Osäkerheter vid semi-probabilistisk verifiering av befintliga takkonstruktioner i trä

Sammanfattning: En stor del av de byggarbeten som äger rum i Sverige utförs på befintliga byggnader. Svensk regelförfattning använder begreppet ändring för vissa typer av arbeten på befintliga byggnader. Begreppet ändring innefattar tillbyggnad, ombyggnad och ändring. För vissa ändringar krävs att konstruktionens stabilitet verifieras i sin helhet, andra ändringar tillåter delvis verifiering. Verifieringen av konstruktionen får enligt EKS utföras i enlighet med de konstruktionsregler som användes vid byggnadens uppförande eller enligt nuvarande konstruktionsregler. Generellt gäller dock att det säkerhetsindex som specificeras i dagens regelverk ska följas.Säkerhetsindex är ett mått på vilken sannolikhet som råder för att en konstruktion ska gå i brott och härstammar från de beräkningsmetoder som baseras på sannolikhetsteori. Med äldre konstruktionsregler, som inte bygger på sannolikhetsteori, blir det svårt att bekräfta ett tillräckligt säkerhetsindex. Används gällande Eurokoder för verifiering så måste indata vara kompatibel. Syftet med detta examensarbete var att undersöka osäkerheter och att ge en kunskapsöversikt vid verifiering av befintliga takkonstruktioner i trä, med utgångspunkt i Eurokoderna och partialkoefficientmetoden.Genom litteraturstudie har verifieringsmetoderna samt material- och lastvärdens uppbyggnad redovisats för att ge en kunskapsbas vid verifiering av äldre byggnader. För att besvara syftet har följande frågeställningar använts:•Vad gäller för regler vid ändring av konstruktioner enligt svensk bygglagstiftning?•Vilka teoretiska grunder och antaganden baserades äldre konstruktionsregler på och hur är de nuvarande uppbyggda?• Hur behandlas osäkerheter i dagens konstruktionsregler och hur påverkar det användning av last- och materialvärden?• Vilka andra viktiga faktorer än material- och lastvärden kan påverka vid verifiering och hur kan osäkerheten utvärderas?• Hur kan äldre egenskapsvärden jämföras med nuvarande för att exempelvis avgöra om en lasteffekt förändrats?Genom beräkningsmodeller approximerades de äldre material- och lastvärdena till värden jämförbara med nuvarande och parametrarnas inverkan på ett beräkningsresultat kvantifierades. Syftet med beräkningsmodellerna var att ge empiriskt stöd vid val av indata. Den teoretiska bakgrunden tillsammans med beräkningsmodellerna utgör underlag till följande slutsatser:• Reglerna i Boverkets Byggregler (BBR) gäller vid ändring av konstruktioner och det är säkerhetsindex som är riktmärket vid verifiering, även då äldre konstruktionsregler används. • Äldre dimensioneringsregler är uppbyggda på deterministiska teorier vilket inte möjliggör beräkningar av säkerhetsindex som är ett sannolikhetsbaserat mått.• Osäkerheter i dagens konstruktionsnorm är baserade på sannolikhet och beaktas genom partialkoefficienter, fraktiler, faktorer och lastreduktioner. Detta medför att äldre material- och lastvärden är svåra att jämföra med nuvarande.• Befintliga träkonstruktioners hållfasthet är till stor del beroende av omgivande klimat och nedbrytningsprocesser. Last- och materialvärden påverkas också stort genom form- och korrektionsfaktorer vars påverkan kan kvantifieras med enkla beräkningsmodeller. • Äldre last- och materialvärden som avser medelvärden kan approximeras med beräkningar. För värden med låg variation i mätdata ger de beräknade värdena en kompletterande grund vid hållfasthetsbedömningar.Resultatet från studien visar att det råder svårigheter vid jämförande av äldre normativa värden och dagens fraktilvärden, vilket gör det svårt att bedöma en eventuell lastökning. Därför anses att nuvarande riktlinjer för förändrade lastvärden bör förtydligas.