I detta arbete görs en jämförelse av KL-bjälklag med hänsyn till svikt och vibrationer utifrån den nuvarande och den preliminära uppdateringen av Eurokod 5 som förväntas tas i bruk år 2026. Syftet med denna studie är att undersöka och analysera konsekvenserna av uppdateringen av Eurokod 5 för KL-bjälklag med avseende på svikt och vibrationer, samt uppdateringens påverkan på dimensioneringsprocessen för konstruktörer. Beräkningar utförs på fyra olika skivtjocklekar (160 mm, 170 mm, 180 mm och 200 mm) med och utan tjock pågjutning av betong enligt båda standarder för att utreda hur den nya normen påverkar vilka bjälklag som är godkända i flerbostadshus samt om beräkningsmetoderna innebär en förändring i tidsåtgång. Arbetet visar på en stor förändring i vilka bjälklag som är godkända för flerbostadshus enligt de olika standarderna. Enligt nuvarande Eurokod 5 måste egenfrekvensen strikt hålla sig över gränsvärdet 8 Hz, vilket gör att endast de skivorna med tillräcklig böjstyvhet utan pågjutning av betong är godkända, det vill säga skivorna med tjocklekarna 180 mm och 200 mm. Enligt den preliminära Eurokod 5 kan däremot bjälklag med egenfrekvensen under gränsvärdet 8 Hz godkännas med krav på vibrationsacceleration. Kraven i den preliminära Eurokod 5 bygger till stor del på valet av prestandanivå varpå skivorna med tjocklekarna 170 mm, 180 mm och 200 mm med tjock pågjutning av betong uppfyller kravet för ”kvalitetsval” för flerbostadshus. Utöver det uppfyller samtliga beräknade bjälklag förutom den 160 mm tjocka skivan med tjock pågjutning av betong den lägsta tillåtna prestandanivån för flerbostadshus, det vill säga ”ekonomival”. Tidsåtgången för de olika beräkningarna är snarlik. Den första beräkningen, som utfördes enligt den preliminära Eurokod 5, tog en timme längre tid än för den nuvarande, men de övriga beräkningarna som utfördes när beräkningsmallen väl var gjord tog exakt lika lång tid enligt båda standarder. Slutsatser som arbetet givit är att den preliminära Eurokod 5 kan förväntas ge en positiv effekt både för begränsningen av svikt och vibrationer hos KL-bjälklag och för användningen av KL-trä som bjälklagsmaterial i större utsträckning utifrån vilket val av prestandanivå som görs. Därmed kan uppdateringen av Eurokod 5 anses stödja både FN:s Globala mål 2030: punkt 3-God hälsa och välbefinnande samt punkt 13-Bekämpa klimatförändringarna. Problemet kan dock vara att begränsa svikt och vibrationer i största möjliga utsträckning och samtidigt minska bjälklagens miljöpåverkan, eftersom tjock pågjutning av betong anses vara en god lösning för att begränsa vibrationer hos bjälklag med stora spännvidder. Utifrån konstruktörens synpunkt ses endast fördelar med uppdateringen av Eurokod 5 eftersom ökningen av tidsåtgång för beräkningarna till följd av fler kontroller kan ses som försumbar, samtidigt som den nya standarden har en betydligt förbättrad tydlighet och trygghet i beräkningsgången och de kontroller som skall utföras. / This study presents a comparison of CLT- floor systems regarding deflection and vibrations based on the current and the preliminary updated of Eurocode 5, expected to be implemented in 2026. The purpose of this study is to investigate and analyse the consequences of the Eurocode 5 update för CLT- floor systems concerning deflection and vibrations, as well as the impact of the update on the design process för engineers. Calculations are conducted on four different slab thicknesses (160 mm, 170 mm, 180 mm and 200 mm) with and without a thick concrete floor layer according to both standards to investigate how the updated Eurocode 5 affects which floor systems are approved for use in multi-family residential buildings and whether the calculation methods entail a change in time consumption. The study reveals a significant shift in the approval of floor systems for multi-family residential buildings between the different standards. According to the current Eurocode 5, the fundamental frequency must exceed the limit of 8 Hz, resulting in approval only for floors with sufficient floor bending stiffness without a thick concrete floor layer, in other words thicknesses of 180 mm and 200 mm. However, according to the preliminary Eurocode 5, floor systems with a fundamental frequency below the 8 Hz limit can be approved with requirements for floor vibration acceleration. The criteria in the preliminary Eurocode 5 largely depends on the choice of performance levels, whereby floors with thicknesses of 170 mm, 180 mm and 200 mm with a thick concrete floor layer meet the requirements for ”Quality choice” for multi-family residential buildings. Additionally, all calculated floor systems, except for the 160 mm thick floor with a thick concrete floor layer, meet the minimum performance level for multi-family residential buildings, i.e., ”Economy choice”. The time consumption for the various calculations is similar. The initial calculation performed according to the preliminary Eurocode 5 took 1 hour longer than for the current one, but the subsequent calculations, once the calculation template was established, took the same amount of time according to both standards. Therefore, conclusions drawn from the study indicate that the preliminary Eurocode 5 can be expected to have a positive effect on both limiting deflection and vibrations in CLT-floor systems and the utilization of CLT as a floor system material to a greater extent, depending on the performance level chosen. Thus, the update of Eurocode 5 is considered to support several of the UN’s Sustainable Development Goals for 2030. However, the challenge lies in both limiting deflection and vibrations to the greatest extent possible while simultaneously reducing the environmental impact of floor systems, as a thick concrete floor layer is deemed the optimal solution for limiting vibrations in floor systems with large spans. From the perspective of the structural engineer, only advantages are seen in the update of Eurocode 5, as the increase in calculation time due to additional checks can be considered negligible, while the new standard provides significantly improved clarity and confidence in the calculation process and the checks to be performed.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:umu-226101 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Fogelberg, Edvin |
| Publisher | Umeå universitet, Institutionen för tillämpad fysik och elektronik |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0036 seconds