Appendiks C. Stabiliserende vægges forskydningsbæreevne
De stabiliserende vægges forskydningsbæreevne kan anvendes til at eftervise småhuses stabilitet over for vandrette laster. Appendikset forklarer, hvordan forskydningsbæreevnen afhænger af væggenes egenvægt og fastgørelse. Følgende vægtyper er behandlet i appendikset:
- Vægge af porebeton
- Vægge af letklinkerbeton
- Vægge af tegl eller kalksandsten
- Træskeletvægge
- Stålskeletvægge.
Statisk system
En vægs forskydningsbæreevne er den vandrette kraft i væggens længderetning, som væggen langs oversiden kan optage og aflevere til sin understøtning. I etplanshuse er det fundamentet, kælderdæk eller kældervægge, der udgør understøtningen.
En vægs forskydningsbæreevne er den mindste af følgende kræfter, se figur C.1:
- Kraften, V, som får væggen til at glide. Væggen bliver stabiliseret af friktionen mellem væg og fundament, som stammer fra væggens egenvægt, G, last fra taget, P, og kraften i trækbåndet, T, samt eventuelle beslag eller tværgående vægge.
- Kraften, V, der får væggen til at vælte. Væggen bliver om nødvendigt stabiliseret af momentet fra egenvægten, G, og kraften i trækbåndet, T.
Figur C.1. a): Stabiliserende væg med vandret last og vandrette stabiliserende kræfter. b): Stabiliserende vægs væltningsmodstand. De stabiliserende kræfter er egenlasten, G, og en eventuel lodret forankringsbæreevne, T.
Væggens egenvægt, de flankerende vægge og overliggende konstruktioner forhindrer som regel, at væggen vælter. Men ofte kan tagets egenvægt ikke udnyttes, fordi suget på taget mere end udligner tagets egenvægt.
Når væggens egenvægt ikke yder tilstrækkelig modstand mod væltning, er en mekanisk forankring til fundamentet nødvendig. Forankring kan fx ske med trækbånd, som indstøbes i fundamentet og fastgøres til væggens lodrette kant eller til tagkonstruktionen.
Væggenes opbygning, fastgørelse og bæreevne
Opbygning
De stabiliserende vægge kan være af porebeton, letklinkerbeton, tegl eller kalksandsten eller være opbygget som træskeletvægge eller stålskeletvægge. Den frie væghøjde er 2,5 m.
Porebeton er et let materiale med en densitet mellem 250 og 700 kg/m³. Vægge af porebeton udføres typisk med en tykkelse på 100 mm.
Letklinkerbeton er en smule tungere end porebeton, men lettere end almindelig beton. Desuden har letklinkerbeton en trykstyrke, som er højere end porebetons, men lavere end betons.
Letklinkerbeton har en densitet mellem 1.200 og 2.000 kg/m³. Typisk vil det være rigeligt at bruge den lette type, som har en trykstyrke på 6 MPa. Densitet og trykstyrke angives normalt med koder, fx LB LAC 10/1850. Det første tal angiver den deklarerede trykstyrke i MPa, mens det sidste tal er den deklarerede densitet i kg/m³. LAC står for Lightweight Aggregate Concrete, altså beton med lette tilslag.
Letklinkerbetonvægge er typisk enten 100 eller 120 mm tykke; i ekstreme tilfælde kan 150 mm være nødvendigt. LAC 6/1350 med en tykkelse på 100 mm anvendes i figur C.3.
Vægge af tegl eller kalksandsten er tungere end både porebetonvægge og typiske letklinkerbetonvægge. Murstenenes densitet er ca. 1.800 kg/m³. En mur er normalt 108 mm tyk, der er tykkelsen af en almindelig mursten.
Træskeletvægge er meget lette. Væggene består af 45 mm × 195 mm bjælker med en centerafstand på 600 mm samt isolering og gipsbeklædning. Dette giver en egenvægt på ca. 150 kg/m³. Væggene er typisk 200 mm brede.
Stålskeletvægge er, ligesom træskeletvægge, meget lette. Væggene har en egenvægt mellem 200 og 300 kg/m³ og er typisk 200 mm brede.
Fastgørelse til understøtning
Vægge af porebeton, letklinkerbeton, tegl eller kalksandsten vil enten blive placeret på murpap eller mørtel. Er der risiko for, at væggene glider, skal de sættes fast med beslag, fx et ribbe vinkelbeslag på 90 mm. Hvis væggene er sat fast med mørtel, vil der normalt kun være risiko for, at væggene vælter.
Indvendige vægge vil som regel være placeret på mørtel, og derfor vil der ikke være risiko for, at de glider. Ydervægge derimod vil være placeret på murpap og kan derfor glide. Brug af beslag sikrer væggene mod glidning, mens trækbånd sikrer, at væggene ikke vælter. Da vinden kan komme fra to modsatte retninger, vil det være nødvendigt at have et trækbånd på begge ender af væggene, hvis væggen skal virke stabiliserende over for væltning i begge retninger.
Appendikset angiver væltningsbæreevnen for fire forskellige forankringsklasser:
- T0: Intet trækbånd.
- T1: Trækbånd 25 × 2,0 mm, der kan holde 8,3 kN.
- T2: Trækbånd 40 × 2,0 mm, der kan holde 13 kN.
- T3: Trækbånd 40 × 3,0 mm, der kan holde. 19 kN.
Når en kraft påvirker trækbåndet, vil trækbåndet også i nogen grad forhindre væggen i at glide. Glidning forhindres først og fremmest ved hjælp af væggens egenvægt. Den regningsmæssige glidningskoefficient, µ, for vægge af porebeton, letklinkerbeton, tegl eller kalksandsten på murpap er 0,31 i henhold til DS/INF 167 (Dansk Standard, 2010b), DS/INF 168 (Dansk Standard, 2011b) og DS/INF 169 (Dansk Standard, 2008d).
Træskeletvægge eller stålskeletvægge er så lette, at væggenes glidningsmodstand kan ignoreres. Derfor skal væggenes bundramme altid fastgøres for glidning med limankre eller skudsøm til fundamentet. Trækbånd vil som regel være påkrævet for at sikre væggene mod væltning.
Er en væg placeret op ad en tung tværgående væg, vil denne også skulle flyttes, for at væggen kan glide. Derfor kan man regne med en større glidningsmodstand.
Normalt medregnes 0,9 m af den tværgående væg ved et hjørne. Er der tale om en T-samling, medregner man 1,2 m af den tværgående væg. Den glidningsmodstand, den tværgående væg yder, svarer ca. til ét beslag som et ribbe vinkelbeslag på 90 mm. Kan væggens egenvægt og den tværgående væg ikke sikre den stabiliserende væg mod glidning, vil det være nødvendigt at tilføje beslag. Et ribbe vinkelbeslag på 90 mm har en regningsmæssig glidningsmodstand på 3 kN.
Den regningsmæssige kohæsion vil være 70,6 kN/m², hvis den bærende væg er placeret på mørtel. En 100 mm tyk væg giver en regningsmæssig kohæsion på 7,1 kN/m, hvilket forhindrer glidning.
Fastgørelse til loft eller tag
Vægge fastgøres til loftskive eller tagkonstruktion med søm, skruer, ankre eller indlimede gevindstænger. Samlingen skal være stærk nok til, at den ikke går i stykker, før væggen enten glider eller vælter. Afstanden mellem forbindelserne afhænger af, hvilken forankringsklasse der er valgt. Jo højere forankringsklasse, jo tættere skal forbindelserne sidde.
Tabel C.1 angiver sammenhængen mellem forankringsklasse og afstand mellem søm, skruer eller gevindstænger ved fastgørelse i væggen.
Tabel C.1. Forankringsklasse og fastgørelse til loftskive eller tagkonstruktion. Porebetonvægge og letklinkerbetonvægge kan fastgøres med søm, skruer/skrueankre eller gevindstænger, og vægge af tegl eller kalksandsten kan fastgøres med søm, skruer/skrueankre eller gevindstænger, mens træskeletvægge og stålskeletvægge kan fastgøres med søm eller skruer.
Forankringsklasse | Søm-/skrueafstand (søm 4,6 × 130/skrue 6 × 80) | Gevindstangsafstand (M8 sættedybde 150mm) |
|---|---|---|
T0 | 300 mm | 600 mm |
T1 | 250 mm | 500 mm |
T2 | 200 mm | 400 mm |
T3 | 150 mm | 300 mm |
Lasten skal overføres til væggen fra eksempelvis en stiv loftskive. Her kan eksempelvis anvendes en gipspladebeklædning eller konstruktionskrydsfiner, som fastgøres til en lægte, fx 45 × 45 mm, som fastgøres til vægremmen, se figur 37.
I Tabel C2 er angivet forskydningsbæreevne for loftskive samlinger med lægte.
Tabel C.2. Loftskivens regningsmæssige forskydningsbæreevne. Bæreevnen afhænger af loftbeklædningen og skrueafstanden i samlingen loftbeklædning/lægte. Det er forudsat, at der anvendes en 45 × 45 mm lægte.
Skrueafstand plade/lægte | Forskydningsbæreevne | ||
|---|---|---|---|
Ø4 × 60 | Ø5 × 60 | ||
13 mm gipsplade | 200 | 1,5 kN/m | 2,3 kN/m |
150 | 2,1 kN/m | 3,1 kN/m | |
100 | 3,1 kN/m | 4,7 kN/m | |
12 mm konstruktions-krydsfiner | 150 | 4,2 kN/m | 6,3 kN/m |
100 | 6,3 kN/m | 9,4 kN/m | |
Forskydningsbæreevne
De følgende diagrammer viser forskydningsbæreevnen for:
- stabiliserende porebetonvægge, se figur C.2.
- stabiliserende letklinkerbetonvægge, se figur C.3.
- stabiliserende vægge af tegl eller kalksandsten, se figur C.4.
- stabiliserende træskeletvægge, se figur C.5.
- stabiliserende stålskeletvægge, se figur C.6.
Figur C.2. Diagrammet viser forskydningsbæreevnen V for stabiliserende porebetonvægge.
Figur C.3. Diagrammet viser forskydningsbæreevnen V for stabiliserende vægge af letklinkerbeton 6/1350.
Figur C.4. Diagrammet viser forskydningsbæreevnen V for stabiliserende vægge af tegl eller kalksandsten.
Figur C.5. Diagrammet viser forskydningsbæreevnen V for stabiliserende træskeletvægge.
Figur C.6. Diagrammet viser forskydningsbæreevnen V for stabiliserende stålskeletvægge.
Den nødvendige glidningssikring (G0, G1, G2 eller G3) og væltningssikring (T0, T1, T2 eller T3) kan aflæses i figur C.2-C.6 ud fra væggens længde (x-aksen) og den beregnede forskydningskraft på væggen (y-aksen). De røde linjer angiver forskellige typer trækbånd, mens de blå linjer angiver antal beslag.
Vælg det trækbånd, hvis røde linje ligger over det punkt, der blev fundet ud fra væggens længde og beregnede forskydningskraft på væggen. Beslag vælges på samme måde, blot med udgangspunkt i de blå linjer.
Der vil ikke være risiko for glidning, hvis væggen er placeret på mørtel. Kombinationen af væggens længde og den forskydningskraft, væggen er belastet af, skal derfor blot ligge under en af de røde linjer.
Normalt vil et 25 × 2,0 mm trækbånd være tilstrækkeligt. I de tilfælde, hvor væggen er meget lang og ikke så hårdt belastet, kan trækbånd udelades, men er væggen kort, og skal den optage en stor kraft, kan et kraftigere trækbånd være nødvendigt.
Eksempler
Væghøjden er i eksemplerne 2,5 m.
Eksempel: Væg af porebeton på murpap
En 3 m lang og 100 mm tyk væg af porebeton er placeret på murpap og belastet med en forskydningskraft, V, på 7 kN. Figur C.2 viser, at forankringsklasse G2 er nødvendig for at sikre væggen mod glidning, og at forankringsklasse T1 (25 × 2,0 mm trækbånd) vil være tilstrækkelig til at sikre væggen mod væltning. Forankringsklasse G2 kan opnås med to beslag eller ét beslag og en tværgående væg.
Eksempel: Væg af porebeton på mørtel
En 4 m lang og 100 mm tyk væg af porebeton er placeret på mørtel og belastet med en forskydningskraft, V, på 10 kN. Da væggen er placeret på mørtel, vil der ikke være risiko for glidning. Forankringsklasse T1 (25 × 2,0 mm trækbånd) er nødvendig for at sikre væggen mod væltning.
Eksempel: Væg af tegl på murpap
En 4 m lang og 108 mm tyk væg af teglsten er placeret på murpap og belastet med en forskydningskraft på 7 kN. Figur C.4 viser, at klasse T0 og klasse G0 giver tilstrækkelig forskydningsbæreevne. Væggens tyngde er således tilstrækkelig til at fastholde væggen.
Eksempel: Væg af kalksandsten på murpap
En 2 m lang og 108 mm tyk væg af kalksandsten er placeret på murpap og belastet med en forskydningskraft på 11 kN. Figur C.4 viser, at klasse G1 og klasse T2 (40 × 2,0 mm trækbånd) er tilstrækkeligt. Klasse G1 kan opnås med fx et ribbe vinkelbeslag på 90 mm eller en tværgående væg.