Beräkna golvås altan - träbalk eller limträ.

[Albireo]

Har en befintlig altan (ca 4x4m)
Golvåsarna är 45 x 195mm av impregnerat virke. Avståndet mellan golvåsarna är ca 750mm.
(Den beräkningen gjordes med en bärlina på mitten (2m) av förre ägare av huset)

Nu ska bärlinan med plintar i mitten bort, vilket medför att en ny dimensionering måste göras.
Den stora belastningen på altanen, är när snön rasar från ett tvåvåningshus.
(Bor i ett ganska snörikt område - Västerbotten)

Om jag förstått rätt är det ingen skillnad på brottgränsen mellan en limträbalk och en vanlig trä balk.
(Dock avsevärt mycket dyrare om man väljer en impregnerad limträbalk)
Däremot när det gäller jämnhet i kvalité samt styvhet vinner limträbalk direkt.

Hur ska denna beräkning göras?

 

[justusandersson]

Det mesta konstruktionsvirket har högst en böjhållfasthet på 24 MPa medan limträ normalt ligger på 30 MPa. Att dimensionera för brotthållfasthet på vintern och behaglig altanfunktion på sommaren är två helt olika saker. För att ditt däck ska kännas behagligt att gå på bör dina bjälkar inte ha en spännvidd som är längre än ca 2,8 m. Om däcket inte har gått sönder hittills pga snöras, finns ingen anledning att räkna på det nu.

 

[Albireo]

Tack för svar!

... Att dimensionera för brotthållfasthet på vintern och behaglig altanfunktion på sommaren är två helt olika saker....

Gör gärna en utläggning. Har det med fuktighet att göra?

... För att ditt däck ska kännas behagligt att gå på bör dina bjälkar inte ha en spännvidd som är längre än ca 2,8 m. Om däcket inte har gått sönder hittills pga snöras, finns ingen anledning att räkna på det nu.

Förutsättningarna kommer att förändras, bärlinan som finns i mitten kommer att plockas bort. (dvs. en spännvidd på 2m blir istället 4m). För att kompensera denna förändring måste något göras.
(Hade det inte varit för ev. snöras hade inget behövt göras - sommartid)

Exempel på lösningar (En utvärdering får sedan bestämma vilket som känns bäst / enklast / mest prisvärt ...)
A) Grövre impregnerade golvåsar (ex. 220 x 56 mm) samma avstånd ( ca 750mm ) mellan åsarna?
B) Samma impregnerade golvåsar ( 195 x 45 mm) men halva avståndet mellan åsarna?
B1) Blir det samma effekt / hållbarhet om två åsar sätts ihop - dvs. styrkan blir dubbelt så stor.
C) Komplettera med golvåsar av limträ (ex. 225 x 42) med halva avståndet mellan åsarna.
D) Byta alla åsar mot limträ....
E) Styva upp golvåsarna med en stålvajer (för att förhindra att åsarna med tid kommer att böjas ned.)
(Vet dock inte hur mycket i takhöjd som skulle förloras för att det skulle tillföra något)
E) Andra lösningar för att slippa bärlinan i mitten.
Har dock inte hittat impregnerade åsar i grövre dimensioner, (men borde kunna beställas)

Kan obehandlat limträ behandlas med t.ex. linolja eller liknande?
Hur mycket svagare beräknas egentillverkade limträbalkar bli? (oskarvade)

Givetvis kan snöras skydd sättas upp på taket, men jag var inte riktigt beredd på den insatsen - tak mm kanske måste förstärkas för att det ska hålla (Har en bra lutning på taket - vet inte gradtalet.)

Håller på att se om alternativ finns till impregnerad trall som golv. (med undertak mellan golvåsarna)
Ett alternativ kanske är "Skeppsgolv" med vattentäta fogar?

Eller är enda lösningen som håller, att gjuta golvet i betong?

 

[justusandersson]

När lasten på en byggnadsdel börjar närma sig brottgränsen, har byggnadsdelen för länge sedan förlorat sin användbarhet pga för stor nedböjning eller för mycket svikt. När man dimensionerar för bruksgränsen är det alltså långt kvar tills det brister. Normalt behöver man inte fundera över det i samband med altaner.

Jag förstår inte varför den befintliga bärlinan ska bort. Måste hela altanen läggas om? Jag har lite svårt att kommentera alternativen utan att känna till mer om de faktiska förutsättningarna

 

[Albireo]

Trevligt att du bryr dig! (och ställer relevanta frågor)

När lasten på en byggnadsdel börjar närma sig brottgränsen, har byggnadsdelen för länge sedan förlorat sin användbarhet pga för stor nedböjning eller för mycket svikt. När man dimensionerar för bruksgränsen är det alltså långt kvar tills det brister. Normalt behöver man inte fundera över det i samband med altaner.

Jag förstår inte varför den befintliga bärlinan ska bort. Måste hela altanen läggas om? Jag har lite svårt att kommentera alternativen utan att känna till mer om de faktiska förutsättningarna

Vet inte om jag ska dra hela bakgrunden. Men när jag köpte huset stod hela altanen på en massa plintar med en bärlina i mitten. Efter köpet visade sig ett antal problem med huset som jag började ta tag i. Detta medförde att jag måste riva altanen eller gräva ut och bygga ett rum under altanen - jag valde det senare.
Hela altanen är ca 9x4m (lite hur man räknar) varav ca. hälften är inglasad med tak och andra delen saknar tak. Under hela altanen har det nu blivit ett kallförråd på ca. 9x4m (gjutet golv, med "värme slingor" och 20cm tjocka murade väggar). I detta utrymme vill jag undvika stolpar mitt på golvet, för att kunna nyttja detta utrymme bättre. (Förra vintern ställde jag dit några stöd, för att inget oönskat skulle hända).
På stora huset finns snörasskydd ovanför den inglasade delen (men altantaket måste(bör?) ändå skottas pga. liten taklutning / klen konstruktion) - (Har inte analyserat detta men planerar att bygga om altantaket så man ska slippa skotta - eller att det håller att gå på...). Golvåsarna på denna del har bara belastning av människor / möbler - men här är "komforten" viktig. Detta får bli ett annat kapitel. (Även detta golv skall göras om / styvas upp, eftersom jag planerar ett annat golv tillsammans med någon form av golvvärme / golvkyla?...)

Altandelen ca 4x4m, som är utanför taket har sommartid liten belastning - möjligen någon/några som går / sitter / ligger på altanen.
Den stora belastningen uppstår på vintern, när 0,5-1m (packad?) snö ligger på altanen och / eller när snö rasar från det stora taket 5-6m upp... (nu är det nog bara är en olägenhet och massa jobb, om altanen rasar ned i förrådet - förmodligen finns ingen där, men jag vill undvika detta scenario....)

Det finns två önskemål,
A) Altangolvet bör hålla för snön, eftersom det är den stora påfrestningen / belastningen. Håller den för det, kommer det även att fungera i övrigt. (tycker jag)
Har kalkylerat på snörasskydd även här på stora huset, men just nu är det inte aktuellt (kan bli senare)
Under sommaren har jag inte haft något stöd alls under altanen och det är helt OK med t.ex. svikt (dock lite mer i den inbyggda delen)

B) Att det inte regnar in i förrådet under altanen.
(Om detta har jag fått lite idéer från min andra fråga https://www.byggahus.se/forum/threads/tak-under-altangolvet-en-utmaning.350243/#post-3386447 ). Just nu väger jag lite mellan att bygga ett form av tak mellan åsarna eller lägga ett tätt skepps golv som lutar några grader... (Lite avgörande blir hur många golvåsar som kommer att behövas samt om golvet skall ingå i hållfasthestsberäkningen) Satsar hellre på ett bra golv än på något som "försvinner" under golvet.

 

[justusandersson]

Packad gammal snö väger 200-300 kg/m3. 1 m tjockt snölager betyder alltså en belastning på 200-300 kg/kvm, i nivå med vanlig sk nyttig last och lite till. Det finns inget behov av att räkna särskilt på detta, utan en dimensionering med hänsyn till sommaranvändning är fullt tillräcklig. För att yttertak ska bli täta krävs tätskikt av något slag, papp, asfalt, gummimatta osv. Ett brädgolv blir aldrig tätt, även om det är nåtat.

 

[Albireo]

Packad gammal snö väger 200-300 kg/m3. 1 m tjockt snölager betyder alltså en belastning på 200-300 kg/kvm, i nivå med vanlig sk nyttig last och lite till. Det finns inget behov av att räkna särskilt på detta, utan en dimensionering med hänsyn till sommaranvändning är fullt tillräcklig.

På sommaren väger uppskattningsvis .:
Golvet .: (8,4 lpm/m2 * 2,8kg/lpm * 16m2 => totalt ca 400kg) dvs. 25kg/m2
Golvåsarna .: (11kg/lpm * 4m * 5st => totalt ca 250kg) dvs. 14kg/m2
Övrigt (mitt på golvet) .: 4 personer mm. 100kg på 2 m2 dvs. ca 50kg/m2
Resultatet syns bli max ca 90kg/m2 (det är klart att golvet "gungar" när fler personer går över altanen.)
Kan inte säga hur mycket den trycks ned ... men...
Men fortfarande blir belastningen bara en tredjedel av snötyngden.
(den nyttolasten känns inte i nivå med snötyngden + vikten för altanen)

Antag att snön på altanen väger 300kg/m2
Nu rasar det 0,5-1m3 blöt snö från taket 5-6meter upp - mitt på altanen...
Rörelsekraften kommer förmodligen att spridas över nästan hela altanen men....
Har inte inspekterat golvåsarna - har de stora kvistar / spikhål... som påverkar hållfastheten?

Det andra är att golvåsarna kommer snabbare att börja hänga ned. (vilket i sin tur påverkar altangolvet)

Du påstår fortfarande att min altan kommer att hålla utan stöd under altanen?
(känns lite osäkert utan någon form av underlag)

För att yttertak ska bli täta krävs tätskikt av något slag, papp, asfalt, gummimatta osv. Ett brädgolv blir aldrig tätt, även om det är nåtat.

Ok! (tänkte att träbåtar har ett vattentätt golv.)

 

[justusandersson]

Om du är beredd att lägga flera lager båtlack på altanen varje vår samt att nåta det, blir det nog tillräckligt tätt, men det är ganska mycket jobb... Dessutom krävs en helt annan virkeskvalitet än vad tryckimpregnerat trä representerar. Man bör räkna med en nyttig last (dvs summan av möbler och människor) om 2 kN/kvm (≈200 kg/kvm) när det gäller en privat altan. I offentliga sammanhang gäller det dubbla.

 

[Albireo]

Om du är beredd att lägga flera lager båtlack på altanen varje vår samt att nåta det, blir det nog tillräckligt tätt, men det är ganska mycket jobb... Dessutom krävs en helt annan virkeskvalitet än vad tryckimpregnerat trä representerar...

Båtlacken är endast till för att skydda brädan (har inget med tätheten att göra)
Ingen aning om det kräver mer än ett impregnerat golv i underhåll (Har ännu inte kollat priser och ev. lägg kostnader - Men det är nog ev. reseersättningar som kan "döda" projektet)
En länk till ett sådant vattentätt skeppsgolv .: http://angavangen.se/skeppsgolv/ - Verkar även fungera som "våtrumsgolv i badrummet" Men det är läggningen som är viktig. (dock vet jag inte hur länge nåten håller UV sol vind och vatten)

Men med underdimensionerade golvåsar, blir golvet värdelöst...

... Man bör räkna med en nyttig last (dvs summan av möbler och människor) om 2 kN/kvm (≈200 kg/kvm) när det gäller en privat altan. I offentliga sammanhang gäller det dubbla.

Den belastningen kommer inte min altan att hålla för ...
Min fråga kvartår .: Hur löses detta?
Hur många golvåsar kommer att behövas?
Med vilket cc bör golvåsarna att placeras på?
Vilka dimensioner och mått skulle gälla med limträbalkar?
Varannan ås limträ och varannan impregnerad regel - Vinner jag något på det?

Frågorna / lösningarna kan bli nästan oändliga. (vilket material som finns att tillgå / priser)
Finns någon formel / tabell för beräkning av detta?
(Vid belastning - ex. 300kg/m2, Spännvidd 4,2m
Vid följande underlag .:
- Golvås dimension .: (ex. impregnerad regel 195 x 45)
- cc mellan golvåsar .: (ex. 40cm)
Vid en belastning av 300kg/m2 blir nedböjningen 2cm - eller 6cm - eller....
För komfort bör inte nedböjningen av åsen vara mer än??cm
Andra dimensioner på åsar / avstånd mellan dessa testas och ger följande resultat....

Priser avser 4m balk + balkskor + rostfri ankarskruv (Byggmax)
Regel 45 x 195 (212kr/regel)
Regel impregnerad – 45 x 195 (275kr/regel => +30%)
Limträ 42x180 (470kr/regel + 120%)
Limträ 56x220 (635kr/regel + 300%)

Har ingen jämförelse vilken belastning vanliga reglar tål i förhållande till Limträ.
(Borde finnas en tabell som jämför ex. regeln 45 x 195mm med limträ 42 x 180mm)

Priserna ovan visar att jag får tre st vanliga reglar (145 x 195mm) istället för en limträ (56 x 220mm)
(förutom arbetet att sätta upp tre obehandlade reglar istället för en limträ. Båda bör nog impregneras.)

Men jag kanske får andra fördelar med att välja 2st (42 x 180mm) limträ?

 

[justusandersson]

Om inte omständigheterna är speciella (t.ex. behov av extra stor spännvidd för att skydda något som finns lägre ner) tycker jag man ska undvika limträ. Använder du normalt trallvirke, 28x120 mm, så bör golvbjälkarna, som det är skruvat i, ligga med 600 mm avstånd. Använder du lite grövre trallvirke, 34x145 mm, kan du gå upp till 700 mm avstånd. Golvbjälkarnas dimensioner avgör hur tätt de behöver stödjas, antingen genom plintar eller genom en tredje bärande nivå - bärlinor. Det är framfför allt svikten i altandäcket som är avgörande för dimensioneringen. Hållfasthetsklassen har också betydelse. Följande tal utgår från C 24 virke. 45x145 mm - 2,1 m, 45x170 - 2,5 m, 45x195 - 2,8 m, 45x220 mm - 3,2 m. Dimensioneringen av eventuella bärlinor är svårare att uttrycka på ett enkelt sätt eftersom det är fler variabler som man måste ta hänsyn till. Bland annat måste man hålla koll på tvärkrafterna. Enkelt uttryckt ju större avstånd mellan bärlinorna, desta mindre plintavstånd krävs det. Ovanstående uppgifter är ina egan uträkningar. Kvaliteten på trallvirket har också betydelse. Använd inte lägre kvalitet än G4-2.

 

[Albireo]

Tycker du är snäll som svarar.
(du verkar ha en hel del kunskap inom området)
I detta fall vill jag helt enkelt inte att altangolvet ska tryckas ned i utrymmet under.
(gör väl inget, men skapar som sagt en massa jobb)

Gör jag fel som utgår från golvåsarna (Dimension och avstånd mellan åsarna)
Idag har åsarna måtten 45 x 190mm och det är ca 4000mm mellan punkt A i husväggen och punkt B mot bärlinan (med samma dimension) som finns längst ut på den murade väggen av leca (200mm) . cc mellan dessa åsar är det idag ca 800mm.

Upplever (utan att veta) att detta (ca 75 cm) är för långt avstånd mellan åsarna för att få en säker och trygg konstruktion.
Ett alternativ (enda för mig?) är att komplettera med ytterligare åsar mellan de befintliga, men räcker det med cc50 mellan åsarna eller är cc40cm mer rimligt eller varför inte cc30?
Jag förstår att cc30 ger en betydligt starkare konstruktion än cc80 (men kanske onödigt stark?)

Hur jag ska / kan avgöra vilken kvalité golvbjälkarna har idag - vet inte. Men räkna på den sämsta... - skulle gissa att förra ägaren köpte allt från byggmax - ingen aning vilken kvalité de hade då - ca 10år sedan.​

När jag fått en känsla hur dessa mått påverkar hållfastheten börjar jag planera vilken typ av golv som passar
(förstår att grövre golv påverkar hållfastheten i positiv riktning) men lämnar golv och struktur så länge - det får bli "bonus".

När avståndet mellan åsarna är fastslaget kan jag lösa problemet att / om vatten rinner ned - hur detta ska underhållas - hur denna lösning ska se ut.

Antag att målet är 300kg/m2 för t.ex. snö tyngd.
ex. Med dagens konstruktion håller altanen 150kg/m2 (hur man får fram detta?)
Kommer målet att uppnås med cc40 eller cc30 eller cc20 eller...
Detta är min önskan att få koll på.
Är det möjligt?

Det finns andra fördelar med limträ än krass hållbarhet. t.ex.
- Limträ är styvare (mindre nedböjning vid tryck)
- Limträ med stora avstånd mellan stöd kommer att böjas ned mindre med tid.
- Limträ håller en jämnare kvalitét.

 

[justusandersson]

Virke köpt på Byggmax brukar vara i det lägre segmentet. Räkna med C 14 på regelvirket, vilket betyder en max spännvidd för 45x195 som golvbjälkar på 2,4 m. Tänk praktiskt. Om c/c idag är 80 cm, är det kanske enklast att lägga in en extra bjälke mitt emellan. Du kan göra eget limträ med ganska enkla metoder. Limma och skruva ihop två reglar, med lämpligt lim som tål utomhusbruk, så får du en fantastiskt styv bjälke.

 

[Albireo]

... Tänk praktiskt. Om c/c idag är 80 cm, är det kanske enklast att lägga in en extra bjälke mitt emellan...

Det är något av dessa förslag jag "planerar" => cc 40cm (antingen med 45 x195 - kommer förmodligen att få 4st "över") - eller som du säger, göra några limträbalkar på egen hand, men räcker det?
Kanske behöver två golvbjälkar mellan varje befintlig golvbjälke (ca cc 25?) för att känna mig trygg?
Eller cc 30cm blir mer anpassat eller....
Kommer en egentillverkad limträbalk (utan skarvar) att bli starkare än C14 som enkel regel,
eller kommer den att bara bli styvare?
Kanske blir en trevligare lösning med varannan balk som egen tillverkad limträbalk (med cc40cm)

Alternativen är många, men fortfarande har jag inte klart för mig om ens cc25 är tillräckligt med en spännvidd på 4,2m - hållfasthetsmässigt.

Spelar det någon roll hållfasthetsmässigt om golvåsarna sprids ut jämt över altanen ex. cc 40 eller om man monterar två och två nära varandra cc80 men "en" balk på 2 x45mm bred x190mm hög (kanske även limmar ihop dessa?)

För limträbalkar har jag en 12-tons press och långa järnbalkar som jag skulle kunna använda.
Limträbalkarna kan även skruvas ihop med lämplig skruv om så önskas.

 

[justusandersson]

När man ska bedöma svikten hos ett altandäck spelar c/c avståndet mellan golvbjälkarna mindre roll. Det är golvbjälkens spännvidd, dvs avstånd mellan upplagen, som är viktigast. Se min tabell i mitt föregående inslag. Du kan räkna med att en egentillverkad limträbalk kommer att bli starkare och styvare än en C 14 regel, snarare som C 30.

Styvheten är den viktigaste egenskapen när man ska dimensionera mht användbarheten. Styvheten kan uttryckas som produkten av elasticitetsmodulen (E), som är en materialkonstant kopplad till hållfasthetsklassen, och yttröghetsmomentet (I), som är en geometrisk storhet som är beroende av bjälkens tvärsnitt. I kan beräknas enligt foreln b*h^3/12 för rektangulära tvärsnitt.

Om du har ett djupare intresse för problematiken, utöver att lösa ett aktuellt problem, tycker jag du ska skaffa en lärobok i byggnadsstatik.