Limmade förband i stora träkonstruktioner
Att förbättra kunskapen om limmade konstruktioner är ett av målen med TräCentrum Norrs projekt ?Utveckling av större limmade träkonstruktioner?, där detta examensarbete ingår. Målet är att kunna räta ut några av alla frågetecken som finns gällande limförband eftersom svar saknas i handböcker. Limmade överlappsskarvar samt spik- och skruvlimning är exempel på områden där det saknas användbara dimensioneringsmodeller. I fråga om inlimmad skruv finns det gällande konstruktionsregler, men dessa får ej tillämpas i klimatklass 3. Det finns intresse av att använda limmade förband i den miljön och även att kunna dimensionera spik- och skruvlimmade förband samt förstå spänningsfördelningen i överlappsskarvar. Dimensionering av limförband i träkonstruktioner sker idag främst baserat på provningar. Försök att ta fram enklare modeller för spänningsberäkning i limfogar har pågått länge och försvåras av att trä och lim inte är helt elastiska material. Från början var spännings-analyserna endimensionella, men har sedan dess utvecklats till att inkludera materialets ickelinjära beteende samt ytterligare en dimension. Teorierna som finns avseende överlappsskarvar är således mycket förenklade eller väldigt komplicerade. Lämpliga modeller har valts ut och undersökts lite närmare med beräkningar för överlappsskarvar med varierande längd. Den svenska dimensioneringsmodellen är förenklad och ger en skjuvhållfasthet i förbandet som beror linjärt på limfogens längd. De andra modellerna som har undersökts uppvisar det kända beteendet att skjuvhållfastheten slutar öka med ökad limfogslängd när skarven uppnår viss längd. Dessa modeller är användarvänliga och rekommenderas i de fall ren skjuvning förekommer. Dessvärre är inte detta så vanligt då krafterna i överlappsskarvar är excentriska och ofta ger upphov till ett moment i förbandet. Försök har utförts med skruvlimmade förband. Skruvlimning innebär att skruvar skapar presstrycket som behövs för att trycka ihop limfogen medan limmet härdar. Vanligtvis används någon form av press, men detta är inte alltid praktiskt genomförbart. Tre olika skruv-tätheter i överlappsskarvar har testats i skjuvning. Resultaten förstärkte teorin från övriga försök, att skruvlimning ger förband med skjuvhållfastheter i paritet med presslimmade förband. Däremot visade sig alla prover vara jämförbara oavsett skruvtäthet, vilket inte var väntat. Försök utfördes också med inlimmad skruv som utsattes för väta och därefter snabb torka varpå de dragtestades. Fuktexponeringen motsvaras minst av miljön i klimatklass 3. Två olika tillverkningsmetoder och bultstorlekar inkluderades också i försöket. Resultaten visar att utdragshållfastheten minskar efter fuktexponering och torka. En tendens till minskad hållfasthet i de prover som har tillverkats liggande kan utläsas, samt en tendens till högre spänning i proverna med mindre skruv. Reduktion av utdragshållfastheten beroende på fuktexponering skedde med 37-53 procent, vilket är något mer än vad övriga försök har påvisat. Vid testtillfället var de fuktexponerade proverna relativt fuktiga trots torkning. I princip alla brott skedde i träet och det är därför möjligt att resultaten mer speglar träets egenskap vid fukt än limmets. Det finns ett stort behov av fortsatt forskning, då det fortfarande saknas en enkel och användbar modell för beräkning av spänning i en limfog. Detta hindrar också fortsatt forskning inom inlimmad skruv samt spik- och skruvlimning.