6.2.4 Deformationsbegränsningar

Vilken som helst specificerad nedböjningsgräns kan väljas av funktionella grunder eller av endast visuella orsaker. Till exempel har det av erfarenhet visat sig att om balkens nedböjning inte överskrider L ⁄ 300 uppfattas det som acceptabelt. Detta värde används ofta vid dimensionering i bruksgränstillstånd. Det är ändå viktigt att inse varför deformationskontrollen görs, för vilka slags konstruktioner och för vilka laster. Om balken till exempel har överhöjning för att kompensera för nedböjningen förorsakad av egentyngd, bör nedböjningsgränsen tillämpas endast på den del som förorsakas av nyttolasten.

Vid dimensionering av lagerutrymmen och tak är det ofta acceptabelt att tillåta nedböjningar i storleksordning L ⁄ 200 – L ⁄ 150. I tabell 6.1 ges exempel på olika gränsvärden för olika situationer.
Observera att dessa endast är exempel och att man ska ta hänsyn till den aktuella situationen.

Man ska ta hänsyn till följande när nedböjningsgränsen bestäms:

• Spännvidden.
• Konstruktionens typ och användning.
• Risken för skador på innertak och ytmaterial.
• Estetiska krav.
• Antalet gånger och längden på den tid som maximal nedböjning sannolikt råder.
• Takavvattning.
• Påverkan på sekundära konstruktionselement, som icke bärande väggar över eller under den konstruktionsdel som deformeras.

För olika situationer är det viktigt att definiera de problem som nedböjningen kan förorsaka och om de kan leda till problem med utseendet eller skador. Några exempel ges här för gränsvärdeskombinationer, lastkombinationer och beräknade nedböjningsvärden:

• En icke bärande vägg under en balk kan skadas om balkens nedböjning är för stor. Bestäm det fria utrymme som behövs mellan balken och väggen och använd det som gräns. Det dimensionerande värdet för nedböjningen kan beräknas med lastkombinationen i ekvation 6.7. Detta är ett exempel på kontroll med hänseende till permanent skada.
• Ett golv i ett vardagsrum utan känsliga material och utan skaderisk på intilliggande konstruktioner kan kontrolleras för endast långtidslaster. Stora nedböjningsvärden under kortare tidsintervall kommer inte att förorsaka några problem. I det här fallet kan det vara tillräckligt att beräkna deformationer förorsakade av en kvasipermanent lastkombination, alltså:

6.16    \({w_{\rm fin,qp}} = {w_{\rm inst,G}} + {w_{\rm creep,G}} + {w_{\rm creep,{Q_1}}} + \sum\limits_{i = 2}^n {{w_{\rm creep,{Q_\rm i}}}} = {w_{\rm inst,G}}\left( {1 + {k_{\rm def}}} \right) + \sum\limits_{i = 1}^n {{\psi _{\rm 2,i}}{k_{\rm def}}{w_{\rm inst,{Q_\rm i}}}} \)

• I vissa fall kan det vara mera relevant att kontrollera endast långtidsverkan, alltså den extra nedböjning som sker med tiden, och lämna den momentana delen obeaktad. Detta kan vara fallet om balkens överhöjning är tillräcklig så att den momentana effekten förorsakad av permanenta laster kompenseras. Likaså om kontrollen görs med hänseende till utseende och brukbarhet och inte med hänseende till skador.
• Om det är av intresse att kontrollera deformationer förorsakade av upplagstryck, bör kontrollen basera sig på en lastkombination i bruksgränstillstånd. Eftersom den elastiska deformationen i de flesta fallen har visat sig utgöra endast en liten del av deformationen kommer stora korttidslaster inte att påverka deformationen i betydande grad. Deformationen beror i stor omfattning på långtidsverkan och därför är det rimligt att använda en kvasipermanent lastkombination vid dimensionering. Det är sålunda också rimligt att använda större värden för faktorn k_def än vid nedböjningskontroll, eftersom krypning vinkelrätt mot fiberriktningen är större än parallellt med fiberriktningen. I detta fall kan det också vara viktigt att beakta den fria krympningen av den tryckta konstruktionsdelen.

Vallen, Växjö.

Tabell 6.1 Normalt godtagna gränser för deformationer i förhållande till den fria spännvidden i bruksgränstillstånd.
Tabellvärdena utgår från vedertagen beprövad praxis och god konstruktörssed som har omräknats till värden enligt SS-EN 1990, SS-EN 1991, SS-EN 1995 samt gällande EKS. De ska ses som branschens rekommendationer till vägledning för byggherrar och deras ombud, likväl som underlag för värdering av konkurrerande alternativa lösningar.

Användningsområde	Ej överhöjda konstruktionselement
	umax,inst	umax,frekv	umax,fin
Takbalkar
Industri	L/300	L/300	L/250
Skolor, butiker med mera	L/375	L/375	L/300
Djurstallar	–	L/200	L/200 (maximalt 30 mm)
Maskinhallar, logar med mera	–	L/150	L/150 (maximalt 40 mm)
Golvbalkar
Generellt 1)	L/500	L/375	L/300
Förråd och andra lokaler utan tillträde för allmänheten	L/275	L/250	L/200
Djurstallar	–	L/200	L/200 (maximalt 30 mm)
Logar med mera	–	L/150	L/150 (maximalt 40 mm)
Fackverk
Generellt utan hänsyn till knutpunktsdeformationer	L/625	L/500	L/400
I lantbruksbyggnader utan hänsyn till knutpunktsdeformationer	–	L/400	–
Konsoler	L/250	L/250	L/200
Takåsar
Generellt utan separat innertak	L/375	L/375	L/300
I lantbruksbyggnader utan separat innertak	–	L/200	–
Generellt med separat innertak	L/200	L/200	L/150
I lantbruksbyggnader med separat innertak	–	L/100	–

¹⁾ Styvheten hos träbjälklag ska även kontrolleras med avseende på svikt och vibrationer.
L betecknar den fria spännvidden. För konstruktionselement med överhöjning gäller tabellvärdet ⁄ 1,5.
u_max,inst beräknas enligt SS-EN 1990 (ekvation 6.14a), karakteristisk lastkombination och SS-EN 1995 (ekvation 2.2.3 (2)).
u_max,fin beräknas enligt SS-EN 1990 (ekvation 6.16a), kvasipermanent lastkombination och SS-EN 1995 (ekvation 2.2.3 (3) och (5)).
För den frekventa lastkombinationen enligt SS-EN 1990 (ekvation 6.15a) finns ingen anvisning i SS-EN 1995.
Den frekventa lastkombinationen u_max,frekv beräknas enligt ekvation 6.8.

Tabellen måste också kompletteras med de begränsningar som ges av det aktuella byggprojektets förutsättningar. Till exempel takets tätskikt, som kan ge krav på max deformation 30 mm för karakteristisk last, för undvikande av skador hos låglutande tak på grund av risken för kvarstående vatten som kan frysa till is. Skaderisk föreligger även vid keramiska golv och stenplattor, där en rimlig styvhet är minst cirka L/300 för karakteristisk last.
Avväxlingsbalkar över portar och fönsterpartier är exempel på där absoluta mått på deformationer inte får överstiga tillgängligt spelrum. Bjälklag får inte heller belasta icke bärande innerväggar. Glastak är mycket känsliga för vertikala och horisontella rörelser. Värden för lantbruksbyggnader valda i samstämmighet med SIS-TS 37:2012.