Stabilisering av höga trähus via centralt placerat hisschakt
I Sverige finns det inte många höga trähus, trots den enorma tillgången på material och det faktum att de allra flesta villor/småhus är byggda av just trä. Att trä är ett lätt byggmaterial, är väl lämpat för prefabricering samt är återvinningsbart i stor utsträckning medför att det är väldigt konkurrenskraftigt. Så varför utnyttjas inte detta byggmaterial oftare? En av anledningarna till det ligger i de konservativa regelverk som tidigare funnits i Sverige, de har inte tillåtit att bygga högre än två våningar med bärande stomme av trä. Något som ändrades vid årsskiftet 93/94 då en ny norm, BBR 94, kom som gjorde det möjligt för trä att användas i stommar. Den nya normen införde funktionskrav, vilket precis som det låter ställer krav på funktionen istället för direkta materialkrav som det var tidigare. Detta innebar att trä fick användas i bärande stommar så länge funktionen som ställdes på den byggnadsdelen uppfylldes. I USA där trähus i flera våningar är vanligt sedan länge, använder man sig ofta av ett stabilt hisschakt i betong eller stålfackverk, vilket kan vara ett bra komplement till en stomme som i övrigt består av trä. I examensarbetet undersöks om det är möjligt att bygga ett 8-våningshus med MFB, Masonites Flexibla Byggsystem. Ett byggsystem bestående av väggar och bjälklag uppbyggda med Masonites board och Masonite Beams lättbalk. Som extra stöd till stabiliseringen används ett hisschakt i betong. För att kunna utföra denna kontroll används FEM-Design, ett finita element program. Byggsystemet har modellerats upp i programmet för att sedan kunna beräkna kraftfördelningen och de deformationer som uppkommer. Då trä inte finns som förvalt material räknas väggarnas egenskaper först fram genom handberäkningar för att sedan kunna testas i programmet tills ett material som efterliknar handberäkningarna erhållits. Även förband räknas fram och läggs till modellen, som styvheter per meter, i infästningspunkter mellan väggar, bjälklag, platta och hisschakt. I FEM-Design belastas byggnaden enbart med horisontell vindlast av den orsaken att den lasten har väsentligaste betydelse för stabiliteten. En första deformationskontroll av enbart väggarna utförs för att sedan jämföra den med en fullskalig modell. I den första modellen, 2D-analysen, ligger horisontaldeformationen för en av innerväggarna utanför tillåten gräns vilket leder till att den väggen antingen måste förstärkas eller att lasten måste omfördelas. I den andra modellen, 3D-analysen, tas hänsyn till hur samtliga väggar, bjälklaget och hisschaktet påverkar byggnaden. Resultatet visar tydligt att hisschaktet ger den effekt som eftersöktes, deformationerna sänks till acceptabla nivåer. Eftersom att deformationerna kommer ner till en godtagbar nivå kan en fortsatt undersökning av kraftspelet i byggnaden utföras. Den största lasten uppkommer i snittet mellan hisschaktet och bottenplattan. I detta arbete utförs ingen dimensionering av betongen och därför lämnas denna last för vidare utredning.