Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - 1957, H. 38 - Limmade träbalkars böjhållfasthet, av Bengt Norén
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
mellen stukades fibrerna ett gott stycke under
tvärsnittsmitten (fig. 5).
Största inverkan av lamellskarvarna och deras
lokalisering i tvärsnittet erhålles på
propor-tionalitetslast och brottlast. Balkar med
ogynnsammast placerad lamellskarv, underst i dragna
zonen, har fått vidkännas en
hållfasthetsned-sättning till i medeltal 42 % av den
ursprungliga hållfastheten under det att skarv i översta
lamell i tryckta zonen har sänkt hållfastheten
till 62 % av värdet för balkar med oskarvade
lameller. Förhållandet mellan
proportionalitets-last och brottlast har varit relativt konstant
lika med 0,7 med undantag av då skarven låg
i den understa lamellen.
För en jämförelse av de erhållna värdena med
det teoretiskt beräknade inflytandet på
hållfastheten av lamellskarvarnas placering i
tvärsnittet har ett förhållande mellan de provade
balkarnas böjhållfasthet och ett omräknat
tryck-liållfasthetsvärde beräknats: a = Cb/o’t, fig. 6.
Med
O’t = V2 (ot + Od/2,5)
har hänsyn kunnat tagas till variationerna i
virkets draghållfasthet hos de olika grupperna
av balkar. De tre tunnare kurvorna anger
balkarnas böjhållfasthet beräknad efter
trapets-formig spänningsfördelning vid olika
förhållande mellan draghållfasthet och tryckhållfasthet,
n = 2,5 resp. 2; 1,5 och 1. Kurvan för n = 1
motsvarar den navierska triangulära
spänningsfördelningen i tvärsnittet och anger egentligen
inget annat än motståndsmomentets reduktion
på grund av skarven i lamellerna.
Jämförelsen mellan de experimentella och
teoretiska kurvorna visar att ingen av de
beräknade kurvorna helt täcker provningsresultaten.
En beräkning grundad på trapetsformig
spänningsfördelning och förhållandet mellan
draghållfasthet och tryckhållfastheten n = 2
överensstämmer dock ganska väl med
försöksresultaten så länge den öppna skarven ligger i
tryckta lameller. Då de dragna lamellerna är
skarvade blir balkarna svagare än beräknat,
särskilt då skarven ligger i den yttersta dragna
lamellen, i vilket fall det riktigaste
brottmomentet erhålles om man ej räknar med flytning i
den tryckta zonen, dvs. brottmomentet blir lika
med produkten av tryckhållfastheten och
nettotvärsnittets motståndsmoment (M — ct Wnetto) •
I överensstämmelse härmed kunde ingen
krossning iakttagas i tryckzonen av de balkar som
hade öppen skarv i den understa lamellen.
Orsaken till den stora försvagningen av en skarv
i den yttersta dragna lamellen är att
spänningarna då de från den yttre lamellen tvingas över
skarven kommer att löpa i vinkel med balkens
längdriktning och fiberriktningen, varigenom
skjuvbrott eller dragbrott tvärs fibrerna
uppstår. Eftersom de uppkommande sprickorna
slår igenom åtminstone den närliggande
lamellen, fig. 5, blir balken svagare än en balk
där den undre lamellen saknas.
Som redan nämnts provades 30 balkar av
oskarvade lameller som innehöll kvistar (V
sortering). Virket till dessa balkar härrörde
från samma träd som virket till de kvistfria
balkarna och hade fuktkonditionerats på
samma sätt. Kvalitetsskillnaden hänförde sig till
innehållet av kvistar och snedfibrigheter.
Lamellerna sammanställdes slumpartat och
böj-hållfastheten bestämdes omväxlande av
defekter i en, två eller flera lameller.
Provningsmaterialet är inte lämpat för en ingående
analys av kvistarnas inflytande på böjhållfastheten
med hänsyn till storlek och lokalisering i
tvärsnittet, men ger en uppfattning om vad man
kan vänta sig för hållfasthet av limmade
balkar med lameller av låg virkeskvalitet. Minsta,
medel och största värde på böjhållfastheten
hos dessa balkar var 374—558—735 kp/cm2,
vilket räknat på tryckhållfastheten ot = 510
kp/cnr motsvarar a-värdena 0,73—1,10—1,44.
Medelhållfastheten är 70 % av
medelhållfastheten av balkarna med kvistfria och oskarvade
lameller, och inte ens den starkaste balken, som
innehöll mindre kvistar, nådde de kvistfria
balkarnas medelhållfasthet. De svagaste balkarna
som innehöll flera större kvistar hade endast
45 % av de kvistfria oskarvade balkarnas
styrka eller ungefär samma hållfasthet som de
kvistfria balkarna med öppen skarv i den
understa dragna lamellen.
Slutsats
Försöksresultaten har gett besked om hur en
100 % försvagning i någon av lamellerna i en
limmad lamellerad balk förändrar dennas
böjhållfasthet. Härav kan man på teoretisk väg
eventuellt komma fram till hur en mindre
försvagning av lamellhållfastheten påverkar
balkens styrka, samtidigt som böjhållfastheten av
balkar med fel i flera lameller kan härledas.
Eftersom nedböjningen vid brott varit ungefär
densamma i de olika balkarna kunde en enkel
additionsmetod ligga nära till hands,
innebärande att balken med längsgående vertikalsnitt
tänkes delad i lämpliga delar vilkas hållfasthet
lätt erhålles med ledning av de behandlade
grundfallen och därefter summeras till balkens
totala hållfasthet. Metoden, som är mycket
approximativ, leder emellertid till orimliga
resultat då virkesfelen är stora.
Ett annat betraktelsesätt är att anta att
neutrala planet ligger kvar på en och samma nivå i
balken oavsett lokalt uppträdande fel och
kompensera den uteblivna förskjutningen av
neutrala planet med att antaga ökade
normalspänningar i området närmast virkesfelet.
Erfarenheter och ej minst brotten i de
provade balkarna visar dock att
böjhållfasthets-beräkningar som bygger enbart på virkesfelens
tvärsnittsprojektion och på träets
tryckhållfasthet och draghållfasthet i fiberriktningen ej
sällan blir illusoriska, och att i själva verket
skjuvhållfasthet och draghållfasthet tvärs
fiberriktningen påverkar böjhållfastheten då
spänningskoncentrationer uppträder kring kvistar,
skarvar eller andra brottanvisningar. Balkarnas
beteende i brottstadiet är således komplicerat
TEKNISK TIDSKRIFT 1957 #77
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
