Ett mellanbjälklag är huvudsakligen en byggnadsdel som bär vertikala laster från antingen över- eller undersidan, eller från båda sidorna och avgränsar olika våningar i en byggnad. Mellanbjälklag består av en bärande del som vanligtvis kompletteras med skikt och slutligen kompletteras med ytskikt, på ovansidan i form av matta eller parkett och på undersidan av ett innertak. Mellanbjälklaget ska dimensioneras för horisontella och vertikala laster, till exempel egentyngd, nyttig last, snölast och vindlast, var för sig och i kombination.
Golvbjälkar som används till mellanbjälklag dimensioneras enligt gällande nationella normer. Dimensionering av mellanbjälklag bör omfatta beräkningar i bruksgränstillståndet och brottgränstillståndet. I de flesta fall är bruksgränstillståndet dimensionerande för normalt förekommande laster i bostäder och kontor. Nyttjandegraden med avseende på bärförmågan för mellanbjälklag är vanligtvis lägre än 50 procent. Vid dimensionering i bruksgränstillståndet beaktas deformationer, svikt och vibrationer.
Ett mellanbjälklags egenskaper kan förenklat dimensioneras enligt balkteori. I SS-EN 1995-1-1 ges en förenklad metod för att bedöma ett mellanbjälklags svängningsbenägenhet. Metoden innebär att den sta- tiska nedböjningen beräknas för ett träbjälklag under inverkan av en punktlast som är 1 kN och som simulerar ett fotsteg. Lasten verkar i mitten av en fritt upplagd balk och nedböjningen får inte överskrida ett visst värde.
Figur 4.27 Rekommenderade gränsvärden a och b och rekommenderat samband mellan a och b enligt SS-EN 1995-1-1.
Dimensionering och kontroll av bjälklag till bostadsbjälklag kan schematiskt utföras enligt följande:
- Bestäm egenfrekvensen. Om egenfrekvensen är lägre än 8 Hz krävs en särskild utredning.
- Bestäm önskad kvalitet på mellanbjälklaget genom att bestämma gränsvärden för a och b, se figur 4.27.
- Kontrollera styvheten genom att beräkna nedböjningen, w, för en punktlast, F, av 1 kN och jämför med rekommenderat värde enligt ekvation 4.4:
\(\displaystyle \frac{w}{F}\leq a [\mathrm{m}\mathrm{m}/\mathrm{k}\mathrm{N}]\)
där:
w
är den maximala vertikala omedelbara utböjningen av en vertikal koncentrerad statisk kraft F.
- Kontrollera impulshastigheten v gentemot vald kvalitet enligt ekvation 5:
\(v\leq b^{(f_{1}\zeta-1)} [m/(Ns^{2})]\)
där:
v
är mellanbjälklagets impulshastighetsrespons, det vill säga den maximala vertikala initialhastigheten i m/s till följd av en ideal stöt med storleken 1 Ns anbringad där den ger störst verkan, kan beräknas enligt nedan. Vibrationskomponenter över 40 Hz får ignoreras.
ζ
är relativ dämpning.
f1
är första egenfrekvensen.
b
är en faktor satt till 100 m/(Ns2).
Nedböjningskriteriet i denna relativt enkla metod varierar i olika bestämmelser och handböcker.
Nedböjningen, a, bör inte överskrida ett visst värde och kvaliteten på bjälklaget bestäms utifrån kraven. För svenska förhållanden har följande rekommendationer valts: a = 1,5 mm/kN och b = 100 m/Ns2.
Människor är känsliga för vibrationer under 8 Hz och för att undvika störande vibrationer bör bjälklagens egenfrekvens inte understiga detta värde. Men även vibrationer över 8 Hz kan vara störande.
Impulsresponshastighet är en faktor som säger något om hur störande de är. Vilken impulsresponshastighet som kan tillåtas beror på bjälklagets egenfrekvens och dämpning, den ska dock vara så låg som möjligt. För bjälklag som dimensioneras nedböjningskravet ≤ L ⁄ 300 och egenfrekvens f1 > 8 Hz kommer impulsresponshastigheten att vara inom det område som upplevs bra från svikt- och vibrations- synpunkt. Lämpliga spännvidder för bjälklag av konstruktionsvirke och limträ i ett respektive två fack presenteras i tabell 4.7 – 4.10.
Tabell 4.7 Golvbjälkar av konstruktionsvirke i ett fack i bostad (0,45 kN/m2). Maximal fri längd.
- Konstruktionsvirke i hållfasthetsklass C24 eller C14.
- Centrumavstånd (C ) 600, 400 eller 300 mm.
- Undergolv av minst 22 mm golvspånskiva av typ P5 eller bättre eller minst 23 mm underlagsspont av sort G4-2 eller bättre.
- Fri längd (L) vid limmad och skruvad golvspånskiva kräver noggrann limning under goda limningsförhållanden.
- Dimensionering enligt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11 (BFS 2019:1).
- Säkerhetsklass 2. Klimatklass 2.
- Momentan nedböjning av nyttig last med karakteristiskt värde tillsammans med långtidsnedböjning
- av kvasipermanent lastkombination, har begränsats till det minsta av 20 mm eller 1/300 av spännvidden.
- Sviktegenskaperna har kontrollerats enligt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11 (BFS 2019:1).
| Golvbjälkens dimension (mm) | Golvbjälkens hållfasthets- klass | Skruvlimmad golvspånskiva | Spikad golvspånskiva eller underlagsspont | ||||
| Centrumavstånd (C ) | Centrumavstånd (C ) | ||||||
| 600 mm | 400 mm | 300 mm | 600 mm | 400 mm | 300 mm | ||
| Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | ||
| 45 × 120 | C24 | 2,09 | 2,40 | 2,64 | 1,81 | 2,20 | 2,30 |
| 145 | C24 | 2,53 | 2,90 | 3,19 | 2,21 | 2,69 | 2,78 |
| 170 | C24 | 2,97 | 3,40 | 3,74 | 2,63 | 3,18 | 3,27 |
| 195 | C24 | 3,41 | 3,90 | 4,29 | 3,08 | 3,67 | 3,76 |
| 220 | C24 | 3,84 | 4,40 | 4,85 | 3,55 | 4,15 | 4,25 |
| 245 | C24 | 4,28 | 4,90 | 5,40 | 4,03 | 4,64 | 4,74 |
| 70 × 220 | C24 | 4,46 | 5,10 | 5,61 | 4,23 | 4,84 | 4,93 |
| 45 × 120 | C14 | 1,80 | 2,06 | 2,27 | 1,55 | 1,87 | 1,97 |
| 145 | C14 | 2,18 | 2,49 | 2,74 | 1,88 | 2,29 | 2,39 |
| 170 | C14 | 2,55 | 2,92 | 3,22 | 2,23 | 2,71 | 2,81 |
| 195 | C14 | 2,93 | 3,35 | 3,69 | 2,60 | 3,13 | 3,23 |
| 220 | C14 | 3,31 | 3,79 | 4,17 | 2,98 | 3,55 | 3,65 |
| 245 | C14 | 3,68 | 4,22 | 4,64 | 3,38 | 3,97 | 4,07 |
| 70 × 220 | C14 | 3,83 | 4,39 | 4,83 | 3,54 | 4,14 | 4,23 |
Observera
Konstruktionsvirke med större längd än 5 400 mm är ofta fingerskarvat.
Tabell 4.8 Golvbjälkar av konstruktionsvirke i två fack i bostad (0,45 kN/m2). Maximal fri längd.
- Konstruktionsvirke i hållfasthetsklass C24 eller C14.
- Centrumavstånd (C ) 600, 400 eller 300 mm.
- Innerstödet kan placeras fritt inom området 0,4L ≤ A, B ≤ 0,6L.
- Undergolv av minst 22 mm golvspånskiva av typ P5 eller bättre eller minst 23 mm underlagsspont av sort G4-2 eller bättre.
- Fri längd (L) vid limmad och skruvad golvspånskiva kräver noggrann limning under goda limningsförhållanden.
- Dimensionering enligt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11 (BFS 2019:1).
- Säkerhetsklass 2. Klimatklass 2.
- Momentan nedböjning av nyttig last med karakteristiskt värde tillsammans med långtidsnedböjning
- av kvasipermanent lastkombination, har begränsats till det minsta av 20 mm eller 1/200 av spännvidden i det längsta facket.
- Sviktegenskaperna har kontrollerats enligt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11 (BFS 2019:1).
| Golvbjälkens dimension (mm) | Golvbjälkens hållfasthets- klass | Skruvlimmad golvspånskiva | Spikad golvspånskiva eller underlagsspont | ||||
| Centrumavstånd (C ) | Centrumavstånd (C ) | ||||||
| 600 mm | 400 mm | 300 mm | 600 mm | 400 mm | 300 mm | ||
| Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | ||
| 45 × 120 | C24 | 4,03 | 4,24 | 4,47 | 3,01 | 3,66 | 3,83 |
| 145 | C24 | 4,83 | 5,03 | 5,36 | 3,69 | 4,48 | 4,64 |
| 170 | C24 | 5,56 | 5,83 | 6,27 | 4,39 | 5,30 | 5,45 |
| 195 | C24 | 6,29 | 6,65 | 7,21 | 5,14 | 6,11 | 6,27 |
| 220 | C24 | 7,02 | 7,47 | 8,19 | 5,92 | 6,93 | 7,08 |
| 245 | C24 | 7,76 | 8,31 | 9,20 | 6,73 | 7,74 | 7,90 |
| 70 × 220 | C24 | 7,83 | 8,44 | 9,40 | 7,03 | 8,07 | 8,22 |
| 45 × 120 | C14 | 3,61 | 3,84 | 4,02 | 2,58 | 3,12 | 3,28 |
| 145 | C14 | 4,34 | 4,53 | 4,78 | 3,14 | 3,83 | 3,98 |
| 170 | C14 | 5,02 | 5,23 | 5,57 | 3,72 | 4,52 | 4,68 |
| 195 | C14 | 5,67 | 5,94 | 6,37 | 4,33 | 5,22 | 5,38 |
| 220 | C14 | 6,32 | 6,66 | 7,20 | 4,97 | 5,93 | 6,08 |
| 245 | C14 | 6,97 | 7,38 | 8,04 | 5,63 | 6,63 | 6,78 |
| 70 × 220 | C14 | 7,00 | 7,44 | 8,15 | 5,89 | 6,90 | 7,06 |
Observera
Konstruktionsvirke med större längd än 5 400 mm är ofta fingerskarvat.
Tabell 4.9 Golvbalkar av limträ i ett fack i bostad (0,45 kN/m2). Maximal fri längd.
- Limträ i hållfasthetsklasser enligt nedan. Limtyp I.
- Centrumavstånd (C ) 600, 400 eller 300 mm.
- Undergolv av minst 22 mm golvspånskiva av typ P5 eller bättre eller minst 23 mm underlagsspont av sort G4-2 eller bättre.
- Fri längd (L) vid limmad och skruvad golvspånskiva kräver noggrann limning under goda limningsförhållanden.
- Dimensionering enligt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11 (BFS 2019:1).
- Säkerhetsklass 2. Klimatklass 2.
- Momentan nedböjning av nyttig last med karakteristiskt värde tillsammans med långtidsnedböjning av kvasipermanent lastkombination, har begränsats till det minsta av 20 mm eller 1/300 av spännvidden.
- Sviktegenskaperna har kontrollerats enligt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11 (BFS 2019:1).
| Golvbalkens dimension (mm) | Golvbalkens hållfasthets- klass | Skruvlimmad golvspånskiva | Spikad golvspånskiva eller underlagsspont | ||||
| Centrumavstånd (C ) | Centrumavstånd (C ) | ||||||
| 600 mm | 400 mm | 300 mm | 600 mm | 400 mm | 300 mm | ||
| Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | ||
| 42 × 180 | GL28cs | 3,05 | 3,49 | 3,84 | 2,87 | 3,44 | 3,54 |
| 225 | GL28cs | 3,81 | 4,36 | 4,80 | 3,73 | 4,34 | 4,43 |
| 270 | GL28cs | 4,57 | 5,23 | 5,76 | 4,57 | 5,23 | 5,33 |
| 56 × 225 | GL28cs | 4,19 | 4,80 | 5,28 | 4,18 | 4,79 | 4,88 |
| 270 | GL28cs | 5,03 | 5,76 | 6,34 | 5,03 | 5,76 | 5,87 |
| 66 × 270 | GL28cs | 5,32 | 6,09 | 6,70 | 5,32 | 6,09 | 6,20 |
| 315 | GL28cs | 6,20 | 7,07 | 7,60 | 6,20 | 7,07 | 7,24 |
| 90 × 180 | GL30c | 3,98 | 4,56 | 5,02 | 3,93 | 4,54 | 4,63 |
| 225 | GL30c | 4,98 | 5,70 | 6,27 | 4,98 | 5,70 | 5,80 |
| 270 | GL30c | 5,97 | 6,84 | 7,39 | 5,97 | 6,84 | 6,97 |
| 315 | GL30c | 6,97 | 7,72 | 8,29 | 6,97 | 7,72 | 8,14 |
| 360 | GL30c | 7,71 | 8,53 | 9,17 | 7,71 | 8,53 | 9,17 |
| 405 | GL30c | 8,42 | 9,32 | 10,01 | 8,42 | 9,32 | 10,01 |
| 450 | GL30c | 9,11 | 10,09 | 10,84 | 9,11 | 10,09 | 10,84 |
| 115 × 180 | GL30c | 4,32 | 4,95 | 5,44 | 4,32 | 4,94 | 5,03 |
| 225 | GL30c | 5,40 | 6,18 | 6,81 | 5,40 | 6,18 | 6,30 |
| 270 | GL30c | 6,48 | 7,31 | 7,85 | 6,48 | 7,31 | 7,57 |
| 315 | GL30c | 7,41 | 8,21 | 8,82 | 7,41 | 8,21 | 8,82 |
| 360 | GL30c | 8,20 | 9,07 | 9,75 | 8,20 | 9,07 | 9,75 |
| 405 | GL30c | 8,95 | 9,91 | 10,65 | 8,95 | 9,91 | 10,65 |
| 450 | GL30c | 9,69 | 10,72 | 11,52 | 9,69 | 10,72 | 11,52 |
| 495 | GL30c | 10,41 | 11,52 | 12,38 | 10,41 | 11,52 | 12,38 |
| 630 | GL30c | 12,47 | 13,80 | 14,83 | 12,47 | 13,80 | 14,83 |
| 140 × 225 | GL30c | 5,77 | 6,60 | 7,20 | 5,77 | 6,60 | 6,73 |
| 270 | GL30c | 6,92 | 7,68 | 8,25 | 6,92 | 7,68 | 8,09 |
| 315 | GL30c | 7,79 | 8,62 | 9,26 | 7,79 | 8,62 | 9,26 |
| 360 | GL30c | 8,61 | 9,53 | 10,24 | 8,61 | 9,53 | 10,24 |
| 405 | GL30c | 9,40 | 10,41 | 11,19 | 9,40 | 10,41 | 11,19 |
Anmärkning
Vid höga krav på sviktegenskaper bör bjälklag med större fri längd (L) än 10 m undvikas.
Tabell 4.10 Golvbalkar av limträ i två fack i bostad (0,45 kN/m2). Maximal fri längd.
- Limträ i hållfasthetsklasser enligt nedan. Limtyp I.
- Centrumavstånd (C ) 600, 400 eller 300 mm.
- Innerstödet kan placeras fritt inom området 0,4L ≤ A, B ≤ 0,6L.
- Undergolv av minst 22 mm golvspånskiva av typ P5 eller bättre eller minst 23 mm underlagsspont av sort G4-2 eller bättre.
- Fri längd (L) vid limmad och skruvad golvspånskiva kräver noggrann limning under goda limningsförhållanden.
- Dimensionering enligt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11 (BFS 2019:1).
- Säkerhetsklass 2. Klimatklass 2.
- Momentan nedböjning av nyttig last med karakteristiskt värde tillsammans med långtidsnedböjning av kvasipermanent lastkombination, har begränsats till det minsta av 20 mm eller 1/300 av spännvidden i det längsta facket.
- Sviktegenskaperna har kontrollerats enligt Boverkets konstruktionsregler, EKS 11 (BFS 2019:1).
| Golvbalkens dimension (mm) | Golvbalkens hållfasthets- klass | Skruvlimmad golvspånskiva | Spikad golvspånskiva eller underlagsspont | ||||
| Centrumavstånd (C ) | Centrumavstånd (C ) | ||||||
| 600 mm | 400 mm | 300 mm | 600 mm | 400 mm | 300 mm | ||
| Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | Fri längd (L) (m) | ||
| 42 × 180 | GL28cs | 5,93 | 6,25 | 6,76 | 4,79 | 5,74 | 5,90 |
| 225 | GL28cs | 7,28 | 7,76 | 8,55 | 6,23 | 7,24 | 7,39 |
| 270 | GL28cs | 8,64 | 9,31 | 10,46 | 7,71 | 8,73 | 8,88 |
| 56 × 225 | GL28cs | 7,81 | 8,40 | 9,34 | 6,97 | 7,99 | 8,14 |
| 270 | GL28cs | 9,30 | 10,12 | 11,52 | 8,62 | 9,63 | 9,79 |
| 66 × 270 | GL28cs | 9,73 | 10,64 | 12,22 | 9,18 | 10,19 | 10,34 |
| 315 | GL28cs | 11,33 | 12,52 | 14,31 | 10,93 | 11,92 | 12,08 |
| 90 × 180 | GL30c | 7,22 | 7,78 | 8,63 | 6,56 | 7,57 | 7,73 |
| 225 | GL30c | 8,97 | 9,79 | 11,15 | 8,51 | 9,52 | 9,68 |
| 270 | GL30c | 10,75 | 11,88 | 13,92 | 10,48 | 11,47 | 11,63 |
| 315 | GL30c | 12,55 | 14,04 | 15,62 | 12,44 | 13,43 | 13,58 |
| 360 | GL30c | 14,39 | 16,07 | 17,27 | 14,39 | 15,38 | 15,53 |
| 405 | GL30c | 15,86 | 17,55 | 18,86 | 15,86 | 17,33 | 17,47 |
| 450 | GL30c | 17,17 | 19,00 | 20,41 | 17,17 | 19,00 | 19,42 |
| 115 × 180 | GL30c | 7,72 | 8,37 | 9,38 | 7,22 | 8,24 | 8,39 |
| 225 | GL30c | 9,62 | 10,59 | 12,20 | 9,35 | 10,35 | 10,51 |
| 270 | GL30c | 11,56 | 12,88 | 14,79 | 11,48 | 12,47 | 12,62 |
| 315 | GL30c | 13,54 | 15,27 | 16,61 | 13,54 | 14,58 | 14,74 |
| 360 | GL30c | 15,44 | 17,08 | 18,36 | 15,44 | 16,70 | 16,85 |
| 405 | GL30c | 16,86 | 18,66 | 20,05 | 16,86 | 18,66 | 18,97 |
| 450 | GL30c | 18,25 | 20,20 | 21,70 | 18,25 | 20,20 | 21,08 |
| 495 | GL30c | 19,60 | 21,69 | 23,31 | 19,60 | 21,69 | 23,20 |
| 630 | GL30c | 23,49 | 26,00 | 27,94 | 23,49 | 26,00 | 27,94 |
| 140 × 225 | GL30c | 10,20 | 11,29 | 13,19 | 10,07 | 11,07 | 11,22 |
| 270 | GL30c | 12,29 | 13,78 | 15,54 | 12,29 | 13,33 | 13,48 |
| 315 | GL30c | 14,41 | 16,24 | 17,45 | 14,41 | 15,59 | 15,74 |
| 360 | GL30c | 16,22 | 17,95 | 19,28 | 16,22 | 17,85 | 18,00 |
| 405 | GL30c | 17,71 | 19,60 | 21,07 | 17,71 | 19,60 | 20,26 |
Anmärkning
Vid höga krav på sviktegenskaper bör bjälklag med större fri spännvidd (A, B ) än 10 m undvikas.
