8.3 Beräkning av krafter i stänger och förband

Publicerad 2017-01-19

Ett felfritt fackverk kan beskrivas som ett statiskt system med ”perfekta” momentfria leder i varje knutpunkt, ingen excentricitet i knutpunkterna och endast ”punktlaster” i knutpunkterna, se figur 8.12. I en sådan modell förekommer endast axialkrafter i stängerna och inga moment respektive tvärkrafter.

I träkonstruktioner förekommer mycket sällan sådana idealförhållanden. Till exempel förorsakar förbanden en viss rotationsstyvhet. Dessutom sker en viss förskjutning i förbanden. För övrigt är både över- och underramen oftast kontinuerliga konstruktionsdelar och inte ledade i skärningspunkterna med livstängerna. En mera utvecklad beräkningsmodell förutsätter att knutpunkterna fungerar som fjädrar i relation till rotation och förskjutning, se figur 8.13.

En noggrann uppskattning av förbandets styvhet i relation till rotation och förskjutning är nästan omöjlig att göra i praktiken. Därför rekommenderas att ett övre och ett undre gränsfall analyseras, nämligen: ett statiskt system med livstängerna ledat infästade, figur 8.14 a), eller ett statiskt system med livstängerna fast inspända i ramstängerna, figur 8.14 b).

Dimensioneringen av stängerna kan utföras så att man väljer det mest kritiska spänningsförhållandet av fallen a) och b) i figur 8.14.

Stängerna kan vara enkla eller sammansatta. Ofta kombineras dubbla ramstänger med enkla livstänger. Tryckta limträstänger kombineras ibland med dragna stänger av stål, se figur 8.19.

Vid dimensionering av de dragna stängerna ska man beakta tvärsnittsareans reduktion på grund av skruvhål och motsvarande. Utrymmesbehovet för knutförbanden är ofta kritiskt för stängernas storlek.

Normalt dimensioneras knutförbanden endast för axiella krafter. Man borde ändå öka de beräknade axialkrafterna med ungefär 10 – 15 procent för att beakta en möjlig (oplanerad) excentricitet och böjstyvhet i förbandet.

Knäckning av tryckta stänger
Tryckta stänger och stänger som utsätts både för tryckkraft och för böjmoment, vanligen fackverkets överram, ska dimensioneras enligt avsnitt Raka balkar och pelare. Knäckningsrisken både i och ut ur fackverkets plan ska beaktas.

För ramstängerna och för livstängernas knäckning ut ur planet kan knäcklängden lcr antas vara lika med systemlängden l. Systemlängden i planet är avståndet mellan knutpunkterna. Vid knäckning ut ur planet är systemlängden avståndet mellan punkter som är stagade i tvärled.

Vid dimensionering av livstängerna mot knäckning i plan kan en kortare knäcklängd än systemlängden användas, om förbanden är sådana att en viss inspänning kan antas. Om knutpunkten till exempel består av en grupp fästdon av dymlingstyp, se figur 8.16 b) och 8.17, kan knäcklängden lcr, för knäckning i planet, för livstänger antas vara 0,9 · l.

När rotation i förbandet är möjligt, till exempel i ett förband med ett fästdon av dymlingstyp, tillämpas vanligtvis värdet 1,0. Se figur 8.18.

För att reducera knäcklängden vid knäckning ut ur planet kan man staga stängerna, som visas i figur 8.15 b) och c). För ett tak med en stagning av typ A som visas i figur 8.15, definieras stagningspunkterna av de takåsar som är fästade i de orörliga knutarna. För ett tak med en stagning av typ B, kan överramen knäckas ut ur planet längs några av fackverkets livfält. Man ska observera att också underramen kan knäckas om vindsuget blir större än den permanenta lasten.


Figur 8.12
Schematisk framställning av ett ”idealt” fackverk belastad endast i de ledade knutpunkterna.

 


Figur 8.13
En utvecklad modell för fackverk med knutpunkter som fungerar som fjädrar i relation till rotation och förskjutning.

 


Figur 8.14
Statiska system som bör analyseras när man uppskattar gränsvärden för stångkrafter och moment. Båda fackverken har kontinuerliga ramstänger. a) Fackverk med ledade livstänger, b) fackverk med fast inspända livstänger.

Symbolerna som i figur 8.15.

 


Figur 8.15
Exempel på hur man uppskattar den teoretiska knäcklängden för fackverksstänger.

 


Figur 8.16
a) Fackverksknutpunkt med utanpåliggande stålplåtar fästade med skruvar.
b) Fackverksknutpunkt med inslitsade plåtar och dymlingar.

 

Tabell 8.1  Fackverksstängernas knäcklängder.

Stång Knäcklängd lcr
I plan Ut ur plan
Överram a aout,1 eller aout,2
Vertikal b 1)
Diagonal c 2)

1) För knutpunkter med till exempel en grupp av fästdon av dymlingstyp, lcr = 0,9 · b.
2) För knutpunkter med till exempel en grupp av fästdon av dymlingstyp, lcr = 0,9 · c.

Symbolerna som i figur 8.15.

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