4.5.2 Dimensionering av tvärkraftsbärförmåga för självborrande träskruvar i KL-trä

Publicerad 2017-07-07

KL-trä är speciellt i jämförelse med konstruktionsvirke och limträ genom att infästningen sker i en skiva med två ”huvudriktningar” hos fibrerna. Det innebär att hänsyn måste tas till i vilka brädlager som infästningen sker. Beroende på skiktens uppbyggnad kommer resultaten från beräkningar att variera.

För beräkning av karakteristisk hålkanthållfasthet, fh,k vinkelrätt planet har Uibel och Blass tagit fram ett par modeller. Dimensioneringsmodellerna är empiriska och baserade på ett antal provningar.

Självborrande träskruvar är den vanligast förekommande infästningsmetoden vid byggande med KL-trä. Nedan angivna ekvationer baseras på ett stort antal provningar med träskruvar med en minsta draghållfasthet av fu,k = 800 N/mm2. De gäller för konstruktioner med dominerande statiska laster. För dynamiska laster bör speciella utvärderingar göras.

Tvärkraftsbärförmågan för självborrande träskruvar vinkelrätt mot KL-träskivans plan
Tvärkraftsbärförmågan för träskruvar bestäms till stor del av KL-träets hålkanthållfasthet.

För beräkning av hålkanthållfastheten för en helgängad träskruv kan ekvation 4.1 användas:

4.1  \({f_{{\rm{h}},{\rm{k}}}} = 0,019 \cdot {d_\rm {ef}}^{ - 0,3} \cdot \rho _{\rm{k}}^{1,24}{\rm{\;\;\;\;\;}}\)

där:

fh,k karakteristisk hålkanthållfasthet.
def träskruvens effektiva diameter i millimeter (minimivärdet av inre gängdiametern och släta halsens diameter).
ρk karakteristisk densitet för KL-trä.

 

 

 

Ekvationen gäller under följande förutsättningar:

  • träskruvens yttre gängdiameter, d ≥ 6 mm
  • brädornas tjocklek t ≥ 10 mm
  • träskruvens effektiva längd i KL-träskivan ska omfatta minst tre brädskikt.

Vid beräkning av förbandets bärförmåga bör Johansens teori enligt Eurokod 5 användas. För ett förband med en grupp av träskruvar krävs ingen reduktion av antal träskruvar. KL-träskivans uppbyggnad förhindrar sprött brott och sprickbildning. Detta förutsätter dock att minimiavstånd upprätthålls mellan träskruvarna.

Tvärkraftsbärförmågan för självborrande träskruvar i KL-träskivans kant
Bärförmågan för tvärkraftsbelastade träskruvar i KL-träskivans kant beräknas enligt ekvation 4.2 och gäller under nedan angivna förutsättningar. Det gäller för såväl träskruvar vinkelrätt mot fiberriktningen och träskruvar parallellt med fiberriktningen.

4.2  \({f_{{\rm{h}},{\rm{k}}}} = \frac{{20}}{{\sqrt {{d_\rm {ef}}} }}\;\;\)

där:

fh,k karakteristisk hålkanthållfasthet.
def träskruvens effektiva diameter i millimeter (minimivärdet av inre gängdiametern och släta halsens diameter).

 

 

Ekvationen gäller under följande förutsättningar:

  • träskruvens yttre gängdiameter, d ≥ 8 mm
  • effektiv förankringslängd, \(l\)ef ≥ 10 ∙ d
  • spalter mellan brädor < 6 mm.

Vid beräkning av förbandets bärförmåga bör Johansens teori enligt Eurokod 5 användas. För ett förband med en grupp av träskruvar krävs ingen reduktion av antal träskruv i likhet med ekvation 4.3. Skivans uppbyggnad förhindrar sprött brott och sprickbildning. Detta förutsätter dock att minimiavstånd upprätthålls mellan träskruvarna och gäller för träskruvar med ett centrumavstånd av ≥ 10d. För centrumavstånd ≥ 14d krävs ingen reduktion.

4.3  \({n_{{\rm{ef}}}} = {n^{0,85}}\)

där:

nef är effektiva antalet träskruvar.
n är antalet träskruvar som samverkar i förbandet.

 

 

Figur 4.27
Figur 4.27 Principfigur, beräkning hålkanthållfasthet för träskruvar vinkelrätt mot KL-träskivans plan.

Figur 4.28
Figur 4.28 Principfigur, beräkning hålkanthållfasthet för träskruvar vinkelrätt mot KL-träskivans kanter.

Tabell 4.1 Hålkanthållfasthet, fh,k för några olika skruvdiametrar. Träskruv vinkelrätt mot KL-träskivans plan, helgängad träskruv och trämaterialets karakteristiska densitet 350 kg/m3.

Diameter träskruv
d (mm)
Hålkanthållfasthet, fh,k
(N/mm2)
6 15,8
7 15,1
8 14,5
9 14,0
10 13,6

 

Tabell 4.2 Hålkanthållfasthet, fh,k för några olika skruvdiametrar. Träskruv i KL-träskivans kant, helgängad träskruv och trämaterialets karakteristiska densitet 350 kg/m3.

Diameter träskruv
d (mm)
Hålkanthållfasthet, fh,k
(N/mm2)
8 7,1
9 6,7
10 6,3

Om TräGuiden

TräGuiden tillhandahåller information om trä och träbyggande. Webbsidan drivs av Svenskt Trä, en del av Skogsindustrierna, och utgör med sina nära en miljon besökare per år ett viktigt informationsnav för byggande i Sverige.

TräGuiden beskriver tekniska lösningar för träbyggande samt innehåller information om trämaterialets egenskaper. TräGuidens innehåll av illustrationer och konstruktionslösningar kan fritt skrivas ut eller delas med andra.

Det finns också nedladdningsbara ritningar i CAD-format på TräGuiden.

Klicka här för sajtkarta

Stäng sajtkarta

Prenumerera på TräGuidens
populära nyhetsbrev

Vi värnar om personlig integritet vilket innebär att dina personuppgifter alltid hanteras på ett ansvarsfullt sätt. Genom att klicka på skicka lämnar du ditt samtycke.
Läs vår integritetspolicy.

På din mobil fungerar TräGuiden bäst i stående läge.Ok

Hantera dina pins

Hantera pins fungerar bäst om du inte är i privat/inkognitoläge. OBS! Dina pins sparas i datorns lokala minne.
Åtgärder som innebär raderande av kakor på datorn kan ofta även medföra att det lokala minnet rensas med följden att dina sparade pins försvinner.

Du har inga sparade pins

Hantera pins fungerar bäst om du inte är i privat/inkognitoläge. OBS! Dina pins sparas i datorns lokala minne.
Åtgärder som innebär raderande av kakor på datorn kan ofta även medföra att det lokala minnet rensas med följden att dina sparade pins försvinner.

pin

Du vet väl att du kan spara sidor till senare. Samla här pins för de sidor du besöker ofta och enkelt vill kunna återkomma till.

  • Lägg till
  • Du har redan lagt till den här sidan.

Skicka pins

Ett enkelt sätt att spara dina pins är att maila dem

Du har nu skickat dina pins!

Något gick fel. Kontrollera e-postadressen och prova igen.

Dela sidan