Stålplåtar för förbättrad tvärkraftskapacitet i prefabricerad takfot
Sammanfattning: Samverkanskonstruktioner ger goda förutsättningar för att använda material på ett optimalt sätt både gällande momentbärförmåga och materialanvändning. Vid dimensionering av takfoten på Lättelement AB:s takelement utnyttjas samverkan mellan taktass och plywood. Vid samverkan ges bra förutsättningar att nå god momentbärförmåga men tvärkraftsbärförmågan gällande skjuvning i plywood invid limfogen blir ofta dimensionerande i företagets takfotslösning. Ett behov av att kunna bredda limfogen mot plywood utan att behöva öka dimension eller antal taktassar är vad detta examensarbete har utgått ifrån. Att tunn stålplåt som redan används i Lättelements produkter monteras mellan taktass och plywood sågs som en potentiell lösning på problemet. Syftet med denna studie är att genom provningar göra en första utvärdering av lösningen för att ge företaget underlag för fortsatta undersökningar. Då den faktiska konstruktionen och verkligt lastfall var problematisk att återskapa i en provningssituation med tillgänglig provningsutrustning utformades förenklade provkroppar för att företräda ursprungskonstruktionen. Provkroppar till två försöksserier utformades för att genom tryckprovning testa skjuvbärförmågan i limfog mellan träregel och plywoodstycken. Provkroppen till kontrollserien bestod endast av Lättelements specialanpassade konstruktionsplywood och regel av konstruktionsvirke i klass C24 vilka limmades samman med tvåkomponents polyuretanlim. Den hade enligt teoretiskt värden en karakteristisk bärförmåga på 8,4 kN. Plåtseriens provkropp hade samma utformning som kontrollserien med skillnaden att två 0,7 mm tjock stålplåt, som var fyra gånger så bred som träregeln, limmas fast mellan respektive plywood och träregel för att bredda limfogen mot plywood. Stålplåten var en SSAB produkt som var polyesterlackad på dess synlig sida och hade epoxybaserad baksidesfärg på dess baksida. Synliga sidan vändes mot träregel vid limning. Plåtseriens karakteristiska skjuvbärförmåga enligt teoretiska värden var 33,6 kN Provserierna bestod av fem provkroppar vardera. I kontrollserien gick samtliga provkroppar till brott genom rullskjuvning i plywood, som planerat. Uppmätta brottlaster varierade från 20,2 kN till 34,0 kN och beräkning enligt standard SS-EN 14358:2016 gav en karakteristisk brottslast på 15, 7 kN. Av plåtserien gick tre av fem provkroppar till brott på samma sätt genom att vidhäftning av limmet mot polyesterlackade sidan av plåten släppte. Brottlasterna varierade mellan 26,9 kN och 47,5 kN och gav en karakteristisk brottlast på 14,0 kN. En av de övriga två provningarna i serien avbröts vid en last på 49,1 kN på grund av begränsning i provningsutrustningens avläsningskapacitet. Resultatet bekräftade teorin att plywoodens rullskjuvningsbärförmåga var dimensionerande för kontrollserien. Dock var den uppmätta karakteristiska lasten över 87 % högre än den teoretiska. Dock bör ej det resultatet läggas för stor vikt vid då urvalet var litet. Plåtseriens resultat gav ett annat brottmod än planerat då vidhäftning mellan lim och plåtens polyesterlackade sida var otillräcklig. På grund av stor spridning och minimalt urval blev den karakteristiska uppmätta bärförmågan för plåtserien lägre än för kontrollgruppen. Dock kan en tendens ses att plåtserien klarade mer last med en median på 47,1 kN jämfört med kontrollseriens median på 25,0 kN. Det kombinerat med det faktum att limningen mot plywood i plåtserien inte gick till brott på någon provkropp indikerar på att lösningen har potential om vidhäftningen kan göras likvärdig på båda sidor av plåten.
HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)