Skarvar i KL-träbjälklag : En teoretisk utvärdering av olika skarvtypers mekaniska- och kostnadsmässiga egenskaper

Sammanfattning: I och med att klimatfrågan blir allt viktigare ökar även intresset för miljövänligt byggande. Förbyggnader av högre karaktär är förädlade träprodukter något som syns mer av på marknaden.Element av KL-trä, korslimmat trä, är en stabil träprodukt med stora användningsområden förhela byggnaden men dessa måste på något sätt förankras i varandra. För att få en djupareförståelse om hur förband i KL-trä verkar i en skarv utvärderar detta examensarbete totalt åtta(8) stycken olika skarvtyper teoretiskt, varav några mer ingående. De mekaniska- ochekonomiska egenskaperna jämförs för att bedöma bästa kapaciteten ochanvändningsområdet för olika bjälklag.De skarvar som beaktas är bland annat plywoodskarven där en plywoodremsa läggs ned i etturfräst spår i överkant längs KL-träskivans långsida. Halvt i halvt-skarven med urfräsning tillhalva djupet i över- och underkant för att passas ihop och rakskarv med skråskruvning. IRakskarv 2D skråskruvas skruven 45° i YZ-planet, Rakskarv 3D skruvas också i 45° men där vridsäven skruven 45° i XY-planet. Skarvarna behandlas för tillämpning i bjälklag för flerbostadshus,parkeringshus och tak. Genom att testa olika teoretiska beräkningsmetoder, från Eurokod ochvidare forskning inom ämnet, kontrollera hur dessa skiljer sig emot tidigare gjorda tester. Föratt jämföra skarvarnas kapacitet har en fem (5) meter lång skarv i en mindre konstruktion med200 mm tjocka KL-träskivor använts som referens. Fästdonen har begränsats till ett fåtal därvinkeln mot virkets yta varierar. Kostnaden för tillverkning, montage och fästdon sätts emotkapaciteten för att kunna jämföra vilken skarv som är mest kostnadseffektiv, då det alltid ären viktig fråga inom projekt.Kostnaden för Rakskarv 3D är 63 % av kostnaden för en Plywoodskarv 12 mm. För att klarapåfrestningen från tvärkraften behövs cirka 18 stycken SW-D-skruvar men upp emot 95stycken ankarspikar. Resultatet blev att den mest kostnadseffektiva skarven ur tillverkningochmontageperspektiv samt behovet av smide per löpmeter är Rakskarv 3D. För skarvtypermed SW-D skruv blir ofta den horisontella skjuvkraften dimensionerande då de vertikalakrafterna är lägre och utdragsbärförmågan är hög för dubbelgängad skruv. För bjälklag ibostäder är Rakskarv 2D att rekommendera, då den är en beprövad metod som har godkapacitet och är snabb att montera. Att också vrida skruvarna 0-45° i XY-planet, Rakskarv 3D,för att möta tvärkrafterna har positiv inverkan. Även för takbjälklag är rakskarven det bättrealternativet. Vad gäller parkeringsbjälklag rekommenderas också Rakskarv 3D även om Halvti halvt har likvärdiga mekaniska egenskaper på grund av pris och c/c-avstånd.Stora skillnader mellan beräkningsmetoder och tester framkommer för både kapacitet ochstyvhet. Vid horisontell skjuvning kan detta leda till att utfallet av brottmod, som normalt blir”f” enligt tester, blir fel. Högsta horisontella styvhet enligt beräkningarna har Halvt i halvt,däremot är enligt tester Rakskarv 3D den med högst styvhet. Utifrån detta kan man ifrågasättahur säkra beräkningsmetoderna verkligen är eller om variationen i träet för stora. Bortser manifrån att Rakskarv 3D får låga värden på kapaciteten enligt beräkningar och bara tittar tillutförda tester tillsammans med vetenskapliga publikationer är den allmänt ett bra val avskarvmetod.