Limträ möjliggör ett stort antal olika konstruktionssystem. I detta kapitel presenteras några grundläggande limträkonstruktioner för typiska hallbyggnader och limträbroar – från enkla system med pelare och balkar till ram- och skalkonstruktioner, vilka alla på olika sätt och i varierande grad utnyttjar limträteknikens möjligheter.
Valet av konstruktionssystem påverkas framförallt av byggnadens funktion och av arkitektoniska aspekter, till exempel fri höjd, restriktioner gällande taklutning, dagsljus och motsvarande, se figur 3.1, samt av ekonomiska överväganden. Produktionstekniska eller transporttekniska begränsningar kan i vissa fall vara avgörande, se avsnitt 1.6.
Materialet utnyttjas effektivt om följande rekommendationer (regler) följs:
- Konstruktionsdelarna belastas företrädesvis med axialkrafter (tryckkrafter och dragkrafter).
- Stora böjmoment och stor risk för vippning för slanka balkar bör undvikas.
- Tvärkrafterna bör betraktas kritiskt.
- Excentricitet och vridning bör undvikas.
- Dragning vinkelrätt mot fiberriktningen förorsakad av laster, geometri eller krympning bör undvikas.
- Tredimensionella system är ofta optimala med avseende på stabilitet och säkerhet.
Konstruktionssystem kan ofta optimeras genom följande:
- Tvärsnittets mått anpassas till spänningarnas storlek och i förekommande fall aktuell snittkraftsfördelning (till exempel sadelbalk, se figur 3.5).
- Stöden placeras lämpligt (mellanstöd, kontinuerliga balkar).
- Leder placeras lämpligt som till exempel Gerbersystem.
- Trycksträvor används för att minska spännvidden, se figur 3.2.
- Elastiska mellanstöd utförs som i ett spännverk, se figur 3.11 till 3.13.
Ytbildande konstruktionsdelar är ofta optimerade i sig själva eftersom de tjänar flera funktioner: bärande, stabiliserande och omslutande, se figur 3.3.
Tabell 3.1 i slutet av detta kapitel ger en sammanfattning av de vanligast förekommande konstruktionssystemen för byggnader av limträ. För att underlätta valet ger tabellen rekommenderade spännvidder och ungefärliga tvärsnittshöjder för de olika konstruktionerna. Måtten motsvarar genomsnittliga värden under normala förhållanden. Små laster eller små avstånd mellan konstruktionsdelarna minskar den erforderliga tvärsnittshöjden i viss mån. Också det motsatta gäller.
Figur 3.1 Utformning av en byggnad för att passa olika ändamål. Byggnaden används som:
a) lager för bulkvara, b) dagsljus genom taket respektive c) föreskriven fri höjd.
Figur 3.2 Trycksträvor reducerar balkens fria spännvidd.
Figur 3.3 Ytbildande system (bruten konstruktion) som uppfyller flera funktioner: omslutande, bärande, stabiliserande.
