En studie om horisontalstabilisering

Sammanfattning

En byggnad belastas inte enbart av vertikala krafter utan även horisontella krafter. Horisontella krafter uppstår från exempelvis vindlast, jordbävningslast eller vertikala laster som verkar excentriskt. Vid dimensionering av en byggnad är det mycket viktigt att man konstruerar ett stabiliseringssystem som kan ta hand om dessa krafter. I denna studie undersöks de tre vanligaste metoderna att horisontalstabilisera en byggnad på, nämligen med diagonalstag, momentstyva knutpunkter eller med hjälp av skivverkan. Den byggnad som denna studie utgår ifrån är en stor hallbyggnad, avsedd för fotboll och är belägen i centrala Örnsköldsvik. Hallen är idag stabiliserad mot horisontella krafter dels genom profilerad plåt i taket, så kallad skivverkan, och genom diagonalstag i väggarna. Ofta användas kombinationer av de olika stabiliseringsmetoderna. I denna studie har det undersökts om det möjligt att horisontalstabilisera fotbollshallen med två andra stabiliseringssystem. Det ena systemet bestående av endast diagonalstag och det andra med endast momentstyva knutpunkter. Vidare har det även verifierats att den takplåt som sitter på byggnaden idag kan anses tillräcklig utifrån de dimensioneringskontroller som föreskrivs. De olika systemen jämförs sedan mot varandra med hänsyn till materialåtgång. Efter genomförda beräkningar påvisar resultatet att både ett horisontal-stabiliseringssystem bestående av diagonalstag och av momentstyva knutpunkter är möjligt att utföra i fotbollshallen. Även verifiering av takplåten visar att stabilisering av taket med den befintliga takplåten var tillräcklig. Det ska dock anmärkas att för alternativet med momentstyva knutpunkter krävs det väldigt grova pelardimensioner samt inspänningsbeslag till pelarfötterna i gavelsidan. Det gör att detta alternativ ej blir så praktiskt tillämpbart och därav är det orealistiskt att ett sådant horisontalstabiliseringssystem för just denna byggnad skulle utföras i verkligheten. Alternativet med diagonalstag har den största materialåtgången samt att det krävs väldigt många komponenter vilket gör det till ett komplext system att genomföra. Utifrån materialåtgång blir det mer realistiskt att göra en kombination av dessa system än att använda dem var för sig. I kombinationen används momentstyva knutpunkter längs långsidan och diagonalstag används för att ta krafter mot gavelsidan. Dock blir det mest materialeffektiva stabiliseringssystemet för denna byggnad det befintliga som utgörs av diagonalstag i väggar och styv plåt i taket. Slutsatsen som kan dras i en denna studie är att den mest fördelaktiga metod att horisontalstabilisera denna fotbollshall på är genom den metod som är använd i byggnaden idag. Det vill säga genom skivverkan i taket och diagonalstag i väggar. Att använda de alternativa utformningarna fungerar men innebär större materialåtgång.