6.3 Förankring av takstolar

Takstolarna ska förankras i underliggande konstruktion för att kunna ta upp:

• Vertikala krafter från dragband eller snedsträva.
• Horisontella krafter från dragband eller snedsträva.
• Vertikala krafter från vindlast.

Förankringen kan ske med dragband, vinkelbeslag, universalskruv

eller med gaffelankare. Kraften förs därefter ner till grunden via väggarna. De största förankringskrafterna kommer vanligtvis att uppstå vid första takstolsinfästningen, där vertikala kraften från dragbandet och vindens sugkraft samverkar. Förankring till grund och hammarband tas inte upp i Takstolshandbok.

Stabiliserande dragband eller snedsträva

När takkonstruktionens stabilitet utgörs av vindkryss ska dragbandet förankras till underliggande konstruktion och den vertikala kraften är vanligtvis dimensionerande. Förankringsbehovet bestäms av:

• Dragbandets eller snedsträvans dimensionerande laster.
• Dragbandets eller snedsträvans lutning i takets plan.
• Byggnadens taklutning.

Vid dimensionering av dragband beräknas och kontrolleras erforderlig kapacitet. Förankringsbehovet vertikalt och horisontellt kan fast­ ställas genom omvandling av dragbandets dimensionerande krafter, se figur 6.10.

Figur 6.10 Definitioner.

Tabell 6.2 Dimensionerande krafter i olika riktningar baserade på dragbandens dimensionerande kapacitet.

 

Taklutning, α			Dragband 2,0 × 40 mm Fdia = 15 kN			Dragband 2,0 × 60 mm Fdia = 22,5 kN
			Dragbandets lutning, β			Dragbandets lutning, β
			30°	35°	40°	30°	35°	40°
14°	Fdia,0	(kN)	7,5	8,6	9,6	11,3	12,9	14,4
	Fdia,y	(kN)	13,0	12,3	11,5	19,5	18,5	17,3
	Fdia,z	(kN)	1,8	2,1	2,3	2,7	3,2	3,5
18°	Fdia,0	(kN)	7,5	8,6	9,6	11,3	12,9	14,4
	Fdia,y	(kN)	13,0	12,3	11,5	19,5	18,5	17,3
	Fdia,z	(kN)	2,3	2,7	3,0	3,5	4,1	4,5
27°	Fdia,0	(kN)	7,5	8,6	9,6	11,3	12,9	14,4
	Fdia,y	(kN)	13,0	12,3	11,5	19,5	18,5	17,3
	Fdia,z	(kN)	3,4	3,9	4,4	5,1	5,9	6,6
30°	Fdia,0	(kN)	7,5	8,6	9,6	11,3	12,9	14,4
	Fdia,y	(kN)	13,0	12,3	11,5	19,5	18,5	17,3
	Fdia,z	(kN)	3,7	4,3	4,8	5,6	6,5	7,2

Krafter i olika riktningar fås enligt:

\( F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a},0}=F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a}}\cdot\sin\beta\)

\( F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a},\mathrm{y}}=F_{\mathrm{d}\mathrm{j}\mathrm{a}}\cdot\cos\beta\)

\( F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a},\mathrm{z}}=F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a}}\cdot\sin\beta\cdot\sin\alpha\)

\( F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a},\mathrm{x}}=F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a}}\cdot\sin\beta\cdot\cos\alpha\)

där:

α           är takets lutning i förhållande till horisontalplanet.
β           är dragbandets lutning i takplanet.
F_dia       är aktuell kraft i dragbandet.
F_dia,0     är kraften verkande i takfallets riktning.
F_dia,y     är kraften verkande parallellt med hammarbandet.
F_dia,z     är kraften verkande i väggens vertikala riktning.
F_dia,x     är kraften verkande i underramens riktning.

I tabell 6.2 framgår förankringsbehovet för ett antal olika taklutningar och lutningar av dragband vid fullt utnyttjande av dragbandets kapacitet.

Vindsug

Förankringsbehovet för taket på en byggnad fås vid dimensionering av takstolen. De största och minsta upplagsreaktionerna för varje enskild takstol samt erforderliga upplagsbredder fås från beräkningarna. Nedan presenterade förankringsbehov, F_wind, för tak på en byggnad, ger en översikt av vilka förankringskrafter som kan vara aktuella för olika takkonstruktioner. Tabellerna 6.3 och 6.4 bör enbart användas vid förprojektering.

Infästning till hammarband med vinkelbeslag med uppressad förstärkning.

Tabell 6.3 Exempel på förankringsbehov, sug, för de tre yttersta takstolarna per stöd för en byggnad med takbredd av 10 meter, lätt tak (0,25 kN/m²) med utvändiga panelbrädor på gavel (0,25 kN/m²). Förankring 1 är placerad vid takstol 1, gaveltakstol. Följande takstolar med centrumavstånd, c = 1 200 mm, vindlast 26 m/s, h anger byggnadshöjd. Takutsprång 0,4 meter. Exemplet avser vind mot gavel och takskivan har betraktats som lastfördelande.

Upplagsreaktion Fwind kN/stöd
Terrängtyp	II, h ≤ 8 m			III, h ≤ 8 m			II, h ≤ 16 m			II, h ≤ 24 m
Taklutning	Takstol			Takstol			Takstol			Takstol
	1	2	≥ 3	1	2	≥ 3	1	2	≥ 3	1	2	≥ 3
14°	−7,2	0,1	−0,2	−4,7	0	1	−9	0,6	−1	−10,1	1,2	−1,6
18°	−6,3	0	−0,1	−4	0	1,1	−8	0,6	−1	−9,1	1,1	−1,6
27°	−5,6	0	−0,1	−3,5	0,1	1,1	−7,1	0,6	−1,1	−8,1	1,1	−1,7
45°	2,5	6,3	5,6	2,5	6,3	5,6	2,5	6,3	5,6	2,5	6,3	5,6

Negativt tal innebär lyft i förankringsbeslaget.

Tabell 6.4 Justering av värden för tungt tak, 0,65 kN/m².

Justering vid tungt tak (0,65 kN/m2), kN
Taklutning	Takstol
	1	2	≥ 3
14°	3	5,9	6,5
18°	2,9	6	6,6
27°	3,2	6,5	7,1
45°	3,9	8,1	9

 

Figur 6.11 Mått takstol som använts till underlag för tabeller.

Tabellerna 6.3 och 6.4 omfattar tak med spännvidd 10 meter enligt figur 6.11. Resultaten presenteras i tabell 6.3 och för tungt tak kan resultaten justeras med värden enligt tabell 6.4. Behovet kan anses vara proportionellt mot byggnadens takbredd. Behovet är beräknat för aktuellt vindsug minskat med takets egenvikt. Kraften i förankring av takstol med beteckning ett är beräknat för en förankring placerad direkt innanför gavelväggen i första takstolen. Gavelspetsens utförande och infästning till första takstolen kan bidra till att minska den vertikala lasten i infästningen.

Kapacitet dragband och infästningar

Dragbanden och ankarspikarnas respektive ankarskruvarnas kapacitet bestäms av stålets kvalitet och typ av spik eller skruv, se även kapitel 3, Takstolar. När kraften i dragbandet är känd är det möjligt att välja dragbandstyp och beräkna hur många ankarspik eller ankarskruv som behövs.

Observera att hänsyn måste tas till inbördes avstånd mellan ankarspik och ankarskruv samt kantavstånd. Varje större tillverkare av dragband redovisar sina produkters kapaciteter. Beroende på stålkvalité, hålmönster och spik­ eller skruvtyp kan värden skilja sig åt. På ritningar och övrigt underlag bör det klart framgå vilket underlag som har använts vid dimensionering av dragband. Exempel på dimensionerande bärförmåga för dragband med vanligt förekommande dimensioner framgår i tabell 3.3, sidan 3.2.1 Spikplåtar, dragband och dragbandssystem.

För dimensionering av spräckbrott, andra plåttjocklekar, kontroll av förankringslängder och minsta virkesbredder hänvisas till gällande normer och handböcker från tillverkare av infästningsprodukter.

Horisontell reaktionskraft i underram

Krafterna som kommer ner via dragbanden ger också en extra kraft i takstolens underram. Genom att placera dragbanden symmetriskt kring nocklinjen kan de extra krafterna i underramen ta ut varandra. Tillkommande kraft i underram, F_dia,x kan beräknas enligt:

\( F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{x}}=F_{\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a}}\cdot\sin\beta\cdot\cos\alpha\)

där:

α        är takets lutning i förhållande till horisontalplanet.
β        är dragbandets lutning i takplanet.
F_dia     är aktuell kraft i dragbandet.
F_dia,x   är kraften verkande i underramens riktning.

Använd en avstyvande innertaksskiva för att fördela lasten till intilliggande takstolar om så erfordras.