Advanced

Vattenlaster på låglutande takkonstruktioner

Carlsson, Dennis LU (2016) VBK920 20161
Division of Structural Engingeering
Abstract (Swedish)
Idag dimensioneras konstruktioner dels för permanenta laster såsom egentyngd, dels för variabla laster i form av snölast, vindlast och nyttig last. Mot bakgrund av pågående klimatförändringar och kraftiga regnoväder på senare år, exempelvis i Malmö hösten 2014, kan även vattenlaster få en större betydelse i framtiden. I synnerhet på låglutande och flacka tak finns det risk för betydande mängder kvarstående vatten om de primära takavloppen är helt eller delvis igensatta. Likaså medför takets nedböjning att vatten kan ansamlas i takets lågpunkter, vilket ökar lasten på taket och leder till ytterligare nedböjning som gör det möjligt för ännu mer vatten att rinna till. Följaktligen ökar nedböjningen vid ökad vattenlast och vice versa, där... (More)
Idag dimensioneras konstruktioner dels för permanenta laster såsom egentyngd, dels för variabla laster i form av snölast, vindlast och nyttig last. Mot bakgrund av pågående klimatförändringar och kraftiga regnoväder på senare år, exempelvis i Malmö hösten 2014, kan även vattenlaster få en större betydelse i framtiden. I synnerhet på låglutande och flacka tak finns det risk för betydande mängder kvarstående vatten om de primära takavloppen är helt eller delvis igensatta. Likaså medför takets nedböjning att vatten kan ansamlas i takets lågpunkter, vilket ökar lasten på taket och leder till ytterligare nedböjning som gör det möjligt för ännu mer vatten att rinna till. Följaktligen ökar nedböjningen vid ökad vattenlast och vice versa, där processen fortsätter tills ett jämviktsläge uppstår eller tills taket i värsta fall kollapsar.
Takkollapser till följd av vattenlast är dock en sällsynt företeelse som i flera fall inträffar i kombination med andra brister hos konstruktionen. För att kvarstående vatten på låglutande tak ska orsaka kollaps krävs dels att takavloppen är igensatta vid häftiga skyfall, dels att byggnaden är belägen i en av de lägre snözonerna där den totala vattenlasten eventuellt kan bli större än den dimensionerande snölasten. Dessutom kan slagregn mot fasad på angränsande byggnader bidra till ännu större vattenlaster då regnet som träffar fasaden rinner ned och ansamlas på taket.
Utöver detta har takkonstruktionens styvhet och egentyngd en avgörande betydelse för vattenlastens inverkan. På tak med hög styvhet blir nedböjningen mindre för samma last, vilket medför att en mindre mängd vatten ansamlas i takets lågpunkter. Likaså innebär en hög andel permanent last att den variabla vattenlasten får en mindre betydelse för den totala lasten på taket, vilket minskar risken för problem till följd av kvarstående vatten.
Följaktligen är det viktigt att ett tak i samband med dimensionering görs tillräckligt styvt för att förhindra större vattenansamlingar på taket. Takkonstruktioner som utformas enligt gällande riktlinjer är oftast fullt tillräckliga även med hänsyn till vattenlast. Beräkningar har dock visat att vattenlasten trots allt kan överstiga den dimensionerande snölasten i låga snözoner om takets bärverk utgörs av limträ eller stål som har låg styvhet i förhållande till konstruktionselement av betong. Av denna anledning föreslås avslutningsvis att nedböjningen bör begränsas ytterligare för balkar av limträ eller stål i de två lägsta snözonerna för att förhindra uppkomsten av större mängder kvarstående vatten på låglutande tak. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Carlsson, Dennis LU
supervisor
organization
course
VBK920 20161
year
type
H3 - Professional qualifications (4 Years - )
subject
keywords
vattenlaster, regn, låglutande tak, flacka tak, kvarstående vatten, takkollaps
report number
TVBK-5253
ISSN
0349-4969
language
Swedish
additional info
Examinator: Oskar Larsson
id
8882549
date added to LUP
2016-06-20 09:03:32
date last changed
2016-06-21 13:11:15
@misc{8882549,
  abstract     = {Idag dimensioneras konstruktioner dels för permanenta laster såsom egentyngd, dels för variabla laster i form av snölast, vindlast och nyttig last. Mot bakgrund av pågående klimatförändringar och kraftiga regnoväder på senare år, exempelvis i Malmö hösten 2014, kan även vattenlaster få en större betydelse i framtiden. I synnerhet på låglutande och flacka tak finns det risk för betydande mängder kvarstående vatten om de primära takavloppen är helt eller delvis igensatta. Likaså medför takets nedböjning att vatten kan ansamlas i takets lågpunkter, vilket ökar lasten på taket och leder till ytterligare nedböjning som gör det möjligt för ännu mer vatten att rinna till. Följaktligen ökar nedböjningen vid ökad vattenlast och vice versa, där processen fortsätter tills ett jämviktsläge uppstår eller tills taket i värsta fall kollapsar. 
Takkollapser till följd av vattenlast är dock en sällsynt företeelse som i flera fall inträffar i kombination med andra brister hos konstruktionen. För att kvarstående vatten på låglutande tak ska orsaka kollaps krävs dels att takavloppen är igensatta vid häftiga skyfall, dels att byggnaden är belägen i en av de lägre snözonerna där den totala vattenlasten eventuellt kan bli större än den dimensionerande snölasten. Dessutom kan slagregn mot fasad på angränsande byggnader bidra till ännu större vattenlaster då regnet som träffar fasaden rinner ned och ansamlas på taket. 
Utöver detta har takkonstruktionens styvhet och egentyngd en avgörande betydelse för vattenlastens inverkan. På tak med hög styvhet blir nedböjningen mindre för samma last, vilket medför att en mindre mängd vatten ansamlas i takets lågpunkter. Likaså innebär en hög andel permanent last att den variabla vattenlasten får en mindre betydelse för den totala lasten på taket, vilket minskar risken för problem till följd av kvarstående vatten. 
Följaktligen är det viktigt att ett tak i samband med dimensionering görs tillräckligt styvt för att förhindra större vattenansamlingar på taket. Takkonstruktioner som utformas enligt gällande riktlinjer är oftast fullt tillräckliga även med hänsyn till vattenlast. Beräkningar har dock visat att vattenlasten trots allt kan överstiga den dimensionerande snölasten i låga snözoner om takets bärverk utgörs av limträ eller stål som har låg styvhet i förhållande till konstruktionselement av betong. Av denna anledning föreslås avslutningsvis att nedböjningen bör begränsas ytterligare för balkar av limträ eller stål i de två lägsta snözonerna för att förhindra uppkomsten av större mängder kvarstående vatten på låglutande tak.},
  author       = {Carlsson, Dennis},
  issn         = {0349-4969},
  keyword      = {vattenlaster,regn,låglutande tak,flacka tak,kvarstående vatten,takkollaps},
  language     = {swe},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Vattenlaster på låglutande takkonstruktioner},
  year         = {2016},
}