Svenskt Trä Logo

10.4.1 Laster och dimensionerande krafter i takskivan

Publicerad 2021-11-02

I detta exempel görs dimensionering med snölast som huvudlast.

Dimensionerande utböjande kraft på överram på grund av vindlast mot gavel

Vindlast mot gavel vid takfot:

\(q_{\mathrm{v},\mathrm{takfot}}=\displaystyle \frac{\gamma_{\mathrm{Q}}\cdot \gamma_{\mathrm{d}}\cdot {q_{\mathrm{v}\mathrm{k}}\cdot C_{\mathrm{p}\mathrm{e}}\cdot h_{\mathrm{t}\mathrm{a}\mathrm{k}\mathrm{f}\mathrm{o}\mathrm{t}}}}{2}\cdot\psi_{0}=\)

\(=\displaystyle \frac{1,50\cdot 0,91\cdot 0,46\cdot 0,80\cdot 0,40}{2}\cdot 0,3=0,03\mathrm{k}\mathrm{N}/\mathrm{m}\)

Vindlast mot gavel vid nock:

\(q_{\mathrm{v},\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{c}\mathrm{k}}=\displaystyle \frac{\gamma_{\mathrm{Q}}\cdot\gamma_{\mathrm{d}}\cdot q_{\mathrm{v},\mathrm{k}}\cdot C_{\mathrm{p}\mathrm{e}}\cdot h_{\mathrm{n}\mathrm{o}\mathrm{c}\mathrm{k}}}{2}\cdot\psi_{0}=\)

\(=\displaystyle \frac{1,50\cdot 0,91\cdot 0,46\cdot 0,80\cdot 2,40}{2}\cdot 0,3=0,18\mathrm{k}\mathrm{N}/\mathrm{m}\)

Lasten längs takskivans kant sätts till:

\(q_{\mathrm{v}}=(0,03+0,18)/2=0,11\mathrm{k}\mathrm{N}/\mathrm{m}\)

Stabiliserande takskiva väljs inom området 2 ∙ BsLs ≤ 6 ∙ Bs.
Bredden av takskivan väljs till Bs = 3 ∙ 1,2 = 3,6 meter.

Dimensionerande utböjande kraft på överram på grund av normalkraft och snedställning

Takskivans infästning i överram förhindrar utböjning av överram i veka riktningen och dimensionerande utböjande last kan skrivas som:

\(q_{\mathrm{d}}=q_{1,\mathrm{d}}+q_{2,\mathrm{d}}=(\displaystyle \frac{k_{\int}\cdot n}{k_{\mathrm{f},3}\cdot l_{\ddot{\mathrm{o}}\mathrm{v}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{m}}}\cdot N_{\mathrm{d}}+n\tan\varphi\cdot q_{\mathrm{z},\mathrm{d}})\)

För överram blir den utböjande lasten på grund av normalkraft, per takstol:

\(q_{1,\mathrm{d}}=\displaystyle \frac{k_{l}}{k_{\mathrm{f},3}\cdot l_{\ddot{\mathrm{o}}\mathrm{v}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{m}}}\cdot N_{\mathrm{d}}=\frac{1,0\cdot 124}{30\cdot 8,24}=0,50\mathrm{k}\mathrm{N}/\mathrm{m}\)

Nd hämtas från takstolsberäkning eller via överslagsberäkning.

För överram blir den utböjande lasten på grund av snedställning per takstol vid maximal snedställning av 20 mm med takstolshöjden 2,4 m:

\(\displaystyle \tan\varphi=\frac{20}{2400}=0,0083\)

\(q_{2,\mathrm{d}}=\tan\varphi\cdot q_{\mathrm{s},\mathrm{d}}=0,0083 \cdot 4,0=0,03\mathrm{k}\mathrm{N}/\mathrm{m}\)

varav lasten på överram fås enligt:

\(q_{\mathrm{s},\mathrm{d}}=\mathrm{c}\cdot(\mu_{5}\cdot \gamma_{\mathrm{Q}}\cdot \gamma_{\mathrm{d}}\cdot q_{\mathrm{s},\mathrm{k}}+\xi\cdot\gamma_{\mathrm{G},\mathrm{j}}\cdot\gamma_{\mathrm{d}}\cdot q_{\mathrm{G},\mathrm{k}})=\)

\(=1,2\cdot(1,1\cdot 1,5\cdot 0,91\cdot 2,0+0,89\cdot 1,35\cdot 0,91\cdot 0,3)=4,0\mathrm{k}\mathrm{N}/\mathrm{m}\)

Den totala horisontella lasten på takstolarnas överramar tas upp av två takskivor, en i varje gavel, med bredden 3,6 m, se figur 10.6.

Stabiliserande takskivor för vind mot gavel
Figur 10.6 Stabiliserande takskivor för vind mot gavel.

Dimensionerande krafter i takskivan

Takskivan betraktas som en inspänd balk med bredden 3,6 meter och skivan tar upp last av tre takstolsfack, se figur 10.6:

\(q_{\mathrm{d},\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{t}}=q_{\mathrm{v}}+3(q_{1,\mathrm{d}}+q_{2,\mathrm{d}})=0,11+3(0,50+0,03)=1,7\mathrm{k}\mathrm{N}/\mathrm{m}\)

Maximalt böjmoment då skivan betraktas som konsol:

\(M_{\mathrm{y},\mathrm{d}}=\displaystyle \frac{q_{\mathrm{d},\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{t}}\cdot l_{\ddot{\mathrm{o}}\mathrm{v}\mathrm{e} \mathrm{rram}}^{2}}=\frac{1,7\cdot 8,24^{2}}{2}=57,7\mathrm{k}\mathrm{N}\mathrm{m}\)

Maximala tillägg för drag­ och tryckkrafter i kantbalkar:

\(\displaystyle \Delta N_{\mathrm{t},\mathrm{d}}=\Delta N_{\mathrm{c},\mathrm{d}}=\frac{M_{\mathrm{y},\mathrm{d}}}{B_{\mathrm{s}}}=\frac{57,7}{3,6}=16,0\mathrm{k}\mathrm{N}\)

Maximal tvärkraft:

\(V_{\mathrm{d}}=q_{\mathrm{d},\mathrm{t}\mathrm{o}\mathrm{t}}\cdot l_{\ddot{\mathrm{o}}\mathrm{v}\mathrm{e}\mathrm{r}\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{m}}=1,7\cdot 8,24=14,0\mathrm{k}\mathrm{N}\)

Maximal skjuvkraft per meter:

\(V_{\max,\mathrm{d}}=\displaystyle \frac{V_{\mathrm{d}}}{B_{\mathrm{s}}}=\frac{14,0}{3,6}=3,9\mathrm{k}\mathrm{N}/\mathrm{m}\)

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