uu.seUppsala University Publications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Trafikbelastade gårdsbjälklag: En undersökning av beräkningsmetoders lämplighet och möjliga förenklingar i projekteringsprocessen
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Technology, Department of Engineering Sciences, Applied Mechanics.
Uppsala University, Disciplinary Domain of Science and Technology, Technology, Department of Engineering Sciences, Applied Mechanics.
2019 (Swedish)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

As a structural designer, you are sometimes required to design structures carrying traffic loads, but which are not, for example, bridges or parking garages. In practice, this usually applies to drivable floor layers and culverts under roads. When designing structures such as bridges and parking garages, there are clear standards and regulations to follow. These types of guidelines are not as comprehensive when it comes specifically to dimensioning traffic-load-bearing constructions in connection with building construction. Frequently, an evenly distributed load of 20 kN/m2 is used.

The purpose of this work is to investigate which regulations house construction designers should relate to when designing structures that carry traffic loads which are not bridges or parking garages. The work also includes an investigation of how suitable different calculation methods are for different types of load cases. The goal is to make recommendations that can streamline the work for construction designers.

The material for this work has been obtained through three different methods. In order to gain an understanding of the subject and the current state of knowledge in the field, a literature study has been made. The main part of the work has included qualitative interviews with people who have good experience and knowledge in the field, as well as practical modeling and calculation of load cases. The focus has been on investigating which transverse forces occur for some specific load cases. The study also includes the effect of the fill layer’s thickness on the load spread.

For larger floor spans, it is confirmed that an evenly distributed load of 20 kN/m2 is a bit heaped. To dimension after this covers most of the load cases that may occur on a floor layer or similar construction. In some cases, this value could be halved without problem. It also turns out that the shorter the span of the floor, the more the evenly distributed load differs between the different fill layer thicknesses. 

Abstract [sv]

Som husbyggnadskonstruktör får man ibland dimensionera konstruktioner som bär trafiklast, men som inte är exempelvis broar eller parkeringsgarage. I praktiken gäller det oftast körbara gårdsbjälklag och kulvertar under vägar.

Gårdsbjälklag är ett något diffust begrepp. Vanligen innebär ett gårdsbjälklag ett bjälklag som skiljer insidan av en byggnad från någon typ av innergård. Normalt byggs dessa konstruktioner ovanpå parkeringsgarage eller källarvåningar. Ofta bär gårdsbjälklaget på de massor av material som planteringar, gräsmattor, vägar och gångar innebär. Gårdsbjälklag bär alltså i praktiken ofta på ett tätskikt, isoleringslager, samt diverse överbyggnader. Överbyggnaden kan bestå av jord, stenmaterial eller liknande massor. Dessa gårdsbjälklag kan även vara föremål för trafiklaster. Vanligtvis handlar det om uppställningsplatser för utryckningsfordon, men det finns också gårdsbjälklag där fraktfordon, servicefordon eller personbilar kan köra. Ofta trafikeras gårdsbjälklag även av fordon under byggskedet. Det kan exempelvis vara grävmaskiner, traktorer, lastbilar eller mobila kranar.

Vid dimensionering av konstruktioner som broar och parkeringsgarage finns tydliga normer och regelverk att följa. Dessa typer av riktlinjer är inte lika omfattande när det specifikt gäller dimensionering av trafikbelastade konstruktioner i samband med husbyggnad. Ofta används en vedertagen utbredd last på 20 kN/m2.

Syftet med detta arbete är att undersöka vilka regelverk husbyggnadskonstruktörer ska förhålla sig till vid dimensionering av konstruktioner som bär trafiklast men som inte är broar eller parkeringsgarage. Arbetet innefattar även en granskning av hur lämpliga olika beräkningsmetoder är för olika typer av lastfall. Målet är att ta fram rekommendationer som kan effektivisera arbetet för konstruktörer inom husbyggnad.

Materialet för detta arbete har inhämtats genom tre skilda metoder. För att få en förståelse för ämnet och det aktuella kunskapsläget inom området har en litteraturstudie gjorts. Huvuddelen av arbetet har innefattat dels kvalitativa intervjuer med personer som har god erfarenhet och kunskap inom området, dels praktisk modellering och beräkning av lastfall. Fokus har legat på att undersöka vilka tvärkrafter som uppstår för några specifika lastfall. Undersökningen innefattar även vilken inverkan överbyggnader av olika tjocklek har på lastspridningen.

De beräkningsprogram som har använts under arbetet är i synnerhet Strusoft FEM-Design. Även Strusoft Frame Analysis och PTC Mathcad Prime har nyttjats.

Vid intervjuer med erfarna husbyggnadskonstruktörer framgick bland annat att dimensioneringsprocessen i de flesta fall är relativt simpel, men att vissa svårigheter kan uppstå, samt att en effektivisering av dimensioneringsprocessen för gårdsbjälklag är möjlig. Båda respondenterna nämnde att många konstruktioner troligen överdimensioneras till följd av användandet av gamla riktlinjer. Hur pass erfaren konstruktören är kan också spela in. Vidare kan det vid beräkning av laster på gårdsbjälklag vara både fördelaktigt och nödvändigt att räkna på lastspridningen i överbyggnadsmaterialet. En utförligare undersökning kring vilka laster man som konstruktör faktiskt bör räkna med för olika lastfall skulle därmed vara av intresse. Enligt en respondent saknas även en tydlig gränsdragning för i vilka fall EKS respektive specifika laster bör användas vid dimensionering.

Resultatet från beräkningarna visar att stora utbredda laster uppkommer när spännvidderna blir mindre. Detta blir viktigt att beakta vid dimensionering av exempelvis kulvertar, där punktlasterna för de specifika lastfallen måste tas hänsyn till, givet att överbyggnaden inte är väldigt tilltagen.

För större bjälklag bekräftas att en dimensionerande, jämnt utbredd last på 20 kN/m2 är väl tilltagen. Att dimensionera efter detta täcker de absolut flesta lastfallen som kan tänkas förekomma på ett gårdsbjälklag eller liknande konstruktion. I en del fall skulle detta värde kunna halveras utan att problem skulle uppstå. Det visar sig även att ju kortare bjälklagets spännvidd är, desto mer skiljer sig den motsvarande utbredda lasten mellan de olika överbyggnadstjocklekarna. 

Place, publisher, year, edition, pages
2019. , p. 62
Keywords [sv]
Överbyggnad, trafiklaster, gårdsbjälklag, Eurokoder, Strusoft, Frame Analysis, FEM-Design
National Category
Building Technologies
Identifiers
URN: urn:nbn:se:uu:diva-390488ISRN: UTH-INGUTB-EX-B-2019/003-SEOAI: oai:DiVA.org:uu-390488DiVA, id: diva2:1341846
External cooperation
Byggnadstekniska Byrån
Educational program
Bachelor Programme in Construction Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2019-08-14 Created: 2019-08-12 Last updated: 2019-08-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(897 kB)27 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 897 kBChecksum SHA-512
f0190fda17a1f043fd624d40ce88001141cfa9b818d0e83b2a5ccc9647d511a56bfd456e6874a3bb22a38e5e482936967145d1cee990059e854d6a1919c39f14
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Applied Mechanics
Building Technologies

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 27 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 59 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf