Aksialbelastede gjengestenger i limtreforbindelse

Abstract

Utgangspunktet for oppgaven var å jobbe videre med å utvikle et momentstivt knutepunkt for bruk i trekonstruksjoner. Per dags dato er en nettverksbuebro med buer av tre - forbundet med vindfagverk - under oppføring. For å i fremtiden kunne bygge nettverksbuebroer av tre uten vindfagverk, må det utvikles et knutepunkt som kan overføre moment.

I denne oppgaven ble det planlagt, beregnet og testet en bjelkeskjøt i limtre. Bjelkene - limtre GL30c med lengde 4 250 mm, bredde 215 mm og høyde 585 mm - ble forbundet med lange, aksialbærende gjengestenger på strekk- og trykksiden, koblet sammen med et spesiallaget sirkelprofil.

Det ble i alt produsert fire varianter av testforbindelsen, og alle variantene ble testet med oppleggslengde 8 000 mm i firepunkts bøyning. Gjengestengene ble i alle testene skrudd i med 5 graders vinkel til fibrene. Effektiv lengde for hver av de fire testene var henholdsvis 1 800 mm for test 1, 1 200 mm for test 2 og test 3, og 1 000 mm for test 4. I test 1 og test 2 ble det benyttet to par gjengestenger på strekk- og trykksiden, mens det i test 4 ble benyttet tre par.

Test 1 og test 2 gav brudd i gjengestengene, noe som var ønsket. Test 3 gav trykkbrudd i treet, mens test 4 gav brudd ved uttrekk av gjengestenger. Testene med tre par gjengestenger gav bøyestyrke tilsvarende 80 % av bjelkens kapasitet. Maksimal stivhet for testene med tre par gjengestenger ble beregnet til over 38 000 kNm/rad. Alle testene bortsett fra test 4 gav store deformasjoner og god duktilitet før brudd. I test 4 var sirkelprofil og gjengestenger på trykksiden låst mot oppbøyning. Dette gav høyere stivhet, men en mer sprø oppførsel.

I tillegg til beskrivelse av gjennomføring og resultater av testene, inneholder oppgaven gode beskrivelser av hvordan testforbindelsen ble produsert, samt teoretiske beregninger av styrke og stivhet. Beregningene underestimerte både styrke og stivhet for alle testene.