I och med att mycket av stålstommen i någon grad kommer förtillverkat till byggplatsen blir valet av sammanfogningsmetod på arbetsplatsen en viktig aspekt att beakta för ett smidigt byggande. Det vill säga hur vi sätter ihop våra delar på byggplatsen. I dagsläget är det främst två metoder som används: svetsning och skruvförband. Båda metoderna har sina för- och nackdelar, men hastigheten och enkelheten för montage med skruvade kopplingar är svår att slå.
Ett väldigt viktigt moment i uppförandet av en byggnad är resningen av den bärande stommen. Det är en fas med mycket tung trafik, högt nyttjande av byggkranar och fortfarande många på arbetsplatsen. Allt detta i kombination gör att det lätt blir kaotiskt och risken för skador ökar. I och med att mycket av stålstommen i någon grad kommer förtillverkat till byggplatsen blir valet av sammanfogningsmetod på arbetsplatsen en viktig aspekt att beakta för ett smidigt byggande. Det vill säga hur vi sätter ihop våra delar på byggplatsen. I dagsläget är det främst två metoder som används: svetsning och skruvförband. Båda metoderna har sina för- och nackdelar, men hastigheten och enkelheten för montage med skruvade kopplingar är svår att slå.
Även för skruvade kopplingar behövs det dock nästan alltid svetsarbeten för att skapa förbandet. Fördelen är att allt svetsarbete då kan ske i en fabrik, istället för ute på byggplatsen. Det finns många positiva aspekter med att hålla sig till skruvade förband på byggplatsen.
Kvalitet och arbetsmiljö
Till att börja med är förutsättningarna för att skapa en god arbetsmiljön för svetsaren bättre i en fabrik. Du har tak över huvudet, värme och mindre stress. Ståldetaljen kan vändas och vridas för att lägga svetsen i det bästa läget. De flesta skulle nog välja det jämfört med att svetsa fast en stor stålbalk mot en pelare utomhus när det är kallt och läget på balken är låst.
Det blir inte bara enklare att göra en bättre svets i fabriken, utan det är även enklare att systematisera kontrollarbetet (oförstörande provning) och åtgärda eventuella fel. Dagens möjligheter till automatiserad bearbetning direkt från ritningar ger god precision med bra toleranser. Med skruvkopplingar som tillåter normala toleranser krävs sällan anpassningar på plats.
Utan svetsning på byggplatsen reduceras även risken för bränder. Trots åtgärder för att avgränsa ytan för svetsarbetet kan några svetsloppor lätt komma nära något lättantändligt, som cellplast. Utan behov av svetsning på byggplatsen blir det även flexiblare med vilka som kan montera. För svetsning krävs utbildning och licenser vilket innebär att personalutbudet blir begränsat. De som utför arbetet behöver även ha rätt svetsprocedurer för att utföra arbetet.
Korrosionsskydd
När bärverksdelen ska utföras med ett korrosionsskydd blir svetsning ytterligare omständigt. I de fall konstruktionen kommer med ett färdigt rostskydd vid leverans till arbetsplatsen måste det slipas bort innan svetsning. Rekommenderat är att stålet friläggs minst 100 mm från svetsområdet. Vid högre korrosivitetsklasser ställs höga krav på förberedelsen av ytan som ska målas, för att färgen ska få en tillräcklig vidhäftning. Det tillsammans med behov av flera lager färg ger en tidskrävande process, framförallt när det är trångt. För utomhuskonstruktioner är det vanligt med varmförzinkade ytor då det ger ett effektivt korrosionsskydd. Då är det extra viktigt med rengöring av ytan innan svetsning. Om ytan inte är tillräckligt rengjord och svetsaren får i sig ångorna kan denne drabbas av så kallad zinkfrossa. Med skruvade kopplingar kan bärverken komma med ett helt färdigt skydd utan något behov av slipning eller extra målning på plats.
Projektering
En styrka med helsvetsade förband är flexibiliteten och enkelheten för den som utför projekteringen. Det behöver inte funderas lika mycket på hur förbanden ska utformas utan de kan antas som kontinuerliga stålbitar. Vissa skulle säga att det är tidskrävande att räkna på skruvförband och att det på ritbordet är komplicerat att få till lättmonterade lösningar. Tyvärr är Eurokoderna inte alltid intuitiva eller enkla att tillämpa. Men för beräkningsingenjören finns det många hjälpmedel och de blir fler varje dag. SBIs Detaljhandboken finns både i form av handbok och beräkningsprogram, båda med färdiga typlösningar för många kopplingar. Utöver detta finns flera alternativ för programvaror som med hjälp utav finita element-analyser (FEA) möjliggör mer avancerade beräkningar av skruvkopplingar. Det ger både en bättre förståelse för förbandens beteende och bättre nyttjande av detaljerna. Det går även att utforma förbandet för det teoretiska beteendet som man är ute efter. Ledad, styv eller något där emellan.
Figur 2b: Samma detalj under montage, bild BRA Teknik
I dag sker merparten av all projektering av bärande konstruktioner i något 3D-program. Det ger en mycket bättre överblick och förstående för detaljen jämfört med endast se det i 2D på en ritning. Om det går att se framför sig när man står och monterar förbandet blir det betydligt enklare både för den som designar förbandet och den som sedan ska montera det senare. Med dagens framsteg inom AR (augmented reality) och VR (virtual reality) dröjer det inte länge innan det går att provmontera och testa lösningar i en virtuell miljö. Med andra ord håller de projekteringsmässiga hindren på att försvinna.
Flexibilitet
Svetsfria kopplingar innebär inte endast vanliga traditionella skruvkopplingar och det finns lösningar för de flesta situationerna. Till exempel erbjuder Lindapter flexibla lösningar för eftermontage för situationer som kräver stor justerbarhet. De kan användas där det inte ens går att borra hål i den befintliga konstruktionen. Med färdiga fixeringsplåtar och friktionskraft kan det mesta monteras på befintliga konstruktioner snabbt och smidigt.
Istället för att svetsa fast stag till balkonger och vindkryss är det smidigare med gängade stag. Gängan på stagen ger en god justerbarhet och möjlighet till för-/efterspänning av stagen. Till exempel finns det färdiga förspänningslösningar till ASDOs dragstagssystem som har använts med framgång till bland annat broar. Det gör framtida reparationsarbeten av stagen smidigare och möjliggör även efterspänning av systemet om det finns behov av det på grund av tidsberoende förspänningsförluster. Det kan även användas för att överhöja eller lyfta upp bärverksdelar där det inte finns utrymme för domkrafter och stämptorn under konstruktionen.
Miljö
Tyvärr står byggbranschen för en stor miljöpåverkan. Både i ren energiförbrukning och materialanvändning. Ett sätt att reducera resursanvändningen är att återanvända bärverksdelar. De flesta bärverksdelarna i en vanlig byggnad utsätts varken för utmattningslaster eller korrosion vilket innebär att de i teorin kan ha en mycket längre livslängd än byggnaden i övrigt. Stålkonstruktioner med skruvade kopplingar är enklare att återanvända. Det räcker med att lossa skruvarna, medan för helsvetsade konstruktioner krävs skärarbeten för att separera delarna från varandra. Även om det inte alltid går att återanvända skruvarna krävs det mindre ingrepp för att montera ned delarna. Det är inte vanligt förekommande idag att delar från icke-temporära konstruktioner återanvänds, men vem vet hur det ser ut om 20 år. Med skruvar fås en bättre hållbarhet på köpet.
Fördelarna med skruvade kopplingar för montaget på byggplatsen är många, men det blir som bäst när det tas hänsyn till i början av projekteringen. Oavsett om du är beställare, stålbyggare eller projektör, ta upp frågan om skruvade förband i ditt projekt.
För ett effektivare byggande – skruva ihop era stålkonstruktioner!
Författare: Niclas Görander är teknisk rådgivare på Pre Cast Technology
