Systemval mellan hög stålbalk och Warren-fackverk vid 20 meters spännvidd

Sammanfattning

Stålkonstruktioner dominerar som bärsystem i enplans industribyggnader, och vidspännvidder kring 20 meter uppstår ett konstruktivt vägval mellan hög stålbalk ochfackverksbalk. Syftet med detta arbete är att bidra med ett källförankrat och genomräknattekniskt underlag för systemval mellan hög stålbalk och Warren-fackverk vid 20 metersspännvidd, riktat till projektörer och studenter i tidiga projekteringsskeden.Arbetet utgår från en referensbyggnad — en enplans industrilokal om 30 × 20 m belägen iVärnamo — dimensionerad enligt SS-EN 1993-1-1 (Eurokod 3) med nationella tillägg i EKS11/12. Metoden kombinerar en jämförande litteraturstudie med numerisk modellering iFrame Analysis 6.4.025 (StruSoft) och handberäkningar. Tre stagningsstrategier (ostagad,punktvis och kontinuerlig) samt tre fackverkshöjder (1,0 m, 2,0 m och 3,0 m) har studerats.Resultaten visar att en ostagad hög balk (HEB 700) uppnår en utnyttjandegrad på 99,6%,vilket är otillräcklig säkerhetsmarginal. Med punktvis stagning (ett stag i mitten) kan profilenreduceras till HEB 340, vilket minskar stålvikten med 44% (från 4 834 kg till 2 688 kg).Warren-fackverk med HEA-profiler och kontinuerlig stagning (HEA 220, IPE 220, CHS101,6×22,2) ger lägst totalvikt per ram (2 003 kg), medan en höjd på 2,0 m ger bäst balansmellan vikt och säkerhetsmarginal. Stagkraften enligt Eurokod 3:s 2,5-procentsregel uppgårtill 3,97 kN för den höga balken och 3,27 kN för fackverken.Slutsatsen är att Warren-fackverk med kontinuerlig stagning är det materialeffektivastealternativet, medan en hög balk med punktvis stagning är mer ekonomisk ur tillverkningsoch montagesynpunkt. Valet bör styras av om lägst vikt och installationsfrihet eller enkelhetoch montagetid prioriteras.