9.2 Preliminär dimensionering av treledstakstol med dragband av stål utsatt för jämnt fördelad last

Vid den preliminära dimensioneringen är följande variabler i allmänhet kända:

• Jämnt fördelad dimensionerande last q_d (symmetrisk). Beträffande snölasten är det på säkra sidan att räkna med läsidans last jämnt fördelad över hela taket.
• Taklutning α (normalt ≥ 14°).
• Spännvidd l (normalt ≤ 50 m).

Dessutom är alla dimensionerande hållfasthetsvärden för materialen kända, eftersom de beror på den valda hållfasthetsklassen, till exempel GL30c för limträ.

Den preliminära dimensioneringen omfattar en uppskattning av tvärsnittsdimensionerna för balkarna och dragbandet.

Överramens bredd, b
För att minska problemen med vippning, i synnerhet under montageskedet, bör balkens bredd väljas mellan:

9.12    \(b \approx \frac{l}{{200}} - \frac{l}{{170}}\)

Överramens höjd, h
I allmänhet väljs avståndet mellan takåsarna så att knäckning vinkelrätt mot takstolens eget plan inte sker (normalt: c ≤ 2,4 m). I dessa fall och för konstruktioner belastade med jämnt fördelad dimensionerande last, q_d, med kortaste lastvaraktighet medellång last samt i klimatklass 1 och 2, vilket betyder att k_mod = 0,8, kan balkens höjd uppskattas enligt följande (dimensioner i mm och krafter i N):

9.13     \(\left\{ \begin{array}{l} h \approx \frac{{{k_1}}}{2} + \frac{1}{2} \cdot \sqrt {{k_1}^2 + 4 \cdot {k_2}} \\ \rm där:\\ {k_1} = \frac{{{q_\rm d} \cdot l}}{{54 \cdot b \cdot \sin \alpha }}\\ {k_2} = \frac{{{q_\rm d} \cdot {l^2}}}{{102 \cdot b}} \end{array} \right.\)

Dragbandets tvärsnittsarea, A_s
I allmänhet gäller att de horisontella deformationerna ska begränsas och därför bör stålsorter med mycket hög hållfasthet inte behöva användas. Inte heller stålsorter med för liten draghållfasthet bör användas eftersom det är svårt att gänga deras ändar med godtagbar kvalitet. Stålsorter som har en sträckgräns, f_y, mellan 355 och 600 MPa är att föredra. Den erforderliga effektiva (eller nominella) tvärsnittsarean på det gängade dragbandet kan bestämmas enligt följande:

9.14    \({A_\rm s} \approx \frac{{{q_\rm d} \cdot {l^2}}}{{8 \cdot f}} \cdot \frac{{1,4}}{{{f_{\rm ub}}}}\)

där f_ub är dragbandets brottgräns.

Ridhus, Sätra.

Figur 9.5 Typisk treledstakstol med dragband av stål.