Kommersiellabyggnader - Stålbyggnadsinstitutet

ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Stålbyggnadsinstitutet är en fristående organisation finansierad genom
Stiftelsen Svensk Stålbyggnadsforskning, industri samt nationella och
internationella forskningsfinansiärer. Stiftelsens intressenter är företag
med intressen inom stålbyggnadsbranschen.
Stålbyggnadsinstitutet har en unik ställning med förankring i såväl stålbyggnadsindustrin
som i universitetsvärlden. Vi kombinerar forskningsfront med praktisk erfarenhet och
bidrar därigenom till att öka kunskapen om stålets användningsmöjligheter.
www.sbi.se
Denna rapport redovisar byggsystem och fallstudier för tillämpning av stål i
samband med projektering, dimensionering och byggande av kontors- och
husbyggnader och riktar sig till arkitekter och andra som är involverade i det
tidiga planeringsskedet av ett byggprojekt. Rapporten ingår i en serie av tre
rapporter som har utförts inom RFCS’s spridningsprojekt Euro-Build in Steel
(projekt RFS2-CT-2007-00029). Syftet med projektet är att ge en bild av moderna
byggsystem i dag och att titta in i framtiden gentemot nästa generation av
kontors- och husbyggnader i stål. De två andra rapporterna i serien är inriktade
mot industribyggnader respektive bostäder.
Följande partners har medverkat i projektet:
ArcelorMittal
Bouwen met Staal
Centre Technique Industriel de la Construction Métallique (CTICM)
Forschungsvereinigung Stahlanwendung (FOSTA)
Labein Tecnalia
Stålbyggnadsinstitutet (SBI)
The Steel Construction Institute (SCI)
Technische Universität Dortmund
Denna publikation är framtagen utifrån allmänna förutsättningar och utan hänsyn till de
särskilda förhållanden, som kan föreligga i ett enskilt fall. Utgivare och författare påtar
sig således inte något ansvar för eventuella skador som, direkt eller indirekt, kan
uppstå till följd av tillämpning av publikationen.
ISBN 978-1-85942-094-2
© 2008. Stålbyggnadsinstitutet.
Detta projekt har utförts med finansiellt stöd av EU-kommissionen via RFCS
(Research Fund for Coal and Steel).
Foto på omslaget: Tower Place, London. Arkitekter: Foster and Partners.
EURO-BUILD in Steel
Innehåll
01
02
Inledning
Nyckelfaktorer Vid
Utformning och
Projektering
03 Bjälklag
04 Speciella
Bjälklagssystem
05 Förband
06 Fallstudier
1
2
7
27
39
41

01 Inledning
Faktorer som är särskilt viktiga att ta hänsyn till vid projektering och
dimensionering av kontors- och husbyggnader är möjligheterna att
tillhandahålla stora öppna ytor som medger flexibla planlösningar,
utrymmen för effektiva flöden av personer och material, integrering av
installationstekniska lösningar samt hur tomtens läge med tillhörande
omgivningar och transportvägar påverkar produktionsplaneringen.
För byggprojekt i stadskärnor och centrumbebyggelse, där krav på
kort byggtid och minimering av materialupplag på byggplatsen ofta
leder till lösningar som bygger på hög grad av prefabricering, är ofta
stomsystem i stål fördelaktiga.
En färsk kostnadsjämförelse visade att stomkostnaden normalt endast
utgör 10 % av den totala byggkostnaden och att val av grundläggnings-,
installations- och fasadlösningar ofta har större betydelse för
byggkostnaden. Bra byggnadsutformning uppstår därför som
en syntes av hur väl man lyckats hantera arkitektoniska,
konstruktionstekniska, installationstekniska, logistiska och
produktionstekniska frågeställningar. Lösningar som bygger
på stålstommar och bjälklag med långa spännvidder och
integrerade installationer har visat sig svara väl på dessa
frågeställningar och har därför blivit dominerande för
kommersiella kontors- och husbyggnader.
Figur 1.1 visar ett modernt kontorshus i stål som håller
hög kvalitet, är flexibelt, har bra inomhusmiljö och
planlösningar utformade i syfte att skapa effektiva
och goda arbetsplatser.
Figur 1.1 Modernt kontorshus i stål,
London
inledning
EURO-BUILD in Steel
0

0
ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
02
Utformning och projektering av kontors- och husbyggnader påverkas av
många faktorer. I detta kapitel ges en överblick över nyckelfaktorerna och
hur dessa kan bemötas med hjälp av stål- och samverkanskonstruktioner.
marknaden för kontorsoch
husbyggnader
Ett typiskt kontorshusprojekt i en
centrumbebyggelse har relativt stor
golvyta (8 000 – 20 000 m 2 ) och är 4-10
våningar högt. De flesta byggnader
kräver spännvidder över 12 m och
det är en stark trend mot 15-18 m fri
spännvidd. Byggnadens totala höjd
bestäms ofta av lokala stadgar eller
liknande. Detta leder till ett behov att
minimera bjälklagens tjocklek, till
exempel genom att integrera
installationerna i bjälklaget.
Efterfrågan är stor på kontorslokaler med
hög standard, särskilt i cityområden.
Huvudkontor för banker och andra
högprofilföretag ställer krav på byggnader
som uppfyller högt ställda krav på
arkitektur och miljö. “Investeringsvärde”
är ofta den styrande faktorn för val av
arkitektur, planlösningar och
installationstekniska lösningar. Många
byggnader har en komplex arkitektur med
atrier och mycket glas i fasader.
För närvarande kan man urskilja en trend
i riktning mot utveckling av fastigheter
som omfattar en “leva-arbeta-lek-miljö”
där man integrerar kontorslokaler, handel
och bostäder i samma byggnad eller
projekt. Den tidigare trenden att bygga på
“gröna fält” (tidigare outnyttjad mark) eller
utanför städerna, t ex så kallade science
parks eller teknikcenter, har minskat i takt
med att trycket på att bygga i cityområden
har ökat.
Samverkansbjälklag, se Figur 2.1, har
blivit ett allt vanligare val, mycket
beroende på att denna typ av
EURO-BUILD in Steel
Nyckelfaktorer vid
Utformning och Projektering
konstruktioner ger möjligheter till långa
spännvidder och integrering av
installationer i bjälklaget.
Möjligheter att anpassa byggnaden till
förändrade krav och önskemål från
hyresgäster och brukare är en viktig
faktor för byggherrar och
projektutvecklare. Tillämpning av IT och
Building Management Systems (BMS)
för utformning och projektering såväl
som för drift och underhåll av den färdiga
byggnaden ökar stadigt i betydelse.
Produkt onsplaner ng
Produktionsplaneringen bör göras
samtidigt som kostnadskalkylerna för
stomkonstruktionen, installationer,
fasader etc. Val av stomlösning har mycket
stor betydelse för produktionen och för
byggkostnaderna. Stomlösningar som
medger tidig inflyttning är fördelaktiga
eftersom de ger en snabb återbetalning
på byggherrens investering. Kort byggtid
är ett viktigt säljargument för stål.
Produkt onstekn ska
frågeställn ngar
Platsförhållanden
Det blir allt vanligare att byggnader
uppförs på mark med dåliga
grundförhållanden eller på mark som
tidigare varit bebyggd. I stadskärnor kan
ofta existerande undermarksanläggningar
som ledningskulvertar och tunnlar ha stor
betydelse för val av produktionsmetoder
och byggtekniska lösningar.
Dåliga grundförhållanden leder ofta till
krav eller önskemål på byggnadstekniska
lösningar med låg egenvikt och
stomkonstruktioner med långa spännvidder.
Marknaden för kontors-
och husbyggnader
Produktionsplanering
Produktionstekniska
frågeställningar
Konstruktionstekniska
frågeställningar
Brandsäkerhet
Värmeisolering
Laster

Figur 2.1 Samverkansbjälklag ger en
säker arbetsplattform under
byggtiden
En stålstomme är upp till 50 % lättare än
motsvarande betongstomme.
En liten eller trång byggplats kan begränsa
de möjliga valen av stomlösningar och
montagemetoder, t ex storleken på de
enskilda konstruktionselement som kan
levereras till byggplatsen och lyftas på
plats. I dessa fall är samverkansbjälklag
ofta fördelaktigt.
kranar
Stommar till flervåningsbyggnader
monteras ofta med hjälp av en eller flera
tornkranar. Antalet och typ av kranar som
krävs i ett enskilt projekt påverkas av:
• Byggnadens och byggplatsens
utformning – vilken krankapacitet
behövs för att ge en god täckning av
byggplatsen, inklusive lastning och
lossning av byggmaterial?
• Byggprojektets storlek – kan mer än
en kran utnyttjas effektivt?
• Affärsmässiga bedömningar
baserade på kostnader, tidplan etc.
Krantillgängligheten har stor betydelse för
stommontaget och byggtiden. Färre
stomelement att montera, eller
användning av fler kranar, kortar
byggtiden. Mindre byggplatser i
stadskärnor har ofta endast en tornkran
som används för alla lyftbehov.
Dessa konkurrerande behov av
lyftkapacitet kan ha negativ inverkan på
montagehastigheten. I större byggprojekt
är det viktigt att andra aktiviteter kan pågå
parallellt med montaget av stålstommen.
nyckelfaktorer vid utformning och Projektering
montaget der
Ett rimligt antagande för de flesta
kontorshusprojekt är en montagehastighet
på 20 - 30 stålelement per dag, vilket
motsvarar ca 10 - 12 ton stål per dag.
Genom att använda balkar med långa
spännvidder kan antalet komponenter, och
därmed även montagetiden, minskas med
upp till 25 %.
samverkansbjälklag
Samverkansbjälklag byggs upp med
tunnplåtsprofiler (även kallade
samverkansprofiler), som lyfts in i
stålstommen i paket och sedan läggs på
plats manuellt. Normalt monteras ett
fallskyddssystem på stålstommen innan
tunnplåtsprofilerna läggs på plats.
Montaget av tunnplåtsprofilerna sker ofta
parallellt med att stommontaget fortskrider.
När tunnplåtsprofilerna har kommit på
plats kan dessa användas som en säker
arbetsplattform för det fortsatta
stålmontaget, se Figur 2.1. Av denna
orsak brukar ofta det översta bjälklaget i
en grupp av bjäklag (normalt tre
våningsplan) gjutas först.
Prefabr cerade betongelement
Montage av prefabricerade
betongelement kan bli komplicerat om
dessa måste lyftas in den färdiga
stålstommen. Det är oftast bättre att
montera betongelementen samma takt
som stålstommen. I dessa fall kan
leveransen och montaget av
betongbjälklaget ingå i
stålentreprenörens kontrakt.
konstrukt onstekn ska
frågeställn ngar
l vslängd
Vid val av stomsystem bör det tas
hänsyn till att stommen har en
mycket längre teknisk/ekonomisk
livslängd, 60 år, än de flesta andra
komponenterna. Installationer
har t ex en livslängd på ca 15 år
och klimatskalet (fasader, tak etc)
för en typisk kontorsbyggnad har en
livslängd på 30-60 år.
“Stålstommens gynnsamma
inverkan på byggtiden har stor
betydelse för ett tidigt färdigställande
och en snabb återbetalning på
byggherrens investering.”
EURO-BUILD in Steel
0

0
ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Även byggnadens användning och
därmed kraven på planlösningarna och
byggnadens inre utformning kan komma
att variera över tiden. Stomsystem som
medger maximalt flexibla planlösningar
är att föredra. En stålstomme kan
utformas för flexibilitet och framtida
anpassning till nya behov genom:
•
•
•
Långa spännvidder och få pelare i
byggnadens inre.
Stor våningshöjd.
Frihet i val av installationernas
placering.
installat oner
Trots trenden mot högre energieffektivitet
och, när så är möjligt, lösningar som
bygger på självdrag, kan man anta
att de flesta kontorsbyggnader även
fortsättningsvis kommer att behöva
någon form av mekanisk ventilation och
luftkonditionering. Valet av dessa system
är kritiskt genom dess påverkan på
stomkonstruktionens utformning.
Det grundläggande valet mellan att
integrera de installationstekniska
lösningarna i bjälklagskonstruktionen
eller att placera dem under det bärande
bjälklaget påverkar valet av stomlösning,
brandskyddet, detaljutformningen av
fasadbeklädnaden och även den totala
byggnadshöjden.
De vanligast förekommande systemen är
the Variable Volume System (VAV) och
the Fan Coil (FCU) system. VAV-system
används ofta i byggnader avsedda för en
specifik hyresgäst/brukare eftersom detta
system har lägre driftskostnad. FCUsystem
används ofta i kontorsbyggnader
där hyresgästerna/brukarna inte är kända
i förväg p g a dess lägre
investeringskostnad.
Normalt räcker ett utrymme med höjden
450 mm om installationerna placeras under
det bärande bjälklaget. Ytterligare 150 -
200 mm behövs ofta för brandskydd,
undertak, belysningsarmaturer och
nominella nedböjningar (25 mm).
Tilluftsventiler placeras mellan
stålbalkarna om det finns tillgängligt
utrymme. Vissa system leder in tilluften
genom ett installationsgolv.
Integrering av installationer i det bärande
bjälklaget görs via genomföringar i
stålbalkarna. Dessa kan vara individuella
håltagningar gjorda i efterhand i valsade
EURO-BUILD in Steel
balkar eller multipla regelbundna eller
oregelbunda hål i specialtillverkade
balkar, s k hålbalkar.
Hålbalkar har regelbundna cirkulära eller
avlånga hål i balklivet (Figur 2.2) och
tillverkas genom att svetsa samman delar
av två valsade balkar. Över- respektive
underdelen av balken kan ha olika
dimensioner, vara tagna från olika profiler
och även ha olika sträckgränser (s k
hybridbalkar). Detta ger en effektiv lösning
för integrering av installationer såväl som
förbättrad bärförmåga och styvhet.
Integrerade bjälklagssystem ger minimal
bjälklagstjocklek och flexibla
installationslösningar, se Figur 2.3. Även
andra typer av innovativa bjälklagssystem
har utvecklats (Figur 2.4). I detta projekt
är den rostfria stålprofilen exponerad och
används för att reglera innetemperaturen
genom bjälklagets värmeledningsförmåga.
Luftkonditionering och belysningssystem
är integrerat och synligt.
sv kt och svängn ngar
En enkel uppskattning av bjälklagets
dynamiska egenskaper kan göras
utgående från dess egenfrekvens. Om
egenfrekvensen är högre än 4 Hz är
normalt de dynamiska egenskaperna
tillfredsställande. Detta enkla kriterium
räcker normalt för arbetsplatser med hög
aktivitet, men inte för ytor avsedda för
Figur 2.2 Avlånga hål i balkar med
längsgående avstyvningar
Figur 2.3 Installationsdragning
under golvet i bjälklag med
integrerade installationer
Figur 2.4 Samverkansprofil i rostfritt stål
i Chambers of Commerce,
Luxemburg
Vasconi Architects

Figur 2.5 Samverkanskonstruktion med
alternativ balkutformning
mer stillsamma aktiviteter där
känsligheten för svängningar och
vibrationer är högre.
En noggrannare bedömning av de
dynamiska egenskaperna kan göras
genom att kontrollera bjälklagets
vibrationsacceleration. Högre acceleration
indikerar en dynamisk respons som är
mer kännbar för brukarna.
I praktiken begränsas responsen
(vibrationerna blir mindre kännbara)
genom en ökning av den svängande
massan. Balkar med långa spännvidder
medför normalt färre dynamiska problem
än balkar med korta spännvidder
beroende på den större effektiva massan
för den större golvytan, vilket står i
motsats till teorier som endast baseras
på egenfrekvensen.
Balksystemets utformning har ofta stor
betydelse för de dynamiska egenskaperna.
Längre kontinuerliga linjer av
sekundärbalkar i ett samverkansbjälklag
leder till lägre responsfaktorer eftersom
detta gör att mer massa medverkar i
svängningarna. Figur 2.5 visar två
alternativa balksystem. Den dynamiska
responsen för balksystem (B) är lägre
(mindre kännbar) än för balksystem (A)
p g a att den medverkande massan är
större för balksystem (B).
Den dynamiska responsen kan minskas
genom att dämpa bjälklaget.
Vibrationerna kan till exempel minskas
genom innerväggar placerade vinkelrätt
nyckelfaktorer vid utformning och Projektering
de mest svängningsbenägna
konstruktionselementen (normalt
sekundärbalkarna), men bidraget till
dämpningen är dock osäker ur ett
konstruktionsperspektiv eftersom effekten
från innerväggar är svår att bedöma.
Rena bjälklag kan, särskilt under
byggtiden, upplevas som “livligare” än
senare när byggnaden tagits i drift
eftersom inredning, möblemang etc kan
öka dämpningen upp till en faktor tre.
Brandsäkerhet
Brandsäkerheten är en av de faktorer
som konstruktören måste ta hänsyn till i
samband med valet och utformningen av
stomsystemet. Frågeställningar som
behöver behandlas är bl a:
•
•
•
•
A
Secondary
Beams
Primary
Beams
Utrymningsvägar.
Rumsstorlekar och brandceller.
Tillträde för räddningstjänst och
brandkår.
Begränsning av brandspridning.
•
•
•
Evakuering av rökgaser.
Brandsprinklers som kan förhindra
brandutveckling och begränsa
brandspridning.
Strategier för passivt brandskydd.
Brandmotstånd
Stomkonstruktionens egenskaper i
samband med brand måste uppfylla
ställda krav, oftast uttryckta som en
brandmotståndstid för de enskilda
konstruktionselementen. Ett annat
alternativ är att använda en mer
“avancerad” brandingenjörsmetod, där
byggnadens brandsäkerhet utvärderas
ur ett helhetsperspektiv med en s k
naturlig brandkurva samt hänsyn till
byggnadens användning och de
åtgärder som vidtagits för att begränsa
konsekvenserna av en brand.
I allmänhet bör stomkonstruktören ta
hänsyn till eller undersöka:
“Lätta stålkonstruktioner kan
konstrueras för att minimera effekter
av vibrationer genom användning
av responsfaktormetoder. Balkar
med längre spännvidder mobiliserar
större effektiv massa och reducerar
responsen från vibrationer.”
B
Secondary
Beams
Primary
Beams
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
•
•
•
•
•
•
Möjligheterna att använda
oskyddat stål genom att göra
en brandbelastningsanalys
med en naturlig brandkurva.
Lösningar med delvis inbyggda
pelare och integrerade balkar som
inte kräver ytterligare brandskydd.
Hur integrering av installationer kan
påverka valet av brandskyddslösning
Hur brandskydd som monteras
på plats inverkar på
byggprojektets tidplan.
Mängden exponerat stål vid val av
brandskyddssystem.
Stomsystem med färre,
men tyngre balkar kan leda till
besparingar i brandskydd.
värme soler ng
Värmeisoleringen i klimatskalet är
traditionellt arkitektens ansvar, men
stomkonstruktören måste vara involverad
i detaljprojekteringen, t ex avseende det
bärande systemet för fasaderna och
hur stålkomponenter som går igenom
isoleringen, t ex för att bära balkonger,
ska detaljutformas för att minimera
konsekvenser av köldbryggor.
laster
Dimensionerande laster ges i
SS-EN 1991, Eurokod 1 - Laster på
bärverk. Del 1-1 behandlar egentyngd
och nyttiga laster och del 1-2 termisk/
mekanisk inverkan av brand. Snölaster
återfinns i del 1-3, vindlaster i del 1-4 och
laster vid utförande i del 1-6.
Bärförmågan ska kontrolleras i
brottgränstillstånd (ULS) och i
bruksgränstillstånd (SLS).
Konstruktionselement Typisk egentyngd
Prefabricerat betongbjälklag (6 m spännvidd, konstruerad för 5 kN/m 2 nyttig last) 3 to 4.5 kN/m 2
Samverkansbjälklag (Tjocklek 130 mm) 2.6 to 3.2 kN/m 2
Samverkansbjälklag (Lättballastbetong, tjocklek 130 mm) 2.1 to 2.5 kN/m 2
Installationer 0.25 kN/m 2
Innertak 0.1 kN/m 2
Stålstomme (Hus med 2 till 6 våningar) 35 to 50 kg/m 2 (0.5 kN/m 2 )
Stålstomme (Hus med 7 till 12 våningar) 40 to 70 kg/m 2 (0.7 kN/m 2 )
Tabell 2.1 Typisk egentyngd för vanliga konstruktionselement
EURO-BUILD in Steel
Figur 2.6 Långa balkar med prefabricerat brandskydd ger frihet vid val av
installationstekniska lösningar
Vindlasterna överförs normalt från
fasaderna via bjälklagen till trapphusen
och/eller hisschakten i betong.
Vindstabiliserande system i fasaderna
eller i stommen kan tillämpas för
byggnader med upp till sex våningar.
Samverkansbalkar med lång spännvidd
är ofta överhöjda för att kompensera för
nedböjningar p g a egentyngd. Balkarnas
och bjälklagets totala nedböjning i
bruksstadiet är summan av nedböjningar
p g a egentyngd och variabla laster.
egentyngd
I tillägg till egentyngden för bjälklag
och stomme bör en ytterligare
last på 0,7 kN/m 2 läggas på för
golvkonstruktionen, innertak och
installationer. Tabell 2.1 ger typiska
egentyngder för flervåningsbyggnader.
nytt g last
Med nyttig last menas den variabla last
som belastar konstruktionen och som
inkluderar last av personer, utrustning,
möbler och mobila mellanväggar och
även snölast på tak.
Storleken på den nyttiga lasten varierar
beroende på verksamheten i det aktuella
rummet och vad den specifika golvytan
belastas av - t ex ett fläktrum, ett förråd
eller ett lager.
SS-EN 1991-1-1 ger minimivärden för
nyttiga laster för olika byggnadstyper.
En typisk dimensionerande nyttig last
för kontor är 3,2 kN/m 2 . Sedan kan
tillkomma upp till 1 kN/m 2 för rörliga
mellanväggar. För förråd kan lasten
vara 5 kN/m 2 .

03 Bjälklag
I detta kapitel beskrivs de vanligaste typerna av bjälklag som
förekommer i flervåningsbyggnader. Utöver en beskrivning av
konstruktionerna ges även information om vissa specifika karakteristika
att tänka på i samband med projektering av respektive bjälklagstyp.
Bjälklagen är uppbyggda av balkar och
plattor. Balkarna är förbundna till pelare
vars placeringar är optimerade med
avseende på ett effektivt nyttjande av
utrymmet. Pelarfria ytor har blivit en
viktig designparameter i syfte att uppnå
flexibilitet i utnyttjandet av moderna
kontorsbyggnader. Ett flertal balksystem
med spännvidder upp till 18 m har
utvecklats. För många kontorsbyggnader
innebär dessa spännvidder att man klarar
sig med pelare i fasaderna.
Utöver att bära vertikala laster fungerar
bjälklagen ofta som skivor som för över
horisontella laster till trapphus, hisschakt
eller andra stabiliserande komponenter.
Därutöver måste bjälklaget
(betongdäcket, samverkansprofil,
balkar etc) även tillhandahålla den
brandskyddande funktion som krävs
för den specifika byggnaden.
Installationer kan integreras inom
bjälklagshöjden eller placeras under
bjälklaget. Ytskiktet kan vara placerat
direkt på den bärande konstruktionen,
på en pågjutning eller vara upplyft för
att möjliggöra installation av el och
kommunikation (s k installationsgolv),
Följande bjälklagstyper tas upp i
detta kapitel:
•
•
•
•
Samverkansbalkar och
samverkanskonstruktioner;
Bjälklag med integrerade balkar;
Hålbalkar (valsade eller
svetsade balkar);
Samverkansbalkar med
prefabricerade betongbjälklag;
•
•
Balkar inom bjälklagshöjden
(s k slim floor beams);
Stålbalkar med prefabricerade
betongbjälklag.
samverkanskonstrukt oner
De flesta stålbaserade stomsystem
som tillämpas för kontorsbyggnader är
baserade på samverkan i någon form.
Samverkan åstadkoms normalt genom
skjuvförbindare som svetsas i efterhand
till stålbalken genom tunnplåtsprofilen.
Tunnplåten kan vara trapets- eller
laxstjärtprofilerad (re-entrant profile).
Laxstjärtprofilering medför större åtgång
av betong än trapetsprofilering, men ger
bättre egenskaper vid brandbelastning
för en given bjälklagstjocklek.
Trapetsprofiler har normalt längre
spännvidd än laxstjärtprofiler, men
skjuvförbindningarnas bärförmåga är
lägre p g a högre profilhöjd.
Vanligtvis används normal betong,
men i vissa länder förekommer även
lättballastbetong som ett alternativ.
Densiteten för lättballastbetong är 1700-
1950 kg/m 3 i jämförelse med 2400 kg/m 3
för normal betong.
Prefabricerade håldäck kan användas
tillsammans med stålbalkar eller
konstrueras för samverkan genom
svetsbultar på stålbalkarna och fyllning
med armerad betong i håldäcken. För
massiva prefabricerade betongdäck kan
armeringen placeras i pågjutningen som
läggs på betongdäcken i efterhand.
Bjälklag
Samverkansbalkar
Bjälklag med
integrerade balkar
Samverkansbjälklag
med hålbalkar
Hålbalkar i samverkan
med långa spännvidder
Samverkansbalkar
med prefabricerade
Balkar utan samverkan
med prefabricerade
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Samverkansbalkar och samverkansbjälklag
med samverkansprofiler
Figur 3.1 Kantbalk i ett samverkansbjälklag
Beskrivning Samverkansbjälklag består av I- eller H-profiler med skjuvförbindare svetsade till
överflänsen för att skapa samverkan mellan stålbalken och den platsgjutna
betongplattan enligt Figur 3.1. Genom samverkan mellan stål och betong ökar
bjälklagets bärförmåga och styvhet.
EURO-BUILD in Steel
Samverkansbjälklag spänner mellan sekundärbalkar som i sin tur kan vila på
primärbalkar. Både sekundär- och primärbalkar är konstruerade för samverkan.
Kantbalkar kan vara konstruerade utan samverkan, men skjuvförbindare kan ändå
användas för t ex överföring av vindlaster. I Figur 3.2 visas ett typexempel på
utformning av ett samverkansbjälklag.
Golvkonstruktionen är uppbyggd av en tunnplåtsprofil som samverkar med pågjuten
betong. Armeringsnät är ingjutet i betongen i syfte att öka bärförmågan vid brand,
att fördela punktlaster, att fungera som transversalarmering rund skjuvförbindningarna
och att minska sprickbildning i bjälklaget.
Tunnplåtsprofilen är normalt konstruerad för att kunna bära den våta betongen och
övriga laster under gjutning utan stämpning och är kontinuerlig över minst två fack.
Samverkansbjälklaget är oftast konstruerat som fritt upplagt.
Dimensioneringsprogrammen PMX, PSL och COBEC4 är tillgängliga utan kostnad
via www.arcelormittal.com/sections och BDES och COMDEK via www.steel-sci.org
samt www.corusconstruction.com.
Typiska spännvidder för balkar Sekundärbalkar: 6 till 15 spännvidd med 2,5 till 4 m centrumavstånd.
Primärbalkar: 6 till 12 m spännvidd.
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
Sekundärbalkar bör placeras så att stämpning av samverkansprofilen kan undvikas
under bygproduktionen. Sekundärbalkar med längre spännvidder är ofta fördelaktigt.
Om balkarna är låga måste installationer placeras under balkarna vilket påverkar
den totala bjälklagshöjden. Högre balkar gör att installationer kan dras genom
håltagningar i balkliven.
Kantbalkar kan behöva göras högre än innerbalkar p g a krav på begränsning av
nedböjningar orsakade av fasaderna, särskilt glasfasader.

7.5m
6.0m
Floor zone
= 150 mm raised floor
+ 130 mm slab
+ 352 mm beam
+ 150 mm ceiling & lighting
= 782 mm ≈ 800 mm
Gable End
IPE 450 S235
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
Figur 3.2 Typiska samverkansbalkar ~
exempel på stålkonstruktion i
bjälklag i en fyravåningsbyggnad
IPE 270 S235
6.0m 6.0m
3.0m 3.0m 3.0m 3.0m
HEA 220 (50) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
Stairs
IPE 220
Slab
HEA 220 (50) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
IPE A 360 S235
Side bracing
IPE 400 S235
Side bracing
Lifts &
Toilets
PART PLAN
Fördelar • Lägre och lättare balkar än om samverkan inte utnyttjas.
• Stor tillgång på varmvalsade profiler.
IPE 220
Void
Bjälklag
Integrering av installatione Ledningar för värme och ventilation kan placeras mellan balkarna, se Figur 3.3, men
kanaler dras under balkarna. Lokala hål med storlek upp till 60 % av balkhöjden kan
göras i balklivet för genomföring av installationer.
Wall bracing
Slab
IPE A 330 S235
IPE O 360 S235 P1 IPE A 360 S235
P2
IPE 270 S235
IPE 400 S235
IPE 270 S235
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
HEB 220 (71) (1&2)
HEA 240 (60) (3&4)
S355
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
IPE 300 S235 IPE 300 S235
IPE 300 S235
IPE 270 S235
A
A
IPE 300 S235
IPE 270 S235
SECTION A-A
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
HEA 220 (71) (1&2)
HEA 240 (60) (3&4)
S355
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
NWC slab
A142 mesh
Transverse bars T12 @ 300 ctrs. 130
2 No. 19 dia. x 100 lg.
60
studs @ 300 ctrs.
Decking 0.9 mm thick
IPE A 360
352
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
0
Figur 3.3 Total bjälklagshöjd ~ för
installationer under golvet i en
samverkanskonstruktion
EURO-BUILD in Steel
Raised floor
Fan coil unit
Ducting + insulation
Lighting
Ceiling
100-150
120
360
50
400
50
50
≈ 1130-1180mm
Dimensioneringsmetodik 1. Anta sekundärbalkar med 6 till 15 m spännvidd och 3 m centrumavstånd.
Primärbalkarna bör ha en spännvidd motsvarande 2 till 3 gånger
sekundärbalkarnas centrumavstånd, m a o 6 till 9 m.
2. Välj samverkansprofil och dimensionera bjälklaget utgående från
profilleverantörens broschyrer eller dimensioneringsprogram. Kontrollera att
bjälklagets tjocklek och armering ger tillräcklig bärförmåga vid brand.
3. Samverkansprofilens orientering varierar mellan sekundär- och primärbalkar.
Använd 300 mm c/c (eller anpassa till profileringen) för skjuvförbindarna för
sekundärbalkarna och 150 mm c/c för primärbalkarna.
Typiska ståltvärsnitt Typiska balkhöjder ≈ spännvidd/24 (sekundärbalkar) eller spännvidd/18 (primärbalkar).
Sekundärbalkar: IPE300 för 7,5 m spännvidd och 3,75 m c/c.
Primärbalkar: IPE360 för 7,5 m spännvidd och 7,5 m spännvidd.
Stålsort Sekundär- och kantbalkar: Normalt S235 eller S275.
Primärbalkar: S355.
Total bjälklagshöjd Den totala bjälklagshöjden är normalt 1000 till 1200 mm för ett pelarsystem med 9 m
c/c och med 150 mm installationsgolv och luftkanaler under balkarna.
Typ av betong Normal betong (2400 kg/m 3 ) eller lättballastbetong (typiskt 1850 kg/m 3 ) kan
användas. Normal betong ger bättre ljudreduktion och används därför för bostäder,
sjukhus etc. Lättballastbetong ger en lättare konstruktion, enklare grundläggning,
längre spännvidder och bättre brandegenskaper vilket gör det möjligt att använda
mindre betongtjocklek (10 mm mindre än för normal betong). Lättballastbetong är
inte tillgängligt i hela Europa.
Betongsort Använd C25/30 som minimum och C35/45 för ytor utsatta för nötning och hårt slitage.
Brandskydd Balkar (typiskt):
Brandskyddsfärg: 1,5 mm beläggning för upp till 90 minuter brandmostånd eller;
Inklädnad: 15 – 25 mm skivor för upp till 90 minuter brandmotstånd.
Pelare (typiskt): 15 mm skivor för upp till 60 minuter och 25 mm skivor för 90 minuter
brandmotstånd.
Förband Enkla (ej momentstyva) förband: dubbla vinkelbeslag, partial depth ändplåtar eller fin
plates för förband mellan sekundär- och primärbalkar.

Bjälklag med integrerade balkar
Figur 3.4 Typiskt bjälklag med integrerade
balkar med prefabricerade
betongelement
Bjälklag
Beskrivning Bjälklag med integrerade balkar (Integrated floor beams) är låga bjälklagssystem som
består av prefabricerade betongelement som t ex håldäck som vilar på balkar med
assymetriskt tvärsnitt. Så kallade IFB-system består av IPE- eller HE-profiler som är
skurna i två lika stora T-tvärsnitt varefter en plåt svetsas till livet som fläns. I SFBsystemet
svetsas en plåt under underflänsen till en HE- eller I-profil, se Figur 3.4.
Plåten sticker ut minst 100 mm på vardera sidan av balken för att ge upplag åt de
prefabricerade betongelementen. En pågjutning med armerad betong bör användas
för att binda samman betongelementen och för att skapa skivverkan. Om pågjutning
inte används bör armeringen dras genom balkliven för att förbinda balkelementen på
vardera sidan för att skapa kontinuitet och skivverkan.
Det finns två alternativ:
•
•
IFB
Balktvärsnitt utan samverkan eller
Balktvärsnitt med samverkan – förutsatt att betongtjockleken är tillräcklig för att
ge utrymme för skjuvförbindningarna (svetsbultarna).
Balkarna är normalt placerade i rutnät med 5 – 7,5 m sidor och med 200 – 350 mm
bjälklagstjocklek (se Figur 3.5 för information om spännvidder). Bjälklaget har normalt
längre spännvidd än balkarna. Ett antal balktvärsnitt med höjd mellan 200 till 350 mm
kan användas beroende på betongtjockleken (överflänsen kan vara i nivå med betongytan).
Kantbalkarna kan utgöras av modifierade IFB/SFB-profiler eller fyrkantrör (RHS) med
en flänsplåt svetsad undertill. Kantbalkarna dimensioneras normalt utan samverkan
och svetsbultar används endast för skivverkan.
Som ett alternativ till prefabricerade betongelement kan ståldäck användas.
Detta alternativ redovisas längre fram under rubriken Slimdek.
Dimensioneringsprogrammet IFB-Win kan hämtas kostnadsfritt från
www.arcelormittal.com/sections. Dimensioneringsprogram för s k slim floor finns
tillgängligt via www.corusconstruction.com.
SFB
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Figur 3.5 Tillämpningsområde för bjälklag
med integrerade balkar
EURO-BUILD in Steel
Span of the concrete slab (m)
12
10
8
6
4
Standard grid
combinations
Possible grid
combination for
adjustments
2
2 4 6 8 10 12
Span of the IFB-Beam (m)
Span limits
for concrete
hollowcore slab
Limits of
deflection
& frequency
Typiska spännvidder för balkar Normalt 5 till 7,5 m, men längre spännvidder kan uppnås genom att använda högre
balkar och prefabricerade betongelement.
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
För integrerade balkar som bär upp prefabricerade betongelement måste hänsyn tas
till vridning. Detta gäller även under byggskedet. Balkar som är belastade enbart på
ena sidan blir relativt tunga p g a interaktion mellan böjning och vridning. En inre
central balk med prefabricerade element som spänner till underliggande kantbalkar
är ofta en mer ekonomisk lösning, även om kantbalkar av RHS-profiler eller IFB-/
SFB-profiler kan användas för att ge bjälklaget en skyddande randzon för fasader
med stor andel glas.
Bjälklagets tjocklek beror av pågjutningen över de prefabricerade elementen (främst
för brandskydd), över IFB/SFB-profilerna samt kantbalkarna.
Armeringsnät placeras i betongpågjutningen ovanför stålbalkarna. Alternativt bör, om
överflänsarna är i nivå med betongytan, kontinuitet åstadkommas genom att förbinda
betongbjälklaget på båda sidor om balkarna. Detta görs normalt genom armering
(typiskt Φ12 c/c 500 mm) som läggs genom stålbalkarnas liv. IFB/SFB-balkar konstrueras
vanligtvis utan samverkan, men samverkan kan fås genom att applicera svetsbultar.
För att uppnå samverkan i kantbalkarna kan U-järn placeras runt svetsbultarna och
vidare in i betongelementen eller pågjutningen.
Hänsyn måste tas till detaljutformningen av anslutningen till pelare eftersom
flänsarna på IFB/SFB-balkarna är bredare än pelarna.
Fördelar • Balkar behöver normalt inte brandskydd för att uppfylla krav på brandmotstånd
•
•
•
upp till 60 minuter.
Relativt liten bjälklagstjocklek – lägre total byggnadshöjd och fasader.
Plan underyta underlättar montage av installationer och ger flexibiltet avseende
placering av innerväggar. Underytan kan lämnas synlig.
Bjälklag med integrerade balkar kan i princip utformas som ett “torrt” byggsystem
med en hög prefabriceringsgrad och kort montagetid.
Integrering av installationer Inga begränsningar för dragning av installationer under bjälklaget.

6.0m 7.5m
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
HEA 220 (50) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
Floor zone
= 150mm raised floor
+ 260mm P.C. unit & topping
+ 150mm ceiling & lighting
= 560mm ≈ 600mm
IPE A 450 S235
IPE O 300 S235
Figure3.6 Placering av integrerade balkar
och prefabricerade betongelement
i en fyravåningsbyggnad
6.0m
3.0m 3.0m
HEA 220 (50) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
IPE 220 S235
IPE 400 S235
Side bracing
Stairs Lifts &
Toilets
IPE 400 S235
Slimflor beam
HEB 260/460 x 15
Precast concrete units
+60mm
NWC topping
Side bracing
IPE A 400 S235
IPE 220 S235
IPE 400 S235
IPE 240 S235
Wall bracing
PART PLAN
NWC topping
A142 mesh
T12 x 1200 long tie bars @600
ctrs through holes in web
HEB 260
460 x 15 plate
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (1&2)
S355
HEB 220 (71) (1&2)
HEA 240 (60) (3&4)
S355
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
6.0m
IPE 400 S235
Slimflor beam
HEB 260/460 x 15
IPE A 400 S235
A
A
SECTION A-A
IPE 240 S235
IPE 240 S235
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
HEB 220 (71) (1&2)
HEA 240 (60) (3&4)
S355
HEA 240 (60) (1&2)
HEA 220 (50) (3&4)
S355
Bjälklag
60
200
P.C. unit
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Dimensioneringsmetodik 1. Använd ett nätverk med 6, 7,5 eller 9 m sida. De prefabricerade
betongelementen spänner normalt längs med den längre sidan i ett
rektangulärt nät.
2. Välj prefabricerade betongelement med hjälp av uppgifter från leverantörerna.
Förhållandet mellan spännvidd och tjocklek bör inte vara större än 35 med
hänsyn till bärförmågan för skjuvning. Om samverkan inte tillämpas är minsta
rekommenderade ändupplag 75 mm och vid samverkan 60 mm. Ändarna på
betongelementen är ofta formade så att betong kan gjutas runt ståltvärsnittet.
3. Konstruera IFB/SFB-profilerna med hjälp av dimensioneringsprogram. Balkarna
kan dimensioneras med eller utan samverkan. Om inte samverkan tillämpas
bör det finnas förbindningar genom balkliven. Vid samverkan krävs minst
15 mm betongtäckskikt över svetsbultarna.
4. Konstruera kantbalkarna som RHS- eller IFB/SFB-balkar med belastning på
ena sidan. Kantbalkar med samverkan förutsätter U-järn som fungerar som
transversell armering.
Typiska tvärsnitt
EURO-BUILD in Steel
Spännvidd balkar Spännvidd betongbjälklag (m)
6 m 8 m
5 m HEA 240 HEB 260
6 m HEB 260 HEB 280
8 m HEB 300 HEB 320
Tabell 3.1 Typiskt tvärsnitt för SFB-balkar (plus 15 mm stålplåt
Spännvidd balkar Spännvidd betongbjälklag (m)
6 m 8 m
5 m 1/2 IPE 500 1/2 HEB 450
6 m 1/2 HEA 450 1/2 HEA 500
8 m 1/2 HEA 600 1/2 HEB 600
Tabell 3.2 Typiskt tvärsnitt för IFB-balkar (plus 20 mm stålplåt som underfläns
Prefabricerade håldäck: välj 150 mm tjocklek för 6 m spännvidd; 200 mm för 7,5 m
och 260 till 300 mm för 9 m. Detta ger normalt tillräcklig styvhet samt bärförmåga för
moment och skjuvning.
Det finns även varianter av bjälklag med integrerade balkar med längre spännvidder,
som i Figur 3.7 med massiva stänger eller fackverk som fungerar som dragstag
under balkarna. Denna konstruktionslösning kan ge spännvidder på 9 till 12 m.

Figur 3.7 Bjälklag med integrerade balkar
med lång spännvidd i Chamber
of Commerce, Luxemburg
Stålsort IFB/SFB finns tillgängligt i samtliga vanliga stålsorter, S235 till S460.
Total bjälklagshöjd 600 mm med mindre installationer placerade under balkarna
(och med ett installationsgolv).
1000 mm med ventilationskanaler under balkarna
(och med ett installationsgolv).
Bjälklag
Brandskydd Ingjutningen av stålbalkarna i betong är normalt tillräckligt för att åstadkomma 60
minuter brandmotstånd. Vid krav på 90 minuter brandmotstånd kan brandskyddsfärg
eller skivor användas för att skydda flänsen. För att uppnå goda brandegenskaper är
det viktigt med noggrann detaljutformning av transversalarmeringen i håldäcken
liksom att fylla hålen närmast balkarna med betong.
Förband Bjälklag med integrerade balkar kräver ändplåtsförband (normalt 6 eller 8 skruvar)
för att klara de vridmoment som belastar balken. Kantbalkar av RHS har ofta
bredare ändplåtsförband för att åstadkomma tillräcklig bärförmåga för vridning.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Samverkansbjälklag med hålbalkar och samverkansprofiler
Figur 3.8 Långa sekundärbalkar med
cirkulära hål i livet
Beskrivning Hålbalkar är balkar med cirkulära hål med jämna mellanrum i balklivet. Balkarna
svetsas ihop med tre plåtar eller genom att skära upp valsade balkar till T-tvärsnitt
som sedan svetsas samman igen. Hålen är oftast cirkulära, men kan även vara
avlånga, rektangulära eller sexkantiga. I snitt med höga skjuvbelastningar kan hålen
enkelt fyllas igen eller förstärkas med avstyvningar.
EURO-BUILD in Steel
Hålbalkar kan användas som långa sekundärbalkar som bär upp betongplattan,
eller som långa primärbalkar som bär upp sekundärbalkar i form av andra hålbalkar
eller I-balkar.
Dimensioneringsprogrammet ACB kan hämtas kostnadsfritt från
www.arcelormittal.com/sections och Cellbeam finns tillgängligt via www.westok.co.uk.
Typiska spännvidder för balkar 10 – 18 m för hålbalkar konstruerade som sekundärbalkar.
9 – 12 m för hålbalkar som används som primärbalkar.
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
Sekundärbalkar bör placeras med c/c 2,5 till 4 m för att undvika stämpning
under gjutningen.
Hålbalkar som primärbalkar med långa spännvidder är inte så vanliga p g a att
de är belastade med höga skjuvkrafter och håltagningarna har en negativ effekt
på bärförmågan vid skjuvning. Detta gör att livtjockleken kan behöva ökas eller
hålstorlekarna minskas.
Stora (avlånga eller rektangulära) håltagningar kan placeras i snitt med låg
skjuvbelastning, t ex i den mittersta tredjedelen I respektive fack för balkar belastade
med jämnt utbredd last.
Fördelar • Långa spännvidder med effektivt stålutnyttjande.
•
•
•
Relativt lätta balkar jämfört med andra system som klarar motsvarande spännvidder.
Installationer kan integreras i bjälklagskonstruktionen, vilket minskar den totala
byggnadshöjden.
Balkarna kan överhöjas i samband med tillverkningen.

7.5m
7.5m
3.0m
4.5m 3.0m 1.5m 3.0m
IPE O 360 S235
A
IPE O 360 S235
IPE O 360 S235
IPE O 360 S235
3.75m
76.1 x 3.2mm thick
CHS S275
IPE 450 S355
IPE A 450 / IPE A 550
Cellular beam 670mm deep S355
76.1 x 3.2mm thick
CHS S275
76.1 x 3.2mm thick
CHS S275
HEB 320 S355
76.1 x 3.2mm thick
CHS S275
IPE O 400 S235
IPE A 360 S355
IPE A 360 S355
IPE 220
S235
IPE 220
S235
IPE O 400 S235
HEB 320 S355
15.0m
15.0m
3.75m 3.75m 3.75m 3.75m 3.75m 3.75m 3.75m
IPE 220
S235
IPE 220
S235
A
IPE A 450 / IPE A 550
Cellular beam 670mm deep S355
HEB 300 S355
IPE A 450 / IPE A 550
Cellular beam 670mm deep S355
HEB 300 S355
IPE O 300 S235
A D
A
HEB 300 S355
IPE 450 S355 IPE 450 S355 IPE 450 S355
IPE O 300 S235
IPE O 300 S235
HEB 300 S355
IPE A 450 / IPE A 550
Cellular beam 670mm deep S355
IPE A 360 S235
IPE A 360 S235
IPE A 450 / IPE A 550
Cellular beam 670mm deep S355
IPE A 450 / IPE A 550
Cellular beam 670mm deep S355
IPE A 450 / IPE A 550
Cellular beam 670mm deep S355
HEB 450 S355 HEB 450 S355
Bjälklag
A B B B B
B C
C
B
B
Toilets
Stairs
Lifts Lifts
Wall
Bracing
Void
Void
SIDE VIEW OF CELLULAR BEAM
A
PART PLAN
Slab
Column schedule
A HEB 300 (1 & 2)
HEA 300 (3, 4 & 5)
HEA 240 (6, 7 & 8)
(S355)
B
C
D
HD 360 x 162 (1 & 2)
HEA 360 x 134 (3, 4 & 5)
HEB 300 (6, 7 & 8)
(S355)
HD 360 x 179 (1 & 2)
HEA 360 x 162 (3, 4 & 5)
HEB 300 (6, 7 & 8)
(S355)
HEB 360 (1 & 2)
HEA 300 (3, 4 & 5)
HEA 240 (6, 7 & 8)
(S355)
IPE A 450 / IPE A 550
Cellular beam 670mm deep S355
Figur 3.9 Hålbalkar (långa sekundärbalkar)
och samverkansbjälklag
– exempel på stålkonstruktion i
bjälklag i en åttavåningsbyggnad
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Integrering av installationer Kontinuerliga öppningar i balklivet gör det möjligt att dra cirkulära kanaler genom
balkarna, se Figur 3.10. Håldiametern kan väljas beroende på behov för
ventilationskanaler och isolering. Hålen i parallella balkar bör ligga i linje med varandra
för att öka frihetsgraderna för installationsdragningen.
Dimensioneringsmetodik 1. Använd hålbalkar som långa sekundärbalkar med 3 till 4 m c/c i ett rektangulärt
pelarsystem med primärbalkar med c/c 2 till 3 gånger sekundärbalkarnas c/c.
2. Välj samverkansprofil och dimensionera bjälklaget utgående från
profilleverantörens broschyrer eller dimensioneringsprogram. Kontrollera att
bjälklagets tjocklek och armering ger tillräcklig bärförmåga vid brand.
3. Dimensionera balkarna m h a leverantörens dimensioneringsprogram.
Håldiametern bör vara 60 – 80 % av balkhöjden. Avlånga hål kan kräva
extra horisontella avstyvningar. Hålens diameter och placering bör samordnas
med installatören.
Typiska tvärsnitt Balkhöjd ≈ spännvidd/22; t ex 700 mm hög hålbalk för 15 m spännvidd.
Stålsort S355 brukar normalt användas för hålbalkar p g a höga spänningar lokalt
runt håltagningarna.
Total bjälklagshöjd 1000 till 1200 mm. Exempelvis 1050 mm för balkar med 15 spännvidd och med
400 mm hål i balklivet, se Figur 3.10.
Brandskydd Brandskyddsfärg med 1,5 till 2 mm tjocklek kan läggas på på plats, men även
beläggning före leverans till byggplatsen kan vara kostnadseffektivt. Ytterligare
brandskydd kan krävas eftersom tvärsnittsfaktorn för en balk med hål i livet är större
än för motsvarande balktvärsnitt utan hål.
Figur 3.10 Hålbalkar – Typiskt tvärsnitt
med integrerade installationer
EURO-BUILD in Steel
Raised floor
Ducting &
insulation
400 diameter
Lighting
Ceiling
150
140
600
100
50
≈1050

Hålbalkar i samverkan med långa spännvidder
Figu 3.11 Varmvalsade balkar med
brandskydd påfört före leverans
till byggplatsen
Bjälklag
Beskrivning Detta bjälklagssystem består av valsade eller svetsade samverkansbalkar som bär
upp ett samverkansbjälklag. Spännvidden är normalt lång, 12 till 18 m, och två olika
alternativ förekommer: sekundärbalkar med lång spännvidd som bärs av korta
primärbalkar, eller sekundärbalkar med kort spännvidd som bärs av långa primärbalkar.
De långa spännvidderna gör att balkhöjden är så pass stor att hål kan tas upp i
balkliven för installationsgenomföringar. Hålen kan vara cirkulära, avlånga eller
rektangulära och hålstorleken 60 – 80 % av balkhöjden. Avlånga hål kan kräva
extra horisontella avstyvningar.
Typiska spännvidder för balkar Sekundärbalkar (långa): 9 till 15 m spännvidd med 3 till 4 m c/c.
Primärbalkar (långa): 9 till 15 m spännvidd med 6 till 9 m c/c.
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
Sekundärbalkar bör placeras med 3 till 4 m c/c för att undvika stämpning av
samverkansprofilen under gjutning. Stora (avlånga eller rektangulära) håltagningar kan
placeras i snitt med låg skjuvbelastning, t ex i den mittersta tredjedelen i respektive
fack för balkar belastade med jämnt utbredd last.
Fördelar • Maximering av balkarnas spännvidder ger stora pelarfria ytor.
• Tvärsnittsmåtten kan väljas utgående från aktuell belastning och behov av
installationsdragningar.
• Möjligheter till integrering av installationer har positiv effekt på den totala
bjälklagshöjden och därigenom på den totala byggnadshöjden.
Integrering av installationer Installationskanaler kan dras genom hål i balkliven. Större installationsenheter och
kanaler kan placeras mellan balkarna.
Dimensioneringsmetodik 1. Använd långa sekundärbalkar med 3 till 4 m c/c och primärbalkar med 6
till 9 m spännvidd, alternativt långa primärbalkar och sekundärbalkar med 6
till 7,5 m spännvidd.
2. Välj samverkansprofil och betong enligt leverantörens broschyr eller
dimensioneringsprogram, med hänsyn även tagen till aktuell brandbelastning.
3. Dimensionera balkarna. Välj storlek och placering för hål i balkliven.
Typiska tvärsnitt Balkhöjd ≈ spännvidd/15 till spännvidd/22 med asymmetriskt tvärsnitt.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
0
Stålsort S275 för balkar där nedböjningar är avgörande, S355 för balkar med stort
antal håltagningar.
Total bjälklagshöjd 1000 mm för 13,5 m spännvidd (med 350 mm hål i balkliven).
1100 mm för 15 m spännvidd (med 400 mm hål i balkliven).
Brandskydd Skivor eller brandskyddsfärg. Brandskyddsfärg kan läggas på före leverans till byggplatsen
i ett lager med upp till 1,8 mm tjocklek för att uppnå 90 minuter brandmotstånd.
7.5m
6.0m
EURO-BUILD in Steel
IPE A 500 S235
HE 240 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
IPE O 270 S235
Figur 3.12 Samverkansbalkar med lång
spännvidd (med rektangulära
hål i livet)
6.0m
3.0m 3.0m
HE 220 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
Stairs
IPE A 240 S235
Side bracing
IPE O 360 S235
Side bracing
Slab
Lift
PART PLAN
Wall bracing
Slab Slab
HE 220 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
IPE A 330 S235
IPE A 240 S235
6.0m
3.0m 3.0m
IPE A 360 S235 IPE A 450 S235
IPE O 400 S235
IPE O 270 S235
IPE O 400 S235
IPE O 270 S235
HE 280 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
HE 240 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
HE 280 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
IPE 550 S235
B
IPE A 450 S235
3 holes reqd.
5.0m 6.75m 8.5m
SECTION B-B
B
450
140
HE 280 A (1&2)
HE 240 A (3&4)
S355
250
HE 280 A (1&2)
HE 240 A (3&4)
S355

Samverkansbalkar med prefabricerade betongelement
Figur 3.13 Samverkansbjälklag med
prefabricerade håldäck och
hålbalkar
Bjälklag
Beskrivning Detta bjälklagssystem består av stålbalkar med svetsbultar på överflänsen.
Balkarnas överfläns utgör upplag för prefabricerade betongelement. Samverkan
åstadkoms genom att utrymmet mellan betongelementens ändar fylls med betong
så att svetsbultarna blir ingjutna. Normalt görs även en pågjutning på
betongelementen. De prefabricerade betongelementen kan vara håldäck, normalt
150 till 260 mm tjocka, eller massiva element med 40 till 100 mm tjocklek.
Balkarnas flänsar måste vara tillräckligt breda för att ge tillräckligt upplag för
betongelementen och utrymme för att skapa samverkan mellan svetsbultarna och
den omslutande betongen.
Tjockare betongelement är ofta fasade i änden för att underlätta ingjutningen av
svetsbultarna. Armeringsjärn sticks in i betongelementen tvärs över flänsarna och
gjuts in tillsammans med svetsbultarna. Detta gör att flänsarna ska vara minst 180
till 210 mm breda.
Dimensioneringsprogrammen PMX, PSL och COBEC4 är tillgängliga utan kostnad
via www.arcelormittal.com/sections.
Typiska spännvidder 10-18 m spännvidd för balkar och 3-9 m spännvidd för de prefabricerade
betongelementen, beroende på tjocklek och elementtyp. Håldäck har längre
spännvidd än massiva element.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
EURO-BUILD in Steel
Håldäck ger normalt 6 till 9 m spännvidd, men även massiva element med 3 till 4 m
spännvidd kan användas. Balkarna måste kunna ge tillräckligt upplag för
betongelementen (200 mm är en vanlig minimibredd).
Kantbalkar är vanligtvis dimensonerade utan samverkan, men är ändå förbundna till
bjälklaget för att skapa en robust konstruktion. Om samverkan ska utnyttjas för
kantbalkarna måste U-järn läggas runt svetsbultarna.
Man bör förutsätta att balkarna belastas med vridning under byggskedet genom att
betongelementen monteras på ena sidan av balken. Detta lastfall kan vara
avgörande för stålbalkarna.
Under byggskedet krävs ofta tillfällig stagning för att förhindra att stålbalkarna vippar.
Fördelar • Långa betongelement ger färre sekundärbalkar.
• Svetsbultar kan svetsas i verkstad före leverans till byggplatsen vilket gör
det möjligt att använda större bultdiameter och leder till färre arbetsmoment
på byggplatsen.
Integration av installationer Installationskanaler placeras under balkarna, men större installationsenheter kan
placeras mellan balkarna.
Dimensioneringsmetodik 1. Använd ett stomsystem med 6, 7,5 eller 9 m basmått och balkar med upp till
18 m spännvidd.
2. Välj prefabricerade betongelement utgående från aktuella krav på bärförmåga
vid brand.
3. Välj balktvärsnitt utgående från aktuella krav på samverkan samt bärförmåga
för ändupplag.
5.
6.
Minsta flänsbredd m a p upplag Minsta balkbredd
40 to 100 mm tjockt massivt
betongelement
Innerbalk - 180 mm
Kantbalk - 210 mm
150 to 250 mm tjockt håldäck Innerbalk - 180 mm
Kantbalk - 210 mm
Balk utan samverkan Kantbalk - 210 mm (minimum)
Dimensionera samverkansbalkarna med hänsyn till aktuell grad av samverkan.
Exempel på utformning av armeringsdetaljer visas i Figur 3.14.
Dimensionera kantbalkarna utan samverkan.
Typiska tvärsnitt Balkar: Vanligtvis IPE 400 till IPE 800 som används med prefabricerade element
med avfasade ändar och svetsbultar. Även HE-profiler förekommer.
Tjocklek håldäck (mm) Spännvidd (m) Nyttig last (kN/m²)
150 mm 6 3.5
200 mm 7.5 3.5
250 mm 9 5.0
Tabell 3.3 Typiska spännvidder för håldäck
Stålsort S235 till S460, beroende på hänsyn till nedböjningar.

Figur 3.14 Olika typer av
samverkansbalkar med
prefabricerade betongelement
Concrete infill
(screed/concrete
topping optional)
Holowcore slab
Transverse reinforcement
Concrete topping
Solid planks
Bjälklag
(a) Composite beam with square-ended hollowcore slabs
(b) Composite beam with chamfered-ended hollowcore slabs
(c) Composite beam with precast planks
Total bjälklagshöjd 900 mm, inklusive takbalk och bjälklag för 9 m spännvidd. Till detta komma
nödvändigt utrymme för installationer.
Brandskydd Spray, skivor eller brandskyddsfärg på balken eller delvis ingjutna balkar.
För att klara brandbelastningen måste de ingjutna armeringsjärnen gå minst
600 mm in i håldäcken på respektive sida (se Figur 3.14). För 90 eller 120 minuter
brandmotstånd krävs även minst 50 mm pågjutning.
Förband Ändplåtsförband med full balkhöjd (svetsade till balkflänsarna) för att
klara vridbelastningen.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Balkar utan samverkan med
prefabricerade betongelement
Figur 3.15 Prefabricerade betongelement
på stålbalkar utan samverkan
Beskrivning Prefabricerade betongelement kan vara upplagda på stålbalkars överfläns eller på
vinkelplåtar som är skruvade eller svetsade till balkliven. Ovanpå betongelementen
kan man lägga en pågjutning eller ett installationsgolv. Betongelementen kan vara
håldäck eller massiva element med 75 till 100 mm tjocklek.
EURO-BUILD in Steel
Dimensioneringsprogrammet PSL kan hämtas kostnadsfritt från
www.arcelormittal.com/sections.
Typiska spännvidder 6 till 7,5 m spännvidd är vanligt för både balkar och betongelement. Om massiva
betongelement används blir dock spännvidden kortare.
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
Hänsyn måste tas till belastningar under byggskedet (betongelement monterade på
ena sidan av balkarna).
Under byggskedet krävs ofta tillfällig stagning för att förhindra att stålbalkarna vippar
när de är utsatta för osymmetrisk last från betongelementen.
Om balkarna är belastade på endast ena sidan även i driftskedet måste hänsyn tas
till vridande moment vid dimensioneringen.
Fördelar Huvudsakligen ett “torrt” stomsystem där balkarnas höjd inte är kritiskt.
Integration av installationer Installationskanaler placeras under balkarna, men större installationsenheter kan
placeras mellan balkarna.

Figur 3.16 Bjälklag med prefabricerade
betongelement utan samverkan
(a) Precast units on shelf angles
(b) Precast units on top of downstand beam
Bjälklag
Dimensioneringsmetodik 1. Använd ett stomsystem med 6 eller 7,5 m basmått och 150 mm tjocka
betongelement för 6 m spännvidd eller 200 mm för 7,5 m spännvidd.
2. Välj prefabricerade betongelement utgående från aktuella krav på bärförmåga
vid brand.
3. Dimensionera stålbalkarna med hjälp av lämplig programvara eller
handberäkning. Ta hänsyn till vridande belastning under byggskedet.
4. Kontrollera behov av stagning och andra temporära åtgärder.
Typiska tvärsnitt Balkhöjd ≈ spännvidd/15.
Om stålbalkens överfläns utgör upplag för de prefabricerade betongelementen bör
flänsbredden vara minst 180 mm för att ge tillräcklig upplagsbredd samt ett 30 mm
gap mellan motstående element.
Stålbalkens bör vara minst en IPE 400 om överflänsen utgör upplag för de
prefabricerade betongelementen.
Om vinkelplåtar används som upplag bör det vara 25 mm fritt utrymme mellan
betongelementet och balkflänsen, se Figur 3.19. Vinkelplåtarna bör sticka ut minst
50 mm utanför balkens fläns.
Stålsort S235 till S460, beroende på hänsyn till nedböjningar.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Total bjälklagshöjd För ett balksystem med 7,5 m c/c är den totala bjälklagshöjden ca 80 mm
inklusive innertak.
Brandskydd Balkarna kan brandskyddas med spray, skivor eller brandskyddsfärg. Man kan
uppnå 30 minuter brandmotstånd för balkar med vinkeljärn om vinkelbenet mot
balklivet vänds uppåt så att det kyls av betongen.
Förband Ändplåtsförband med full balkhöjd (svetsade till balkflänsarna) krävs för att klara
vridbelastning under byggskedet.
Figur 3.17 Krav på upplag och spelrum för
prefabricerade betongelement
EURO-BUILD in Steel
180 min.
50
30 nominal
75 min.
75 min.
50 min.
25 min.

04 Speciella Bjälklagssystem
I detta kapitel beskrivs speciella bjälklagssystem som endast
tillhandahålls av en leverantör, men som har en stark marknadsposition
i vissa sektorer och i vissa europeiska länder.
Dessa bjälklagssystem är:
•
•
•
•
Cofradal (ArcelorMittal).
Hoesch Additive Floor ®
(ThyssenKrupp).
Slimline (Slimline Buildings).
Slimdek (Corus).
Detaljerad information om
konstruktionstekniska lösningar och
dimensioneringshjälpmedel kan fås
från leverantörerna av respektive
bjälklagssystem.
sPeciella Bjälklagssystem
Cofradal 200
Hoesch Additive Floor®
Slimline system
Slimdek
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Cofradal 200
Figur 4.1 Sidovy och tvärsnitt av Cofradal
bjälklagselement
EURO-BUILD in Steel
200
1200mm
Beskrivning Cofradal 200 är ett innovativt prefabricerat bjälklagssystem som passer för lätta
industri- och kontorsbyggnader och även för bostäder. Bjälklagselementen är
600 mm breda och normalt 200 mm tjocka.
Systemet består av samverkanselement i stål och betong som är prefabricerade i
fabrik. Elementen har en underdel i stål och en överyta av betong. Endast små
mängder betong behöver tillföras efter montage för att dölja elementskarvar och för
en tunn pågjutning. Elementen behöver inte stämpas under byggskedet.
Cofradal 200 är baserad på galvaniserade stålprofiler fyllda med mineralull.
Mineralullen bidrar till ljud- och värmeisolering mellan våningarna och ger även ett
brandmotstånd på 120 minuter.
Stålprofilen utgör den dragna delen av samverkanskonstruktionen. De längsgående
kanternas profilering gör att skjuvkrafter kan överföras mellan två närliggande
element. Den tunga mineralullen ger ett effektivt underlag för betongen som är
förstärkt med armeringsnät (se Figur 4.1).

Figur 4.2 Leverans av Cofradal 200 till
byggplatsen
Parametrar att ta hänsyn till vid
projektering
sPeciella Bjälklagssystem
En pågjutning av betong C25/30 förstärks med armeringsnät som svetsas till
stålprofilen, vilket ger en god samverkan mellan stålet och betongen.
Konstruktionshöjden är 200 mm och bjälklaget väger 2 kN/m 2 . Elementbredden är
600 mm, men även 200 mm breda element kan tillhandahållas. Bjälklaget väger
mellan hälften och en tredjedel av vikten för ett motsvarande bjälklag helt i betong.
Cofradal kan även användas för bottenbjälklag, förutsatt att luftcirkulationen är god
och att undersidan inte utsätts för fukt.
Bjälklaget klarar en nyttig last på 3 kN/m 2 med 7,5 m spännvidd och 8 kN/m 2 med
2,5 m spännvidd. Den avgörande faktorn är bärförmågan vid brand.
Bjälklagets akustiska egenskaper är:
Rw (C, Ctr) = 58 dB, Ln,w = 78 dB för ett rent Cofradal-bjälklag.
Rw (C, Ctr) = 64 dB, Ln,w = 66 dB för ett Cofradal-bjälklag med undertak.
Fördelar • Huvudsakligen ett “torrt” prefabricerat byggsystem.
•
•
•
Klarar långa spännvidder, jämförbart med håldäck.
Utmärkta akustiska egenskaper.
Ett lätt bjälklagsystem i jämförelse med armerad betong.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
0
Figur 4.3 Cofradalbjälklag före pågjutning
Figur 4.4 Cofradalbjälklag underifrån.
Installationerna döljs av ett
nedpendlat undertak
EURO-BUILD in Steel

Hoesch Additive Floor ®
Figur 4.5 Principskiss av Hoesch Additive
Floor ®
sPeciella Bjälklagssystem
Beskrivning Hoesch Additive Floor ® är ett bjälklagssystem som är vanligt i parkeringshus och
har nyligen även funnit tillämpning i flervånings kontorshus. Bjälklaget består av en
200 mm hög tunnplåtsprofil och armerad betong som gjuts på plats.
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
Tunnplåtsprofilen är placerad mellan balkflänsarna vilket minskar den totala
bjälklagshöjden. Profilen bärs upp av särskilda stålplattor som svetsas till balkarnas
överflänsar. Vid montaget av profilerna fästs dessa till stålplattorna med skjutspik.
Som samverkansbalk kan användas I-balk, hålbalk eller någon annan balktyp och
man kan välja ett system med enbart primärbalkar eller med både primär- och
sekundärbalkar. Betongpågjutningen väljs så att tillräcklig tjocklek erhålls för att
åstadkomma samverkan mellan stålet och betongen.
Bjälklaget, bestående av tunnplåtsprofil och betong, är inte konstruerad för
samverkan, men balken kan dimensioneras för samverkan förutsatt att
skjuvförbindare monteras på I-balkens fläns, se Figur 4.5. Bjälklaget spänner mellan
balkarna, vilket ger flexibilitet vid montaget av skjuvförbindarna på flänsarna.
Tunnplåtsprofilen behöver stämpas vid spännvidder över 5,5 m, vilket ger ett
maximalt c/c på 5,8 m för balkarna. Bjälklagshöjden beror av pågjutningens tjocklek
(min 80 mm, beroende på vad som krävs för att åstadkomma samverkan med
balkarna). Bjälklagssystemet är normalt baserat på en multipel av 750 mm,
motsvarande avstående mellan tunnplåtsprofilens basmått. Vid längre spännvidder
bör betongen gjutas i två etapper snarare än stämpas. På så sätt kan spännvidden
ökas till 7 m.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Figur 4.6 Detaljlösningar för Hoesch
Additive Floor ®
EURO-BUILD in Steel
Z-profiles
Composite beam
Custom shaped
plastic components
Composite beam
(a) Sealing of upper flange during concreting
(b) Sealing of ribs during concreting
Fördelar • Spännvidder upp till 5,5 m utan stämpning.
•
•
•
•
Relativt låg egentyngd.
Bjälklaget påverkar inte balkarnas samverkansfunktion (valfri placering
av skjuvförbindarna).
Minskad bjälklagshöjd genom placering av tunnplåtsprofilen mellan balkarna.
Tunnplåtsprofilen stagar balkarna mot vippning under byggskedet.
Integration av installationer Obegränsade möjligheter för installationsdragning under bjälklaget. Mindre
installationer kan placeras i utrymmet mellan tunnplåtsprofilens liv och vidare
genom hål i balkliven.
Typiska tvärsnitt Dimensioneras som en samverkansbalk enligt Kapitel 3.
Stålsort S235 eller S275 är vanligt för stålbalkarna. Tunnplåtsprofilen tillverkas i S350 GD.
Total bjälklagshöjd Bjälklagshöjd på 205 mm plus betongpågjutningen över balkarna (min 80 mm,
beroende på vad som krävs för att åstadkomma samverkan med balkarna).
Den totala bjälklagshöjden beror av val av stålbalkar och placering av installationer.
Brandskydd Med tilläggsarmering kan 90 minuters brandmotstånd uppnås för bjälklaget.
Stålbalkarna behöver dock kompletterande brandskydd.

Slimline system
Figur 4.7 Slimline-systemet
sPeciella Bjälklagssystem
Beskrivning Det holländska företaget Slimline Buildings har utvecklat ett prefabricerat
bjälklagssystem i betong kallat Slimline som består av parallella stålbalkar med
underflänsarna ingjutna i en betongplatta och ett (löstagbart) övergolv. Bjälklagets
undersida är exponerad. Syftet är att separera de bärande komponenterna från
installationerna och ge ökad flexibiltet i utformning och funktion till en lägre
byggkostnad. Företaget samarbetar med tillverkare av betongelement och
tillhandahåller entreprenörer som levererar nyckelfärdiga system.
Systemet underlättar montage av installationer och har, enligt en studie utförd av the
Dutch Association of Cost Engineers, visat sig vara kostnadseffektivt jämfört med
traditionella byggsystem.
Typiska spännvidder • Prefabricerade Slimline-system (som sekundärbalkar): 4,5 till 9,6 m.
•
•
•
Spännvidd primärbalkar som bär upp Slimline-balkar: 6 till 12 m.
Standardhöjder för olika spännvidder: 275 mm för 4,5 m, 295 mm för 5,4 m,
355 mm för 7,2 m och 445 mm för 9,6 m.
Standardiserade prefabricerade element med 2400 mm bredd för att
underlätta transporter.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
EURO-BUILD in Steel
Stålbalk ansluten till ett betongelement i underkant.
Fördelar • Torrt byggsystem på byggplatsen.
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Egentyngd: Normalt 1,60 kN/m 2 (exklusive övergolv)
Vibrationer: Mätningar i existerande byggnader har visat att den lägsta
egenfrekvensen överstiger 7 Hz.
Ljudegenskaper: Slimline-konstruktionen och golvmaterialen formar tillsammans
ett system som uppfyller funktionskraven för kontor och bostäder.
Termiska egenskaper: Då det inte finns något undertak bidrar betongen till att
reglera inomhustemperaturen.
Kan användas som bottenbjälklag med isolering på undersidan, t ex 80 mm
EPS, Rc = 2,52 m 2 K/W. Detta inkluderar den värmeisolerande förmågan hos
båda konstruktionsdelar.
Lägre våningshöjd eftersom innertak inte behövs.
Underlättar montage och underhåll av installationer.
Längre spännvidder än vad som kan åstadkommas med betong.
Värmeledningsförmågan kan användas för att reglera inomhustemperaturen.
Integrering av installationer Den största fördelen med detta bjälklagsystem är dess flexibilitet genom att
installationerna kan monteras ovanifrån.
Typiska tvärsnitt IPE 240 till 360 är typiskt för 5 till 8 m spännvidd.
Stålsort Normalt S235 eftersom nedböjningar är avgörande.
Typ av betong Vanligtvis normal betong C25/30.
Total bjälklagshöjd Normalt 300 till 500 mm, exklusive de primärbalkar som bär upp Slimline-systemet.
Brandskydd Betongbjälklag: Slimline-bjälklaget har 90 minuter brandmotstånd enligt Bouwbesluit
(holländska byggbestämmelser).
Förband Slimline-elementen placeras direkt på eller ansluts till de bärande balkarnas sida.

Slimdek
Figur 4.8 Installationsdragning under ett
Slimdekbjälklag
sPeciella Bjälklagssystem
Beskrivning Slimdek tillhandahålls av Corus och är ett lågt bjälklagssystem uppbyggt av
asymmetriska balkar (ASB) som bär upp ett samverkansbjälklag bestående av en
högprofil och armerad betong. ASB är valsade balkar med bredare underfläns än
överfläns. Vid valsningen görs embosseringar i överflänsen vilket gör att samverkan
med betong kan åstadkommas utan ytterligare skjuvförbindningar. Tunnplåtsprofilen
spänner mellan balkarnas underflänsar och bär upp betongbjälklaget och andra
laster under byggskedet.
Bjälklagssystemet har normalt ett basmått på 6 till 9 och en bjälklagshöjd på 280 till
350 mm. Tunnplåtsprofilen behöver stämpning under byggskedet om spännvidden
är större än 6 m.
ASB-profilerna finns i två balkhöjder, 280 respektive 300 mm. För varje balkhöjd
finns fem olika tvärsnitt med relativt slanka liv och fem olika tvärsnitt med relativt
tunna liv. De senare kallas ASB(FE) (FE = fire engineering) och har ett liv som är lika
tjockt eller tjockare än flänsarna. ASB(FE)-profilerna klarar 60 minuter
brandbelastning för normala kontorslaster utan ytterligare brandskydd.
Installationer kan integreras genom avlånga öppningar i balkliven och genom att dra
kanaler i utrymmen mellan tunnplåtsprofilens liv, se Figur 4.9.
Som kantbalkar kan RHS Slimflor-balkar (RHS med en flänsplåt svetsad undertill),
ASB-profiler eller liknande användas. Dragstag, normalt som T-tvärsnitt med benet
ingjutet i betongen, används för stagning av pelarna vinkelrätt primärbalkarna.
Typiska spännvidder Normalt 6 till 7,5 m basmått för stomsystemen, men upp till 9 x 9 m är möjligt.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Figur 4.9 Integrering av installationer i
Slimdekbjälklag
Parametrar att ta hänsyn till vid
utformning av bjälklaget
EURO-BUILD in Steel
•
•
•
•
•
För rektangulära byggnader är centrala långsgående ASB-balkar och
tunnplåtsprofiler som spänner ut till kantbalkar oftast en mer ekonomisk lösning
än att lägga ASB-balkar tvärs byggnaden. Vridning kan vara avgörande för
kantbalkar och i de fall där betongbjälklaget byter huvudriktning. RHS Slimflorbalkar
har hög bärförmåga vid vridbelastning.
Tunnplåtsprofilen förutsätter stämpning vid spännvidder över 6 m (två
stämprader vid 9 m spännvidd).
Bjälklagets tjocklek påverkas av pågjutningen över tunnplåtsprofilen (främst för
brandmotståndet), over ASB-balkarna (minimum 30 mm) och över kantbalkarna.
ASB-balkarna dimensioneras utan samverkan och pågjutningen är tunnare än 30 mm.
Hänsyn behöver tas till detaljutformningen vid anslutning till pelare, eftersom
ASB-profilernas flänsar är bredare än pelarna.
Det finns ett paket av Slimdek-program (ASB och Comdek) som kan användas
för dimensionering av Slimdekbjälklag.
Mer information finns på www.steel-sci.org.
Fördelar • Låg bjälklagshöjd vilket ger en lägre total byggnadshöjd och lägre kostnader för
•
•
fasaderna. Då balkarnas och tunnplåtsprofilerna underflänsar i princip är i nivå är
flexibiliteten stor beträffande dragning av installationer och placering av innerväggar.
60 minuter brandmotstånd utan ytterligare brandskydd.
Installationer kan placeras i utrymmet mellan tunnplåtsprofilernas liv.
Integrering av installationer Obegränsade möjligheter för installationer under bjälklaget. Mindre installationer och
kanaler (upp till 160 mm diameter) kan dras genom hål i balkarna och i utrymmet
mellan tunnplåtsprofilernas liv.
Dimensioneringsmetodik 1. Antag att balkarna har c/c 6 m, 7,5 m eller 9 m. (Observera att stämpning behövs
om tunnplåtsprofilen spänner över 6 m, vilket kan påverka
produktionsplaneringen.)
2. Välj tunnplåtsprofil och utformning av bjälklaget. Kontrollera att betong och
armering klarar aktuell brandbelastning.

7.5m
6.0m
P = decking requires
propping during
construction in
this span
HE 240 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
Figur 4.10 (Ovan) Stålstomme för
ett Slimdekbjälklag för en
rektangulär fyravåningsbyggnad
Figur 4.11 (Till höger) Slimdek – Typiskt
tvärsnitt med luftkonditionering
under bjälklaget
IPE 400 S235
IPE O 300 S235
3.0m
HE 220 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
Stairs
IPE A 240 S235
HE 220 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
6.0m 6.0m
Side bracing
Slab
Side bracing
3.0m
Lift
PART PLAN
HE 240 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
IPE 400 S235 IPE 400 S235
IPE 400 S235
IPE A 400 S235
Wall bracing
HE 220 A (1&2)
HE 240 A (3&4)
S355
280 ASB 74 S355 1/2 IPE O 550 + 420 x 15 plate
HE 240 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
@110.7 kg/m S355
IPE O 400 S235 IPE O 400 S235
Raised Floor
Ducting
Fan Coil Unit
Lighting
Ceiling
IPE 400 S235
280 ASB 100 S355
sPeciella Bjälklagssystem
280 ASB 100 S355 280 ASB 136 S355
HE 240 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
P P
HE 220 A (1&2)
HE 240 A (3&4)
S355
HE 240 A (1&2)
HE 220 A (3&4)
S355
150
300
50 1000mm
400
50
50
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Dimensioneringsmetodik 3. Dimensionera ASB-profilerna m h a lämplig programvara. Välj ASB(FE) om man
vill undvika kompletterande brandskydd. Kontrollera pågjutningen täcker ASBbalkarna
med minst 30 mm, eller välj en pågjutning som är i nivå med ASBprofilernas
överyta och lägg armeringsjärn genom hål i balkliven.
4. Välj RHS Slimflor-balkar eller liknande som kantbalkar. Kontrollera att höjden på
kantbalkarna är kompatibel med bjälklagets tjocklek.
Typiska tvärsnitt
Figur 4.12 Slimdek – Typiskt tvärsnitt med
installationsdragning inom
bjälklagshöjden
EURO-BUILD in Steel
Tabell 4.1 Typiska dimensioner för ASB-balkar
Spännvidd
balkar
Raised floor
Ducting through beam
Slimline fan coil unit
Lighting
Ceiling
Spännvidd bjälklag
6 7.5* 9*
6 m 280 ASB100 280 ASB136 300 ASB153
7.5 m 280 ASB136 300 ASB153 300 ASB185
9 m 300 ASB153 300 ASB185 300 ASB249
*förutsätter stämpning av tunnplåtsprofilen
Stålsort ASB-profiler tillhandahålls endast i S355. RHS Slimflor-balkar finns i S275 och S355.
Total bjälklagshöjd 1000 – 1200 mm med luftkonditionering (inklusive installationsgolv) – se Figur 4.11.
700 – 900 mm med mindre installationer (inklusive installationsgolv) – se Figur 4.12.
Brandskydd ASB(FE)-profiler med liv och överfläns ingjutna i betong behöver normalt
kompletterande brandskydd för upp till 60 minuter brandmotstånd. ASB med tunnare
liv behöver kompletterande brandskydd för längre brandmotstånd än 30 minuter –
normalt genom att en skiva monteras mot underflänsen. Kantbalkar av RHS
Slimflor behöver normalt kompletterande brandskydd för längre brandmotstånd
än 60 minuter, oftast genom att skivor monteras på de exponerade ytor.
Förband ASB-profiler kräver ändplåtsförband (normalt 6 eller 8 skruvar) för att klara
vridmomenten. För RHS Slimflor-balkar används ofta utökade ändplåtsförband för
att minimera förbandets bredd.
150
300
50
200
50
50
800mm

05 Förband
De bjälklagssystem som redovisats i de föregående kapitlen använder
relativt enkla förband som inte förutsätts överföra böjande moment,
men vissa förband är även dimensionerade för att klara vridning.
Förband med full balkhöjd används för komponenter som är utsatta
för vridning, t ex osymmetriska balkar i bjälklagssystem med
integrerade balkar.
Flexible end plate Fin plate Double angle cleat
Figur 5.1 Enkla “standardförband” mellan balk och pelare
enkla förband
Stomsystemets globala stabilitet
åstadkoms normalt genom stagning
med stålstänger eller genom att utnyttja
t ex ett trapphus i betong. I ingetdera
av fallen behöver förbanden mellan
stålkomponenterna överföra stora
böjmoment.
Förutsatt att förbanden inte är belastade
med vridning klarar relativt enkla
skjuvförband av att överföra krafterna.
Normalt används konventionella
“standardförband” och detaljutformningen
lämnas till stålentreprenören. I detta
sammanhang menas med standardförband
the flexible end plate, a fin plate or double
angle cleats, se Figur 5.1.
Ofta används ändplåtsförband mellan balk
och pelare. Ändplåtarna i dessa förband
görs så tunna att de inte kan överföra större
böjmoment och kallas “flexibla” ändplåtar.
För förband till pelare av fyrkantrör används
flexible end plate and double angle cleat
connections and proprietary ‘blind’ fixings,
or bolts using formed, threaded holes.
Även balk-balkförband utformas
konventionellt, men en urtagning kan
krävas på sekundärbalken som framgår av
exemplet med ett flexibelt ändplåtsförband
så som visas i Figur 5.2.
Figur 5.2 Balk-balkförband med urtagning
i sekundärbalkens överfläns
Enkla förband
förBand
Ändplåtsförband med
full balkhöjd
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
0
Figur 5.3 Ändplåtsförband med full
balkhöjd för balkar som är
integrerade i bjälklaget och för
kantbalkar
EURO-BUILD in Steel
ändplåtsförband med
full balkhöjd
När förband är belastade med vridning,
eller behöver dimensioneras för böjande
moment, är ändförbanden normalt
utformade med en ändplåt med full
balkhöjd som svetsas runtom till
balkänden, se Figur 5.3.
Det förekommer att stålentreprenören
utformar förbanden baserat på uppgifter
om krafter och moment under bygg-
och driftskedet som tillhandahålls av
konstruktören. En del stomkomponenter,
t ex balkar som är integrerade i
bjälklaget, kan belastas med
vridning under byggskedet. Andra
stomkomponenter, t ex kantbalkar,
kan vara belastade med vridning i
både bygg- och driftskedet. I detta fall
måste svetsar såväl som skruvförbandet
dimensioneras för kombinerad vrid-
och skjuvbelastning.
Utöver att dessa förband kan
överföra böjande moment bidrar de
även till balkens styvhet och minskar
nedböjningarna. Detta kan vara
fördelaktigt i samband med långa
spännvidder.

06 Fallstudier
I detta kapitel presenteras sex byggnader från olika delar av Europa där
de byggtekniska lösningar som redovisats i tidigare kapitel har tillämpats
i varierande omfattning.
•
•
•
•
Mjärdevi Center, Sverige
Bjälklag med integrerade balkar och
betongfyllda stålpelare.
ING Bank Headquarters, Amsterdam
Slimdek-bjälklag som bärs upp av
snedställda pelare.
Chamber of Commerce, Luxemburg
Samverkansbjälklag med synlig
tunnplåtsprofil i rostfritt stål som vilar
på integrerade balkar med långa
spännvidder.
HighLight Towers, München
Samverkanskonstruktion som bärs
upp av betongfyllda stålpelare.
•
•
Palestra, London
Parvisa hålbalkar med långa
spännvidder som bars upp av
runda stålpelare.
Renovation of Alhóndiga, Bilbao
Renovering av en existerande
byggnad med bibehållen fasad och
invändig ombyggnad med fackverk
med långa spännvidder för att skapa
en utställningshall.
Mjärdevi Center,
Sverige
ING Bank Headquarters,
Amsterdam
Chamber of Commerce,
Luxemburg
HighLight Towers,
München
Palestra,
London
fallstudier
Renovation of Alhóndiga,
Bilbao
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Mjärdevi Center, Sverige
Byggnadstekn ska
fördelar:
•
•
•
•
Stålpelare fyllda med
armerad betong har
goda brandegenskaper
och kan lämnas
exponerade
Det låga
bjälklagssystemet i
stål är synligt genom
den kurvformade
glasfasaden
Lätta stålprofiler bär upp
glasfasaden
Prisbelönad arkitektur
EURO-BUILD in Steel
Mjärdevi Center är ett exempel på hur traditionell
byggteknik med prefabricerad stålstomme kan
användas för att inspirera byggindustrin till nya
kreativa lösningar.
Visionen för Mjärdevi Science Park är att
den ska vara en god miljö för etablering
och tillväxt för utvecklings- och
kunskapsintensiva företag. Mjärdevi
Center utgör centrum och symbol för
Mjärdevi Science Park och byggnaden
ska därför uttrycka framtidstro.
Byggnaden består av två delar, en del
med tolv våningar och anslutande lägre
del. Den högre delen breder ut sig genom
lutande fasader delade i två halvcirklar.
Arkitekten använde klassiska
geometriska figurer. En slank kurvform
eftersträvades, som en vas eller en
skulptur. En enkel vacker form, tidlös och
på samma gång ny. För att citera
arkitekten: “Du kan säga att byggnaden
är som en gigantisk vas av Alvar Alto.”
Fasadmaterialet är zink, där den mörka
färgen skapar en yttre ram för den
transparenta byggnaden. I kontrast till det
platta omgivande landskapet har byggnaden
en skarp siluett. I den högre delen är den
vertikala stommen exponerad med synliga
pelare som sträcker sig in i rummen. I den
lägre delen är stålstommen helt exponerad
så att byggnadens exteriör återspeglar
dess interiör.

Projektteam
Byggherre:
Sankt Kors Fastighets AB
Arkitekt:
Lund & Valentin arkitekter
Byggledning:
Hifab Byggprojektledaren AB
Stomentreprenör:
Strängbetong
Stålentreprenör:
PPTH-Norden Oy
Konstruktör:
CSE projekt AB,
PPTH Engineering
Planlösning, våning 7
konstrukt onstekn ska
lösn ngar
Rörformade stålpelare används i
kombination med stålbalkar och håldäck.
Stålpelarna (normalt 200 mm diameter)
är kontinuerliga över tre våningar och
fylldes med armerad betong för att skapa
samverkan och för att förbättra
egenskaperna vid brand. Denna lösning
valdes p g a arkitekten önskade
exponerade stålytor. Samtliga stålpelare
är exponerade förutom de lutande
pelarna i gavelfasaderna.
Som balkar användes HEA-profiler i
fasaderna (normalt 240 mm) och
omegaformade profiler i byggnadens
inre. För de lutande pelarna användes
VKR-profiler som svetsades samman och
monterades som en stor stege. De
horisontella balkar håller dessa pelare på
plats i horisontalled.
Bjälklagen består av 270 mm höga håldäck.
Spännvidden varierar mellan 4 och 11 m,
beroende på byggnadens geometri.
Byggnaden stabiliseras genom tre
prefabricerade trapphus betong med
efterspända stänger över halva
byggnadshöjden. Ett av trapphusen är
Mjärdevi Center under byggskedet
(med tillstånd av PPTH)
fallstudier
placerat centralt i byggnaden och de
andra två i gavlarna. I det centrala
trapphuset används en färgad betong
med synliga ytor.
Ytterväggarna består av lätta C-profiler i
kombination med glasfasader. En viktig
faktor var de små toleranserna för de
prefabricerade fasad- och glaselementen.
Byggnaden är ett utmärkt exempel på hur
en byggteknik baserad på prefabricering
kan användas för att skapa en avancerad
arkitektonisk lösning. Stålstommens
slanka dimensioner synliggörs genom en
ljus, lutande och kurvformad glasfasad.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
ING Bank Headquarters, Amsterdam
Byggnadstekn ska
fördelar:
•
•
•
•
•
•
Snabbt stommontage
Låg bjälklagshöjd
minimerade synligheten
utifrån
Möjligheter att integrera
installationerna
Låg egentyngd
minskade belastningen
på grundkonstruktionen
Minskat behov av
krankapaciet på
byggplatsen
Begränsat tillträde till
byggplatsen talade för
stål som stommaterial
ING Bank – vy av gavel (med tillstånd av
G. Fessy, Parijs)
EURO-BUILD in Steel
Projektteamet för det prestigefyllda huvudkontoret
för ING Bank i Zuiderhofområdet i Amsterdam valde
Slimdek på grund av den låga bjälklagshöjden, det
snabba montaget och den låga vikten.
Huvudkontoret för ING Bank i Amsterdam
är ett av de mest spännande exemplen på
stålbyggnader där Slimdek använts.
Niovåningsbyggnaden har ca 20 000 m 2
golvyta och hela byggnaden bärs upp av
snedställda samverkanspelare i stål och
betong. Byggnadens “näsa” som rymmer
ett auditorium kragar ut 26 m från det
anslutande Slimdekbjälklaget.
Arkitekterna Meyer och van Schooten
valde Slimdek på grund av deras
erfarenheter från tidigare projekt och för
att denna lösning erbjöd den lägsta
bjälklagshöjden, ofta en styrande
parameter i Nederländerna. Den dubbla
glasfasaden medförde även krav på låga
bjälklagskonstruktioner av visuella skäl.
Stomsystemets basmått var ca 7 m i
fyrkant vilket var idealt för Slimdek i
kombination med ASB-profiler och
samverkansprofiler för att skapa ett ca
300 mm högt bjälklag. Stålfackverk med
långa spännvidder dimensionerades för
att bära överbyggnaden och för att motstå
de snedställda pelarna som stabiliserar
byggnaden.
Byggnaden ligger i anslutning till den livligt
trafikerade motorvägen A10 och därför var
ljudisolering och begränsning av
vibrationer viktiga parametrar att ta
hänsyn till vid projekteringen. Det öppna
utrymmet under byggnaden rymmer
entréer till byggnaden och till det
underjordiska parkeringsgaraget.
Arkitekten valde en sofistikerad strategi för
installationerna där de dubbla
glasfasaderna används för att styra
solinstrålningen och innetemperaturerna.
Installationerna drogs under bjälklaget
med smala rör och övergångar i utrymmet
mellan samverkansprofilens liv.
Alla byggprojekt i Nederländerna påverkas
av högt grundvattenstånd och i detta fall
var det en fördel att minimera
grundläggningsarbetet genom att
koncentrera belastningen till pelarna.

Projektteam
Byggherre:
ING Bank
Arkitekter:
Meyer & Van Schooten,
Ellerman,
Lucas,
Van Vugt Architects
Konstruktör:
Aronsohn
Stålentreprenör:
HGO Group
Tunnplåtsprofil:
Dutch Engineering
Samverkansbjälklag som används i auditoriet
konstrukt onstekn ska
lösn ngar
Stommen som varierar i höjd från fyra till
nio våningar bärs upp av 10 m höga
snedställda pelare. De 280 ASB 136profilerna
spänner 7 m tvärs byggnaden i
fyra liknande sektioner. Överbyggnaden
spänner mellan de snedställda pelarna
och bärs upp av ett våningshögt fackverk
som även tar upp de horisontella
krafterna från pelarna. Pelarna består av
två korslagda I-profiler ingjutna i betong
för att åstadkomma samverkan och för att
öka bärförmågan mot påkörningslaster.
För de övre våningarna användes en
högprofil som spänner mellan ASBbalkarnas
underflänsar. Dubbla
stämprader användes under gjutningen
för att begränsa nedböjningen för
bjälklagen som har 7,2 m spännvidd.
Den totala bjälklagshöjden var 310 mm
med nedböjning och vibrationer som
dimensionerande kriterier. För
bottenbjälklaget användes prefabricerade
betongelement över den öppna entré-
och parkeringsytan.
Bjälklagsdetalj (med tillstånd av Meyer &
Van Schooten, Amsterdam)
fallstudier
Den lätta stål- och glasfasaden som
monterats till stommen fungerar som en
regulator för innetemperaturen och bidrar
till att behovet av installationer minskade.
Slimdek bidrog även till att bjälklagets
synlighet begränsades, vilket var
väsentligt ur arkitektonisk synvinkel.
Auditoriet utformades som en tre
våningar hög konsol med 26 m
spännvidd. I konsoldelen användes en
lägre bjälklagskonstruktion med CF100profil.
Spännvidden begränsades till 3,6
m för att undvika stämpning i byggskedet.
Stålentreprenaden utfördes av ett
konsortium bestående av tre företag och
ASB-profilerna och tunnplåtsprofilerna
levererades av Dutch Engineering.
Stålentreprenaden omfattade 1000 ton stål
och montagetiden var endast 28 veckor,
trots den komplexa stomkonstruktionen
och de besvärliga platsförhållandena. Den
täta bebyggelsen medförde begränsningar
för antalet fordon och transporter. Den
relativt lätta konstruktionslösning som
valdes hade även en positiv effekt på
kostnaderna för grundläggningen.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Chamber of Commerce, Luxemburg
Byggnadstekn ska
fördelar:
•
•
•
•
•
Bjälklag med
integrerade balkar med
lång spännvidd (12 m)
Exponerad estetiskt
tilltalande sinusformad
bjälklagsprofil
Fasader med stor
andel glas
Goda egenskaper vid
brandbelastning
Vattenkylning ger hög
energieffektivitet
EURO-BUILD in Steel
Det nya huvudkontoret för Chamber of Commerce
i Luxemburg utnyttjar stål i arkitekturen och sparar
energi genom en vattenkyld samverkansprofil i
rostfritt stål.
Det nya huvudkontoret för
handelskammaren i Luxemburg består av
en helrenoverad existerande byggnad på
5 000 m 2 och 20 000 m 2 nybyggda
kontorsytor. Byggnaden kompletteras med
ett ca 8 000 m 2 stort konferenscenter och
650 parkeringsplatser på fyra våningar
under jord. Den totala byggnadsytan
inklusive underjordsgaraget är 52 000 m 2 .
Byggnaden var färdig 2003 och
byggkostnaden var 70,4 miljoner euro.
De nya delarna av komplexet bildar fyra
distinkta huskroppar sammanbundna
med inglasade gångbroar samt genom
en byggnad längs en anslutande gata.
Sammantaget ger byggnadskomplexet
en stor flexibilitet i utformningen av
kontorsytor. Överbyggnaderna med sina
glasade fasader är helt frikopplade från
markplanet. Bjälklagen är uppbyggda
med prefabricerade profilerade paneler i
rostfritt stål som ger ett vågformat innertak.
Samverkanskonstruktionerna i fyra och
fem våningar består av varmvalsade
stålprofiler och samverkansbjälklag med
integrerade IFB-profiler och underhängda
primärbalkar. Dessa primärbalkar har
12,5 m spännvidd, vilket är mycket mer
än vid konventionella tillämpningar med
IFB-balkar.
Den sinusformade profilen i rostfritt stål
är 180 mm hög och fungerar i samverkan
med det platsgjutna betongbjälklaget. De
rostfria profilerna vilar på de integrerade
stålbalkarnas underflänsar. Plaströr i
betongbjälklaget ger möjlighet till kylning
och uppvärmning under sommar och
vinter. Innetemperaturen regleras även
via solavskärmning. De inglasade
hissarna bidrar till ljusupplevelsen i
byggnaderna. Innerväggarna i
kontorslokalerna är uppbyggda av
glas och stål.
Byggnaderna stabiliseras i horisontell
riktning genom att lasterna förs via
skivverkan i bjälklagen till trapp- och
hisschakten i betong. Byggnad C är
stagad längs ena sidan med K-stag i stål.

Projektteam
Arkitekt:
Vasconi Architects
Konstruktörer:
Schroeder, N Green, A Hunt
Installationsingenjörer:
RMC Consulting
Rördragning för vattenburen
värme/kyla i bjälklag
Samverkansprofil i rostfritt stål,
belysningsarmaturer och enheter
för luftventilation
konstrukt onstekn ska
lösn ngar
Stålbalkarna har upp till 12,5 m
spännvidd och är stagade med rörprofiler
under de integrerade balkarna, vilket ökar
bärförmågan med 30 %. Rörprofilerna är
synliga under bjälklaget. För att minimera
bjälklagshöjden är installationerna dragna
under de integrerade balkarna och
ovanför rörprofilerna.
Den sinusformade tunnplåtsprofilen i
rostfritt stål spänner i samma riktning
som primärbalkarna och bärs upp av
sekundärbalkarna med 4 m c/c.
Tunnplåtsprofilen bär upp betongen och
stämpning behövdes ej under byggskedet.
De integrerade balkarnas och stålpelarnas
bärförmåga vid brand utvärderades
med hjälp av en brandbelastningsanalys
som visade att konstruktionen klarade
60 minuters brandmotstånd utan
kompletterande brandskydd. IFB-balkarna
är delvis skyddade av betongbjälklaget
och klarar den reducerade
dimensionerande lasten vid brand även
utan bidraget från rörprofilerna som är
exponerade för brand.
fallstudier
Strategin bakom energieffektiviteten
bygger på att det vattenkylda bjälklaget
arbetar i tre cykler:
sommar - nattet d
Nattetid under sommaren leds kylvatten
genom plaströr i bjälklaget. Kl. 20.00
växlar vattencirkulationen från 28/33°C till
14/18°C.
sommar - dagt d
Om kylningen av bjälklaget nattetid inte
är tillräcklig (maxtemperatur 21°C på
morgonen) fortsätter vattenkylningen att
vara aktiv och vattnet kyls via kylbafflar
(9/18°C).
Kylbafflar i taket balanserar värme och
kyla. Den förbehandlade temperaturen
leds genom en värmeväxlare och
blandas via en “venturi”-effekt med den
gamla luften.
v nter
Under vintermånaderna värms bjälklaget
upp av varmvatten som leds genom
rören i bjälklagen. Vattnet värms av en
värmeväxlare som använder solfångare.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
HighLight Towers, München
Byggnadstekn ska
fördelar:
•
•
•
•
•
Maximal inre flexibilitet
eftersom betongväggar
och hisschakt och
trapphus Iibetong
saknas
Innovativ staglösning
med rymdfackverk i stål
Fasader med maximal
transparens
Prefabricerade
fasadpaneler
Kontorsmiljöer med hög
standard
EURO-BUILD in Steel
I norra München har ett nytt komplex av
kontorsbyggnader med hög standard utvecklats
som ger maximal transparens och flexibilitet genom
tillämpning av en innovativ stomlösning i stål.
HighLight towers är ett höghuskomplex i
Parkstadt Schwabing, ett nytt bostads-
och kontorsområde i norra München. Det
geografiska läget är viktigt, sett ur ett
lokalt perspektiv såväl som ur ett
stadsperspektiv, eftersom höghusen
ligger vid korsningen mellan den nordliga
autobahninfarten och ringleden runt
stadens centrum.
Ett huvudmål vid projekteringen var att
skapa maximal transparens och
flexibilitet med minimal materialåtgång.
Samtliga ytor är flexibla sett ur
användningssynpunkt, har hög komfort,
är naturligt ventilerade och ger en bra
arbetsmiljö. Upplevelsen av slankhet och
transparens åstadkoms genom ett
innovativt byggtekniskt koncept som
endast kunde realiseras med en stål- och
samverkanskonstruktion.
Höghusen har inga stabiliserande stag
eller betongkärnor och inga bärande
innerväggar. Alla inner- och
trapphusväggar är av glas eller byggda i
lättbyggnadsteknik.
Komplexet består av fyra byggnader:
HighLight Tower 1 och HighLight Tower 2
(33 och 28 våningar), flankerade av en
lägre hotellbyggnad (7 våningar) och
HighLight Forum (5 våningar). De två senare
byggnaderna ger en mjuk övergång till
det omgivande affärsområdet.
De slanka höghusen har formen av
romboider med en längd på ca 80 m och
ett djup på 13,5 m.
Den totala golvytan är ca 68 000 m 2
fördelade på 61 uthyrbara våningar med
mer än 1 000 m 2 vardera. Bottenvåningen
har 7,5 m våningshöjd, de övriga
våningarna har 3,5 m.
De anslutande gångbroarna och inglasade
hisschakten har ingen stomteknisk funktion
men har nyckelroller när det gäller det
visuella intrycket av byggnadskomplexet.

Projektteam
Byggherre:
KanAm-Gruppe, München
Aareal Bank AG, Wiesbaden
Arkitekter:
Murphy/Jahn Inc. Architects
Konstruktörer:
Werner Sobek
Ing. GmbH & Co. KG
Stålentreprenör:
Stahl + Verbundbau GmbH
Huvudentreprenör:
Strabag AG
Fasader:
Schmidlin AG
konstrukt onstekn ska
lösn ngar
Bärverk
Det primära bärverket i det två
höghusen består av en innovativ
samverkanskonstruktion i stål och
betong. De principiella stomelementen
är betongfyllda stålrörspelare med en
kärna av massivt stål och plana element
av armerad betong med balkar runtom.
Höghusen stabiliseras av två
fackverksramar i stål i båda ändarna
av byggnaderna. Ramarna är uppbyggda
av tre sammansatta sektioner: ett 12 m
brett fackverk längs byggnadens bredd
och två sektioner, 8 respektive 6,75 m
breda, parallellt med de slängsgående
fasaderna. I planet bildar de tre
sektionerna en U-form.
Pelarna utanför de stabiliserande
fackverken, rörprofiler med stålkärna och
fyllda med betong, är dimensionerade
som samverkanspelare. Totalt i båda
höghusen har över 1 100 våningshöga
pelare använts, sammanfogade med
enkla förband som i ett mekano.
I de flesta fall har stålsorten S355
använts. I förbanden användes S460 och
S690 och vid dimensioneringen togs
hänsyn till svetsbarhet och
egenspänningarnas storlek.
Mellanbjälklagen består av 280 mm
armerad betong med ett integrerat
Montage av stålstommen (med tillstånd av
stahl+verbundbau GmbH, Dreieich)
fallstudier
system för värme och kyla. Toppen
av respektive byggnad är täckt av
ett helt inglasat rymdfackverk. Denna
stål- och glaskonstruktion sträcker
sig över två våningar och innesluter
de översta gallerierna.
Ett underjordiskt garage sträcker sig
under samtliga fyra byggnader i komplexet.
Samtliga bärande och stagande element
inklusive upplage är dimensionerade för
120 minuter brandmotstånd. Övriga
komponenter är dimensionerade för
90 minuter brandmotstånd.
fasader
Båda höghusen är täckta av
prefabricerade våningshöga fasadpaneler
bestående av glas och värmeisolerade
stålprofiler. De individuella panelerna
är delade i 400 respektive 950 mm
breda sektioner med tonat glas,
där den smalare sektionen är
öppningsbar för naturlig ventilation.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
0
Palestra, London
Byggnadstekn ska
fördelar:
•
•
•
•
•
•
Låg bjälklagskonstruktion
med lång spännvidd
Bjälklag med hög
styvhet tack vare
kontinuerliga balkar
Snedställda rörpelare
Goda egenskaper vid
brandbelastning
Glasfasad
Kort byggtid
EURO-BUILD in Steel
Ett nytt designkoncept på Blackfriars Road i London
demonstrerar ett smörgåsbord av nya byggtekniska
lösningar i stål, inklusive pelare fyllda med
injekteringsbruk, och kontinuerliga dubbelbalkar
för minimering av bjälklagshöjden.
Palestrabyggnaden, en 28 000 m 2 stor
kontorsbyggnad i Southwark, London,
ritad av arkitekten Alsop, rymmer många
innovativa lösningar. Den tolv våningar
höga samverkanskonstruktionen är
uppbyggd av parvisa kontinuerliga
hålbalkar som bärs upp av rörpelare.
På nionde våningen kragar byggnaden ut
med upp till 9 m på framsidan och 1,5 m
på gavlarna. På bottenvåningen och på
sjunde våningen är pelarna snedställda
för att öka det visuella intrycket. Detta
gjordes möjligt tack vare det ovanliga
stomsystemet som valdes av
konstruktören Buro Happold.
Byggnaden är 31,5 till 36 m bred och ca
90 m lång och har tre installations- och
hisschakt. Våningshöjden är endast
3,65 m. De 3 500 ton stål som användes
monterades på 32 veckor och stommen
färdigställdes på 10 månader.
Byggprojektet i sin helhet tog 30 månader.
Installationskanaler och rördragningar
passerar inom ett 400 mm högt utrymme
under sekundärbalkarna och genom
hålen i primärbalkarnas liv. Detta
underlättar framtida uppgraderingar av
installationssystemen.
Rörpelarna fyllda med injekteringsbruk
inkluderar även en intern CHS, vilket
användes istället för rörpelare fyllda med
armerad betong. Detta gör att
tryckhållfastheten blir högre och att
rörprofilerna med 508 mm diameter klarar
120 minuter brandmotstånd utan
kompletterande brandskydd i form av
brandskyddsfärg eller inklädnad med
skivor. För att ventilera ut varm luft ur
pelarna i samband med brand har hål
tagits upp i pelarnas övre och undre ände
på varje våning.
Fasaden är i glas och har byggts
med våningshöga paneler levererade
av Permasteelisa.

Projektteam
Byggherre:
Blackfriars Investments and
Royal London Asset Management
joint venture
Arkitekt:
Alsop and Partners
Konstruktör:
Buro Happold
Entreprenör:
Skanska
Stålentreprenör:
William Hare
Samverkansprofil:
Richard Lees Steel Decking Ltd
Dubbla hålbalkar
Anslutning mellan hålbalkar och rörpelare
Byggnadstekn ska
lösn ngar
De parvisa hålbalkarna är 600 mm höga
och den totala konstruktionshöjden
inklusive installationer är 900 mm.
Balkarna har 25 mm flänsar och 15 mm
liv. Livtjockleken är vald för att kunna
klara skjuvbelastningarna över hålen med
400 mm diameter utan kompletterande
avstyvningar. Kontinuerliga primärbalkar
bidrar till styvheten och
vibrationsegenskaperna.
De 200 mm höga sekundärbalkarna är
dimensionerade för samverkan och
spänner 6,65 m mellan primärbalkarna.
Sekundärbalkarna är anslutna till
primärbalkarnas liv så att överytan på det
140 mm höga samverkansbjälklaget är i
nivå med primärbalkarnas överyta.
Ett brandmotstånd på 90 minuter uppnås
genom ett tunt lager brandskyddsfärg på
hålbalkarna. Även primärbalkarna är
dimensionerade för samverkan med
betongbjälklaget. Istället för
fallstudier
konventionella skjuvförbindare uppnås
samverkan genom armeringsjärn som är
dragna genom hålen i balkarnas liv.
På två våningar är pelarna snedställda
och detta, i kombination med
utkragningen på nionde våningen,
skapar en permanent horisontell
belastning på byggnaden som är i
storleksordningen 20 gånger större än
den belastning som orsakas av vind.
Stål- och betongstommen överför den
höga belastningen till det K-formade
stabiliserande systemet.
I samverkansbjälklaget användes
Ribdek 60- eller Ribdek 80-profiler
beroende på spännvidd. Speciella
detaljer krävdes i anslutning till
primärbalkarna där profilen inte vilade
direkt på balkens fläns. Detta löstes
med plåtar som svetsades till balkliven
och vinkeljärn fästade till plåtarna för
att förhindra lokala deformationer
och betongsläpp.
EURO-BUILD in Steel
0

0 ByggsystemsBeskrivningar och fallstudier för kommersiella Byggnader
Renovation of Alhóndiga, Bilbao
Byggnadstekn ska
fördelar:
•
•
•
•
•
•
Bättre ekonomi och
kvalitet tack vare
prefabricering utanför
byggplatsen
Maximal flexibiltet för att
klara de arkitetoniska
lösningarna
Kort byggtid
Bjälklag med långa
spännvidder gör att
användningen av
lokalerna kan optimeras
Slanka pelare bidrar till
det öppna intrycket
Kostnadseffektiva
brandtekniska lösningar
Översikt över byggplatsen (maj 2006)
EURO-BUILD in Steel
Bilbaos gamla vinlager, Alhóndiga, är en historisk byggnad
som renoveras för att skapa ett multidisciplinärt utrymme.
AlhóndigaBilbao komma att rymma det nya kultur- och
nöjescentret med en golvyta på mer än 40 000 m 2 och med
en stålstomme på over 4 000 ton.
Alhóndiga, en berömd vinhandel i Bilbao,
ritades av arkitekten Ricardo Bastida och
byggnaden uppbyggd av tegel och
armerad betong färdigställdes 1909.
Alhóndiga slutade användas 1970 och
1998 togs ett beslut att renovera
byggnaden. Renoveringsprojektet
AlhóndigaBilbao genomförs i flera faser.
Orginalbyggnadens inre över marknivå
revs ut 2001. Därefter förstärktes
ytterväggarna och källarvåningarna
samtidigt som fasaderna och tornen
renoverades. Ett underjordiskt garage i
fem våningar (5 800 m 2 per våning) med
985 parkeringsplatser började byggas
2002 och var klart i november 2004.
Den sista fasen av projektet inleddes i
december 2005 och bestod av
uppförandet av tre sjuvåningsbyggnader
(varav 2 källarvåningar) och ett stort
öppet atrium på markplanet.
AlhóndigaBilbao kommer att rymma ett
nytt kultur- och nöjescentrum med olika
(Ovan) Utkragande fackverksbalkarna
ovanför atriet
(Överst) Alhóndiga under byggskedet
aktiviteter kopplade till kunskap, hälsa
och underhållning. Bygganden är
avsedd att bli en förebild för utveckling
av stadskulturer, nya trender och sund
livsföring. Den totala budgeten för
projektet är ca 65 miljoner euro. Den nya,
renoverade byggnaden projekterades
av den franska industridesignern
Philippe Starck och den totala golvytan
är mer än 40 000 m 2 .
För renoveringen av byggnadens inre
har ca 4 000 ton stål och 14 000 m 2
håldäck används.

Projektteam
Byggherre:
Bilbao Town Hall (La Alhóndiga,
Centro de Ocio y Cultura, S.A.U.)
Byggledning:
BILBAO Ría 2000
Arkitekt och konstruktör
Philippe Starck- Starck Networks
Teknisk assistans och platsledning:
Temporary Company Merger
MECSA-ARUP
Stomentreprenör:
Temporary Company Merger for
Structures Alhóndiga (URSA S.
Coop, DRAGADOS S.A., FONORTE
Empresa Constructora, S.A.)
Byggtider
Start:
December 2005
Invigning:
Vid mitten av 2009
Stålstomme i entréhallen utanför “kuberna”
konstrukt onstekn ska
lösn ngar
Det 6195 m 2 stora atriet rymmer
entréhall och leder till källarvåningarna
och de tre kubformade byggnaderna.
“Kuberna” rymmer större delen av
aktiviterna, grupperade i teman:
kunskap, hälsa och underhållning
inklusive auditorium, biografer,
badbassäng, gym, teater- och dansskola
och mindre affärsutrymmen.
Skruvförband i en pelare i
ett hörn mellan två “kuber”
Bärverk
Stommen till atriet är byggt av pelare
med korstvärsnitt tillverkade av 16 m
långa HEA 550-profiler i S355JR. Atriets
tak består av 9 m långa och 0,9 m höga
fackverksbalkar (HEA 220 och HEB 140
i rambalkarna).
De tre kubformade byggnaderna har
liknande stålstommar: Pelare av
fallstudier
rörprofiler med 700 mm diameter
och 3 m våningshöjd anslutna till
stålbalkarna med skruvförband.
Balkarnas konstruktion varierar
beroende på respektive byggnads
funktion. En av “kuberna” har 17 m långa
och 0,9 m höga dubbla fackverksbalkar;
och den “kub” som är avsedd för
sportaktiviteter har 35 m långa och
1,6 m höga svetsade stålbalkar.
Skruvförband valdes för att korta
byggtiden och för att minska beroendet
av väderförhållandena på byggplatsen.
Brandsäkerhet
Den spanska standarden CT DB-SI
tillämpades för stommens
branddimensionering. Delar av
stålstommen är exponerad och därför
krävdes ett speciellt brandskyddssystem.
Detta system använder brandskyddsfärg
för att åstadkomma 60 minuter
brandmotstånd för det primära bärverket.
Intiellt var kravet på brandmotstånd
enligt CTE DB-SI 120 minuter, men detta
kunde reduceras till 60 minuter genom
att tillämpa brandsäkerhetsanalyser
(Fire Safety Engineering, FSE) på:
•
•
•
Ventilationen av brandrök i atriet.
Brandmotståndet för stommen
som helhet.
Avancerade simuleringar av olika
brandscenarier.
EURO-BUILD in Steel
0

ArcelorMittal
Long Carbon, Research and Development,
66, rue de Luxembourg, L - 4009 Esch/Alzette, Luxembourg
www.arcelormittal.com
Bouwen met Staal
Boerhaavelaan 40, NL - 2713 HX Zoetermeer,
Postbus 190, NL - 2700 AD Zoetermeer, The Netherlands
www.bouwenmetstaal.nl
Centre Technique Industrial de la Construction Métallique (CTICM)
Espace Technologique, L’orme des merisiers - Immeuble Apollo,
F - 91193 Saint-Aubin, France
www.cticm.com
Forschungsvereinigung Stahlanwendung (FOSTA)
Sohnstraße 65, D - 40237 Düsseldorf,
Germany
www.stahlforschung.de
Labein - Tecnalia
C/Geldo – Parque Tecnológico de Bizkaia – Edificio 700,
48160 Derio, Bizkaia, Spain
www.labein.es
SBI
Vasagatan 52, SE - 111 20 Stockholm,
Sweden
www.sbi.se
The Steel Construction Institute (SCI)
Silwood Park, Ascot, Berkshire,
SL5 7QN, United Kingdom
www.steel-sci.org
Technische Universität Dortmund
Fakultät Bauwesen - Lehrstuhl für Stahlbau
August-Schmidt-Strasse 6, D - 44227 Dortmund, Germany
www.uni-dortmund.de