Friktion mellan snö och olika takmaterial samt provning av
snörasskydd
I examensarbetet undersöks hur friktion för olika takmaterial påverkar det problem som uppstår under vinterhalvåret, nämligen snöras från tak. Därutöver provas också tre olika snörasskydd praktiskt för att kunna utvärdera dess effektivitet, fördelar och brister. Examensarbetet är uppdelat i två steg. I det första steget genomförs en litteraturstudie för att få en teoretisk bakgrund för snös mekaniska egenskaper och hur snö beter sig i olika temperaturer och miljöer. Det tas även upp vilka risker som kan uppstå med snö på tak och hur lagar och förordningar styr hur fastighetsägare ska sköta underhåll av snörasskydd och snöskottning från tak. Därutöver tas det också upp tre rättsfall som beskriver hur illa det kan gå om inte underhållet sköts på ett bra sätt under vintern. I litteraturstudien framkom vilka svårigheter som uppstår gällande ansvarsbörda när det sker snöras från tak då det antingen uppstår materiella- eller personskador. Därför är det viktigt att skriva tydliga kontrakt mellan beställare och entreprenör för att inga oklarheter uppstår när en sådan situation uppstår. I det andra steget utförs laborativa tester för att undersöka friktionen mellan olika takmaterial och is samt olika typer av snö. Vidare provas funktionen för tre vanliga typer av snörasskydd på marknaden. De inledande testerna utförs i storskaliga rasförsök där takprototyper byggts med dimensionerna 4 x 1,5 meter. Dessa lutas med hjälp av en taktravers till den kritiska vinkel då friktionen mellan det aktuella takmaterialet och snön/isen blir för låg och ras sker. Den kritiska vinkeln kallas i rapporten för rasvinkel. Ytterligare försök i mindre skala utfördes därefter för att vidare undersöka friktionen mellan olika takmaterial och is samt snö. Försöken baserades på att skjuva snön/isen mot det aktuella takmaterialet och med en lastcell mäta upp den kraft som krävs för att skjuva is-/snölagret till brott. Försöken utfördes i ett frysrum vid Luleå tekniska universitet och bitar ur de ursprungliga takprototyperna med dimensionerna 0,6 x 0,6 meter användes. Resultaten från de storskaliga rasförsöken visar att friktionen för takmaterialen varierar kraftigt. Används ett takmaterial med hög friktion som till exempel asfaltpapp asfaltpapp ersätta ett snörasskydd i de fall där taklutningen är relativt låg och risken för skador är liten. Detta är en bedömningsfråga där man får väga in kostnader mot eventuella skador som kan uppstå. För snörasskydden var skillnaderna inte lika markanta. Skillnad i kritisk takvinkel var 8 grader mellan den ?minst? effektiva och den ?mest? effektiva vid provning på plåttak. I ordet effektivitet ska man dock beakta vilken brottmekanism som uppstår för de olika snörasskydden och hur allvarliga de är. För snörasskydd med tre rör trycks snön under och genom snöräcket på grund av det stora avståndet mellan tak och snöräcke. De relativt stora avstånden mellan rören gör att snörasskyddet har hög genomsläpplighet. För profildurk och gallerdurk trycks snön fast mot snörasskyddet och blir väl packad. Den bakomliggande snön utövar ett tryck mot den framförvarande packade snön och till slut är det snöns inre friktion som blir den svaga länken. Det leder till att bakomvarande snö glider över den packade snön, över snöräcket och ned på marken. Resultaten från de småskaliga försöken visar att snö- samt takens temperatur har stor betydelse för snötäckets friktionskraft. Ett fuktigt snötäckte på plåttak har nästan halverad hållfasthet jämfört med ett torrt. Dessutom visade försöken att friktion mellan is och takmaterial är mycket hög fram till att isen är kraftigt tinad. På asfaltpapp visade sig friktionskraften mellan is och asfaltpapp vara hög även då islagret har utsatts för långvarig upptining. Slutligen visade tester att friktionskraften mellan ett snölager och is är relativt hög. I samtliga försök skapades starka bindningar mellan snö och islager vilket medförde att friktionskraften var hög. Resultaten förutsatte att snön som användes i försöken var fuktig.