Spikplåtsförstärkning vid stora håltagningar i homogent trä

Sammanfattning: Från Eurokoderna ges det inga direktiv för dimensionering och förstärkning av håltagningar i homogent trä. Svenskt träs utgåva Limträhandbok Del 2 presenterar det enda underlag för dimensioneringsalternativ som idag är begränsat för parametrar så som storlek på håltagningen och dess excentricitetsmått. Det presenteras även inget dimensioneringsalternativ för spikplåtar som förstärkningsmetod. Problematiken ligger i kraftföreningen kring håltagningarnas periferi samt de sprickbildningskrafter som uppstår vinkelrätt mot fiberriktningen. Kraftflödena för normal- och tvärkrafterna vid kritiska snittet är också magert diskuterat och analyserat. Behovet av en effektiv förstärkningsmetod både i applicering och hållfasthet vid håltagningar större än de parametrar som presenteras av svenskt trä är därför högst aktuellt. För studien har simuleringar genomförts i Solidwork för en fritt upplagd balk med dimensionerna 45x245mm på 3,6 meter i homogent C24 trä. En jämt utbred last på 8kN samt en håltagning på 130mm med varierande placering applicerades, där data har utvunnits för kraftflödena som sker kring det kritiska snittet. Beräkningsmetodiken från SS EN 1995-1-1:2004 gällande spikplåtar har sedan applicerats för att uppfånga de krafter som vill få balken att gå till brott. Laborationer har sedan genomförts enligt EN 408:2010+A1:2012 för 24 provkroppar där centrerade och excentriska håltagningar provtryckets. För samtliga provkroppar var spikplåtar applicerade som förstärknings metod, där både heltäckande- och sidoförstärkning testades. Paralleller drogs sedan mellan simuleringar och laborationerna för att identifiera samband för vad som är avgörande för förstärkningsmetodiken spikplåtar.  Resultat påvisar att tvärkraften är det största tillskottet för normalkraften vinkelrätt fiberriktningen vid håltagningen samt spikplåtarna är funktionsdugliga att uppta den kraften. För kritiska snittet råder jämvikt där normalkrafterna skapade av momentet fördelar sig jämt för övre och undre delen av håltagningen oavsett excentricitetsmått. Skjuvkrafternas total var den samma oavsett excentricitet samt att fördelningen speglades för negativ och positiv excentricitet av samma mått. Slutsatsen påvisade att spikplåtar är fullt fungerade för sprickbildningskraften, men att vidareforskning bör föras med fler variationer av håltagningsstorlek, relation i moment och tvärkraft, samt totallast som angriper balken.