Konstruktions- och egenskapsberäkning av stålregelstommen CasaBona

Abstract This degree project was conducted in cooperation between students at Karlstad University and the company SmartMove with the employer and CEO Dan Eriksson. Today, the construction industry faces major challenges. In 2008, cross-sectoral goals were set that by year 2020 we would have a 20 percent more efficient energy use and by the year 2025 we should have built about 700,000 new homes in Sweden. To handle these conflicts of objectives, to increase housing construction while reducing its environmental impact through reduced energy use, Dan Eriksson wishes a further development of a wall structure with the CasaBona steel frame along with inorganic sheet materials. CasaBona is a patented framing system developed by AquaVilla in Västervik. The company AquaVilla manufactures villas floating on water and is responsible for the production of the CasaBona steel frame. The CasaBona steel frame has a punched web which leads to a lighter frame with a broken thermal bridge. Today, the framing system consists of galvanized steel and cellular plastic. The wall studs have the shape of a Z-profile that results in a strong design. When shipping, the steel stud must be cut to the correct length and then mounted on site with rivets. The goal of the thesis work is to make the wall framing more efficient. By replacing the EPS S80 insulation with PIR / PUR, the heat transfer coefficient can be lowered and the frame can reach Boverket's requirements for low energy use while using a smaller frame size. The results of the study show that when using the EPS S80 insulation, energy class B cannot be achieved with a single stud layer since CasaBona is only manufactured in dimensions up to 350 mm, and it would require 420 mm of EPS S80 insulation. However, when using PIR / PUR, only 300 mm insulation thickness is required to achieve energy class B. The framing dimension while using PIR / PUR and energy class B was then used to calculate the number of floors that the current AquaVilla building could be raised to. Calculations showed that by reducing the spread distance of studs and reinforcing particularly critical studs, the house could be raised from three floors to 13 floors, taking into account compressive force and bending moment.Sammanfattning Detta examensarbete utfördes i samarbete mellan studenter vid Karlstads universitet och företaget SmartMove med uppdragsgivare och vd Dan Eriksson. Idag står byggbranschen inför stora utmaningar. År 2008 sattes sektorsövergripande mål om att år 2020 ha en 20 procent effektivare energianvändning och fram till år 2025 bör vi ha byggt ca 700 000 nya bostäder i Sverige. Som ett steg i hanteringen av dessa två målkonflikter, att öka bostadsbyggandet och samtidigt minska dess miljöpåverkan genom minskad energianvändning, önskar Dan Eriksson en vidareutveckling av en väggkonstruktion med stålstommen CasaBona tillsammans med oorganiska skivmaterial. CasaBona är ett patenterat stomsystem som utvecklas av AquaVilla i Västervik. Företaget AquaVilla tillverkar villor som flyter på vattnet och står även för tillverkningen av stålstommen CasaBona. CasaBona stålregel har ett utstansat liv vilket leder till en lättare regel med bruten köldbrygga. Idag består stomsystemet av galvaniserade stålreglar och cellplast. Väggreglarna har formen av en Z-profil som ger en stark konstruktion. Vid leverans ska stålregeln vara kapad till rätt längd och monteras sedan på plats med popnit. Målet med examensarbetet var att göra väggkonstruktionen mer effektiv. Genom att byta ut EPS S80-isoleringen mot PIR/PUR kan värmegenomgångskoefficienten sänkas och stommen kan uppnå Boverkets krav på lågenergianvändning vid en mindre dimension. Studiens resultat visar att vid användning av EPS S80 går det inte att uppnå energiklass B med ett regelskikt då CasaBona tillverkas i dimensioner upp till 350 mm, och det hade krävs 420 mm EPS S80-isolering. Vid användning av PIR/PUR krävs dock endast en isoleringstjocklek på 300 mm för att uppnå energiklass B. Stomdimensionen vid användning av PIR/PUR och energiklass B användes sedan för att beräkna antalet våningar som en nuvarande AquaVilla kunde höjas till. Beräkningar visade att vid minskning av spridningsavståndet och förstärkning av särskilt kritiska reglar kunde huset höjas från tre våningar till 13 våningar då hänsyn togs till tryckande kraft och böjande moment