Bruddkapasitet og stivhet for selvborende treskruer

Abstract

Målet med denne oppgaven har vært å finne ut mer om hva som skjer i forbindelsen mellom aksialbelastede treskrue og tre når forskjellige parametere endres. Det er sett på bruddkapasitet og stivhet til forbindelsen med varierende overdekning, densitet og forankringslengde, med en vinkel mellom skrue og fiberretning på 0 grader. I tillegg er det settpå bruddkapasiteten til forbindelsen når vinkel mellom fiberretning og skrue ligger mellom 0 og 30 grader. Denne rapporten inneholder eksperimentelle tester, resultater samt sammenligning av resultater opp mot teori.

Hovedresultater

Testresultatene i denne oppgaven viser at kravet gitt i EC5 om at vinkelen mellom fiberretning og skrue må være større eller lik 30 grader bør kunne ses bort i fra. Karakteristisk bruddkapasitet for testseriene med vinkel mellom 0 og 30 grader, og en overdekning på 60 % av den minste tillatte overdekning gitt fra EC5 ligger på 104 til 129 % av tillattkapasiteten gitt i EC5.

Testresultatene viser at en har stor fordeler ved å øke forankringslengden til skruen så bruddene i forbindelsen kommer i skruen. Dette gjør at spredningen i bruddkapasitet reduseres kraftig, og en kan ved tilstrekkelig forankringslengde brukeskruens bruddverdi ved beregning av bruddkapasiteten til forbindelsen. Testene viser at med en forankringslengde på 200mm vil karakteristisk bruddlast for forbindelsen ligge 29 % over tillatt flytlast i skruen.

Testresultatene viser også at en har en økende kapasitet i forbindelsen ved økende RF, densitet og vinkel mellom skrueog fiberretning.

Når det gjelder stivheten til forbindelsen klarer en ikke å oppnå den effekten at stivheten i forbindelsen går over tilskruens stivhet. Ettersom stivheten til treet er vesentlig lavere enn stivheten til stålet og stivheten baserer seg påskjærspenningene langs skruen lengde i, som vil variere langs skruens forankringslengde. Vil en få at når forankringslengden økes øker stivheten, men stivheten pr. mm reduseres så total økning i stivheten som følge av økning i forankringslengde vil ikke være lineær.

Det viser seg også at stivheten til forbindelsen i liten eller ingen grad er avhengig av overdekningen til skruen. Det harderimot vist seg at effekten av forboring vil ha en negativ innvirkning på stivheten til forbindelsen.