Arbetet har visat att informationen om dimensionering av KL-träförband i dagens trähusbransch är liten jämfört med limträ och sågat virke. Det visade sig att riktlinjer i KL-trähandböckerna som studerades är väldigt vaga och behöver vidare utveckling för att de skall kunna användas i en framtida beräkningsguide. Antalet möjligheter att utföra en förbandslösning i KL-trä är många. I detta arbete togs endast ett par
dimensioneringsexempel fram. För att en handbok eller flera handböcker med
dimensioneringsexempel ska utvecklas i framtiden krävs det att flera förbandslösningar studeras och att guiden generaliseras ytterligare.
Slutsatserna kan summeras enligt följande:
• Den framtagna dimensioneringsguiden kan användas för olika typer av förband i KL-träkonstruktioner baserat på aktuella dimensioneringsstandarder och KL- trähandböcker.
• Dimensioneringsguidens lämplighet visades med tre beräkningsexempel. Dock, krävs det att ytterligare beräkningsexempel för att bekräfta guidens generella användbarhet.
• Ytterligare forskning krävs inom området för att öka kunskapen vid dimensionering av förband i KL-träkonstruktioner.
Förhoppningen är att en pedagogisk och strukturerad beräkningsguide kan utvecklas föra att gälla alla förbandstyper och bistå allt från studenter som fortfarande håller på att lära sig dimensioneringsprinciperna till erfarna konstruktörer.
Referenslista
Bergkvist, P., Ekdahl, I., Gross, H., Jermer, J. & Johansson, H.-E. (2013). Att välja trä: En faktaskrift om trä. Stockholm: Svenskt Trä.
Blaß, H.J. & Uibel, T. (2007). Tragfähigkeit von stiftförmigen Verbindungsmitteln in Brettsperrholz. Karlsruhe: Universität karlsruhe
Borgström, E. (red.) (2016a). Dimensionering av träkonstruktioner: Projektering av träkonstruktioner. 2. Uppl., Stockholm: Svenskt Trä.
Borgström, E. (red.) (2016b). Dimensionering av träkonstruktioner: Regler och formler enligt Eurokod 5, Del 2. 2. Uppl., Stockholm: Svenskt Trä.
Brege, S., Nord, T. & Sthen, L. (2017). Industriellt byggande i trä nuläge och prognos mot 2025. Linköping: Linköpings universitet.
https://www.skogsindustrierna.se/siteassets/dokument/rapporter/forskningsrapport- inklusiveindata-for-bedomning-av-klimateffekt-av-okat-trabyggande.pdf
Ceallajgh, C.O. & Harte, M.A. (2019). The elastic and ductile behavior of CLT wall-floor connections and the influence of fastener length. Engineering Structures. Vol 189, ss 319- 331. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.03.100
Det Udomsap, A. & Hallinger, P. (2020). A bibliometric review of research on sustainable construction, 1994-2018. Journal of Cleaner Production, Vol. 254,
https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.120073
FPInnovations (2020). We are FPInnovations. https://web.fpinnovations.ca/who-we-are/
[2020-05-21]
Gustafsson, A., Crocetti, R., Just, A., Landel, P., Olsson, J., Pousette, A., Silfverhielm, M. & Östman, B. (2017). KL-trähandbok: Fakta och projektering av KL-
träkonstruktioner. Stockholm: Svenskt Trä.
Hassanieh, A., Valipour, H.R. & Bradford, M.A (2017). Composite connections between CLT slab and steel beam: Experiments and empirical models. Journal of Constructional Steel Research. Vol. 138, ss. 823-836. https://doi.org/10.1016/j.jcsr.2017.09.002 Heyden, S., Dahlblom, O., Olsson, A. & Sandberg, G. (2017). Introduktion till strukturmekaniken. 5. uppl., Lund: Studentlitteratur.
Hossaina, A., Popovski, M. & Tannert, T. (2018). Cross-laminated timber connections assembled with a combination of screws in withdrawal and screws in shear. Engineering Structures. Vol. 168, ss. 1-11. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.04.052
Karacabeyli, E. & Douglas, B. (red). (2013). CLT handbook: cross laminated timber. U.S Edition Pointe-Claire, QC: FPInnovations
Karacabeyli, E. & Gagnon, S. (red). (2019). Canadian CLT Handbook, 2019 Edition. Volume I. Pointe-Claire, QC: FPInnovations
Linnéuniversitetet (2020). Projekt: Större konkurrenskraft för KL-träbaserade byggsystem genom effektiv konstruktion och reducerat kolavtryck.
50
Mohammad, M., Blaß, H., Salenikovich, A., Ringhofer, A., Line, P., Rammer, D., Smith, T. & Li, M. (2018). Design approaches for CLT connections. Wood and Fiber Science. Vol. 50, ss. 27–47. https://doi.org/10.22382/wfs-2018-038
Muster, M. & Frangi, A. (2020). Experimental analysis and structural modelling of the punching behaviour of continuous two-way CLT flat slabs. Engineering Structures. Vol 205. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.110046
Näringsdepartementet (2004). Mer trä i byggandet: Underlag för en nationell strategi att främja användning av trä i byggandet. Stockholm: Regeringskansliet.
https://www.regeringen.se/rattsliga-dokument/departementsserien-och- promemorior/2004/02/ds-20041/
ProHolz (2020). Über proHolz Sprachrohr zu Wald & Holz.
https://www.proholz.at/ueber-proholz [2020-05-21]
Ringhofer, A., Brandner, R. & Blaß, H-J. (2018). Cross laminated timber (CLT): Design approaches for dowel-type fasteners and connections. Engineering Structures. Vol. 171, ss. 849–861. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.05.032
Stepinac, M., Manuel Cabrero, J., Ranasinghe, K. & Kleiber, M. (2018). Proposal for reorganization of the connections chapter of Eurocode 5. Engineering Structures. Vol. 170, ss. 135-145. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2018.05.058
Svenskt Trä (2019). Detta gör Svenskt Trä. https://www.svenskttra.se/om-oss/vad-gor-vi/
[2020-05-21]
Swedish Standards Institute (SIS) (2004). SS-EN 1995-1-1 Dimensionering av
träkonstruktioner – Del 1-1: Allmänt – Gemensamma regler och regler för byggnader. Stockholm: SIS.
TräGuiden (2017a). 4.2 Dimensioneringsprinciper.
https://www.traguiden.se/konstruktion/kl-trakonstruktioner/forband-och-
anslutningsdetaljer/4.2-dimensioneringsprinciper/dimensioneringsprinciper/ [2020-04-15] TräGuiden (2017b). 14.2.3 Inverkan av fukt och lastens varaktighet.
https://www.traguiden.se/konstruktion/limtrakonstruktioner/projektering-av- limtrakonstruktioner/forband-och-anslutningsdetaljer/sarskilda-
dimensioneringsprinciper/inverkan-av-fukt-och-lastens-varaktighet/ [2020-04-15] Uibel, T. & Blaß, H.J. (2007). Edge joints with dowel type fasteners in cross laminated timber. Paper presented at the 40th meeting of the working commission W-18-timber structures, international Council for research and innovation in building and construction. Bled, Slovenia, august 2007.
Wallner-Novak, M., Koppelhuber, J. & Pock, K. (2014). Cross-Laminated Timber Structural Design: Basic design and engineering principles according to Eurocode. Österrike: Proholz.
Bilagor
Bilaga 1: Dimensioneringsexempel: Förband i KL-träkonstruktioner baserade på framtagen beräkningsguide.
Bilaga 1 sid 1
Bilaga 1:
Dimensioneringsexempel: Förband i KL-
träkonstruktioner baserade på framtagen
beräkningsguide
Författare: Mustafa Alhadi, Zijad Shehadeh
Kurskod: 2BY04E
Innehållsförteckning:
Dimensioneringsexempel 1
Dimensioneringsexempel 1.1 Vägg till bjälklaganslutning: Vinkelbeslag och vertikala
träskruvar. Upplyftande normalkraft...s.3
Dimensioneringsexempel 1.2 Vägg till bjälklaganslutning: Vinkelbeslag och vertikala
träskruvar. Skjuvande kraft i skivans plan...s.19
Dimensioneringsexempel 2
Dimensioneringsexempel 2: Bjälklag till bjälklaganslutning: Trälask och vertikala
träskruvar. Skjuvande
Bilaga 1 sid 3
Dimensioneringsexempel 1.1 Vägg till bjälklaganslutning: Vinkelbeslag och
vertikala träskruvar. Upplyftande normalkraft.
Steg 1: Steg 1-Identifiering av laster/krafter
Hus påverkas av flertalet olika yttrelaster, bland annat vind, snö och egenvikter. När ett förband skall dimensioneras är det viktigt att konstruktören tar reda på vilka laster påverkar byggnaden och utför korrekta lastnedräkningar för att komma fram till vilka laster som påverkar det specifika förbandet. I det här projektet har inte lastnedräkning gjorts på en byggnad och därför visas inte något i detta steg. Laster som påverkar förbandet är tagna från ett verkligt pågående projekt i KL-träförband vid
Linneuniversitetet, för att dimensioneringsvärden vilka kan vara jämförbara med verkligheten skall fås.
Steg 2: Inputparametrar
Här listas de parametrar som påverkar dimensioneringen. Värden som presenteras nedan är hämtade från ett pågående projekt i Linneuniversitetet (Linnéuniversitetet 2020).
Dimensioner vinkelbeslag:
(Höjd vinkelbeslag)
(Bredd vinkelbeslag)
(Längd vinkelbeslag)
(Tjocklek vinkelbeslag)
(Antalet skruvar i vinkelbeslaget totalt)
(Antalet skruvar fästa i väggen)
(Antalet skruvar fästa i bjälklaget)
(Antalet skruvar fästa i bjälklaget med 45 graders vinkel)
(OBS! Minimivärdet av släta halsens diameter och inre gängdiameter ger effektiva diametern för skruvarna i vinkelbeslaget)
(Längd skruvar i vinkelbeslag)
Dimensioner vertikala skruvar fästa i bjälklaget:
(OBS! Minimivärdet av släta halsens diameter och inre gängdiameter ger effektiva diametern för vertikala skruvar i bjälklaget-vägg)
(Längd vertikala skruvar i bjälklaget och vägg)
(Antalet vertikala skruvar i bjälklag-vägg)
Materialegenskaper:
(Medeldensiteten)
(Karakteristisk densitet) Konstruktionsvirke C24==>
(Längsskjuvning)
(Dragning parallellt med fibrerna)
MPa (Draghållfasthet skruvar)
Modifieringsfaktorer:
(Partialkoefficient, för KL-trä och plåtförband)
(Partialkoefficient, alla typer av förband som inte består av plåtbeslag) (Hållfasthetsmodifieringsfaktor, vindlast korttid (S)) Dimensioner vägg: (Tjocklek vägg) Dimensioner bjälklag: (Tjocklek bjälklag) Effektiva förankringslängder:
(Effektiv förankringslängd träskruvar i vinkelbeslag-vägg och vinkelbeslag-bjälklag. Träskruvens gängade del är endast 60 mm) (Effektiv förankringslängd vertikala träskruvar i väggen i bjälklag-vägg infästningen)
(Effektiv förankringslängd vertikala träskruvar i bjälklaget bjälklag-vägg infästningen)
Bilaga 1 sid 5
Steg 3: Lastfördelning i förbandet
Upplyftande kraft verkar på hela förbandet. För att dimensionera ett fästdon separat fördelas kraften på fästdonen som sitter i väggen och på de som sitter i bjälklaget.
(Upplyftande Normalkraft som verkar på hela förbandet)
Dimensionerande lasteffekt skruvar i vinkelbeslaget:
(Dimensionerande last som verkar på en av skruvarna som är fästa i vinkelbeslag-vägg)
(Dimensionerande last som verkar på en av skruvarna som är fästa i vinkelbeslag-bjälklag)
Dimensionerande lasteffekt skruvar fästa i bjälklag-vägg:
(Dimensionerande last som verkar på en av skruvarna som är fästa i bjälklag-vägg)
Steg 4: Identifiering av de lastöverförande delarna i förbandet
Beroende på hur en konstruktion påverkas av laster fås olika brott typer i ett förband. I Figur 1 nedan är konstruktionen belastad av en normalkraft. Detta leder till att brott kan uppstå i sex ställen enligt Figur 1.
Figur 1: En anslutning i bjälklag-vägg påverkas av en normalkraft. Olika delar av konstruktionen påverkas olika. Kontrollerna som måste utföras beror således på hur yttre kraften påverkar anslutningen.
Nedan följer förklaringar till Figur 1:
1. Skjuvbrott i skruvarna i vinkelbeslag-vägg pga tvärkraft:
· Upplyftande normalkraft leder till att skruvarna i vinkelbeslaget som är infästa i väggen
påverkas av skjuvkrafter. Således skall dessa skruvar kontrolleras för om de har tillräckligt med kapacitet mot skjuvning.
2. Klossbrott i vinkelbeslag-vägg:
· Den upplyftande normalkraften leder till att eventuellt klossbrott måste kontrolleras i anslutningen vinkelbeslag-vägg.
3. Böjning av vinkelbeslaget:
· Normalkraften angriper oftast med en viss excentricitet vilket leder till att moment uppstår och vinkelbeslaget böjs.
4. Utdragning av skruvarna i vinkelbeslag-bjälklag:
· Skruvar som är fästa genom vinkelbeslaget in i bjälklaget kontrolleras för utdrag. 5. Brott i bjälklaget pga skjuvning:
· Mellan de vertikala skruvarna fästa i bjälklag-vägg och skruvarna fästa i vinkelbeslag-bjälklag uppstår tvärkrafter. Kontroll skall således utföras för skjuvning.
6. Utdragning av skruvarna i bjälklag-vägg:
· I detta fall skall skruvarna kontrolleras för utdrag eftersom konstruktionen påverkas av en upplyftande normalkraft.
Bilaga 1 sid 7
Steg 5: Kontroller
I detta fall utförs de kontroller som är nödvändiga. Kontrollerna som utförs är beror av hur förbandet är belastat enligt steg 4.
Steg 5.1:
Bestämning av Flytmoment och hålkanthållfasthetFlytmoment beräknas enligt Eurokod 5 för skruvar (SIS 2004). Flytmoment skruvar i vinkelbeslag:
Flytmoment skruvar i bjälklag:
Beroende på om infästningen sker i KL-träskivans kant eller vinkelrät mot KL-träskivans plan används olika ekvationer enligt svenska KL-trähandbocken (Gustafsson et al. 2017).
(Hålkanthållfasthet i KL-träskivans plan)
Hålkanthållfasthet skruvar i vinkelbeslag:
Skruvarna är infästa i KL-träskivans plan. OBS! De skruvar som är infästa parallellt med kraften påverkas inte av någon tvärkraft och därför krävs ingen beräkning av hålkanthållfasthet.
Hålkanthållfastheten tas endast fram för de skruvar som belastas av tvärkraft.
(Hålkanthållfastheten skruvar i vinkelbeslag)
Hålkanthållfasthet vertikala skruvar i bjälklag-vägg:
OBS! Eftersom skruvarna i detta exempel endast påverkas av en upplyftande normalkraft fås ingen tvärkraft i skruvarna fästa i bjälklaget och därför krävs ingen beräkning av hålkanthållfasthet.
Steg 5.2: Karakteristisk tvärkraftsbärförmåga enligt Eurokod 5
Förbandet påverkas endast av en upplyftande kraft. Därför bestäms tvärkraftsbärförmågan bara för vinkelbeslaget för den delen som påverkas av tvärkraft. I Eurokod 5 (SIS 2004) finns ekvationer enligt Johansens flytledsteori. I detta fallet används ekvationerna för förband stål mot trä. Bidraget av linverkan bestäms enligt svenska KL-trähandboken ekv 4.4 (Gustafsson et al. 2017). I detta exempel har träskruvar använts och enligt Eurokod 5 100% av linverkan tillgodoräknas för träskruvar (SIS 2004). I det här fallet om konstruktörer är osäkra om linverkan kommer uppstå eller inte går det att exkludera bidraget av linverkan för att ligga på säkra sidan.
(Karakteristisk tvärkraftsbärförmåga för tunna stålplåtar)
(Bidraget från linverkan)
Tvärkraftsbärförmåga skruvar i vinkelbeslag: Se steg 5.4 för beräkning av bidraget för linverkan.
Steg 5.3: Kontroll av vinkelbeslagets bärförmåga
Normalkraften angriper med en viss excentricitet vilket leder till att moment uppstår och vinkelbeslaget böjs. Vinkelbeslaget bör också kontrolleras för normalkraft och tvärkraft enligt Eurokod 3 (Gustafsson et al. 2017). I denna kandidatuppsats visas inte exempel på hur kontroller av vinkelbeslag går till.
Steg 5.4:
Bestämning av utdragsbärförmågaUtdragsbärförmågan bestäms enligt ekv 4.4 i svenska KL-trähandboken (Gustafsson et al. 2017). Utdragsbärförmåga skruvar i vinkelbeslag:
OBS! endast de skruvar som är fästa i vinkelbeslag-bjälklag påverkas av utdragande kraft.
Vinkelbeslaget som har använts i detta exempel har både skruvar fästa med 90 graders vinkel och 45 graders vinkel. Således fås två olika utdragsbärförmågor. För skruvarna fästa med 45 graders vinkel används den vertikala kraftkomposanten för att bestämma kapaciteten för utdragsbärförmågan.
(Utdragsbärförmåga skruvar fästa i vinkelbeslag-bjälklag med 90 graders vinkel)
(Utdragsbärförmåga skruvar fästa i vinkelbeslag-bjälklag med 45 graders vinkel)
Bilaga 1 sid 9
(Utdragsbärförmågan för skruvarna fästa med en 45 graders vinkel ges av den vertikala kraftkomposanten)
För vinkeln 90 grader och 45 grader fås olika utdragsbärförmågor. För att ligga på säkra sidan dimensioneras skruvarna i vinkelbeslag-bjälklag efter den minsta av dessa bärförmågor.
Utdragsbärförmåga vertikala skruvar i bjälklag:
(Utdragsbärförmågan för vertikala skruvar förankrade i bjälklag)
Utdragsbärförmåga vertikala skruvar i vägg:
I svenska KL-trähandboken finns det angivet att då infästningar görs vinkelrät fiberriktningen i kanten av KL-träskivan skall vinkeln för förhållandet mellan fiberriktningen sättas till 0. Sätts vinkeln till 0 ges värden på säkra sidan (Gustafsson et al. 2017).
(Utdragsbärförmågan för vertikala skruvar förankrade i vägg)
Det minsta värdet av utdragsbärförmågan för väggen och bjälklaget ger utdragsbärförmågan för de vertikala skruvarna fästa i bjälklag-vägg:
(Utdragsbärförmågan för vertikala skruvar fästa i bjälklag-vägg)
Steg 5.5:
Bestämning av tillåtna centrumavstånd, änd-och kantavståndMinsta centrum, kant och ändavstånd för självborrande träskruvar bestäms enligt svenska KL- trähandbokens anvisningar (Gustafsson et al. 2017).
Minsta centrum, kant och ändavstånd för självborrande träskruvar i KL-träskivans plan:
Minimiavstånden beräknas för skruvar fästa i vinkelbeslag-vägg, vinkelbeslag-bjälklag och vertikala skruvar fästa i bjälklag.
(Minimiavstånd för skruvar fästa vinkelbeslag-vägg och vinkelbeslag- bjälklag)
(Minimiavstånd för vertikala skruvar fästa i bjälklag)
Bilaga 1 sid 11
Minsta centrum, kant och ändavstånd för självborrande träskruvar i KL-träskivans kant:
Eftersom vertikala skruvarna även går igenom väggen skall krav på minimiavstånd bestäms för dessa. Vertikala skruvarna fästs i väggens kant.
(Minimiavstånd för vertikala skruvar fästa i väggens kant)
Steg 5.6:
Bestämning av effektiva antalet träskruvarAntalet effektiva träskruvar bestäms enligt rekommendationer i svenska KL-trähandboken (Gustafsson et al. 2017). Skruvar belastade av tvärkraft kräver ingen reduktion av antalet skruvar på grund av KL- träskivans ortogonala uppbyggnad.
(Skruvar belastade med kraft parallellt med skruvens hals)
Effektiva antalet skruvar i vinkelbeslag-bjälklag:
Steg 5.7:
Kontroller för brott i träetI träet kan det uppstå både klossbrott och skjuvbrott. I fallet med klossbrott kommer det endast att uppstå där förbandet påverkas av tvärkraft dvs. i vinkelbeslag-vägganslutningen och kontrolleras enligt Eurokod 5, bilaga A (SIS 2004). Se Figur 2 för minimiavstånd för övre delen av vinkelbeslaget. Skjuvbrott kan uppstå i bjälklaget och måste kontrolleras.
(Karakteristisk bärförmåga för klossbrott enligt Eurokod 5, bilaga A (SIS 2004))
(Minsta tillåtna längd på vinkelbeslaget, se Figur 2)
(Minsta tillåtna höjd på vinkelbeslaget, se Figur 2)
Figur 2: Visar minimiavstånd för vinkelbeslagets del som är ansluten i väggen.
För tunna plåtar:
Klossbrott bestäms för tunna plåtar enligt Eurokod 5, bilaga A (SIS 2004).
(Tunna plåtar, Brottmod a enligt Eurokod 5, bilaga A (SIS 2004))
(Tunna plåtar, Brottmod b enligt Eurokod 5, bilaga A (SIS 2004))
(Effektiva tjockleken ges efter den brottmod som gav mints tvärkraft i steg 5.2)
(Nettobredd för tvärsnitt vinkelrät fiberriktningen, se Figur 3)
(Nettolängd för skjuvbrottsytan, se Figur 3)
Bilaga 1 sid 13
Figur 3: Visar vart mått för och är tagna.
(Netto tvärsnittsyta vinkelrät mot fiberriktningen)
(Netto skjuvarea parallellt med fiberriktningen)
(Karakteristisk kapacitet mot klossbrott)
Kontroll för tvärkraftsbrott mellan bjälklag och väggen:
Brott kan även uppstå i bjälklaget på grund av tvärkraft, se steg 4 . I Eurokod 5 saknas det information om hur tvärkraftsbrott kontrolleras i KL-trä. Således skall den information som tillhandahålls i svenska KL-trähandboken användas för dimensionering av KL-trä belastat av tvärkraft (Gustafsson et al. 2017).
(Partialkoefficient KL-trä) (Dimensionerande tvärkraft) (Karakteristisk längsskjuvhållfasthet) (Dimensionerande längsskjuvhållfasthet) Beräkning av nettotröghetsmoment: ==> Brädornas tjocklekar
(Tjocklek för skivor som skjuvas i x-led)
Bilaga 1 sid 15
==> Avstånd mellan KL-träskivans neutrallager och brädskiktens mitt
(Avstånd mellan KL-träskivans neutrallager och brädskiktens mitt för skivor som skjuvas i x-led)
(Nettotröghetsmoment)
(Nettostatiskt moment)
Steg 5.8:
Kontroller i bruksgränstillståndEj nödvändigt i detta fall. Det bör dock tas hänsyn till kontroller i bruksgränstillstånd när en större del av en konstruktion dimensioneras, tex en balk eller vägg. För det enskilda förbandet är detta ej nödvändigt.
Steg 5.9:
Beräkning av förbandets styvhetOBS! För förband stål mot trä skall multipliceras med 2 enligt Eurokod 5 avsnitt 7.1 (SIS 2004).
(se tabell 7.1 Eurokod 5 (SIS 2004))
(se avsnitt 2.2.2 Eurokod 5 (SIS 2004))
Styvhet för skruv i vinkelbeslag:
(Styvhet för en skruv)
(Total styvhet)
Styvhet för vertikal skruv i bjälklag-vägg:
(Styvhet för en skruv)
Bilaga 1 sid 17
Steg 6:
Justering och optimering av förbandetOm det visar sig att brott uppstår i någon av de olika delarna som samverkar i förbandet, till exempel i träet, fästdonenen eller vinkelbeslaget, måste inputparametrarna justeras. Dvs. gå tillbaka till steg 2 och justera parametrarna för att uppnå godkända dimensioneringsvärden. Om något av värdena blir över 100% justeras inputparametrarna. Det gäller även att vara kritisk till framtagna minsta centrum, kant och ändavstånd i steg 5.5 och göra en bedömning av om dessa uppfylls med god marginal eller ej. Kontroll tvärkraftsbärförmåga för skruvar infästa i vinkelbeslag-vägg:
(Dimensionerande last som verkar på skruvarna fästa i vinkelbeslag-vägg)
(Dimensionerande bärförmåga för en skruv och ett skjuvningsplan)
Kontroll utdragsbärförmåga för skruvar infästa i vinkelbeslag-bjälklag:
(Dimensionerande last som verkar på skruvarna fästa i vinkelbeslag-bjälklag)
(Dimensionerande utdragsbärförmåga för en skruv och ett skjuvningsplan)
Kontroll utdragsbärförmåga för vertikala skruvar infästa i bjälklag-vägg:
(Dimensionerande last som verkar på skruvarna fästa i bjälklag- vägg)
(Dimensionerande utdragsbärförmåga för en skruv och ett skjuvningsplan)
Kontroll för brott i bjälklaget:
(Dimensionerande längsskjuvhållfasthet)
(Dimensionerande skjuvspänning)
Kontroll för klossbrott:
(Kapacitet mot klossbrott)
Steg 7:
Justering av förbandets styvhetOm värden i steg 5.9 visar sig bli för höga eller låga är det rekommenderat att göra en styvhetsanalys av förbandet med hjälp av något lämpligt datorprogram.
Bilaga 1 sid 19
Dimensioneringsexempel 1.2 Vägg till bjälklaganslutning: Vinkelbeslag och
vertikala träskruvar. Skjuvande kraft i skivans plan
Steg 1: Steg 1-Identifiering av laster/krafter
Hus påverkas av flertalet olika yttrelaster, bland annat vind, snö och egenvikter. När ett förband skall dimensioneras är det viktigt att konstruktören tar reda på vilka laster påverkar byggnaden och utför korrekta lastnedräkningar för att komma fram till vilka laster som påverkar det specifika förbandet. I det här projektet har inte lastnedräkning gjorts på en byggnad och därför visas inte något i detta steg. Laster som påverkar förbandet är tagna från ett verkligt pågående projekt i KL-träförband vid
Linneuniversitetet, för att dimensioneringsvärden vilka kan vara jämförbara med verkligheten skall fås.
Steg 2: Inputparametrar
Här listas de parametrar som påverkar dimensioneringen. Värden som presenteras nedan är hämtade från ett pågående projekt i Linneuniversitetet (Linnéuniversitetet 2020).
Dimensioner vinkelbeslag:
(Höjd vinkelbeslag)
(Bredd vinkelbeslag)
(Längd vinkelbeslag)
(Tjocklek vinkelbeslag)
(Antalet skruvar i vinkelbeslaget totalt)
(Antalet skruvar fästa i väggen)
(Antalet skruvar fästa i bjälklaget)
(Antalet skruvar fästa i bjälklaget med 45 graders vinkel)
(OBS! Minimivärdet av släta halsens diameter och inre gängdiameter ger effektiva diametern för skruvarna i vinkelbeslaget)
(Längd skruvar i vinkelbeslag)
Dimensioner vertikala skruvar fästa i bjälklaget:
(OBS! Minimivärdet av släta halsens diameter och inre gängdiameter ger effektiva diametern för vertikala skruvar i bjälklaget-vägg)
(Längd vertikala skruvar i bjälklaget och vägg)
(Antalet vertikala skruvar i bjälklag-vägg)
Materialegenskaper:
(Medeldensiteten)
(Karakteristisk densitet) Konstruktionsvirke C24==>
(Längsskjuvning)
(Dragning parallellt med fibrerna)
MPa (Draghållfasthet skruvar)
Modifieringsfaktorer:
(Partialkoefficient, för KL-trä och plåtförband)
(Partialkoefficient, alla typer av förband som inte består av plåtbeslag) (Hållfasthetsmodifieringsfaktor, vindlast korttid (S)) Dimensioner vägg: (Tjocklek vägg) Dimensioner bjälklag: (Tjocklek bjälklag) Effektiva förankringslängder:
(Effektiv förankringslängd skruvar i vinkelbeslag-vägg och vinkelbeslag-bjälklag. Skruvens gängade del är endast 60 mm) (Effektiv förankringslängd vertikala skruvar i väggen i bjälklag-vägg infästningen)
(Effektiv förankringslängd vertikala skruvar i bjälklaget bjälklag-vägg infästningen)
Bilaga 1 sid 21
Steg 3: Lastfördelning i förbandet
Tvärkraft verkar på hela förbandet. För att dimensionera en träskruv separat fördelas tvärkraften kraften på träskruvarna som sitter i väggen och på de som sitter i bjälklaget.
(Skjuvande kraft som verkar på hela förbandet)
Dimensionerande lasteffekt skruvar i vinkelbeslaget:
(Dimensionerande last som verkar på en av skruvarna fästa i vinkelbeslag-vägg)
(Dimensionerande last som verkar på en av skruvarna fästa i vinkelbeslag-bjälklag)
Dimensionerande lasteffekt skruvar fästa i bjälklag-vägg:
(Dimensionerande last som verkar på en av skruvarna fästa i bjälklag-vägg)
Steg 4: Identifiering av de lastöverförande delarna i förbandet
Beroende på hur en konstruktion påverkas av laster fås olika brottyper i ett förband. I Figur 2 nedan är konstruktionen belastad av en normalkraft som ger upphov till skjuvning i förbandets olika delar. Brott kan uppstå i 3 ställen, se Figur 4.