5.1 Urtag i balkände

Publicerad 2017-01-17

Balkar med urtag i balkänden bör dimensioneras mycket omsorgsfullt, eftersom även små urtag kan leda till sprickanvisningar och på detta sätt minska bärförmågan väsentligt. För en balk med fiberriktningen i balkens längdriktning förorsakar ett urtag på den dragna sidan en koncentration av dragspänningar vinkelrätt mot fiberriktningen och skjuvspänningar, vilka enligt elasticitetsteorin blir oändligt stora i hörnet av ett rektangulärt urtag. Brottet är typiskt mycket sprött och sprickan utgår från urtagets hörn och fortplantar sig i fiberriktningen. Ett urtag på den tryckta sidan minskar bärförmågan mindre än ett urtag på den dragna sidan.

Om urtag inte kan undvikas bör de, åtminstone om de befinner sig på den dragna sidan, vara snedsågade eller utföras med minst 25 mm hörnradie. Urtag större än 0,5h eller 500 mm bör inte tillåtas utan förstärkning. Särskild försiktighet bör iakttas med konstruktioner som kan befaras bli utsatta för stora fuktvariationer. Urtagens alla sidor bör ytbehandlas för att minska inverkan av fuktvariationer och därmed risken för sprickbildning.

Bärförmågan för urtag utan förstärkning kan kontrolleras med följande metod som finns i Eurokod 5, med de beteckningar som visas i figur 5.1. Metoden är baserad på brottmekanisk analys av rätvinkliga urtag presenterad av Per Johan Gustafsson (1988). Även om villkoret är formulerat som en jämförelse av nominell skjuvspänning τ med reducerad skjuvhållfasthet, betraktas indirekt inverkan av både dragspänning vinkelrätt mot fiberriktningen och skjuvspänning. De avgörande materialegenskaperna i den brottmekaniska betraktelsen är brottenergin vid dragbelastning vinkelrätt mot fiberriktningen, balkens styvhet i längdriktningen och skjuvstyvheten. Dessa parametrar beaktas i dimensioneringsekvationen genom faktorn kn som anger deras förhållande till skjuvhållfastheten fv. Modifikationstermen som beaktar urtagets lutning i är ett tillägg till den ursprungliga brottmekaniska ekvationen, och den baserar sig på experiment utförda av Hilmer Riberholt och andra (1992). För en balk med rektangulärt tvärsnitt och fiberriktning längs med balkens längdriktning bör följande kriterium uppfyllas:

5.1    \(\tau = \frac{{1,5V}}{{{b_{\rm ef}}{h_{\rm ef}}}} \le {k_\rm v}{f_\rm v}\)

där kv = 1,0 för balkar med urtaget på den tryckta sidan. För balkar med urtaget på den dragna sidan gäller:

5.2     \({k_\rm v} = \min \left\{ \begin{array}{c} 1\\ \frac{{{k_\rm n}\left( {1 + \frac{{1,1{i^{1,5}}}}{{\sqrt h }}} \right)}}{{\sqrt h \left( {\sqrt {\alpha \left( {1 - \alpha } \right)} + 0,8\frac{x}{h}\sqrt {\frac{1}{\alpha } - {\alpha ^2}} } \right)}} \end{array} \right.\)

där:

V är tvärkraften.
bef är balkens effektiva bredd, se avsnitt 4.1.1.
h, hef  är balkens hela höjd respektive effektiva höjd,
i millimeter.
x är avståndet från stödreaktionens resultant till
urtagets inre hörn, i millimeter.
i är urtagets lutning, se figur 5.1.
α = hef ∕h är förhållandet mellan balkens effektiva höjd
och hela höjd.
kn = 6,5 för limträ (4,5 för fanerträ och 5,0 för konstruktionsvirke).

 


Fårstall, Söderköping.


Figur 5.1
Urtag i balkände. Beteckningar enligt Eurokod 5.

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