| 1. |
- Gustafsson, Per-Johan, et al.
(författare)
-
Träbalks hållfasthet vid rätvinklig urtagning
- 1988
-
Rapport (övrigt vetenskapligt/konstnärligt)abstract
- Föreliggande rapport behandlar korttidsbärförmåga hos träbalkar med rätvinklig urtagning vid upplag och utan förstärkning. I rapporten redovisas en begränsad litteraturöversikt, provning av en rad materialegenskaper och ett mindre antal balkar, härledning av ett beräkningssamband, samt utvärdering och sammanställning av resultat.Litteraturöversikten visar att de formler som anges i dimensioneringsanvisningar för beräkning av tvärkraftskapacitet, Vr, vid aktuell typ av urtagning är numeriskt avsevärt olika,men, med ett par undantag, kvalitativt analoga. I samtliga fall ansättes att Vf är proportionell mot träts skjuvhållfasthet. Inverkan av urtagning beaktas, med något enstaka undantag, genom reduktion i tillåten formell skjuvspänning med hänsyn enbart till urtagningens relativa djup.Brottlastprovningar av ett stort antal träbalkar med rätvinklig urtagning finns redovisade i litteratur. Vid dessa empiriska undersökningar har provat materials egenskaper dokumenterats knapphändigt eller inte alls. Översikten visar vidare att teoretisk analys kan genomföras med hjälp av brottmekanik i kombination med finit elementanalys.Aktuell provningsserie omfattar 3 x 7 geometriskt likformiga furubalkar av tre olika storlekarsvarande mot tvärsnittshöjderna 12, 48 och 192 mm. Härvid har bärförmåga, lastnedböjningsresponsoch olika deformationer nära urtagningens spets registrerats. Materialetsegenskaper har provats på provkroppar uttagna nära urtagningen. Härvid har de fyra elasticitetsparametrarna för plana ortotropa material (Ex, Ey, Gxy och Vxy ), draghållfasthet vinkelrätt fibrer och 45° mot fiberriktning (ft,y och ft,45) och brott.energi vid fläkning (Gr,y) samt densitet, årsringsorientering, fuktkvot och volymkrympning bestämts.Inom ramen för brottmekanisk teori härledes via balkteori ett explicit samband för beräkningav tvärkraftskapacitet vid vissa typer av urtagning. Detta rent teoretiskt baseradesamband är enkelt och visar hur olika material- och geometrifaktorer påverkar Vf.Aktuella och tidigare resultat från korttidsprovning av balkar med rätvinklig urtagning och utan förstärkning sammanställes. Det teoretiskt baserade beräkningssambandet kan bedömas visa god överensstämmelse med provningsresultat. Det vanligast förekommande empiriska beräkningssambandet, som bland annat anges i SBN, visar i några fall mycket stor avvikelse från provningsresultat.Rapporten avslutas med ett antal slutsatser och med några förslag till kompletterande studier. Som en slutsats från materialprovningsdelen kan här anges att brottenergin vid korttidsdragfläkning av vanlig furu är ca 300 Nm/m2 vid 15 % fuktkvot och rumstemperatur. Som slutsatser i anslutning till studien av aktuell urtagningstyp kan här anges: att träts skjuv- och draghållfasthet förefaller vara av underordnad direkt betydelse för V f; att Vr beror på träts egenskaper främst genom dess styvhet och brottenergi samt att de därvidfrämst avgörande styvhetsparametrarna är Ex och Gxy; att reduktionen i nominell brottspänning vid ökande relativt djup hos urtagning först är mycket snabb för att sedan, vid urtagningsdjup större än ca 30 % av oreducerad tvärsnittshöjd, plana ut; att inskärningens relativa längd har kraftig inverkan på V f; att aktuella och tidigare provningsresultat och även teoretiska resultat samstämmigt visar att nominell brottspänning avtar kraftigt med ökandeabsolut balkstorlek. Frånsett inverkan av urtagnings relativa djup återspeglas inte ovan angivna resultat i konventionella samband för beräkning av Vf.Föreliggande resultat ger ett bidrag till kunskap om furus egenskaper och om bärförrnåga v' ! urtagning och kan även ge visst underlag för verifiering av materialmodeller avsedda för mera detaljerad analys av belastningsrespons och brottförlopp.
|
|
