Stomstabilisering
KAPITEL 4 DEL 2
Stomstabilisering
• Innebär att man ser till att byggnaden klarar de
horisontella krafter som den utsätts för
• Alla laster som verkar på en byggnad måste ledas ner i
marken!
• Kan uppnås på olika sätt
Stomstabilisering med skivor
Två väggskivor och
en takskiva – inte
stabil
n
C
m
B
o
A
b
a
c
C
Tre väggskivor och en
takskiva – stabil
Väggskivornas plan får
inte skära varandra i
samma punkt
B
A
D
Minst 3 vertikala skivor och dessa får inte
mötas i samma punkt.
Stabil
Instabil
Stomstabilisering med skivor
f
A
o
Ro
r
B
F1
Rm
C
Rn
e
n
m
F
skiva D behövs för att förhindra vridning
D
Stomstabilisering med skivor
C
A
B
D
D
Takskiva
D
Vindförband
i gavel
Vindförband i
långsida
Vindförband i
gavel
Skivverkan i tak
b
vindlast qv
primärbalk
takplåt
fasadpelare
kantbalk
gavelbalk
gavelpelare
vindförband
Perspektiv av byggnad
stabiliserad med skivverkan i
tak och vindstag i vägg.
Vindlast qv (kN/m2)
OBS
för vind mot gavel
behövs vindstag i
långsidan
Skivverkan i tak
vindlast
q = qv∙h/2
A
B
b
D
C
L (L>1.5b)
Skivverkan i tak, tak uppifrån
vindlast q
vindlast q
A
M
b
C
V
N
A
b
=
V
C
N
M = N∙b
Skivverkan i tak
N
V
b
M
N
Analogi med balk
N
M
V
vindlast qv
primärbalk
takplåt
fasadpelare
V
z
N
Fläns=kantbalk
kantbalk
gavelbalk
Liv=takplåt
gavelpelare
Fläns=kantbalk
vindförband
Antag att skjuvspänningar är jämnt
fördelade över livet (plasticitetsteori)
Kantbalk
N
vindlast q
takplåt
V
b
M
N
primärbal
k
fasadpelare
kantbalk
gavelbalk
gavelpelare
vindförband
kantbalk takplåt
Takås/
kantbalk
takplåt
takbalk
takbalk
a) plåt direkt på
takbalkar – speciell
kantbalksprofil
b) plåt på takåsar –
yttersta åsen (här en Zprofil av tunnplåt)
fungerar som kantbalk
Vind mot kortsida
qlovart
qlä
delskiva
delskiva
< 2/3b
N
N
v, skjuvflöde i plåt
b
denna sida betraktas
likadant som motstående
sida
Exempel: Stomstabilisering med
skivverkan
Bestäm dimensionerande skjuvflöde i takplåten, normalkraft i kantåsar, kraft i
gavelsträvor och snittkrafter i kantåsen.
Byggnaden finns i Lund, terrängtyp III. Byggnadens höjd är 5 m. Pelarna på
långsidan är 4 m höga.
Takets egentyngd 0.5 kN/m2
L=30 m
B=15 m
13
Vind mot långsida
q
Rtak/2
q
Rtak
N
Kantås
V M
B
Rgavel
Vindkryss i
gavel utgör
stöd för
takskivan
N
Rgavel
L
Rgavel
15
Vind mot gavel
L/6
Rtak/2
q
Rlångsida
Takbalk
M
Rtak
V
N
B
Takbalk
Vindkryss på Rlångsida
långsida utgör
stöd för takskivan
L
N
q
L/6
Stabilisering av flervåningsbyggnader
• Balk-pelar-stomme
– Inspända pelare på alla våningar
– moment måste överföras mellan våningar
– dyrt och svårt att utföra
• ovanligt!
Stabilisering av flervåningsbyggnader
• Hiss- och trapphustorn som ”kärna”
– Hiss-/trapphustorn fungerar som en
inspänd pelare
– Sluten låda krävs för vridstyvhet
– Kärna så långt från husets vridcentrum
som möjligt  stor vridstyvhet
– Bjälklag överför horisontella laster till
kärnan  bjälklag av prefabelement
måste fungera som EN skiva
Stabilisering av flervåningsbyggnader
• Stabilisering med skjuvväggar
– Vanligt vid bärande väggelement, t ex lätta stommar av trä eller
stål, eller tunga betongstommar
– Lätta skivor (trä/stål) har lägre bärförmåga än betongskivor
 krävs fler stabiliserande skivor
– Bjälklagsskiva överför horisontalkrafter till väggar
– Viktigt med bra förankring mellan väggar och bjälklag och mellan
väggar och grunden
Stabilisering av mycket höga byggnader
• Avgörande: krav på horisontalstyvhet (förhindra
obehagliga svängningar)
– Styvhet mot horisontalutböjning
– Byggnadens massa
– Dämpning
• Kärna räcker oftast inte
• Perforated tube: bärande fasad/skal som stort rör, inspänt
i grunden
• Kärna och skal kopplas ihop på vissa våningar  ännu
styvare
Stabilisering av mycket höga byggnader
• Perforated tube - Utformning
– Framed tube: pelar-balksystem med momentstyva knutpunkter
 exempel WTC
– Diagonalised tube: skalet utformas som fackverk i sitt eget plan
 exempel Hancock center, Chicago
www.supergeorge.com
Stabilisering m h a dragband
Stabilisering av Superhöga byggnader
• Det viktigaste är formen på
tornet och hur den
interagerar med vinden
• Små ändringar av formen
kan få stora konsekvenser
• En ”fyrkantig” byggnad är
svår att bygga så hög