Statikk
.1 Vindavstiving med gipsplater Bygninger oppført med lett byggeteknikk stabiliseres vanligvis mot horisontale laster, vind eller skjevstillingskrefter ved å utnytte vegger og bjelkelag som kraftopptagende, stive skiver. Kapitlet behandler de spesifikke egenskaper som gjelder for vindavstiving med Gyproc gipsplater. Både inner- og yttervegger, samt gipsplater i indre og ytre platelag kan medregnes som kraftopptagende i henhold til henviste dimensjoneringsmetode. For detaljer om selve beregningsmodellen og tekniske data på produkter utenfor Gyproc-sortimentet henvises til annen litteratur, f.eks. O. Carlings Dimensionering av träkonstruktioner, 1992, samt produktinformasjon fra leverandører av bygningsbeslag. 1 Overbyggende beregningsgang Nedenfor vises et flytskjema for beregningsgangen ved stabilisering av et hus med flere etasjer bygget i lett byggeteknikk. Studer planløsningen og fasadetegninger og velg ut hensiktsmessige vegger som skal medvirke ved vindavstivingen. Vegger som er hensiktsmessig å ta med: Bærende vegger, med tanke på egentyngde ved forankring Lange vegger uten åpninger, gir mindre forankringskrefeter Vegger med plater på begge sider, gir større kraftopptak Vegger som står over hverandre, helst i samtlige etasjer Kontroller: Taktype: Saltak, flatt tak Om det finnes loftsbjelkelag og hvordan det skal stabiliseres Hvilken bjelkelagstype som skal brukes Ta fram vindlast og skråkrefter og gjør overslagsberegninger på bjelkelag og vegger. Eksempel på forsterkningstiltak: Endre planløsninger Addere vegger Gipsplater med høyere forbandsholdfasthet f.eks. Gyproc Robust Ergo Tettere mellom innfestingene Omfordele/ta bort åpninger IKKE OK! OK! Kontrollere at tak og bjelkelag kan fungere som stiv skive og føre lastene til de stabiliserende veggene. Velg et bjelkelag som fungerer som stiv skive. IKKE OK! OK! Dimensjoner de stabiliserende veggene for aktuell vindlast, i henhold til trinn 1. Er kraftresultatet fra de stabiliserende veggene eksentrisk i forhold til vindlasten? Bygget påvirkes da av et moment som tas opp av restkapasitet i de stabiliserende veggene, alternativt et veggpar vinkelrett på vindretningen. JA! NEI! Forankring av vegger: Laster, skyvkrefter, strekk og trykk fra stabiliserende vegger skal føres ned etasje for etasje og forankres til grunnen. 426 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.1 Vindavstiving med gipsplater 2 Forutsetninger For å kunne utnytte beregningsmodellen for gipsplater som stabiliserende element, beskrevet i dette kapittel, gjelder følgende forutsetninger: 1. Bjelkelag og tak må gjennom skivevirkning kunne overføre horisontalkraften til de vegger som er vindavstivende. Eksempel på konstruksjoner som fungerer som stiv skive er i tak: Panel og takplate og i bjelkelag: Gipsplater på spaltepanel og sponplater. 2. Horisontalkraften må overføres fra skiven i bjelkelaget til veggen. Dette innebærer at kraften må kunne overføres fra skiven til trebjelkene, eventuelt via spaltepanel, som deretter overfører kraften til veggen via toppsvill. 3. Hvis toppsvillen skjøtes skal skjøten utformes slik at kraften kan overføres i lengderetningen. 4. De vertikale stenderne ved åpninger og veggtilslutninger skal kontrolleres for vertikal normalkraft, knekking, samt for oppløft. Ved oppløft skal stenderne forankres. Vertikal deformasjon (løftekraft på stenderne) skal minimeres gjennom forankringsløsninger lik de det er henvist til i oppløftkraft/forankring. 5. Trykket vinkelrett på fibrene i tresvillen skal kontrolleres. Dette gjøres for lasttilfellet med maksimal trykkende normalkraft i den vertikale stenderen. 6. Minste innfestingsavtand i samtlige platelag får ikke overstige de grenseverdier som er angitt i avsnitt Minste tillatte innfestningsavstand. Symmetrisk vegg Usymmetriske vegger Figur 1: Veggens totale lastopptagende evne. Når en vegg består av to platelag på samme side av stenderkonstruksjonen skal lasten fordeles på de respektive platelag. Det er da oftest gunstig å la indre platelag ta opp mer kraft enn ytre platelag da innfestinger i indre platelag kan ta opp større kraft enn de i det ytre. Ved ulike typer gipsplater i indre og ytre platelag bør platen med størst forbandskraft benyttes til å ta opp størst kraft gjennom en tettere innfesting. En annen måte å fordele lasten på er å regne frem til den maksimale kraft den ytre platen kan bære med c 225 mm, alt. c 200 mm avhengig av platebredde, og siden la den indre platen ta resten. Q tot 4 Beregningsmodeller + + + + 3 Antall kraftopptagende platelag En vegg kan ta opp last i plater monter på begge sider av et bindingsverk, samt i i maks to platelag pr bindingsverksside. Det innebærer at veggens totale horisontale lastopptagende evne er: H d, tot H d, lag1,side1 + H d, lag2,side1 + H d, lag1,side2 + H d, lag2,side2 Stålkonstruksjon med Gyproc XR eller Gyproc ER (tynnplatestendere) skal utformes symmetrisk slik at lasten fordeles likt på de respektive veggsider for å unngå kraftig vridning av stenderne. På øvrige stenderkonstruksjoner kan platelag monteres usymmetrisk. N d N d Figur 2: Kraftbildet i veggen når den belastes av en ytre horisontalkraft i veggens plan. Den maksimale horisontalkraften per veggenhet som veggen kan ta opp vises nedenfor. Beregningsformlene baseres på en elastisk beregningsmodell utarbeidet av Bo Källsner, Trätek. Modellen er vist i sin helhet i Olle Carlings Dimensionering av träkonstruktioner. Beregningsformlene under gjelder for ett platelag per veggenhet. Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 427
.1 Vindavstiving med gipsplater Stående plater, stående stendere 1 veggenhet 1 plate + 3 stendere H d,i dimensjonerende horisontalkraft per veggenhet og platelag b platens bredde s skrueavstand langs platens kanter F d dimensjonerende forbandsverdi i henhold til avsnitt: Dimensjoneringsverdier pr. forband. Figur 3. En veggenhet ved montering av stående plater på stående stendere. 900 plater, stender c 450 mm H d,i Dimensjonerende horisontalkraft (H d ) per veggenhet og platelag (i) med skrueavstand c 300 mm i platemidte er: H d,i F d b/s hvis b 900 mm H d,i 0,25 F d b/s hvis 450 < b < 900 mm H d,i 0 om b < 450 mm s b 900 plater, Ergonomic systemet For dette veggsystemet er en veggenhet en 900 mm plate, to stående stendere, samt en eller flere horisontale profiler Gyproc EP. Om vindavstivende Ergonomic-vegger inneholder to platelag skal skjøtene i indre platelag (ikke understøttet av stender) være sammenskrudd med hjelp av Gyproc T-skjøtebånd. Den dimensjonerende horisontalkraften (H d ) per veggenhet og platelag (i) er: H d,i 0,95 F d b/s hvis b 900 mm H d,i 0 hvis b < 900 mm 1200 plater, stender c 600 mm Dimensjonerende horisontalkraft (H d ) per veggenhet og platelag (i) med skrueavstand c 300 mm i platemidte er: H d,i F d. b/s hvis b 1200 mm H d,i 0,25 F d b/s hvis 600 < b < 1200 mm H d,i 0 hvis b < 600 mm Figur 4. Veggenhet 2 klarer bare 25% av den kraft som veggenhet 1 tar opp. Øvrige veggdeler (veggenhet 3 og 4) ikke kan regnes som kraftopptagende. 300 600 Figur 5. Med Gyproc T-skjøtebånd kan 900 mm brede plater montert på stendere c 600 mm ta opp horisontallast. Gyproc T-skjøtebånd 900 plater, stender c 600 mm Hvis vegger bestående av 900 mm plater montert på stender c 600 mm skal være stabiliserende må samtlige langkantskjøter som ikke er understøttet av stender være sammenskrudd ved hjelp av Gyproc T-skjøtebånd. Dette gjelder skjøter i begge platelag, se figur. Deretter kan veggen behandles som vegg med 1200 mm veggenheter og F d velges etter type stender. 428 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.1 Vindavstiving med gipsplater Skjøting av plater i høyden Platene kan skjøtes i høyden om kortkantskjøtene skrues sammen ved hjelp av Gyproc T-skjøtebånd. Med trestendere skal kubbingen være minimum 48x73 (73 mm mot gipsplaten). Skjøten skrues/ spikres med samme skrueavstand som øvrige kortkanter. Stående plater, liggende stendere 1 veggenhet 1 stående plate (2400 mm høy) + 3 liggende stendere c 600. H d,i horisontalkraft per veggenhet og platelag b platens bredde s F skrueavstand på platens kanter dimensjonerende forbandsverdi i henhold til avsnitt: Dimensjoneringsverdier per forband. Figur 6: En veggenhet ved montering av stående plate på liggende bindingsverk c 600 mm H d,i 0,34. F d. b/s hvis b 900 og b 1200 mm Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 429
.1 Vindavstiving med gipsplater 5 Dimensjoneringsverdier for forbindelse F d i tabellene nedenfor sikter til dimensjonerende forbindelsekraft i henhold til NS 3470 for Gyproc gipsplater 1), Gyproc Quick skrue sortiment og Gyproc veggstendere i bruddstadiet, last type C og klimaklasse 1 om ikke annet oppgis. ytre lag lag 2 indre lag lag 1 F d k r F k γ m F k karakteristisk innfestingskraft i henhold til tabell k r fasthetsfaktor, for vindlast 1,0 γ m materialkoeffisient γ 1 γ 2 1,1 1,0 1,1 Gyproc XR, Gyproc ER og Gyproc THR, t 0,7 mm XR/ERinnerveggstender, THRytterveggstender Platetype Platelag Skrue F k (N) F d (N) GN 13 indre S 25 315 285 ytre S 38 270 245 GR 13 indre STR 25 540 490 ytre STR 41 350 320 GF 15 indre S 25 505 460 ytre S 41 350 320 Gyproc THR, t 1,0 mm (ytterveggstender) Platetype Platelag Skrue F k (N) F d (N) GN 13 indre SB 25 380 345 ytre SB 41 330 300 GR 13 indre SBR 25 650 590 ytre SBR 41 430 390 GF 15 indre SB 25 535 485 GU 9 indre / Klimaklasse 2 1) Gyproc gipsplater ytre SB 41 430 390 QUB 31 190 170 Gyproc THR og Gyproc GFR, t 1,2 mm THRytterveggstender, GFRforsterkningsstender Platetype Platelag Skrue F k (N) F d (N) GN 13 indre SB 25 440 400 ytre SB 41 330 300 GR 13 indre SBR 25 745 675 ytre SBR 38 430 390 GF 15 indre SB 25 535 485 GU 9 indre / Klimaklasse 2 Trestender ytre SB 41 430 390 QUB 31 190 170 Platetype Platelag Skrue F k (N) F d (N) GN 13 indre T 29 370 335 ytre T 41 290 265 GR 13 indre STR 35 520 470 ytre STR 51 330 300 GF 15 indre T 41 440 400 ytre T 57 330 300 GU 9 indre QU 32 290 265 indre / Pappspiker 35x2,5 250 225 GN 13 12,5 mm Gyproc Normal GR 13 12,5 mm Gyproc Robust (hard gipsplate) GF 15 15,4 mm Gyproc Protect F (branngipsplate) GU 9 9,5 mm Gyproc U (vindtettingsplate) 430 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.1 Vindavstiving med gipsplater 6 Minste tillatte skrueavstand Antall innfestinger er avgjørende for vindavstivningen. Det er derfor hensiktsmessig å beskrive både innfestingsavstand og antall innfestinger for platens kortkanter direkte i konstruksjonstegningen. Det er viktig å ikke skru eller spikre tettere enn den minste tillatte avstanden for hver platetype da dette gir grunnlag for sprekkdannelser ved belastning og som medfører reduserte vindavstivingsegenskaper. Minste skrueavstand med to platelag Med to platelag på samme side av veggstenderne vil skruene i det ytre laget også perforere det indre platelaget. Minste skrueavstand i begge lag blir derfor avhengig av hverandre. Merk at det er platebredden som bestemmer skrueavstanden. 900 mm brede plater Minste skrueavstand ved et platelag Normal skrueavstand er c 300 mm i platemidte og c 200 mm rundt kanten på 1200 mm plater. 900 mm plater skrues normalt med c 200 mm i platemidte, c 225 mm langs kortkant og c 200 mm langs langkant. Verdiene nedenfor gjelder som minimumsavstand for begge platebredder. Gipsplate Minste tillatte avstand mm GN 13/GNE 13 70 18/13 Tilsvarende antall skruer i platens kortkant (1200/ 900 mm plate) Skrueavstand indre platelag Antall skruer i kortkant, indre platelag Antall skruer i kortkant, ytre platelag Minste skrueavstand, ytre platelag 90 11 5 225* 100 10 6 180 110 9 7 150 150 7 9 110 180 6 10 100 225* 5 11 90 450 3 12 80 *Innfestning av 900 mm plater utføres c 225 mm langs kortkanter og c 200 mm langs langkanter. GU 9/GUE 9, spiker 70 18/13 GU 9/GUE 9, skrue 80 16/12 1200 mm brede plater GR 13/GRE 13 80 16/12 GF 15/GFE 15 80 16/12 Skrueavstand indre platelag Antall skruer i kortkant, indre platelag Antall skruer i kortkant, ytre platelag Minste skrueavstand, ytre platelag 90 14 7 200 100 13 8 170 110 12 9 150 150 9 12 110 170 8 13 100 200 7 14 90 300 5 16 80 600 3 18 70 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 431
.1 Vindavstiving med gipsplater Minste skrueavstand med tre platelag For å klare visse lydkrav bygges en del vegger med tre platelag på samme side av bindingsverket. Hvis disse veggene også skal benyttes som vindavstivende kan bare indre og midterste plate benyttes som lastopptagende. Da skruene i ytterste laget også perforerer de de indre lagene blir samtlige skrueavstander avhengig av hverandre. Merk at det er platebredden som avgjør skrueavstanden. 900 mm brede plater 1200 mm brede plater Plater i ytre platelag (lag 3) skal ikke festes med større avstand enn c 200 mm langs ytterkant og c 300 mm langs platemidte. Minste tillatte skrueavstand forøvrig angis nedenfor. Skrueavstand indre platelag Antall skruer i kortkant, indre platelag Antall skruer i kortkant, midterste platelag Minste skrueavstand, midterste platelag 120 11 3 600 130 10 4 400 150 9 5 300 Skrueavstand indre platelag Antall skruer i kortkant, indre platelag Antall skruer i kortkant, midterste platelag Minste skrueavstand, midterste platelag 200 7 7 200 300 5 9 150 400 4 10 130 600 3 11 120 130 8 3 450 150 7 4 300 180 6 5 225* 225* 5 6 180 300 4 7 150 450 3 8 130 *Innfesting av 900 mm brede plater utføres med c 225 mm langs kortkant og c 200 mm langs langkant. 432 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.1 Vindavstiving med gipsplater 7 Kontroll av bindingsverk Løftekraft/forankring De vertikale stenderne må kontrolleres for oppløft ved åpninger og ender av vegger. Dimensjoneringsverdier for løftekraft fåes i henhold til nedenstående formler: Hd max Hd1 Hd2 V d,1 (H dl h) / b 1 V d,2 (H d2 h) / b 2 H d tot H dl + H d2 Forankringer til fundament eller betongplater kan utføres med vinkelbeslag og ekspansjonsbolter i henhold til leverandørens anvisninger. a b1 Vd1 Vd1 Vd2 Vd2 b b2 h Trykkraft De vertikale stenderne må kontrolleres for vertikallaster, samt trykkraft påvirket av H d,tot ved åpninger og veggender. Ved kontroll av knekking kan stendere i stendervegger kledt med gipsplater på en eller to sider anses å være avstivet i svak retning. Som retningslinje bør 3-4 meter høye vegger bestå av minst Gyproc GFR 70 mm stendere alt. trestender med dimensjon 48 x 123 mm med hensyn til risiko for utknekking av den påtrykte stenderen ved åpninger og veggender. For Gyproc XR 70 og Gyproc ER 70 tillates en dimensjonerende trykkraft på 10,0 kn når begge flensene er avstivet ved hjelp av gipsplater for vegghøyder opp til 3,0 m. Ved høyere vegger skal Gyproc GFR stender anvendes. Dimensjonerende normalkraft for Gyproc GFR og Gyproc THR stendere angis i kapitlet om henholdsvis Gyproc Duronomic og Gyproc Thermonomic. Disse verdiene bygger på at normalkraften angriper i profilens topp, hvilket medfører en undervurdering av bærekapasiteten for trykkraft på grunn av horisontalkraft. c d Figur 7: Noen forankringsløsninger fra BMF. Vinkel 6090 (a), betonganker (b), festevinkel (c) og draanker HTT(d). Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 433
.2 Vegghøyder og innvirkning av horisontal last Funksjonskrav til innervegger En vegg må ha tilstrekkelig stivhet og bæreevne for å kunne tilfredsstille de funksjonskrav som stilles til den. Dette innebærer at deformasjoner (for eksempel horisontal utbøyning) av veggen må ha akseptabel størrelse ved ulike belastninger. Ved dynamiske påkjenninger må eventuelle vibrasjoner eller svingninger være begrensede og akseptable. Risiko for brudd i form av for eksempel permanente deformasjoner eller sprekker kan ikke aksepteres. Laster som kan forventes å påvirke en vegg ved normale betingelser dvs. i bruksgrensetilstand, kan være av ulike typer med varierende størrelse og varighet. Lastene kan være dynamiske og statiske. Skillevegger som tetter mellom etasjeskillerne må tåle de innvendige lufttrykkvariasjoner som kan oppstå i huset, ofte betegnet som innvendig overtrykk eller undertrykk. Dessuten bør veggene kunne bære vanlige laster fra skap, bokhyller, sanitærutstyr og annet som festes til veggene. Det som i praksis avgjør dimensjoneringen av ikkebærende skillevegger er imidlertid hensynet til stivhet. For eksempel bør det ikke oppstå sjenerende store rystelser ved lukking av dører, og veggene bør ha en begrenset horisontaldeformasjon når f.eks. personer lener seg til en vegg. Kriterier for maksimal tillatt vegghøyde Utbøyninger fra horisontale laster øker med økende vegghøyde. Ved en viss høyde oppfyller veggen ikke lenger kravene til akseptable deformasjoner og vibrasjoner. For Gyproc vegger benyttes begrepet maksimalt tillatt vegghøyde om denne høyde som betegnes H maks. H maks er fastlagt ved prøving og beregninger. Ved prøving av vegger benyttes en horisontal linjelast midt på vegghøyden. Prøvemetoden er beskrevet i NT-BUILD 062. Kriteriet for Gyprocs vegger er at det ikke tillates maksimal utbøyning på mer enn 1/300 av vegghøyde ved horisontal linjelast 0,5 kn/m, eller maks. 10 mm for vegghøyder under 3000 mm. I visse tilfeller bestemmes den maksimale vegghøyden av en øvre praktisk grense. For vegger med f. eks.1-1 kledning og stendere av type Gyproc XR, R, ER og CI, dvs. vegger med ett platelag på hver side av veggen, er den øvre grensen 6,0 m. Se tabell 1. Sammensatte konstruksjoner Den belastede veggen fungerer statisk som en samvirkekonstruksjon der stendere og plater sammen bidrar til den totale bøyestivheten. Graden av samvirke og dermed veggens effektive bøyestivhet avgjøres av skrueforbindelsens stivhet og skrueavstandene. Det er derfor viktig at platene monteres i henhold til Gyprocs anvisninger for å oppnå tilsiktet stivhet og styrke. Økning av veggens bøyestivhet og dermed også tillatt vegghøyde H maks kan utføres på flere ulike måter for Gyprocs veggtyper. Eksempel på tiltak som kan øke bøyestivheten er: redusert stenderavstand økning av antall platelag bruk av sammensatte stendere (boks) benytte Gyproc GFR (forsterkningsstender) i stedet for Gyproc XR, R, ER og CI reduksjon av skrueavstanden benytte Gyproc Robust i stedet for Gyproc Normal Observer at økning av veggens stivhet i allmennhet gir redusert lydisolering. Spesielt gjelder dette vegger med enkelt bindingsverk. Med Gyproc XR svekkes ikke lydisoleringen ved reduksjon av stenderavstanden fra c 600 mm til c 450, alt. c 400 mm. De ulike tiltakene kan også kombineres til et stort antall forskjellige veggkonstruksjoner. Noen av disse beskrives i etterfølgende avsnitt med tabeller. 434 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.2 Vegghøyder og innvirkning av horisontal last Maksimalt tillatt vegghøyde H maks I tabell 1 og 2 beskrives H maks (m) for grunntypene i Gyprocs veggsystem. Forutsetninger: Stendertype Gyproc XR (tykkelse t 0,46 mm), Gyproc R, ER eller CI (tykkelse t 0,56 mm) alt. Gyproc GFR (tykkelse t 1,2 mm) Stenderavstand c 450/600 mm Platetype Gyproc Normal eller Normal Ergo (GN13 eller GNE 13) Betegnelsene for antall platelag på hver side av veggen følger samme system som i funksjonsnøklene, se systembeskrivelser. For sjaktvegger og veggtyper med forskutt eller dobbelt bindingsverk benyttes kolonner merket 2-0 og 3-0. For enkelt bindingsverk benyttes 1-1, 2-2 og 3-3. Tabell 1. H maks (m) Gyproc XR, R, ER eller CI c 450/600 mm Stender Antall platelag Gyproc XR/R/ER/CI 2-0 3-0 1-1 2-2 3-3 R 45/CI 50 2,5 / 2,4 2,6 / 2,4 2,8 / 2,6 3,2 / 2,9 XR/ER 70/CI 75 3,5 / 3,1 3,8 / 3,3 4,2 / 3,5 4,6 / 3,9 5,4 / 4,7 XR/ER 95/CI 100 4,8 / 4,5 5,0 / 4,5 6,0 / 5,0 6,8 / 6,0 7,0 / 7,0 XR/ER 120 5,0 / 4,5 5,0 / 4,5 6,0 / 6,0 7,0 / 6,5 7,0 / 7,0 R 145/CI 150 5,0 / 4,5 5,0 / 4,5 6,0 / 6,0 7,0 / 6,5 7,0 / 7,0 XR/R 160 5,0 / 4,5 5,0 / 4,5 6,0 / 6,0 7,0 / 6,5 7,0 / 7,0 Tabell 2. H maks (m) Gyproc GFR c 450/600 mm Stender Antall platelag Gyproc GFR 2-0 3-0 1-1 2-2 GFR 45 3,4 / 2,9 3,6 / 3,1 3,6 / 3,0 3,9 / 3,3 GFR 70 5,7 / 4,9 5,9 / 5,1 6,4 / 5,4 6,5 / 5,7 GFR 95 6,0 / 6,0 6,0 / 6,0 7,0 / 7,0 8,0 / 8,0 GFR 120 6,0 / 6,0 6,0 / 6,0 7,0 / 7,0 8,0 / 8,0 Innvendig over- og undertrykk Når veggen kan bli belastet av innvendig over- eller undertrykk kontrolleres det at aktuell trykkforskjell på hver side av veggen q f ikke er større enn dimen- sjonerende bæreevne q d i henhold til tabell 3. Verdiene gjelder dimensjonering i bruddgrensetilstanden og angis i kn/m 2. Dimensjonerende trykkforskjell q f beregnes i henhold til NS 3490 og NS 3491-4. Tabell 3. Dimensjonerende bæreevne q d (kn/m 2 ) Gyproc R, ER og CI c 600 mm Stender Gyproc R/ER/CI Antall platelag 2-0 3-0 1-1 2-2 3-3 R 45/CI 50 0,07 0,33 0,38 0,38 ER 70/CI 75 0,08 0,07 0,23 0,26 0,22 ER 95/CI 100 0,06 0,06 0,18 0,17 0,15 ER 120 0,09 0,09 0,16 0,20 0,20 R 145/CI 150 0,13 0,13 0,20 0,26 0,27 R 160 0,16 0,16 0,20 0,30 0,31 Dimensjonerende bæreevne ved innvendig trykkforskjell q d i (kn/m 2 ) for bruddgrensetilstand, med maks. tillatte vegghøyder H maks i henhold til tabell 1. For dimensjonering av vegger med forsterkningsstendere av type Gyproc GFR henvises det til avsnitt.3 Dimensjonering av Duronomic. Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 435
.3 Dimensjonering av Duronomic Kapasiteten for Gyproc Duronomic Dimensjonerende kapasitet mot tverrlast og aksialkraft Forsterkningsstendere kan ta opp både tverrlaster og aksialkrefter. Dimensjoneringen er basert på partialkoeffisientmetoden. Profilenes kapasitet er beregnet i henhold til tynnplatenormen StBK-N5 og SSABs platehåndbok. Grunnleggende sikkerhetskrav og lastverdier angis i Svenske boverkets BKR. Dimensjoneringsdiagrammene i bruddgrensetilstanden er basert på sikkerhetsklasse 2 i henhold til BKR, 2:11. Hvis en annen sikkerhetklass er aktuell, beregnes dimensjonerende kapasitet i henhold til følgende: 1,1 q d q d, aktuell γ n aktuell Dimensjonerende tverrlast q f N f q f der q d angir dimensjonerende kapasitet i henhold til dimensjoneringsdiagrammene. γ n aktuell er partialkoeffisienten for aktuell sikkerhetsklasse. I diagrammene angis den dimensjonerende tverrkraftkapasitetene og aksialkraftkapasitetene i bruddgrensetilstanden. N d,, V d, og R d omregnes til aktuell sikkerhetsklasse på tilsvarende måte. Dimensjoneringsverdiene angis både når begge flensene er avstivede og når bare den ene flensen er avstivet. For tverrbelastede profiler med bare en flens avstivet, men med den strekte flensen uten avstiving, brukes dimensjonerinsdiagrammende for stendere med begge flenser avstivet. Ved dimensjoneringen er det sett bort fra at gipsplaten utgør en medvirkende flens i en samvirkeskonstruksjon. Dimensjonerende aksialkraft N f For at disse dimensjoneringsreglene skal gjelde, er det viktig at gipsplatene festes med skruer til forsterkningsstenderne i henhold til BPB Gyprocs anvisninger, Teknisk informasjon og Monteringsanvisninger. 436 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.3 Dimensjonering av Duronomic Dimensjonerende kapasiteter mot tverrlast 1 Dimensjonering for moment Diagram.3:01 Dimensjonerende kapasitet q d (kn/m) 2 1.1 Begge flensene avstivet Diagram.3:01 Gjelder for jevnt fordelt last i bruddgrensetilstand med sikkerhetsklasse 2. q d (kn/m) GFR 45 6,16/L 2 GFR 70 10,64/L 2 GFR 95 15,52/L 2 GFR 120 20,15/L 2 Avstivingen kan bestå av gipsplater eller alternativt sekundærprofiler, Gyproc S 25/85, montert med senteravtand 800 mm. 1.2 Den ene flensen avstivet Diagram.3:02 Gjelder for jevnt fordelt last i bruddgrensetilstanden med sikkerhetsklasse 2. Avstivingen kan bestå av gipsplater eller sekundærprofiler, Gyproc S 25/85, montert med senteravstand 800 mm. 1,5 1 0,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 spennvidde (m) GFR 45 GFR 95 GFR 70 GFR 120 Diagram.3:02 Dimensjonerende kapasitet q d (kn/m) 2 1,5 1 0,5 2 3 4 5 6 7 Spennvidde (m) GFR 45 GFR 70 GFR 95 GFR 120 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 437
.3 Dimensjonering av Duronomic 1.3. Dimensjonering med hensyn til deformasjon Deformasjonen kan kontrolleres ved hjelp av følgende uttrykk: 1.4. Dimensjonering mot skjærkraft Skjærkraften i bruddgrensetilstanden må ved montering i henhold til typedetaljer 3.1.15:203 204 ikke overstige V d 2,6 kn ved sikkerhetsklasse 2. U maks C q L 4 U maks q L C er deformasjonen i meter er lasten i kn/m er spennvidden i meter er en konstant som kan leses av i tabellen nedenfor. C brudd gjelder kontroll i bruddgrensetilstanden og C bruk gjelder kontroll i bruksgrensetilstanden. Tabell.3:03 Eksempel på deformasjonskriterium er: bruddgrensetilstanden: L/90 bruksgrensetilstanden: L/200 Begge flensene avstivet Den ene flensen avstivet Betegnelse C brudd C bruk C brudd C bruk GFR 45 11,92 10 4 9,92 10 4 1,28 10 3 1,08 10 3 GFR 70 4,43 10 4 3,67 10 4 4,70 10 4 4,00 10 4 GFR 95 2,23 10 4 1,84 10 4 2,36 10 4 2,01 10 4 GFR 120 1,33 10 4 1,07 10 4 1,44 10 4 1,18 10 4 438 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.3 Dimensjonering av Duronomic Dimensjonerende kapasiteter mot aksialkraft 2.1 Begge flensene avstivet Diagram.3:04 I diagrammet vises dimensjonerende kapasitet N d (kn) per stender, for aksialkraft (ikke tverrkraft), i bruddgrensetilstanden med sikkkerhetsklasse 2. Diagrammet gjelder for knekklengde like stenderens lengde. Diagrammet tar ikke hensyn til skråstilling av stenderen. Det kan tas hensyn til skråstilling ved å legge til et tilleggsmoment for skråstilling i formelen nedenfor. Avstivingen kan bestå av gipsplater eller sekundærprofil, Gyproc S 25/85, montert med senteravstand 800 mm. Diagram.3:04 Dimensjonerende aksialkraftkapasitet N d (kn) 40 35 30 25 20 15 10 Følgende formel kan brukes dersom vilkårlige kombinasjoner av tverrlast og aksialkraft skal kontrolleres. N 0,8 f ( N d ) M f + < 1,0 der nedenstående kapasiteter for må brukes. og N d angir henholdsvis dimensjonerende moment kapasitet og dimensjonerende aksialkraftkapasitet. 5 2 3 4 5 6 7 8 lengde (m) GFR 45 GFR 70 GFR 95 GFR 120 N f Profil GFR 45 0,77 GFR 70 1,33 GFR 95 1,94 GFR 120 2,52 (knm) Dimensjonerende tverrlast må også konrolleres med hensyn til skjærkraft og utbøying. q f Merknad Når det gjelder bærende vegger i brannklasse REI(A) 60 og REI(A) 90 se 3.1.15:113 114. Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 439
.3 Dimensjonering av Duronomic 2.2 Den ene flensen avstivet Diagram.3:05 I diagrammet vises dimensjonerende aksialkraftkapasitet N d (kn) per stender, for aksialkraft (ikke tverrkraft), i bruddgrensetilstanden med sikkerhetsklasse 2. Diagrammet gjelder for knekklengden lik stenderens lengde. Diagrammet tar ikke hensyn til skråstilling av stenderen. Det kan tas hensyn til skråstilling ved å legge til et tillegsmoment for skråstilling i formelen nedenfor. Avstivingen kan bestå av gipsplater eller sekundærprofiler, Gyproc S 25/85, montert med senteravstand 800 mm. Diagram.3:05 Dimensjonerende aksialkraftkapasitet N d (kn) 25 20 15 10 5 Følgende formel kan brukes dersom vilkårlige kombinasjoner av aksialkraft og moment skal kontrolleres. N ( f ) N d 0,8 M f + 1.0 och N d gjelder henholdsvis dimensjonerende momentkapasitet og dimensjonerende aksialkraftkapasitet. kan beregnes i henhold til følgende formel q d L 2 q f L 2 M 8 f 8 q d iht. diagram.3:02 for aktuelle lengde. L aktuell lengde 2 3 4 5 6 7 8 lengde (m) GFR 45 GFR 70 GFR 95 GFR 120 N f q f Dimensjonerende tverrlast må også kontrolleres med hensyn til skjærkraft og utbøying. Merknad Når det gjelder bærende vegger i brannklasse REI 60 och REI 90 se 3.1.15:113 114. 440 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.3 Dimensjonering av Duronomic Kapasiteten til Gyproc Duronomic forsterkningsskinner Dimenjonerende momentkapasiteter Når skinnen brukes i veggtyper i henhold til avsnitt 2.1.15 Gyproc Duronomic og innfesting i etasjeskillet utføres på c 400, trenger ikke skinnen å kontrolleres med hensyn til bøying. Ved annen bruk, for eksempel i henhold til avsnitt 3.2.20 Vegger med søylekonstruksjon, må skinnen kontrolleres for bøying i bruddgrensetilstand. De dimensjonerende momentkapasitetene nedenfor, kan brukes når begge flenserna er avstivet. Verdiene gjelder for bruddsgrensetilstand og sikkerhetsklasse 2. Hvis en ikke-avstivet flens er strekt, kreves ingen reduksjon. x Tabell.3:06 Profil Bøying om sterk akse (x-x) (knm) GFS 45 0,47 0,41 GFS 70 0,87 0,44 GFS 95 1,27 0,45 GFS 120 1,68 0,46 Bøying om svak akse (y-y) (knm) y y Innfesting x Innfestingen av forsterkningsskinnen skal kontrolleres. Hvis skinnen skytes fast i et etasjeskille av betong med Hilti skuddspiker, gjelder formelen nedenfor for beregning av spikerens dimensjonerende kapasitet ved avskjæring med hensyn til innfestingen i betong: 3,5 a R d (kn) γ n γ m 27 a inntrengingsdybden i betongen i mm 22<a<32 γ m 1.5 hvis skinnen er jevnt innfestet og det er brukt minst 5 spiker γ n 1.1 ved sikkerhetsklasse 2 Se også 6.7 Gyproc RAWLPLUG Festesystemer. Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 441
.3 Dimensjonering av Duronomic Eksempel 1 4.0 m høy vegg belastet med innvendig vindlast. Bygningen har beliggenhet i Fredrikstad, og toppen av bygningen er 12 m over omliggende terreng. Sikkerhetsklasse alvorlig. Veggtype 101, dvs. en gipsplate på hver side av forsterkningsstenderen, og en senteravstand 600 mm. Løsning Gyproc GFR 70 bør brukes hvis vegghøyden overstiger 2,9 m. (Veggtype 1 med Gyproc GFR 45 har en maks vegghøyde på 2,9 m.) NS 3479 Prosjektering av konstruksjoner Dimensjonerende laster, punkt 4.2.2.2 kurve A, gir en karakteristisk verdi for vindens hastighetstrykk på q k 0,81 kn/m 2. I henhold til NS 3479 4.2.5.2 Innvendig vindlast, godtas formfaktor μ i 0,4 for innervegger. Ansvarlig konstruktør velger passende formfaktor for aktuelle tilfellet. Dette gir en dimensjonerende tverrlast q f (partialkoeffisient γ QI 1,5 for bruddgrensetilstand og 1,0 for bruksgrensetilstand i henhold til NS 3490, Tillegg E). q f γ QI µ i q k c der c er senteravstanden i meter q f 1,5 0,4 0,81 0,6 0,29 kn/m (i bruddgrensetilstanden). M f q f L 2 /8 0,58 knm. < 1,33 KNm V f q f L/2 0,58 kn < V d 2,6 kn. i henhold til avsnitt 2.1 og V d i henhold til avsnitt 1.4 Iht. NS 3490 skal det kontrolleres for bruksgrense. q f γ QI µ i q k c, vilket gir q f 1.0 0,4 0,81 0,60 0,194 kn/m. Fra tabell.3:03, kontroll av deformasjon, hentes: U maks 4,43 10 4 0,29 4 4 0.033 m i bruddgrensetilstanden L 4 < 0,044 m 90 90 Eksempel 2 Samme forutsetninger som i eksempel 1, men med en ekstra belastning i form av en hylle. Belastningen har en eksentrisitet på 200 mm og utgøres av egenvekt tilsvarende 1,0 kn/m. Hyllen festes midt på veggen. Løsning N f γ G q c 1,2 1,0 0,6 0,72 kn Ved lastangrep av punktmoment midt på stenderne gjelder: M f N f e 1/2 0,072 knm V f N f e L Totalt moment med belastning fra både vind og hylle blir: M f tot 0,58 + 0,072 0,65 knm <1,33 KNm angis i tabell side 439. Total tverrkraft blir: V f tot 0,58 + 0,036 0,62 kn < 2,6 kn Til slutt kontrolleres kombinasjonen av aksiallast og bøyemoment. ( ) N f N d M f + 1,0 I diagram.3 avleses N d 13 kn for L 4,0 m hvilket for GFR 70 gir: ( ) 0.8 0.8 0,036 kn 0.72 + 0,65 0,099 + 0,49 0,59 < 1,0 13 1,33 GFR 70 kan derfor brukes. U maks 3,67 10 4 0,194 4 4 0.001 m i bruksgrensetilstanden < L 4 0,020 m 200 200 Velg derfor Gyproc GFR 70 442 Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk
.3 Dimensjonering av Duronomic Eksempel 3 Samme forutsetninger som i eksempel 1, men med en aksialkraft på 22 kn og en vegghøyde på 2,4 m. Aksiallasten består av: egenvekt G k 5 kn variabel last Q k 20 kn variabel last Q k 5 kn Løsning Bruddgrensetilstanden, prøver Gyproc GFR 95 Belastningstilfelle 1 q f γ QI µ i q k c 1,5 0,4 0,81 0,6 0,29 kn/m < q d 2,69 kn/m M f q f L2 0,21 knm < 1,94kNm 8 V f q f L/2 0,31 kn < V d 2,6 kn N f γ G G k + γ Q2 Ψ O2 Q k2 + γ Q3 Ψ O3 Q k3 (1,2 5,0 + 1,05 12 + 1,05 5) 23,9 kn < N d 33,3 kn Belastningstilfelle 2 q f γ Q2 Ψ O2 µ i q k c 1,05 0,4 0,81 0,6 0,20 kn/m M f q f L2 0.015 knm < 1,94 knm 8 N f γ G G k + γ Q1 Q k1 + γ Q3 Ψ O3 Q k2 1,2 5,0 + 1,5 12 + 1,05 5 92,3 kn < N d 33,3 KN Test om Gyproc GFR 95 er egnet Belastningstilfelle 1 23,9 0.8 0,29 0,77 + 0,15 0,92 < 1 33,3 1,94 ( ) + Belastningstilfelle 2 0.8 29,3 + 0,20 0,88 + 0,10 0,98 < 1 33,3 1,94 ( ) Gyproc GFR 95 er dermed egnet. Kontroll av deformasjonen Fra tabell.3:03 kontroll av deformasjon hentes: U maks 2,23 10-4 0,29 2,4 4 0,002 m 2 mm < L 2400 26,6 mm 90 90 Bruddgrensetilstanden Kontroller at transversalbelastningen ikke gir for store utbøyinger i bruddsgrensetilstanden. q Sd γ Q1 µ i q k c, hvilket gir q Sd 1,0 0,4 0,81 0,6 0,19 kn/m Fra tabell.3:03 hentes: U maks 1,84 10-4 0,019 2,4 4 0,001 m 1,0 mm < L 2400 12 mm 200 200 Velger derfor Gyproc GFR 95. Gyproc Håndbok Gyproc Teknikk 443