Timber compression strength perpendicular to the grain - testing of glulam beams with and without reinforcement

I och med overgangen fran den svenska konstruktionsnormen, BKR, till den nya europeiska normen, Eurocode, har bade karaktaristiska varden och tillvagagangssattet for berakning av trats hallfasthet forandrats. Tra som konstruktionsmaterial ar aven specifikt paverkat, da ett nytt klassificeringssytem har inforts i samband med overgangen till Euorocode. Trats hallfasthet har overlag blivit nedimensionerat och den typ av hallfasthetsvarde som sankts kraftigast procentuellt sett ar hallfastheten tyckt vinkelratt fiberriktningen. Det uppenbara problemet med detta ar att manga trakonstruktionslosningar som tidigare klarat de svenska reglerna inte langre raknas hem. Da det galler berakning av tryckhallfastheten vinkelratt fibrerna for limtra, far numer en faktor av 1.75 anvandas om langden av upplaget ar minst 400 mm. Om upplagslangden ar kortare satts istallet samma faktor till 1.0 . Riktigheten i detta kan enkelt ifragasattas och en mer nyanserad metod for att tillgodorakna barformagans hojning med upplagslangden vore onskvard. Vidare finns i dagslaget inget direct satt att inkludera forstarkningar av tra vid hallfasthetsberakningar av tra tryckt vinkelratt fiberriktningen. Pa grund av detta finns intresse av att undersoka om sadana tillagg i normen skulle vara forsvarbara. For att ta reda pa om, och i sa fall vilka tillagg som skulle behova goras, avser vi utfora och analysera resultaten av ett antal laborativa tester: · Limtrabalkar av olika dimensioner trycktestas pa ett antal upplag kortare an 400 mm. · Trycktester av limtrabalkar vilka forhindras att deformera i sidled. · Trycktester av limtrabalkar vilka ar forstarkta med antingen inlimmade trastavar eller inlimmade stalstavar. Syftet med detta examensarbete och denna rapport ar med andra ord att ta reda pa om Eurocode tillrackligt bra reflekterar verkligheten eller om vi istallet kan ta fram en metod vilken mer noggrant beskriver hallfastheten hos tra vid tryck vinkelratt fiberriktingen och under olika forhallanden och utforanden. De upplagslangder som undersokts nar det galler oforstarkta limtrabalkar ar begransade till 60, 90 och 120 millimeter. Alla spikningsplatar som anvants tillsammans med skruvar for att forhindra sidledsdeformation hos balkar ar 80 millimeter breda, 2.5 millimeter tjocka och 240 millimeter hoga. For 60 millimeter langa upplag anvandes ett lagre antal skruvar i platarna for att undvika plasering av skruvar for nara balkkanterna och darmed riskera klyvning av trat. Trastavarna som anvants vid forstarkning av vissa balkandar ar 400 millimeter hoga med en diameter av 19 millimeter. Stalstavarnas diameter ar istallet 12 millimeter, dels for att storre stavar skulle riskera att klyva trat vid tillverkning, och dels for att var bedomning ar att en 12 millimeters stalstav i det har fallet haller for ungefar samma pafrestning som en 19 millimeters trastav. Enligt testresultaten presenterade i denna rapport har upplagslangden betydelse for tryckhallfastheten vinkelratt fibrerna hos tra. Kortare upplag medfor generellt hogre tryckhallfasthet. · Vid 2 till 3 millimeters deformation uppvisar oforstarkta balkar pa 60 mm langa upplag en okning med 142–133 % jamfort med klossar av samma tratyp. 90 mm langa upplag en okning med 93 – 85 % jamfort med klossar av samma tratyp. 60 mm langa upplag en okning med 87 – 76 % jamfort med klossar av samma tratyp. · Vid 2 till 3 millimeters deformation uppvisar stalstavforstarkta balkar pa 60 mm langa upplag en okning med 63–158 % jamfort med oforstarkta balkar. 90 mm langa upplag en okning med 125–228 % jamfort med oforstarkta balkar. 120 mm langa upplag en okning med 64–173 % jamfort med oforstarkta balkar. · Vid 2 till 3 millimeters deformation uppvisar trastavforstarkta balkar pa 60 mm langa upplag en okning med 74– 99 % jamfort med oforstarkta balkar. 90 mm langa upplag en okning med 153–203 % jamfort med oforstarkta balkar. 120 mm langa upplag en okning med 120–207 % jamfort med oforstarkta balkar. · Vid 2 till 3 millimeters deformation uppvisar plat och skruvforstarkta balkar pa 60 mm langa upplag en okning med 72–84 % jamfort med oforstarkta balkar. 90 mm langa upplag en okning med 95–97 % jamfort med oforstarkta balkar. 120 mm langa upplag en okning med 48–57 % jamfort med oforstarkta balkar. Baserat pa dessa resultat presenteras i denna rapoort en ny modell for berakning av tryckhallfastheten hos tra. Metoden syftar till att forenkla arbetet med dimensionering av forstarkta trabalkar och innebar en direkt forbattring nar det galler att tillgodorakna lastspridningseffekter vid tryck vinkelratt fiberriktningen. Metoden tar dock inte hansyn till initiella skillnader i styvhet hos materialet, nagot som i denna rapport observerats i samband med variering av trakroppens bredd. I denna rapport uppvisar bredare provkroppar generellt lagre styvhet jamfort med mindre breda provkroppar, nagot som i sig kan ha sin forklaring i andra faktorer an just provkroppsbredd. En sadan faktor kan vara upplagsmaterialet, ty alla oforstarkta, mindre breda balkar vilade pa traupplag, medan alla oforstarkta mer breda balkar vilade pa upplag av stal.