Momentinspänning av konsolbalkar i limträ och korslimmat trä : En jämförelse mellan två semistyva förband

Sammanfattning: En vital del att ta hänsyn till i lastbärande stommar i trä är knutpunkterna där olika typer av förband sammanfogar två eller flera träelement. Dessa knutpunkter tenderar att vara svagare än de träelement som sammanfogas, vilket innebär att stor vikt behöver läggas på utformning av dessa knutpunkter. Knutpunkterna vid balkonger kan utföras på ett flertal sätt men arkitekten föredrar som oftast en infästning där träbalkongen är inspänd i byggnadsstommen, detta på grund av att de övriga infästningarna bidrar till skymmande sikt från balkongen. Denna infästning leder till att förbandet behöver uppta momentkrafter vilket kan innebära utmaningar vid konstruktioner i trä, genom att trä som material är eftergivligt och har vissa materialegenskaper som begränsar kapaciteten med avseende på så väl styvhet som styrka. Alternativen för bärande element i en inspänd infästning i trä är korslimmat trä och limträ. Korslimmat trä används i dagsläget som stora planelement. På grund av dess uppbyggnad med vartannat skikt korslagt, tillsammans med att deformationerna i momentbelastade förband beror av vilken riktning till fibrerna som belastas, ger att en balk av korslimmat trä skulle kunna vara ett fördelaktigt alternativ till limträ vid utformning av momentinspända balkelement. Denna studie genomfördes i syfte att undersöka hur två balkar; en i limträ och en i korslimmat trä, förhåller sig till varandra i ett förband där de är mekaniskt sammanfogade med övrig byggnadsstomme. Metoden för arbetet har varit att genom provning mäta den relativa rotationen i förbandet samt nedböjningen av en balk av korslimmat trä samt en balk av limträ med samma dimensioner, förbandsutförande samt påverkan från yttre last för att utvärdera vilken av dessa som innehar högst rotationsstyvhet samt lägst nedböjning av balk och således med fördel kan användas vid momentinspänning av lastbärande träelement. Beräkningar enligt Eurokod 5 har även utförts för att jämföra med resultat från experimentella försök och därigenom fastställa huruvida de teoretiska beräkningarna överensstämmer med det praktiska utslaget. Studien visar på att balken i korslimmat trä är fördelaktigt då den får en lägre nedböjning orsakad av den relativa rotationen i förbandet tillsammans med en lägre nedböjning orsakad av balkens böjning. Brottet för limträbalken karakteriserades som ett sprött brott där sprickbildning uppkom plötsligt utan förvarning, vilket inte är ett fördelaktigt brott vid balkonginfästningar, medan brottet i balken av korslimmat trä karakteriserades som ett segt brott med synliga deformationer i förbandet. Detta visar på att det finns potential i att utföra balkar av korslimmat trä som komplement till de större planelementen av korslimmat trä. Teoretiska beräkningar stämmer till stor del stämmer överens med praktiskt utslag för limträbalken dock så visas på variationer i jämförelse av teoretiskt och praktiskt utslag för balken av korslimmat trä. Andra studier har visat på att en konstruktions styvhet kan vara tillförlitliga i vissa tester och opålitliga i andra, vilket innebär att studier på ett större antal provkroppar behöver utföras för att säkerställa användandet av formlerna vid beräkning av korslimmat trä.