I och med att klimatfrågan blir allt viktigare ökar även intresset för miljövänligt byggande. Förbyggnader av högre karaktär är förädlade träprodukter något som syns mer av på marknaden.Element av KL-trä, korslimmat trä, är en stabil träprodukt med stora användningsområden förhela byggnaden men dessa måste på något sätt förankras i varandra. För att få en djupareförståelse om hur förband i KL-trä verkar i en skarv utvärderar detta examensarbete totalt åtta(8) stycken olika skarvtyper teoretiskt, varav några mer ingående. De mekaniska- ochekonomiska egenskaperna jämförs för att bedöma bästa kapaciteten ochanvändningsområdet för olika bjälklag.De skarvar som beaktas är bland annat plywoodskarven där en plywoodremsa läggs ned i etturfräst spår i överkant längs KL-träskivans långsida. Halvt i halvt-skarven med urfräsning tillhalva djupet i över- och underkant för att passas ihop och rakskarv med skråskruvning. IRakskarv 2D skråskruvas skruven 45° i YZ-planet, Rakskarv 3D skruvas också i 45° men där vridsäven skruven 45° i XY-planet. Skarvarna behandlas för tillämpning i bjälklag för flerbostadshus,parkeringshus och tak. Genom att testa olika teoretiska beräkningsmetoder, från Eurokod ochvidare forskning inom ämnet, kontrollera hur dessa skiljer sig emot tidigare gjorda tester. Föratt jämföra skarvarnas kapacitet har en fem (5) meter lång skarv i en mindre konstruktion med200 mm tjocka KL-träskivor använts som referens. Fästdonen har begränsats till ett fåtal därvinkeln mot virkets yta varierar. Kostnaden för tillverkning, montage och fästdon sätts emotkapaciteten för att kunna jämföra vilken skarv som är mest kostnadseffektiv, då det alltid ären viktig fråga inom projekt.Kostnaden för Rakskarv 3D är 63 % av kostnaden för en Plywoodskarv 12 mm. För att klarapåfrestningen från tvärkraften behövs cirka 18 stycken SW-D-skruvar men upp emot 95stycken ankarspikar. Resultatet blev att den mest kostnadseffektiva skarven ur tillverkningochmontageperspektiv samt behovet av smide per löpmeter är Rakskarv 3D. För skarvtypermed SW-D skruv blir ofta den horisontella skjuvkraften dimensionerande då de vertikalakrafterna är lägre och utdragsbärförmågan är hög för dubbelgängad skruv. För bjälklag ibostäder är Rakskarv 2D att rekommendera, då den är en beprövad metod som har godkapacitet och är snabb att montera. Att också vrida skruvarna 0-45° i XY-planet, Rakskarv 3D,för att möta tvärkrafterna har positiv inverkan. Även för takbjälklag är rakskarven det bättrealternativet. Vad gäller parkeringsbjälklag rekommenderas också Rakskarv 3D även om Halvti halvt har likvärdiga mekaniska egenskaper på grund av pris och c/c-avstånd.Stora skillnader mellan beräkningsmetoder och tester framkommer för både kapacitet ochstyvhet. Vid horisontell skjuvning kan detta leda till att utfallet av brottmod, som normalt blir”f” enligt tester, blir fel. Högsta horisontella styvhet enligt beräkningarna har Halvt i halvt,däremot är enligt tester Rakskarv 3D den med högst styvhet. Utifrån detta kan man ifrågasättahur säkra beräkningsmetoderna verkligen är eller om variationen i träet för stora. Bortser manifrån att Rakskarv 3D får låga värden på kapaciteten enligt beräkningar och bara tittar tillutförda tester tillsammans med vetenskapliga publikationer är den allmänt ett bra val avskarvmetod. / As the climate issue becomes more important, the interest in environmentally friendlyconstruction also increases. For buildings of higher character, refined wood products aresomething that is more common at the market. Elements of cross-laminated timber (CLT) arestable wood products with large uses for the entire building, but these must in some way beanchored in each other. To gain a deeper understanding of how joints in CLT works, this thesisis evaluating a total of eight (8) different types of joints theoretically, some of which are moredetailed. The mechanical- and economical properties are compared to assess the best capacityand area of application for different slabs.The joints that are considered include the spline joint, where a plywood strip is laid down in amilled groove at the top along the long side of the CLT slab. Half-lap joint, with cut to halfdepth at top and bottom to fit together, and butt joint with screw in shear. In Butt joint 2D,the screw is screwed 45 ° in the YZ plane, Butt joint 3D is also screwed in 45 ° but the screw isalso turned 45 ° in the XY plane. The joints are treated for application in flooring for apartmentbuildings, parking garages and roofs. By testing different theoretical methods of calculation,from Eurocode and further research in the subject, check how these differ from previous tests.To compare the capacity of the joints, a five (5) meter long joint in a smaller structure with a200 mm thick CLT slab has been used as reference. The fasteners have been limited to a fewwhere the angle to the surface of the wood varies. The cost of production, assembly andfasteners is set against the capacity to be able to compare which joint is the most costeffective,as it is always an important issue within projects.The cost of a 3D joint is 63% of the cost of a 12 mm spline joint. In order to cope with the strainfrom the transverse force, about 18 SW-D screws are needed, but up to 95 anchor nails. Theresult was that the most cost-effective joint from the manufacturing- and assemblyperspective, as well as the need for fastener per meter was Butt joint 3D. For joint types withSW-D screws, the horizontal shear force is often dimensioned as the vertical forces are lowerand the withdrawal capacity is high for double threaded screws. For slab in homes, Butt joint2D is recommended, as it is a proven method that has good capacity and is quick to assemble.Also turning the screws 0-45 ° in the XY plane, like Butt joint 3D, to meet the transverse forceshas a positive effect. Even for roof joists, the butt joint is the better option. Regarding jointsin parking garages, Butt joint 3D is also recommended even though Half-lap joint has similarmechanical characteristics due to the price and c/c- distances.Differences between calculation methods and tests appear for both capacity and stiffness.Horizontal shear can result in wrong type of failure, which normally becomes "f" according totests. The highest horizontal stiffness according to the calculations has Half-lap joint, however,according to tests Butt joint 3D is the one with the highest stiffness. Based on this, one canquestion how accurate the calculation methods really are or whether the variation in wood istoo great. Apart from the fact that Butt joint 3D receives low values of capacity according tocalculations and only looks at tests carried out together with scientific publications, it isgenerally a good choice of joint method.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:ltu-80404 |
| Date | January 2020 |
| Creators | Lundstedt, Pontus |
| Publisher | Luleå tekniska universitet, Institutionen för samhällsbyggnad och naturresurser |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
Page generated in 0.0077 seconds