även av horisontella laster, som ger skjuvkrafter i väggens plan. Snedställning av vertikala bärverk ska beaktas.
Ytterväggar, bärande såväl som icke bärande, ska dessutom dimensioneras för horisontella laster från personer, till exempel vid trängsel, och från vindtryck. Dessa verkar vinkelrätt mot väggens plan och ger upphov till böjande moment.
Beräkning av lastvärden
Vilka lastvärden man ska räkna med och hur olika laster ska kombineras med varandra anges i gällande normer, till exempel i eurokoder. Vid dimensionering i brottgränstillståndet är normalt lastkombination enligt ekvationen 6.10b i Eurokod (SS-EN 1990) avgörande. Dimensionerande lasteffekt Ed av lastkombinationen beräknas enligt följande principuttryck:
Vilka lastvärden man ska räkna med och hur olika laster ska kombineras med varandra anges i gällande normer, till exempel i eurokoder. Vid dimensionering i brottgränstillståndet är normalt lastkombination enligt ekvationen 6.10b i Eurokod (SS-EN 1990) avgörande. Dimensionerande lasteffekt Ed av lastkombinationen beräknas enligt följande principuttryck:
\(E_\text{d}\displaystyle = \gamma_\text{d} \cdot 0,89 \cdot 1,35 \cdot G_\text{k} + \gamma_\text{d} \cdot 1,5 \cdot Q_{k1}
+ \sum^n_\text{i=2}\gamma_\text{d} \cdot 1,5 \cdot \Psi_\text{0i}\cdot Q_\text{ki}\)
där Gk = lasteffekter av permanenta laster
Qk1 = lasteffekt av huvudlasten
ΣΨ0iQki = lasteffekter av övriga variabla laster.
Tre alternativ kan vara aktuella i lastkombinationen:
- snölast är huvudlast
- nyttig last på bjälklag är huvudlast
- vindlasten är huvudlast.
Bärförmåga
Bärförmåga och styvhet hos regelväggar med trästomme beräknas i allmänhet utgående från att normalkrafter och böjande moment enbart tas upp av väggreglarna och att panel eller beklädnadsskivor endast medverkar genom att förhindra att reglarna vippar eller knäcker ut i väggplanet.
Knäckning kan också förhindras av korsande reglar om sådana finns. Reglarnas knäcklängd antas vara lika med våningshöjden och man bortser från eventuella inspänningseffekter.
Säkerheten hos ytterväggar, som påverkas av samtidigt verkande moment och normalkraft, kontrolleras enligt Eurokod 5. I praktiken räcker det ofta att kontrollera vissa särskilt ansträngda delar, till exempel partier kring större öppningar som fönster och dörrar.
Dimensionerande hållfasthetsvärden i formlerna för centriskt tryck, anliggningstryck och böjning bestäms enligt Eurokod 5 med hänsyn till kortvarigaste lasttyp i lastkombinationen och klimatklass.
Centriskt tryck och anliggning
Dimensionerande bärförmåga Rc,0,d för enskild regel är med avseende på centriskt tryck:
Rc,0,d=kcΑƒc,0,d
där
kc= reduktionsfaktor med hänsyn till knäckning
Α = tvärsnittsarean
ƒc,0,d= dimensionerande värde på hållfasthet vid tryck i fiberriktningen.
Reduktionsfaktorn kc är härledd under förutsättning att initialkrokigheten är högst 1/300-del av stångens längd, vilket är ett strängare krav än det som gäller enligt regler för konstruktionsvirke. Reglar i bärande väggar ska därför kontrolleras med avseende på rakhet.
Anliggningstryck
Bärförmågan Rc,90,d är för enskild regel med avseende på anliggningstryck mot syllen:
Rc,90,d=kc,90Αƒc,90,d
där
kc,90 = förhöjningsfaktorn vid sylltryck
Α = tvärsnittsarean
ƒc,90,d = dimensionerande värde på hållfastheten vid tryck vinkelrätt mot fiberriktningen.
Böjning
Dimensionerande bärförmåga Rm,d är för enskild regel med avseende på böjning:
Rm,d=kcritWƒm,d
där
kcrit = reduktionsfaktor med hänsyn till vippning
W = böjmotstånd enligt elasticitetsteorin
ƒm,d = dimensionerande värde på hållfastheten vid böjning.
Laster
Lasterna delas in efter varaktighet i olika lastvarighetsklasser. P är permanent last. Av de variabla lasterna har lasttyp L (lång) längst varaktighet och M (medel) (till exempel nyttig last av inredning och personer eller snölast) längre varaktighet än S (kort) (till exempel vindlast). I lastkombinationer där vindlasten är huvudlast är denna kortvarigast, det vill säga hållfasthetsvärdet bestäms med utgångspunkt från denna. I övriga lastkombinationer är snölast eller nyttig last på bjälklag kortvarigast och båda tillhör lastvarighetsklass medel.
Klimatklasser
Klimatklass 1 karakteriseras av en fuktkvot i materialen svarande mot en temperatur av 20°C och en relativ luftfuktighet som överskrider 65 % endast några få veckor per år.
Medelfuktkvoten i de flesta barrträslagen överskrider inte 12 % i Klimatklass 1.
Exempel: Ytterväggskonstruktioner som omger varaktigt uppvärmda lokaler och som är skyddade med tät, ventilerad ytterbeklädnad.
Klimatklass 2 karakteriseras av en fuktkvot i materialen svarande mot en temperatur av 20°C och en relativ luftfuktighet som överskrider 85 % endast några få veckor per år.
Medelfuktkvoten i de flesta barrträslagen överskrider inte 20 % i Klimatklass 2.
Exempel: Väggar i byggnader som åtminstone tidvis är ouppvärmda, till exempel fritidshus och vissa lagerbyggnader, räknas till klimatklass 2.
I moderna, högisolerande väggar kan det i vissa sammanhang vara motiverat att hänföra de inre delarna till klimatklass 1, medan de yttre delarna hänförs till klass 2. Det gäller till exempel vid deformationsberäkningar. Vid bestämning av hållfasthetsvärden gör man dock ingen åtskillnad mellan klimatklasserna 1 och 2.
Inspänning
Dimensioneringen av träreglar innebär i många fall en onödigt kraftig överdimensionering. I praktiken finns till exempel alltid en viss inspänning i anslutande konstruktioner. För ytterväggar, där väggtjockleken som regel bestäms av isoleringskraven kan denna inspänning vara betydande. Härtill kommer inverkan av beklädnadsskivor med en avsevärd bärförmåga som inte utnyttjas beräkningsmässigt. Det finns därför goda möjligheter att bättre utnyttja träregelväggens verkliga bärförmåga i konstruktioner där detta är önskvärt och ekonomiskt motiverat. Men då måste man göra förfinade beräkningar som beaktar dessa faktorer, eller genomföra en typprovning.
Avväxling
Laster över en öppning måste avväxlas och föras över till angränsande delar av väggen. De väggreglar som måste tas bort för att ge plats för öppningen, placerar man vanligtvis som förstärkning på ömse sidor om öppningen. Om detta innebär väsentligt lägre påkänningar i dessa reglar än i övriga bör man välja klenare virkesdimensioner. Skälet är att en alltför ojämn belastning på reglarna kan leda till ojämna långtidsdeformationer.
Avväxlingar över flera regelfack utförs enklast med lådbalkar av K-plywood som spiklimmas till flänsar av konstruktionsvirke. En sådan balk kan enkelt utföras med överhöjning, till exempel motsvarande den nedböjning balken kommer att få i bruksstadiet. Konstruktionshöjden för avväxlingar ovanför fönster är oftast begränsad till 300–400 mm. Om öppningarna är stora och har en längd som överskrider 3 600 mm kan andra lösningar än spiklimmade lådbalkar bli nödvändiga. En möjlighet är limträbalkar, som har stor bärförmåga och enkelt kan anslutas till angränsande konstruktionsdelar. I motsats till en stålbalk ger limträbalken bara en begränsad köldbrygga. Den kan fås med lämplig överhöjning så att den är rak under normal belastning.
Bild 1. En avväxlingsbalk över ett fönster- eller dörrparti fordrar i vissa fall stödreglar för att inte tillåtet upplagstryck ska överskridas. I träväggar används balkar av konstruktionsvirke, fanerträ (LVL) eller limträ till avväxlingar.
Skivverkan
En regelvägg med skivbeklädnad på den ena eller på bägge sidor har avsevärd bärförmåga och styvhet för laster i väggens plan. Denna egenskap utnyttjas ofta för att stabilisera byggnaden. För större byggnader måste bärförmågan kontrolleras, till exempel genom beräkning enligt den metod som beskrivs i boken Dimensionering av träkonstruktioner. För normala småhus vet man av erfarenhet att stabiliteten är tillräcklig om samtliga ytterväggar har skivbeklädnad på åtminstone ena sidan.
Utformning av reglar
Vanliga regeldimensioner i bärande väggar är 45x95–220. För ytterväggar är ofta isoleringskraven avgörande för valet av regeldimension. Vid krav på stora isolertjocklekar, större än 220 mm, kan man med fördel utföra väggen med korsande regelsystem, skalväggar eller lättreglar. De senare är sammansatta av flera material, oftast med I-tvärsnitt där flänsarna är av konstruktionsvirke och liv av träbaserat skivmaterial.
En träregelvägg med korsande regelverk har fördelen att ångspärren kan placeras mellan de båda isolerskikten utan risk för kondens på ångspärren. Då kan också elinstallationer och liknande läggas i det inre isoleringsskiktet innanför ångspärren. Därmed förblir tätningen oskadad och hel. Genomgående köldbryggor elimineras nästan helt. Dessutom täcker värmeisoleringens skarvar i de båda skikten varandra och en mer homogen värmeisolering uppnås. Det kräver dock noggrann kontroll av respektive skikt. En genomgående springa i det underliggande tjockare skiktet kan få allvarliga konsekvenser för värmeisoleringen. En grov uppskattning av mängden isolering innanför respektive utanför ångspärren är att värmemotståndet utanför ångspärren bör vara minst dubbelt så stort som det innanför.
Bild 2. De vanligaste regeldimensionerna i bärande vägg är 45x95, 45x120, 45x145, 45x170, 45x195 och 45x220.
Bild 3. Alternativ till massiva träreglar är lättreglar med enkelt liv eller "reglar" av limträ.
Bild 4. Korsande regelverk används dels för att utöka väggtjockleken vid användande av reglar av massivt trä, dels för att flytta ångspärrens läge in i väggen så att installationer inte riskerar att skada den.
Ljudisolering
Invändiga bärande skiljeväggar som fungerar som stöd för bjälklaget bör föras upp till bjälklaget. Det är viktigt att den bärande väggen isoleras och kläs in med två lager skivor för att begränsa utstrålning från den bärande väggen.
Bild 5. Bärande vägg bör isoleras och kläs med två lager skivor för att begränsa utstrålningen från den bärande väggen.
