4.5.4 Dimensionering av spikningsplåtar i KL-trä

Publicerad 2017-07-07

Infästningen av väggskiva i grund eller mellan väggskivor kan göras med hjälp av laskar av stålplåt. Laskar med varierande hålmönster, tjocklek och ytbehandling kan beställas av tillverkare som levererar stansade infästningar. Priset är oftast lägst om hålen stansas, vilket betyder att plåttjockleken inte får överskrida håldiametern. Hålen bör vara ungefär 1 mm större än fästdonets ytterdiameter.

Förbandslösning X-RAD
Innovativa förbandslösningar, här i form av X-RAD.

Kontroll och dimensionering av stålplåtar
Den här typen av förband överför tryckande vertikalkraft med hjälp av kontakt mellan KL-träskivan och grunden. Den horisontella kraften FE,y och den eventuella vertikala dragkraften FE,x överförs av spikarna till stålplåten, som för dem vidare till grunden, se figur 4.32. För ingjutna plåtar eller för plåtar som är svetsade mot ingjutna svetsplåtar, betraktas oftast plåten som en fast inspänd konsol i grunden.

Följande brottmoder bör kontrolleras:

  • skjuvning av spikinfästningen i KL-trä
  • klossbrott, se Eurokod 5, bilaga A
  • brott i stålplåten förorsakat av moment, normalkraft och tvärkraft (både bruttotvärsnitt och nettotvärsnitt)
  • knäckning av stålplåt förorsakad av normalkraft.

Vid kontroll av skjuvning av spikinfästningen antas horisontalkraften och den eventuella vertikala dragkraften verka i spikgruppens tyngdpunkt. Den resulterande kraften FE blir då enligt ekvation 4.9:

4.9  \({F_{\rm{E}}} = \sqrt {F_{{\rm{E}},{\rm{x}}}^2 + F_{{\rm{E}},{\rm{y}}}^2} \)

För att bestämma antalet spikar hämtas värden för bärförmågan per fästdon, Fv,Rd enligt Eurokod 5 eller verifierade värden från tillverkare. För spikar med diameter mindre än 8 mm är bärförmågan densamma oberoende av kraftens riktning. Antalet spikar, n, kan då bestämmas enligt ekvation 4.10:

4.10  \(n = \frac{{{F_{\rm{E}}}}}{{{F_{{\rm{v}},{\rm{Rd}}}}}}\)

Om spikarnas centrumavstånd i fiberriktningen sätts till minst 14d behöver man inte begränsa det effektiva antalet spikar i en rad, se Eurokod 5, tabell 8.1. Om standardiserade spikningsplåtar används bestäms avståndet också av plåtens hålmönster.

Klossbrott i förband kan lämpligen kontrolleras enligt Eurokod 5, bilaga A. Om stålplåten belastas med en vertikal och en horisontell kraft, ger horisontalkraftens excentricitet upphov till ett böjmoment. I stålplåtens fast inspända tvärsnitt blir momentet:

4.11  \({M_{\rm{E}}} = {F_{{\rm{E}},{\mathop{\rm y}\nolimits} }} \cdot {e_1}\)

I hålraden med största påkänningen gäller:

4.12  \({M_{\rm{E}}} = {F_{{\rm{E}},{\mathop{\rm y}\nolimits} }} \cdot {e_2}\)

Spänningarna i stålplåtens olika snitt beräknas utgående från momentet och de vertikala och horisontella krafterna. Om stålplåten är tunn, kan det vara nödvändigt att kontrollera risken för knäckning av plåten. Om fästdonens avstånd i stålplåten utförs enligt rekommendationer behöver detta inte kontrolleras. Därför bör avståndet mellan hålen i lasken och dessutom mellan den första hålraden och grunden inte vara större än det minsta av 14t (t är plåttjockleken) eller 200 mm. Infästningen av lasken i grunden ska också kontrolleras.

Kontroll av stålplåtar
Kontroll av stålplåtar görs enligt Eurokod 3 – Dimensionering av stålkonstruktioner. Olika brott kan uppträda i stålplåten, drag-, tryck-, skjuv- och böjbrott, en kombination av dessa samt hålkantbrott men där hålkantbrott med normalt använda dimensioner är ovanligt.

För dragbrott i stålplåt kontrolleras hela tvärsnittet och nettotvärsnittet (del av tvärsnittet som återstår när hålen för fästdonen beaktas). Bärförmågan Npl,Rd för hela tvärsnittet kan beräknas enligt ekvation 4.13:

4.13  \({N_{{\rm{pl}},{\rm{Rd}}}} = \frac{{{f_{\rm{y}}} \cdot A}}{{{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}\)

Bärförmågan Nu,Rd för nettotvärsnittet är:

4.14  \({N_{{\rm{u}},{\rm{Rd}}}} = \frac{{0,9 \cdot {f_\rm u} \cdot {A_{{\rm{net}}}}}}{{{\gamma _{{\rm{M}}2}}}}\)

4.15  \({\gamma _{{\rm{M}}2}} = {\rm max}\left[ {1,1;\;0,9 \cdot \frac{{{f_{\rm{u}}}}}{{{f_{\rm{y}}}}}} \right]\)

där:

fy är sträckgränsen för stålmaterialet.
fu är brottgränsen för stålmaterialet.
A är tvärsnittets bruttoarea för stålplåten.
Anet är tvärsnittets nettoarea för stålplåten (genom en hålrad).
γM0 är partialkoefficienten för materialet, 1,0.

 

 

 

Tryckbrott i stålplåten kontrolleras och bärförmågan vid tryck Nc,Rd beräknas enligt ekvation 4.16:

4.16  \({N_{{\rm{c}},{\rm{Rd}}}} = \frac{{{f_{\rm{y}}} \cdot A}}{{{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}\)

där:

fy är sträckgränsen för stålmaterialet.
A är tvärsnittets bruttoarea för stålplåten.
γM0 är partialkoefficienten för materialet, 1,0.

 

 

Kontroll av buckling av stålplåten behöver inte göras om avståndet mellan fästdonen är mindre än a1 och där a1 kan skrivas som:

4.17  \({{\mathop{\rm a}\nolimits} _1} \le 9t \cdot \varepsilon = 9t\sqrt {\frac{{235}}{{{f_{\rm{y}}}}}} \)

där:

fy är sträckgränsen för stålmaterialet.
t är stålplåtens tjocklek.
ε är en dimensionslös faktor för bestämning av stålplåtens tvärsnittsklass.

 

 

Om avståndet mellan fästdonen är större än a1 kontrolleras plåten genom att plåten betraktas som en tryckt pelare med knäcklängden 0,6a1.

Böjbrott i stålplåten kontrolleras och bärförmågan Mc,Rd vid böjning då tvärsnittet blir fullständigt plastiskt beräknas enligt ekvation 4.18, för moment kring en tyngdpunktsaxel för ett tvärsnitt:

4.18  \({M_{{\rm{c}},{\rm{Rd}}}} = \frac{{{W_{{\rm{pl}}}} \cdot {f_{\rm{y}}}}}{{{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}\)

där:

Wpl är det plastiska böjmotståndet för stålplåten.
fy är sträckgränsen för stålmaterialet.
γM0 är partialkoefficienten för materialet, 1,0.

 

 

För ett rektangulärt tvärsnitt fås:

4.19  \({W_{{\rm{pl}}}} = \frac{{b \cdot {h^2}}}{4}\)

där:

h är tvärsnittets höjd.
b är tvärsnittets bredd.

 

 

Hålens inverkan i den tryckta zonen behöver inte beaktas om hålen är fyllda med fästdon. I den dragna zonen behöver inte hålen beaktas så länge följande uppfylls:

4.20  \(\frac{{{A_{{\rm{net}}}} \cdot 0,9 \cdot {f_{\rm{u}}}}}{{{\gamma _{{\rm{M}}2}}}} \ge \frac{{A \cdot {f_{\rm{y}}}}}{{{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}\)

4.21  \({\gamma _{{\rm{M}}2}} = {\rm{max}}\left[ {1,1;\;0,9 \cdot \frac{{{f_{\rm{u}}}}}{{{f_{\rm{y}}}}}} \right]\)

där:

fy är sträckgränsen för stålmaterialet.
fu är brottgränsen för stålmaterialet.
A är tvärsnittets bruttoarea för stålplåten.
Anet är tvärsnittets nettoarea för stålplåten (genom en hålrad).
γM0 är partialkoefficienten för materialet, 1,0.

 

 

 

Skjuvbrott i stålplåten kontrolleras och tvärkraftsbärförmågan Vc,Rd beräknas enligt ekvation 4.22 om hela tvärsnittet blir fullständigt plastiskt:

4.22  \({V_{{\rm{c}},{\rm{Rd}}}} = {V_{{\rm{pl}},{\rm{Rd}}}} = \frac{{{A_{\rm{v}}}\left( {{f_{\rm{y}}}/\sqrt 3 } \right)}}{{{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}\)

där:

fy är sträckgränsen för stålmaterialet.
Av är tvärsnittets skjuvarea för stålplåten.
γM0 är partialkoefficienten för materialet, 1,0.

 

 

Brottkriterium enligt ekvation 4.23 kan användas när stålplåten utsätts för samtidigt verkande normalkrafter och tvärkrafter:

4.23  \({\left( {\frac{{{\sigma _{{\rm{x}},{\rm{Ed}}}}}}{{{f_{\rm{y}}}/{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}} \right)^2} + {\left( {\frac{{{\sigma _{y,{\rm{Ed}}}}}}{{{f_{\rm{y}}}/{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}} \right)^2} - \left( {\frac{{{\sigma _{{\rm{x}},{\rm{Ed}}}}}}{{{f_{\rm{y}}}/{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}} \right)\left( {\frac{{{\sigma _{y,{\rm{Ed}}}}}}{{{f_{\rm{y}}}/{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}} \right) + 3\left( {\frac{{{\tau _{{\rm{Ed}}}}}}{{{f_{\rm{y}}}/{\gamma _{{\rm{M}}0}}}}} \right) \le 1\)

där:

σx,Ed är dimensioneringsvärdet för normalspänningen i stålplåtens längdriktning.
σy,Ed är dimensioneringsvärdet för normalspänningen vinkelrätt mot stålplåtens längdriktning.
τEd är dimensioneringsvärdet för skjuvspänningen.
fy är sträckgränsen för stålmaterialet.
γM0 är partialkoefficienten för materialet, 1,0.

 

 

 

Figur 4.32
Figur 4.32 Infästning av KL-träväggskiva med laskar av stålplåt. Schematisk bild. Laskarna kan fästas med spikar eller träskruvar.

Om TräGuiden

TräGuiden tillhandahåller information om trä och träbyggande. Webbsidan drivs av Svenskt Trä, en del av Skogsindustrierna, och utgör med sina nära en miljon besökare per år ett viktigt informationsnav för byggande i Sverige.

TräGuiden beskriver tekniska lösningar för träbyggande samt innehåller information om trämaterialets egenskaper. TräGuidens innehåll av illustrationer och konstruktionslösningar kan fritt skrivas ut eller delas med andra.

Det finns också nedladdningsbara ritningar i CAD-format på TräGuiden.

Klicka här för sajtkarta

Stäng sajtkarta

Prenumerera på TräGuidens
populära nyhetsbrev

Vi värnar om personlig integritet vilket innebär att dina personuppgifter alltid hanteras på ett ansvarsfullt sätt. Genom att klicka på skicka lämnar du ditt samtycke.
Läs vår integritetspolicy.

På din mobil fungerar TräGuiden bäst i stående läge.Ok

Hantera dina pins

Hantera pins fungerar bäst om du inte är i privat/inkognitoläge. OBS! Dina pins sparas i datorns lokala minne.
Åtgärder som innebär raderande av kakor på datorn kan ofta även medföra att det lokala minnet rensas med följden att dina sparade pins försvinner.

Du har inga sparade pins

Hantera pins fungerar bäst om du inte är i privat/inkognitoläge. OBS! Dina pins sparas i datorns lokala minne.
Åtgärder som innebär raderande av kakor på datorn kan ofta även medföra att det lokala minnet rensas med följden att dina sparade pins försvinner.

pin

Du vet väl att du kan spara sidor till senare. Samla här pins för de sidor du besöker ofta och enkelt vill kunna återkomma till.

  • Lägg till
  • Du har redan lagt till den här sidan.

Skicka pins

Ett enkelt sätt att spara dina pins är att maila dem

Du har nu skickat dina pins!

Något gick fel. Kontrollera e-postadressen och prova igen.

Dela sidan