Ytterväggar
Ytterväggar delas in i olika vinzoner A-E enligt figur 1. Vindlastens formfaktorer hämtas från [1] och blir störst i zon A. Det är anledningen till att facken närmast byggnadens hörn ofta behöver förstärkas på olika sätt. Jämfört med tidigare regler innebar denna vindzon A en påtaglig ökning av vindlasten när eurokoden publicerades 2005.
Tio år senare publicerade ECCS en handbok [2] där det förs ett resonemang om att vindzon A endast ska användas för att dimensionera sandwichpanelernas infästning, inte själva panelerna. Motivering är att plåtskikten i sandwichpanelerna är duktila och att en omlagring av påkänningarna kan ske när sträckgränsen uppnås i ett område. Resonemanget bygger dock på att man nyttjar flerfacksystem, det vill säga ett statiskt obestämt system, inte enkelfack som vi normalt gör. Det går inte att flytta påkänningar på det sättet när man använder enkelfack och, ska det visa sig, inte heller vid flerfacksystem. Det finns nämligen en senare tysk forskningsstudie [3] som kommer till slutsatsen att den här typen av omlagring av påkänningar inte kan påvisas i sandwichpaneler. Däremot har panelerna förmåga att jämna ut belastningen på skruvinfästningen. I försöken kunde man inte registrera några belastningstoppar på fästelementen som var större än belastningen på själva panelerna. Slutsatsen blev att man kan använda formfaktorn cpe,10 i stället för cpe,1 när man dimensionerar panelernas infästning.
Figur 1. Vindzoner
Figur 2. Invändig vindlast
I kapitlet 7.2.9 i [1] finns föreskriften att man ska kombinera invändig och utvändig vindlast på det mest ogynnsamma sättet när man beräknar krafterna i en konstruktionsdel. Man ska alltså addera invändigt undertryck eller övertryck till den utvändiga vindlasten, illustrerat i figur 2. Om det förekommer stora öppningar i fasaderna, till exempel en flyplanshangar med öppen gavelport, kan det invändiga övertrycket bli mycket stort. Ändå ser vi exempel på beräkningar av sandwichpaneler där den invändiga vindlasten av någon anledning inte tas med.
Innerväggar
En innervägg som delar av en byggnad i två delar skulle teoretiskt kunna utsättas för maximalt undertryck på ena sidan och samtidigt maximalt övertryck på den andra. Detta anser man dock är högst osannolikt i en byggnad som saknar stora öppningar. Därför räknar man med undertryck på ena sidan och nolltryck på den andra, se figur 3(a). Har byggnaden stora öppningar där det kan blåsa rakt in i byggnaden kan det dock se annorlunda ut, se figur 3(b).
Figur 3. Vindlast på innervägg
Behovet av vägledning
I våra nordiska länder har vi en liberal syn på hur statiska beräkningar ska dokumenteras och kontrolleras i ett byggprojekt. Det bygger på ett ansvar att lagar och regler efterföljs och att branschen själv kontrollerar sina beräkningar så att det ansvaret uppfylls. Ur konkurrenssynpunkt är det också viktigt att vi har gemensamma regler så att alla spelar med samma grundförutsättningar. Konkurrerar gör man sedan genom att konstruera smarta lösningar och att utveckla och förbättra sina produkter.
Att till exempel ersätta vindzon A med vindzon B och att inte ta med den inre vindlasten i sin dimensionering innebär en väldigt stor konkurrensfördel jämfört med tillverkare som vill dimensionera sina sandwichpaneler på rätt sätt och det är naturligtvis inte okey. Förhoppningsvis bygger det på missuppfattningar och okunskap och i så fall finns det behov av någon form av tydlig vägledning. Stålbyggnadsinstitutet har tagit initiativet till ett sådant projekt som kommer att publiceras inom kort. Under tiden tar vi gärna emot synpunkter i detta ämne.
Referenser
[1] EN 1991-1-4:2005 Eurocode 1: Laster på bärverk – Del 1-4: Allmänna laster – Vindlast.
[2] European Recommendations for the Determination of Loads and Actions on Sandwich Panels, Publication 136, 2015.
[3] Funke, A., Janczyk, K., Kemper, F., Kuhnhenne, M., Feldmann, M. Validierung der Windersatzlasten auf Wandkonstruktionen mit Sandwichelementen. Stahlbau Vol. 90, Issue 11, pp. 819-830, 2021.
Författare
Erik Andersson, Lindab Byggpartner
