No description available.

Detta arbete utfördes för att studera hållfasthet hos furudymlingar och klippspik i historiska träförband. Ingen beräkningsstandard finns idag i Sverige för förband med dymling i furu eller klippspik. Genom att utföra dragprov i kombination med beräkningar enligt både svensk och internationell standard skall olika formlers lämplighet bedömas.   Resultaten visar att formler har en tendens att underskatta dymlingarnas sannolika draghållfasthet, men vissa av dem skulle kunna tillämpas enligt vad denna studie visar. Dymlingens beteende och styrka varierar beroende på dess diameter och virkesmaterial. En större dymlingsstorlek har inte alltid lett till en högre draghållfasthet. Samma brottmod uppstod i samtliga förband. / This thesis was carried out to study tensile strength in pine dowels and cut nails in historical wooden joints. Today no standard of calculations for joints with pine dowels or cut nails exists. By performing tensile tests in combination with calculations according to both Swedish and international standard, the suitability of different formulas will be graded.   The results show that the formulae have a tendency to underestimate the dowels probable tensile strength, although some of them could be applied according to what this study has shown. Further the behavior and strength between different diameter sizes and wooden parts vary unreliably since a greater dowel size didn’t always lead to a higher tensile strength. The same type of failure appeared in all of the joints.

En vital del att ta hänsyn till i lastbärande stommar i trä är knutpunkterna där olika typer av förband sammanfogar två eller flera träelement. Dessa knutpunkter tenderar att vara svagare än de träelement som sammanfogas, vilket innebär att stor vikt behöver läggas på utformning av dessa knutpunkter. Knutpunkterna vid balkonger kan utföras på ett flertal sätt men arkitekten föredrar som oftast en infästning där träbalkongen är inspänd i byggnadsstommen, detta på grund av att de övriga infästningarna bidrar till skymmande sikt från balkongen. Denna infästning leder till att förbandet behöver uppta momentkrafter vilket kan innebära utmaningar vid konstruktioner i trä, genom att trä som material är eftergivligt och har vissa materialegenskaper som begränsar kapaciteten med avseende på så väl styvhet som styrka. Alternativen för bärande element i en inspänd infästning i trä är korslimmat trä och limträ. Korslimmat trä används i dagsläget som stora planelement. På grund av dess uppbyggnad med vartannat skikt korslagt, tillsammans med att deformationerna i momentbelastade förband beror av vilken riktning till fibrerna som belastas, ger att en balk av korslimmat trä skulle kunna vara ett fördelaktigt alternativ till limträ vid utformning av momentinspända balkelement. Denna studie genomfördes i syfte att undersöka hur två balkar; en i limträ och en i korslimmat trä, förhåller sig till varandra i ett förband där de är mekaniskt sammanfogade med övrig byggnadsstomme. Metoden för arbetet har varit att genom provning mäta den relativa rotationen i förbandet samt nedböjningen av en balk av korslimmat trä samt en balk av limträ med samma dimensioner, förbandsutförande samt påverkan från yttre last för att utvärdera vilken av dessa som innehar högst rotationsstyvhet samt lägst nedböjning av balk och således med fördel kan användas vid momentinspänning av lastbärande träelement. Beräkningar enligt Eurokod 5 har även utförts för att jämföra med resultat från experimentella försök och därigenom fastställa huruvida de teoretiska beräkningarna överensstämmer med det praktiska utslaget. Studien visar på att balken i korslimmat trä är fördelaktigt då den får en lägre nedböjning orsakad av den relativa rotationen i förbandet tillsammans med en lägre nedböjning orsakad av balkens böjning. Brottet för limträbalken karakteriserades som ett sprött brott där sprickbildning uppkom plötsligt utan förvarning, vilket inte är ett fördelaktigt brott vid balkonginfästningar, medan brottet i balken av korslimmat trä karakteriserades som ett segt brott med synliga deformationer i förbandet. Detta visar på att det finns potential i att utföra balkar av korslimmat trä som komplement till de större planelementen av korslimmat trä. Teoretiska beräkningar stämmer till stor del stämmer överens med praktiskt utslag för limträbalken dock så visas på variationer i jämförelse av teoretiskt och praktiskt utslag för balken av korslimmat trä. Andra studier har visat på att en konstruktions styvhet kan vara tillförlitliga i vissa tester och opålitliga i andra, vilket innebär att studier på ett större antal provkroppar behöver utföras för att säkerställa användandet av formlerna vid beräkning av korslimmat trä. / A vital part to take care of in a load-bearing framework in a wooden material is the joints where different types of connections merge two or more elements. Those joints tend to be weaker than the elements that’s being merged, which means that great importance must be attached to the design of these joints. The joints at balconies can be carried out in a number of ways, but the architect usually prefers an attachment where the wooden balcony is clamped in the building frame, this is because the other attachments contribute to obscure views from the balcony. This attachment means that the joint needs to take up torque forces, which can entail challenges in wood constructions, because wood as a material is resilient and has certain material properties that limit the capacity with regards to both rigidity and strength. The alternatives for load-bearing elements in a clamped joint in wood is cross laminated timber and glue laminated timber. Cross laminated timber is currently used as a large planar element. Due to its build up with every other layer crossed, together with that the deformations in torque-loaded joints depends on the direction to the fiber being loaded, a beam of cross laminated timber could be an advantageous alternative to glued laminated timber when designing joints exposed to torque forces. This study was conducted in order to investigate how two beams; one in glue laminated timber and one in cross laminated timber is related to one another in a joint where they are mechanically joined with the building frame. The method for the work has been to measure, by testing, the relative rotation in the joint and the deflection of a beam of cross laminated timber and a beam of glue laminated timber with the same dimensions, joint design and influence of external load to evaluate which of these beams has the highest rotational stiffness and lowest deflection of beam and thus advantageously can be used in torque clamping of load-bearing wooden elements. Calculations according to Eurocode 5 have also been carried out to compare with the experiments in the study and thereby state whether the theoretical calculations correspond with the practical outcome. The present study shows that the beam in cross laminated timber is advantageous since it causes a lower deflection of the relative rotation in the joint, together with a lower deflection of the beam's resilience. The failure of the glue laminated beam was characterized as a brittle failure where cracking suddenly occurred without warning, which is not an advantageous failure at balcony attachments, while the failure in the beam of cross laminated timber was characterized as a tough failure with visible deformations in the joint. This shows that there is potential in perform beams of cross laminated timber as a complement to the larger planar elements of cross laminated timber. Theoretical calculations are, to a large extent, consistent with the practical outcome of the glue laminated beam, however, it shows variations in the comparison of theoretical and practical results for the beam of cross laminated timber. Other studies have shown that the rigidity of a construction can be reliable in some tests and unreliable in others, which means that studies on a larger number of test specimens need to be carried out in order to ensure the use of the formulas in calculating cross laminated timber.

I Sverige idag används trä som byggnadsmaterial i stor utsträckning, 90 % av alla enfamiljshus som byggs idag är byggda med trämaterial. Vid sammanfogning av olika träelement används olika förbandstyper. Förbanden som används idag är: Spikförband, Skruvförband, Träskruvförband, Tandbrickor, Spikplåt Syftet med arbetet är att undersöka möjligheten, samt att skapa ett dimensioneringshjälpmedel för träförband som kan underlätta dimensioneringsgången. En genomgång hur beräkningsgången ser ut enligt Eurokod 5 som är den rådande standarden för dimensionering av träförband. Arbetet kommer undersöka hur det olika parametrarna som ingår i dimensioneringsberäkningarna påverkar förbandets tvärkraftsbärförmåga. Tester har utförts på förband med förbindare av räfflad trådspik och laskar av trä. Enligt testerna visade det sig att det enskäriga förbandet hade en högre tvärkraftsbärförmåga än vad det tvåskäriga förbandet, i det fallet då man utformar det enskäriga förbandet med laskar på båda sidorna och har en förskjutning av förbindarna sinsemellan. Den parameter som påverkar tvärkraftsbärförmågan i beräkningsformlerna enligt Eurokod 5 har efter undersökning kommit fram till att det är spikens diameter som ger störst utslag på den dimensionerande tvärkraftsbärförmågan för förbandet.

I träkonstruktioner används olika förbindare av stål för att sammanfoga olika virkesdelar. För att kunna välja en lämplig förbindare måste konstruktören därför veta vilka skillnader som finns mellan dem och ha kunskap om vilka regler som gäller vid beräkning av förbandets bärförmåga. Rapportens syfte är att synliggöra skillnaderna i bärförmåga mellan olika förbindare. Det görs genom attjämföra bärförmågan för en given knutpunkt med olika förbindare. Fokus har legat på att jämföra bärförmågan i brottgränstillstånd, men även andra aspekter som monteringstid har berörts. Resultatet visar att om man vill maximera bärförmågan för ett förband är det bäst att använda skruvar ismå dimensioner. Det är dock sällan skruvar med en diameter under 10 mm används. I praktiskt arbeteblir därför ofta spik det bästa alternativet om bärförmågan ska maximeras. Träskruv har lägre bärförmåga än både spik och skruv för en knutpunkt med virkestjocklekar upp till 45 mm. Som tumregelkan nämnas att i karakteristiska värden håller en 90 mm lång 3,3 mm trådspik för drygt 1 kN, en 6 mm träskruv för 1,5 kN och en M10 för 4 kN. I eurokod 5 finns det vissa avsnitt som kan vara svåra att tolka, exempelvis effektiv diameter och axiell bärförmåga för träskruv. Efter att ha försökt ta reda på hur reglerna ska tolkas är min slutsats att tolkningarna varierar även bland auktoriteter på området. Det kan därför ofta vara enklare att användatabellerade värden för bärförmågan som tillverkaren redovisar än att försöka räkna på förbandet själv. / In timber construction, different metal dowel-type fasteners are used to attach members in timber frame construction. Therefore, in order to be able to choose a suitable fastener, you must know the differences between them and have knowledge of which rules to apply when calculating the load-carrying capacity. The purpose of this report is to show the differences in load-carrying capacity between different fasteners. This is done by comparing the load-carrying capacity of a connection with different fasteners. The focus has been on comparing the load-carrying capacity in ultimate limit state, but also other aspects such as mounting has been mentioned. The results show that if you want to maximize the load-carrying capacity of a connection, the best option is to use bolts in small dimensions. However, bolts with a diameter less than 10 mm are rarely used. In practical work, nails are often the best option if you want to maximize the load-carrying capacity. Screws have a lower load-carrying capacity than both nails and bolts for a connection with wood thickness up to 45 mm. In Eurocode 5, there are some sections that can be difficult to interpret and understand, for example the effective diameter and axial load-carrying capacity for screws. I have analyzed how the rules should be interpreted and my conclusion is that the interpretations differ also among professors and screw manufacturers. It can therefore be easier to use tabulated values for the load-carrying capacity from the manufacturer than to try to calculate it yourself.

Ett sätt att öka mängden trä i byggnader är att ersätta stålförband i takstolar med ett trädymlingsförband. Det bör dock undersökas om trädymlingsförbandet har tillräckligt högt hållfasthetsvärde. Denna studie undersöker hållfastheten på träförband förankrade med trädymlingar. Dymlingarna har tre olika dimensioner (8, 10 och 12 mm) och förankras i förbanden genom svällning. Teoretiska beräkningar utförs med formler från Eurokod 5 (2004) för stålskruvar. Formlerna modifieras för att kunna tillämpas på trä istället för stål. Trycktester utförs på tio tvåplansskjuvnings-modeller per dymlingsdimension. Studien anses vara statistisk och sammanställs i normalfördelningskurvor. Av data från testerna räknas karakteristiska värden för trädymlingarna med säkerhetsmarginalen 95 %. Karakteristiskt hållfasthetsvärdet för trädymlingsförbanden blev 2100 N för 8 mm, 2300 Nför 10 mm och 4400 N för 12 mm. / One way to increase the amount of wood in buildings is to replace framing tie with timber dowel joints. It has to be investigated if timber dowel joints strength value is high enough. This study investigates the strength of timber joints anchored with a dowel. The dowels have three different dimensions and were anchored in the joint by swelling. Theoretical calculations were made with formulas from Eurokod 5 (2004) for steel screws. The formulas were modified to be applied to wood instead of steel. Pressure tests wereperformed on ten double shear models per dowel dimension. The tests are considered tobe statistically and compiled in a normal distribution curve. Characteristic strength with thesafety margin of 95 % was calculated from the data from the tests. Characteristic strength for the timber dowel joints were 2100 N for 8 mm, 2300 N for 10mm and 4400 N for 12 mm.

På en byggarbetsplats kan man ibland behöva sammansätta två eller flera träkomponenter till en träkomponent med rätt dimension. Det sker oftast genom spikning men det finns också möjlighet att limma ihop träkomponenter ute på en byggarbetsplats. Limning är inte alls lika förekommande på grund av de krav som ställs på limning av bärande konstruktioner och kringliggande miljö varför limning i princip endast sker i fabriksmiljö. I denna studie utförs en jämförelse mellan sammansättning av träreglar till en träpelare med avseende på hållfasthet och ekonomi. Detta jämförs dessutom med att köpa in pelare av trä med rätt dimension. I studien behandlas dessutom möjligheten att limma ute på en byggarbetsplats och hur limningen ska utföras på ett korrekt sätt. Studien har genomförts med hjälp av de standarder som finns för beräkningsregler för dimensionering av bärverk, eurokoder. Kostnadsberäkningar har genomförts för material och utförandearbete med hjälp av marknadspriser för material och enkla beräkningar för utförandearbete. En intervju har genomförts för att besvara möjligheten att limma ute på en byggarbetsplats med lim för bärande konstruktioner. I studien har beräkningar utförts för två samt tre sammansatta träreglar och jämförts med enkla pelare i liknande dimensioner. Spikad pelare har en avsevärt lägre bärförmåga än limmad pelare som är utförd korrekt. Spikad pelare har beräknats med olika avstånd mellan spikar och limmad pelare är beräknad med två olika lim. Kostnaderna för material och utförandearbete är ganska generella men är bara en liten del av de totala kostnaderna. Vart byggarbetsplatsen är placerad, vilka verktyg och material som finns på plats och vilka förutsättningar för att utföra limningen korrekt är faktorer som är avgörande för den totala kostnaden. Ett limförband är känslig och viktigast är att applicera rätt mängd och jämnt utbrett över träytorna. Vad som dessutom ska tas till hänsyn är kringliggande miljö såsom smuts, damm, temperatur och fuktighet. För att uppfylla dessa krav ute på en byggarbetsplats måste en fabriksmiljö skapas i form av väderskydd, tält, arbetsbod eller liknande.

I Sverige finns det ett stort antal ekonomibyggnader som är byggda med traditionell timmermansteknik. Merparten är upprättade mellan 1870 – 1940, ofta byggda i egen regi utan att laster beaktats eller dimensioneringsberäkningar utförts. I dagsläget finns det standarder som beskriver hur en lämplig dimensionering av moderna konstruktioner och förband bör utföras, men inga riktlinjer för hur äldre träförband kan kontrolleras.   Målet med examensarbetet är att med utgångpunkt från Eurokoder göra en approximativ hållfasthetsberäkning av de förband som återfinns i takstolen i ett studerat objekt, med syfte att avgöra huruvida Eurokoder är lämpliga som beräkningsmedel för äldre träförband.   Resultatet visar att vissa förband i hög grad är beroende av att krafter kan tas upp via friktion, vilket är något som inte beaktas i Eurokoder. Dessutom innebär de säkerhetsfaktorer som Eurokoder medför att en del förband anses underdimensionerade. / There is a large amount of outbuildings built with traditional cogging technique in Sweden. Most of them were built in 1870-1940, often without proper dimensioning. Today there are standards describing how to properly dimension modern structures and joints, but there are no standards describing how to verify the strength of older wooden joints.   The objective of the thesis is to approximate the strength of the joints found in the truss of an actual outbuilding by using Eurocodes, with the purpose to determine whether the Eurocodes are suitable as a calculation tool for older wooden joints.   The result shows that curtain joints are highly dependent on forces of friction to counteract the strain of the joints, which is something that is not taken in to account in any of the Eurocodes. Additionally some joints are considered underdimensioned do to the safety factors the Eurocodes entails.

Utvecklingen av förbandsmetoder är viktigt för att utveckla konstruktionslösningar. Under det senaste decenniet har forskning på limmade förband utförts, främst på inlimning av stålstag och plattstål i limträ. Förhoppningen är att spänningen ska fördelas jämnare i förbandet och att brott ska kunna undvikas. Hypotetiskt sett skulle det kunna göra knutpunker utan synliga förband möjliga vilket även skulle gynna arkitekternas önskemål. Genom en sammanställning av tidigare forskning dras en jämförelse mellan testresultaten och en antagen knutpunkt som belastas av egentyngder och variabla laster. På så sätt kan limmets kapacitet konkretiseras. Även problematik som uppstår och förutsättningar som måste utvecklas redovisas. / The development of joints for wood structures has been under progress during the last decade, and research has mainly been done on glued in steel rods and inner steel plate joints. The aim of this report is to find a way to get a better shear resistance to prevent timber structures from breaking during high risk circumstances, such as loads caused by exceptional weather. Structures without visible joints would also benefit the architects' wishes, which would be a reason to develop the technique of joints for wood structures. By a compiling of previous research, a comparison between test results and a joint of a hypothetical building is made. The loads that affect the calculations of the joint are snow-, wind-, variable and structural loads. This concretises the capacity of the adhesive joint. Also problems that appear and preconditions that have to be developed are recited.

In earlier wood constructions, the method of joining the parts was by the carpenter joint. There are many different kinds of carpenter joints. The kind of carpenter joint that was used was partly due to the type of building, but also to local variations in building tradition.  The industrialization at the end of the 19thcentury led to new construction technology with new types of joints. It gradually became more difficult for the craftsmen to compete with mass-produced standard joints with screws and nails. During the latter half of the 20thcentury, it once again began to become popular with the carpenter joint. New technology in the wood industry began to make carpenter joints competitive.  Modern technology with modeling of geometries has made it possible to analyze and optimize structures and joints in a new way. Verification through tests has also led to increased understanding of wood joints.  Calculation of the load bearing capacity in carpenter joints is possible by applying calculation rules in Eurocode.   The purpose with this study is to verify strength calculations for a traditional carpenter joint.  An analysis of an imagined timber frame and roof truss was made in a calculation program to assess in a rough manner what section forces the structure was subjected to.   A dovetail joint in the roof truss shown in fig. 1 was chosen for further analysis.  Manual calculation of the load bearing capacity in the dovetail joint was made. Verification of the calculations was then done through strength tests in a lab.   The study shows that it is possible to calculate the load bearing capacity in a dovetail joint and that account must be taken to eccentricities in the joint and varying wood quality. / I äldre träbärverk var metoden för sammanfogning av virkesdelar hophuggningen. Det finns en mängd olika typer av hophuggningar. Vilken typ av hophuggning som användes berodde dels på byggnadstypen men även på lokala variationer i byggnadstradition. Industrialiseringen under slutet på 1800-talet bidrog till ny byggteknik med nya typer av förband. Det blev efter hand svårare för timmermännen att konkurrera med massproducerade standardförband med skruv och spik. Under senare halvan av 1900-talet började det åter bli populärt med hophuggningen. Ny teknik inom träindustrin började åter göra timmerförband konkurrenskraftiga. Modern teknik med modellering av geometrier har även gjort det möjligt att på ett nytt sätt analysera och optimera bärverk och förband. Verifiering genom tester har också lett till ökad förståelse av timmerförband. Beräkning av bärförmågan i hophuggningar är möjligt genom tillämpning av beräkningsregler i Eurokod. Syftet med detta arbete är att verifiera hållfasthetsberäkningar för ett traditionellt timmerförband.  En analys av en tänkt timmerram och takstol gjordes i ett beräkningsprogram för att på ett överslagsmässigt sätt bedöma vilka snittkrafter konstruktionen utsattes för. Ett laxförband i takstolen som visas i fig. 1 valdes ut för vidare analys. Manuell beräkning av bärförmågan i laxförbandet gjordes. Verifiering av beräkningarna gjordes därefter genom hållfasthetsprovning av förbandet i laborationslokal. Studien pekar mot att det går att med tillförlitlighet beräkna bärförmågan för ett traditionellt laxförband och att hänsyn skall tas till excentriciteter och varierande virkeskvalitet.