Konstruktionselement

Limträ

Limträ är en förädlad träprodukt avsedd i första hand för bärande konstruktioner. Förutom att limträ, i förhållande till sin vikt, är ett av de starkaste konstruktionsmaterialen, har det goda miljöegenskaper. Limträ används ofta i synliga bärverk och som ett miljöskapande konstruk­­tions­­material.

Limträ som bärande stomme är vanligt i hallbyggnader och offentliga byggnader. Under senare år har det även blivit vanligt i fler­vånings­hus. Ett annat viktigt användningsområde är broar. Användningen av limträ i småhus ökar.

Tillverkning och kontroll

Konstruktionselement av limträ tillverkas industriellt under kontrollerade former. Med hjälp av fingerskarvningsteknik kan långa längder tillverkas. Principen för tillverkningen är att längsgående, finger­skarvade lameller av trä staplas och limmas mot varandra till stora konstruktionselement. Träets fibrer är orienterade i limträprodukternas längdriktning. Storlek och längd hos limträprodukterna begränsas i första hand av transportmöjligheterna och i andra hand av limträtillverkarens produktionslokaler och utrustning.

Svenskt limträ tillverkas i enlighet med kraven i standarden SS-EN 14080 och ska vara CE-märkt.

Lamelltjockleken för raka limträprodukter är 45 mm. Limträ­produkter, oavsett antal lameller, tillverkas i Sverige i hållfasthetsklass GL30.

Så kallat kombinerat limträ har minst fyra lameller och betecknas med bokstaven c (c = combined). Limträ i hållfasthetsklass GL30c utgörs av lamellvirke sorterat i hållfasthetsklass T22 i de yttre lamellzonerna och av hållfasthetsklass T15 i den inre lamellzonen. För kombinerat limträ i hållfasthetsklass GL30c ska de yttre lamell­zonerna vara 2 x 17 procent av tvärsnittshöjden h.

Så kallat homogent limträ har färre än fyra lameller och betecknas med bokstaven h (h = homogeneous). Limträ i hållfasthetsklass GL30h och har samma hållfasthetsklass T22 i samtliga lameller.

Limträklyvbalkar (A-mått mindre än 90 mm) tillverkas normalt av limträbalkar i hållfasthetsklass GL30, men efter klyvning i bandsåg förlorar de återstående delarna mindre än 2 MPa i böjhållfasthet och klassificeras därför som GL28cs (cs = combined split). Limträklyvbalk tillverkas med höjd-/breddförhållande mindre eller lika med 8/1.

Limträtillverkning kräver stor noggrannhet bland annat beträffande fräsning av fingerskarvarna, limmets beredning och applicering, presstryck och presstid. För att säkerställa en ständigt jämn och hög kvalitet på limträprodukter sker fortlöpande egenkontroll, som innebär att provkroppar tas ut regelbundet från produktionen, för undersökning av hållfasthet och andra prestanda. Limträtillverkarna är tredjepartscertifierade av ackrediterat certifieringsorgan.

Egenskaper

Limträ är i första hand ett konstruktionsmaterial, där hållfasthet, styvhet och beständighet som regel är de viktigaste egenskaperna. Produkter av limträ har därför i allmänhet inte samma virkeskvalitet och ytfinish som inredningssnickerier och möbler. I de flesta samman­hang uppfyller standardprodukterna normala utseendekrav.

Träslaget vid svensk limträtillverkning är gran (Picea abies) men även furu (Pinus sylvestris) används i speciella fall, till exempel om limträet ska vara av impregnerat trä.

Vid limträtillverkning används syntetiska lim som har dokumenterat hög hållfasthet och beständighet vid långvarig belastning, och endast sådana som man har lång, praktisk erfarenhet av. Kraven anges i standarden SS-EN 14080 och i bland annat understandarden SS-EN 301, som klassificerar två limtyper, Limtyp I och Limtyp II. Limträ tillverkat med lim enligt Limtyp I kan användas oberoende av omgivande klimat (Klimatklass 1–3 enligt Eurokod 5) medan användning av lim enligt Limtyp II är begränsad till konstruktioner som är skyddade för väder och vind (Klimatklass 1 och 2 enligt Eurokod 5). Dock ska limträ av beständighetsskäl skyddas mot långvarig påverkan av fukt, nederbörd och solstrålning. I Sverige tillverkas limträ nästan uteslutande med så kallat MUF-lim (melamin – urea – formaldehyd­lim), som uppfyller kraven för Limtyp I. Andelen lim i limträ är nästan försumbar – mindre än 1 vikts­­­procent.

På grund av den höga hållfastheten och styvheten hos limträ möjlig­görs byggande med stora fria spännvidder. För konstruktionsvirke bestäms hållfastheten hos en enskild planka av det svagaste snittet – vanligtvis vid en stor kvist, fingerskarv eller snedfibrighet. Skillnaden i hållfasthet mellan olika plankor kan vara betydande. Element av limträ är genomsnittligt både starkare och styvare än en enskild planka i samma dimension. Detta beror på den så kallade lamelleringseffekten, som i korthet kan förklaras på följande sätt:
Ett limträelement består av ett antal lameller av konstruktionsvirke. Risken för att hållfasthetsnedsättande defekter i flera lameller kommer att hamna i samma snitt är mycket liten. Lamellvirket har dessutom hållfasthetssorterats. I kombinerat limträ har det starkaste lamell­virket placerats i de yttre lamellzonerna, där påkänningarna normalt är störst.

Bärförmåga vid brand beror på konstruktionens dimension, hur stor del av lastkapaciteten som utnyttjas och den konstruktiva utformningen av förbindningar.

Limträ är ett brännbart material men är på grund av de stora och homogena tvärsnitten förhållandevis brandstabilt under ett brand­förlopps inledningsskede. Bärförmågan vid brand ökar med ökad dimension. Antändningen är trög och det brinner långsamt. Värme­utvecklingen under brand är ofta avgörande för om branden ska utvecklas eller avta. Det kolskikt som bildas på limträytan vid en brand skyddar de inre delarna och bidrar till att limträ bibehåller sin bärförmåga under det fortsatta brandförloppet. Limträ brinner långsamt med nästan konstant hastighet (cirka 0,6 – 1,0 mm per minut) på grund av det kolskikt som bildas på limträelementets ytor. Rökutveck­lingen från limträ vid brand är måttlig.

Utseendekvalitet

Utseendekvalitet Renhyvlade, ej lagade ytor, är lagerstandard. Sidorna är bearbetade med hyvel eller dylikt. Kådlåpor, mindre kvisthål och urslag samt limfläckar kan förekomma. Synliga kanter ska vara fasade. Lagerstandard rekommenderas för synligt bruk, till exempel till takbalkar i sporthallar, affärslokaler, skolor och småhus.

Sortiment

Limträprodukter tillverkas som raka eller krökta element. Den vanligaste tvärsnittsformen är rektangulär men andra tvärsnitts­former kan tillverkas. Raka element med rektangulärt tvärsnitt är standard­iserade med avseende på mått och utseendekvalitet. På sidan 59 finns en sortimentsöversikt över limträ.

Raka limträelement lagerförs normalt i längder upp till 12 meter i hållfasthetsklass enligt sidan Limträsortiment, Limtyp I, utseendekvalitet Renhyvlade, ej lagade ytor och obehandlade.

Limträ med B-mått mindre än 180 mm har hållfasthetsklass GL30h (homogent limträ) medan limträ med B-mått större eller lika med 180 mm har hållfasthetsklass GL30c (kombinerat limträ). Element med A-mått mindre än 90 mm, så kallad limträklyvbalk, har hållfasthetsklass GL28cs. Andra längder och tvärsnitt tillverkas mot beställning.

Fanerträ

Fanerträ är ett konstruktionsmaterial som är närbesläktat med limträ. Ibland används den amerikanska beteckningen LVL, Laminated Veneer Lumber. Det tillverkas industriellt i form av element med rektangulärt tvärsnitt. Elementen används huvudsakligen som balkar eller skivor i bärande system. De är uppbyggda av ett stort antal samman­limmade fanerskikt av furu eller gran. För att öka styvhet och bärförmåga orienteras fanerskiktens riktning olika beroende på om materialet ska användas som balk eller skiva. Skivan har korslagda faner och balkens faner ligger i dess längdriktning.

Tjockleken är 27 – 75 mm med 6 mm intervall.

För användning och dimensionering hänvisas till tillverkarens anvisningar och produktinformation. Fanerträ ska vara CE-märkt.

Lättreglar och lättbalkar

Inom lättbyggande har olika varianter av lättreglar och lättbalkar utvecklats. Den vanligaste typen är en balk eller regel med flänsar av konstruktionsvirke eller fanerträ och liv av konstruktionsboard eller OSB-skiva.

För användning och dimensionering hänvisas till tillverkarens anvisningar och produktinformation. Lättreglar och lättbalkar ska vara CE-märkta.

Korslimmat trä, KL-trä

KL-trä är en skiva uppbyggd av brädor eller plank med vartannat skikt korslagt. Detta skapar en formstabil byggkomponent med stor bär­förmåga i förhållande till sin egen tyngd. Genom att använda stora element i KL-trä underlättas rationellt, effektivt montage och bygg­tider kan hållas korta. Den internationella beteckningen är Cross Laminated timber, X-Lam.

För användning och dimensionering hänvisas till tillverkarens anvisningar och produktinformation.

Mellanväggsreglar

För mellanväggar med ljudkrav finns särskilda reglar med spårprofil. För mellanväggar med omfattande installationer och höga krav på formstabilitet finns reglar till särskilda mellanväggssystem.

Ytelement

Vägg- och bjälklagselement av trä tillverkas på många olika sätt. Vanligtvis används trävirke i form av reglar och balkar. Inom småhusindustrin används ofta olika former av lättreglar och lättbalkar.

Nya produkter för väggar och bjälklag har på senare år utvecklats med de egenskaper som krävs för olika ändamål: brandklass, ljudklass, bärförmåga och värmeisoleringsförmåga.

Byggande med massiva träkonstruktioner sker alltid med förtill­verkade element.

Träbaserade konstruktionselement är ofta utformade som öppna system, det vill säga att element från olika tillverkare går att kombinera. Likaså kan förtillverkade element kombineras med platsbyggda komponenter.

Bjälklag

Traditionella element till bjälklag består ofta av balkar med centrumavstånd, c, 600 mm, en bärande golvskiva på översidan och en undertakskonstruktion på undersidan. Av ljudskäl fylls mellanrummet mellan balkarna helt eller delvis med isolering.

För bjälklag i flervåningshus finns element som är massiva och semimassiva. I de massiva bjälklagselementen är hela det bärande tvärsnittet gjort av KL-trä, korslimmat trä. Grundelementet kan sedan, beroende på vad det ska användas till, kompletteras med en eventuell golvkonstruktion på översidan och en undertakskonstruktion på undersidan. I den bärande delen är massivvirket limmat eller dymlat samman.

I de semimassiva bjälklagselementen placeras de bärande balkarna tätare än traditionellt och med mellanliggande isolering.

Vägg och tak

Traditionella element till väggar och tak tillverkas oftast med reglar eller bjälkar av konstruktionsvirke med centrumavstånd, c, 600 mm alternativt c 450 mm. Elementen kompletteras på olika sätt beroende på användning.

För byggande med massiva väggar och tak finns förtillverkade element som kompletteras på plats. De är utförda med virke i ett eller flera skikt. När virket ligger i ett skikt liknar de massiva bjälklags­element och är limmade eller dymlade samman. När virket ligger i flera skikt ligger de vanligen korsvis, KL-trä, från tre till nio skikt. De kan tillverkas av olika träslag och med olika ytskiktskvalitet och bearbetning. Elementen kan tillverkas med maximalt 3 000 mm bredd, 12 000 mm längd och 300 mm tjocklek. Elementen kan kapas och profileras på önskat sätt.

Takstolar

Takstolar tillverkas numera oftast industriellt som färdiga element och ska vara CE-märkta enligt standarden SS-EN 14250. Ingående virke är konstruktionsvirke oftast av 45 mm tjocklek.

Delarna samman­fogas med spikplåtar som pressas in i träet vid knutpunkterna. Allt virke ligger i samma plan vilket underlättar isoleringsarbetet hos hustillverkaren eller på byggarbetsplatsen.

Tekniken kan användas för prefabricering för alla typer av bärande träelement. För dimensionering finns utvecklade beräkningsprogram enligt Eurokod 5.

Takstolarna ska hanteras och lagras stående väl skyddade mot nederbörd och markfukt.

Takstolar kan även tillverkas på byggarbetsplatsen med beräknings­­underlag som följer Eurokod 5. Material till takstolen, såsom konstruk­tionsvirke, spikningsplåtar och ankarskruv eller ankarspik, ska vara CE-märkta.

Underlagsspontluckor

Underlagsspontluckor tillverkas på fabrik för att effektivisera inbrädning av yttertak. Virket till underlagsspontluckor ska vara G4-3 eller bättre enligt SS-EN 1611. Tjockleken är 17, 20 eller 23 mm. Längden på underlagsspontluckorna är anpassad till normala takstolsavstånd, c 1 200 mm, det vill säga 2 400, 3 600 eller 4 800 mm. Bredden är normalt 510 – 550 mm. En eller två flatsidor på underlagsspontluckan är rillade alternativt en flatsida är rillad och de andra tre sidorna är hyvlade. Andra mått tillverkas mot beställning.

Underlagsspontluckorna stumskarvas (ände mot ände) över takstol. Underlagspont­luckor är typgodkända med avseende på säkerhet mot genomtrampning.