Forord. Prosjektansvarlig har vært Erik Aasheim, Treteknisk. Prosjektleder har vært Odd Ellingsrud, Treteknisk.

Transkript

1 Forord Første utgave av boken kom i 1974, og siden har den vært meget etterspurt i ingeniørmiljøene og i skoleverket. Den nye Håndbok Mekaniske treforbindelser er basert på dimensjoneringsprinsippene angitt i EN :2004 Eurocode 5 Design of timber structures part 1 1: General Common rules for buildings. Eurocode 5 fikk status som norsk standard i 2005 med norsk tittel: NS-EN , 1. utgave februar 2005 Eurocode 5: Prosjektering av trekonstruksjoner Del 1-1: Allmenne regler for bygninger. NS-EN Eurocode 5 vil gjelde parallelt med NS fram til NS vil bli trukket tilbake som norsk standard senest mars Håndbok Mekaniske treforbindelser er et praktisk supplement til NS-EN Eurocode 5, og gir regler og tallverdier for kapasitet på en rekke mekaniske treforbindelsesmidler. Deler av håndboken vil bli tilgjengelig på: samt Håndboken er finansiert av Innovasjon Norge, TreFokus AS og Treteknisk. Prosjektansvarlig har vært Erik Aasheim, Treteknisk. Prosjektleder har vært Odd Ellingsrud, Treteknisk. Prosjektets referansegruppe: Nils Ivar Bovim, Eget firma Aasmund Bunkholt, TreFokus AS Harald Landrø, TreSenteret i Trondheim Harald Liven, Moelven Limtre AS Kjell Arne Malo, Norges Teknisk- Naturvitenskapelige Universitet Einar Prestrud, Dr. techn. Kristoffer Apeland AS Håvard Thorsrud, Nordisk Kartro AS Erik Aasheim, Treteknisk Forfattere: Nils Ivar Bovim, Eget firma Odd Ellingsrud, Treteknisk Geir Glasø, Treteknisk Bjørn Jacobsen, Treteknisk Kjell Helge Solli, Treteknisk Oslo, juli 2007 Norsk Treteknisk Institutt Jostein Byhre Baardsen Det er i tillegg gitt økonomisk støtte fra Norges teknisk-naturvitenskaplige universitet (NTNU) samt fra bedrifter som produserer/forhandler mekaniske treforbindelsesmidler. Bedriftene som har støttet utgivelsen er omtalt på neste side. Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser 1

2 Presentasjon av bidragsytere Christiania Spigerverk AS PBM AS, Plater-Beregninger-Maskiner AS Postboks 4397 Nydalen, NO-0402 Oslo Tlf.: Byggskruer, ekspanderende festemidler, bygningsbeslag, håndspiker, pistolspiker, kompressorer og hjelpeutstyr ved håndtering av gips-/byggplater på byggeplass. Motek AS Øvre 13, NO-2322 Ridabu Tlf.: Systemleverandør til takstolprodusenter i Norge. Tilbyr et system bestående av support, spikerplater, beslag, programvare og produksjonsutstyr. SFS Intec AS Postboks 81 Økern, NO-0508 Oslo Tlf.: firmapost@motek.no Leverandør av maskiner, festemidler (blant annet spiker) og forbruksmateriell til bygg- og anleggsindustrien. Nordisk Kartro A/S Solheimsveien 44, NO-1473 Lørenskog Tlf.: no.lorenskog@sfsintec.biz Festesystemer til tak og fasader. Konstruksjonsskruer for treindustrien. Simpson Strong-Tie A/S Postboks 54, NO-1313 Vøyenenga Tlf.: post@kartro.no Spikrings- og skrueverktøy, spiker, skruer samt spikerplater, maskiner og programvare til takstolindustrien. Norske Takstolprodusenters Forening (NTF) Hedegårdsvej 11, Boulstrup, DK-8300 Odder, Danmark Tlf.: info@simpsonstrongtie.dk BMF beslag, bygningsbeslag, kamsøm, beslagskruer, SIMPSON beslag. Norges Byggskole v/arnold Sagen, Postboks 293, NO-2001 Lillestrøm Tlf.: arnold.sagen@byggskolen.no Produktspekter: Ferdigproduserte, bærende trekonstruksjoner satt sammen med spikerplater. 2 Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

3 Innhold 1 Mekaniske forbindelsesmidler innledning og bakgrunn Standarder - generelt Eurocodes EN 1995 Eurocode 5 Design of timber structures Harmoniserte produktstandarder Ikkeharmoniserte produktstandarder Produksjonsstandarder Nasjonale standarder Europeisk Teknisk Godkjenning NBI Teknisk Godkjenning Mekaniske forbindelsesmidler gitt i Eurocode Spiker Kramper Bolter Stavdybler Treskruer Spikerplater Tømmerforbindere Materialer som inngår i forbindelsen Konstruksjonsvirke Fingerskjøtt konstruksjonsvirke Limtre Impregnert konstruksjonsvirke og limtre LVL Trebaserte konstruksjonsplater Kapasiteter Kontroll av forbindelsens kapasitet Forbindelsesmidlenes kapasitet ved aksialbelastning Forbindelsesmidlenes kapasitet ved tverrbelastning Hullkantfasthet Forbinderens flytemoment Kapasitet tre mot tre og platemateriale mot tre forbindelser Kapasitet stål mot tre forbindelser Flersnittsforbindelser Forbindelsesmidler i gruppe Forbindere på rekke Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser 3

4 Innhold forts Forbindere i gruppe Samvirke mellom forskjellige typer forbindelsesmidler Kraftoverføring ved kontakttrykk mellom tredelene Brudd i nettotverrsnitt Tverrstrekkbrudd Blokkutriving og pluggutriving Vekslende belastning, utmatting Deformasjoner (glidning) i bruksgrensetilstanden Spiker Generelt Spikring og forboring Bruddform Konstruksjons- og beregningsregler Tverrbelastning Aksialbelastning Kapasitetstabeller Kapasitet ved tverrbelastning Kapasitet ved aksialbelastning Kapasitet ved kombinert belastning Stivhet, deformasjoner Tverrsnittsreduksjoner Kramper Generelt Konstruksjonsregler Kapasitet Bolter Generelt Innfesting og forboring Bruddform Bolter benyttet sammen med tømmerforbindere Konstruksjons- og beregningsregler Tverrbelastning Aksialbelastning Kapasitetstabeller Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

5 Innhold forts Kapasitet ved tverrbelastning Kapasitet ved aksialbelastning Kapasitet ved kombinert belastning Stivhet, deformasjoner Tverrsnittsreduksjoner Stavdybler Generelt Innfesting og forboring Bruddform Konstruksjons- og beregningsregler Tverrbelastning Aksialbelastning Kapasitetstabeller Kapasitet ved tverrbelastning Kapasitet ved kombinert belastning Stivhet, deformasjoner Tverrsnittsreduksjoner Treskruer Generelt Innfesting og forboring Bruddform Konstruksjons- og beregningsregler Tverrbelastning Aksialbelastning Kapasitetstabeller Kapasitet ved tverrbelastning Kapasitet ved aksialbelastning Stivhet, deformasjoner Tverrsnittsreduksjoner Innlimte bolter Generelt Tverrbelastede innlimte bolter, vinkelrett fiberretningen Aksialpåkjente innlimte bolter Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser 5

6 Innhold forts. 8 Tømmerforbindere Generelt Konstruksjons- og beregningsregler Generelt Ringforbindere og plateforbindere Tannede forbindere Kapasitetstabeller Generelt Tre mot tre forbindelser Stivhet, deformasjoner Tverrsnittsreduksjoner Spikerplater Generelt Konstruksjonsregler Dimensjoneringsregler og betegnelser Kontroll av forankringskapasitet Kontroll av stålplatens kapasitet Kontroll av spikerplateforbindelser Forbindelsesmidler med Teknisk Godkjenning Generelt Christiania Spigerverk AS Nordiske Treskruer Christiania Spigerverk AS CS Beslagskrue og CS Beslagspiker MiTek spikerplater Simpson Strong-Tie A/S Kamspiker og beslagskruer SFS-intec Treskruer Korrosjon og korrosjonsbeskyttelse Generelt Former for korrosjon Korrosjonsbeskyttelse Elektrolytisk forsinking (galvanisering) Varmforsinking Pulverforsinking Keramiske belegg Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

7 Innhold forts Kromatering Fosfatering Rustfritt og syrefast stål Ubehandlede forbindelsesmidler Korrosjonshastighet Brann Generelt Branntekniske krav i byggeforskriften Brannteknisk dimensjonering Referanseliste Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser 7

8 8 Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

9 Kapittel 1. Mekaniske forbindelsesmidler innledning og bakgrunn Kapittel V i Teknisk forskrift til plan og bygningsloven om krav til byggverk og produkter stiller krav om dokumentasjon for at byggevarer skal tilfredsstille helt grunnleggende krav til sikkerhet og miljø. Disse kravene er sammenfattet i Byggevaredirektivet (CPD) gjennom de såkalte seks Essential Requirements. ER1 Bæreevne (Mechanical resistance and stability) ER2 Brann (Safety in case of fire) ER3 Helse og miljø (Hygiene, health and environment) ER4 Brukssikkerhet (Safety in use) ER5 Lyd (Protection against noise) ER6 ENØK (Energy, economy and heat retention) Kravene skal oppfylles gjennom bruk av harmoniserte tekniske spesifikasjoner (standarder, ETA osv.), et felles system for samsvarsattestering av de forskjellige produktene, et felles system for tekniske kontrollordninger og CE-merking av produktene. I Norge er det i dag ikke krav om at bygningsprodukter skal CE-merkes, men det er forutsatt at de tilfredsstiller minimumskravene gitt for CEmerking ved at de oppfyller de samme tekniske spesifikasjonene. 1.1 Standarder generelt Standarder kan deles inn i følgende kategorier: Eurocodes, harmoniserte produktstandarder (inneholder bl.a. Annex ZA med regelverk for CE-merking), produktstandarder og produksjonsstandarder. På nasjonalt nivå vil det i tillegg kunne finnes nasjonale standarder der det ikke finnes tilsvarende EN-standarder Eurocodes Eurocodes er en gruppe overordnete konstruksjonsstandarder som gjelder innenfor EU og EFTA. Eurocodes gir grunnlaget for prosjekterings- og beregningsregler for bærende konstruksjoner. Det er ti Eurocodes, hvor hver Eurocode kan bestå av flere underdeler: EN 1990 Eurocode - Basis of Structural Design (pålitelighetsstandard) EN 1991 Eurocode 1: Actions on structures (laststandard) Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser EN 1992 Eurocode 2: Design of concrete structures (betongkonstruksjoner) EN 1993 Eurocode 3: Design of steel structures (stålkonstruksjoner) EN 1994 Eurocode 4: Design of composite steel and concrete structures (kombinerte stål- og betongkonstruksjoner) EN 1995 Eurocode 5: Design of timber structures (trekonstruksjoner) EN 1996 Eurocode 6: Design of masonry structures (teglkonstruksjoner) EN 1997 Eurocode 7: Geotechnical design (geoteknikk) EN 1998 Eurocode 8: Design of structures for earthquake resistance (jordskjelvpåkjente konstruksjoner) EN 1999 Eurocode 9: Design of aluminium structures (aluminiums-konstruksjoner) EN 1995 Eurocode 5 Design of timber structures Eurocode 5 er prosjekterings- og konstruksjonsstandarden for trekonstruksjoner. Eurocode 5 består av tre underdeler: EN General Common rules and rules for buildings EN General rules Structural Fire Design EN Bridges De generelle konstruksjonsreglene og -prinsippene er gitt i hoveddelen, EN EN angir spesielle regler for konstruksjoner som skal prosjekteres med hensyn til branndimensjonering. EN angir spesielle regler ved prosjektering av trebrokonstruksjoner. EN gir normativ henvisning til 51 andre europeiske (EN) standarder og to ISO standarder. EN inneholder følgende hovedkapittel: Section 1 General Section 2 Basis of design Section 3 Material properties Section 4 Durability Section 5 Basis of structural analysis Section 6 Ultimate limit states Section 7 Serviceability limit states Section 8 Connections with metal fasteners Section 9 Components and assemblies Section 10 Structural detailing and control 9

10 Mekaniske forbindelsesmidler behandles i flere av disse hovedkapitlene, men de viktigste kapitlene er Section 7 (bruksgrensetilstanden) og Section 8 (forbindelser med mekaniske forbindelsesmidler). For at Eurocode 5 skal kunne benyttes som nasjonal standard, skal det foreligge et nasjonalt tillegg hvor særnasjonale forhold er dekket. Eksempel på noen slike forhold er fastsettelse av lastvarighetsklasser, valg av sikkerhetsfaktorer og enkelte andre modifikasjonsfaktorer. produksjonsstandardene finnes også testmetoder for dokumentasjon av egenskaper. Produksjonsstandarder er støttestandarder (supporting standards) for de harmoniserte standardene. Eksempler på produksjons- og teststandarder er NS-EN 387 (produksjonskrav for store fingerskjøter), NS-EN 408 (testmetoder for konstruksjonsvirke og limtre) og NS-EN 384 (bestemmelse av karakteristiske verdier for mekaniske egenskaper og densitet) Harmoniserte produktstandarder Krav og forutsetninger for standardiserte bygningsprodukter er gitt i en harmonisert produktstandard. En harmonisert standard bygger på et mandat som setter forutsetningene for CE-merking. I tillegg til de generelle produktkravene, inneholder derfor en harmonisert standard Annex ZA hvor de spesifikke kravene for CE-merking er definert. Annex ZA er informativt, dvs. ikke en del av den gjeldende (normative) standarden. At Annex ZA er informativ betyr i praksis at den harmoniserte standarden ikke pålegger produsentene CEmerking gjennom et obligatorisk krav, men at kravene gitt i den normative standarden uansett må følges. Eksempel på harmoniserte produktstandarder er: NS-EN (limtre), NS-EN (konstruksjonsvirke), NS-EN (fingerskjøtt konstruksjonsvirke), NS-EN (trebaserte konstruksjonsplater), NS-EN (konstruksjoner satt sammen av spikerplater), NS-EN (stavformede forbindelsesmidler) NS-EN (tømmerforbindere og spikerplater) Ikke-harmoniserte produktstandarder De harmoniserte produktstandardene bygger ofte på en eller flere ikke-harmoniserte produktstandarder. Disse støttestandardene (supporting standards) gir spesifikke krav til produktene, men har ikke mandat til å foreskrive CE-merking og inneholder således ikke et Annex ZA. Eksempler på ikke-harmoniserte produktstandarder er: NS-EN 338 (fasthetsklasser for konstruksjonstre), NS-EN 1912 (sammenheng mellom nasjonale sorteringsklasser og fasthetsklasser) NS-EN 1194 (fasthetsklasser for limtre), NS-EN 312 (spesifikasjoner for sponplater), NS-EN 622 (spesifikasjoner for trefiberplater) NS-EN 636 (spesifikasjoner for kryssfiner) Produksjonsstandarder Produksjonsstandarder stiller krav til produksjonen av standardiserte bygningsprodukter. Blant Nasjonale standarder De enkelte EU- og EFTA-land plikter å implementere alle EN-standarder som nasjonale standarder. Imidlertid er det enkelte områder som ikke dekkes av EN-standarder. Dette kan skyldes at det av tekniske eller nasjonale årsaker ikke er naturlig med et felleseuropeisk dekkende regelverk. NS-INSTA 142 (regler for visuell styrkesortering av konstruksjonsvirke) er et eksempel på en slik standard. Forskjellige treslag, vekstvilkår og dimensjoner gjør en felleseuropeisk standardisering av visuell styrkesortering lite hensiktsmessig. Et annet eksempel er NS 3420 (beskrivelsestekster for bygg og anlegg) Europeisk Teknisk Godkjenning Produkter som ikke er standardiserte, for eksempel patenterte produkter, kan CE-merkes gjennom en ETA (European Technical Approval). Dette kan skje ved at det utarbeides en ETAG (ETA Guideline) som definerer retningslinjene for CEmerking innenfor en ikke-standardisert produktgruppe. ETAG 011 for trebaserte lettbjelker er et eksempel på dette. Dersom det ikke eksisterer en ETAG, kan et spesifikt produkt likevel oppnå ETA direkte gjennom en såkalt CUAP (Common Understanding of Assessment Procedure) NBI Teknisk Godkjenning NBI Teknisk Godkjenning er en norsk/nasjonal godkjenning som gir bekreftelse på at et produkt er egnet for et definert bruksområde, samt produktegenskaper og forutsetninger for bruk. NBI Teknisk Godkjenning gir ikke rett til CE-merking, men kan danne grunnlag for senere ETA. 1.2 Mekaniske forbindelsesmidler gitt i Eurocode 5 Regler for dimensjonering av mekaniske forbindelsesmidler er gitt i Eurocode 5 kapittel 8, Connections with metal fasteners. I tillegg angir kapittel 7.1 (Joint slip) visse bruksgrenseforutsetninger. 10 Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

11 1.2.1 Spiker Spikrete forbindelser omhandles i Eurocode 5 kapittel 8.3. Reglene gjelder for rund- og firkantspiker. Det gis regler for: - Tverrbelastet spiker (Eurocode 5 kap. 8.3) - Aksialbelastet spiker (Eurocode 5 kap. 8.3) - Kombinert belastet spiker (Eurocode 5 kap. 8.3) Spiker skal tilfredsstille krav gitt i NS-EN eller tilsvarende ETA. Dimensjoneringsregler for spiker er gitt generelt i håndbokens kapittel 2 Kapasiteter og spesielt i kapittel 3 Spiker Kramper Forbindelser med kramper omhandles i Eurocode 5 kapittel 8.4. Her i Håndboka omtales kramper kort i kapittel 3.6 Kramper Spikerplater Forbindelser med spikerplater omhandles i Eurocode 5 kapittel 8.8. Spikerplater skal tilfredsstille krav gitt i NS-EN eller tilsvarende ETA. Dimensjoneringsregler for spikerplater er gitt generelt i håndbokens kapittel 2 Kapasiteter og spesielt i kapittel 9 Spikerplater Tømmerforbindere Forbindelser med tømmerforbindere omhandles i Eurocode 5 kapittel 8.9 og Tømmerforbindere skal tilfredsstille krav gitt i NS-EN eller tilsvarende ETA. Dimensjoneringsregler for tømmerforbindere er gitt generelt i håndbokens kapittel 2 Kapasiteter og spesielt i kapittel 8 Tømmerforbindere Bolter Boltete forbindelser omhandles i Eurocode 5 kapittel 8.5. Det gis regler for: - Tverrbelastete bolter (Eurocode 5 kap. 8.5) - Aksialbelastet spiker (Eurocode 5 kap. 8.5) Bolter skal tilfredsstille krav gitt i EN eller tilsvarende ETA. Dimensjoneringsregler for bolter er gitt generelt i håndbokens kapittel 2 Kapasiteter og spesielt i kapittel 4 Bolter Stavdybler Forbindelser med stavdybler omhandles i Eurocode 5 kapittel 8.6. Med unntak av kant- og senteravstander, er reglene sammenfallende med hva som gjelder for tverrbelastete bolter. Stavdybler skal kun benyttes ved tverrbelastning. Stavdybler skal tilfredsstille krav gitt i NS-EN eller tilsvarende ETA. Dimensjoneringsregler for stavdybler er gitt generelt i håndbokens kapittel 2 Kapasiteter og spesielt i kapittel 5 Stavdybler Treskruer Forbindelser med treskruer omhandles i Eurocode 5 kapittel 8.7. Det gis regler for - Tverrbelastete treskruer (Eurocode 5 kap. 8.7) - Aksialbelastete treskruer (Eurocode 5 kap. 8.7) - Treskruer med kombinert belastning (Eurocode 5 kap. 8.7) Treskruer skal tilfredsstille krav gitt i NS-EN eller tilsvarende ETA. Dimensjoneringsregler for treskruer er gitt generelt i håndbokens kapittel 2 Kapasiteter og spesielt i kapittel 6 Treskruer. 1.3 Materialer som inngår i forbindelsen Konstruksjonsvirke Konstruksjonsvirke skal være produsert, sortert og merket i henhold til regler gitt i NS-EN Fasthetsklassene er definert i NS-EN 338, evt. NS De vanligste fasthetsklassene som benyttes i Norge er C18, C24 og C30. Konstruksjonsvirke sorteres enten visuelt (i Norge etter NS-INSTA 142) eller maskinelt med innstillingsverdier definert i NS-EN Sammenheng mellom visuelle sorteringsklasser og fasthetsklasser er gitt i NS-EN For gran (Picea abies) og furu (Pinus sylvestris) vokst under vanlige norske forhold, forutsettes det at sorteringsklasse T3 etter NS-INSTA 142 tilsvarer fasthetsklasse C30, T2 tilsvarer C24 og T1 tilsvarer C Fingerskjøtt konstruksjonsvirke Fingerskjøtt konstruksjonsvirke skal være produsert, sortert og merket i henhold til regler gitt i NS-EN Den vanligste limtypen som benyttes i finger-skjøtt konstruksjonsvirke har vært PRF-lim (fenol-resorcinol-formaldehyd). I dag utgjør imidlertid MUF-lim (melamin-urea-formaldehyd) over ca. 1/3 av produksjonen, og andelen er økende. På sikt forventes det at også EPI-lim (emulsjons-polymerisert-isocyanat) vil bli benyttet. Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser 11

12 1.3.3 Limtre Limtre skal være produsert og merket i henhold til regler gitt i NS-EN Fasthetsklassene for limtre er definert i NS-EN 1194, evt. NS De vanligste limtreklassene i Norge er L40, GL32 og GL28. Det skal kun benyttes godkjent konstruksjonslim. Tradisjonelt har det vært benyttet PRF-lim. Imidlertid har det de siste årene blitt mest vanlig å bruke MUF-lim. Den viktigste årsaken til at MUF har blitt foretrukket, er de lyse ("usynlige") limfugene. I tillegg er PU-lim (polyurethan) i dag godkjent for bruk i klimaklasse 1, 2 og 3, og EPI-lim for bruk i klimaklasse 1 og 2. Lameller skal sorteres i henhold til NS-EN Ofte benyttes følgende kombinasjoner: - C18 (innerlameller) og C30 (ytterlameller) tilsvarer limtreklasse GL28c - LS15 (innerlameller) og LS22 (ytterlameller) tilsvarer limtreklasse GL32c - LT20 (innerlameller) og LT30 (ytterlameller) tilsvarer limtreklasse GL32c Fingerskjøtte limtrelameller skal produseres i henhold til NS-EN 385. Fingerskjøtte limtretverrsnitt skal produseres i henhold til NS-EN Impregnert konstruksjonsvirke og limtre Konstruktivt trevirke, dvs. konstruksjonsvirke, fingerskjøtt konstruksjonsvirke, limtre og delene i sammensatte konstruksjoner (f.eks. takstoler), som er impregnert mot biologiske skadegjørere, skal tilfredsstille NS-EN LVL LVL (Laminated Veneer Lumber, parallellfiner) skal produseres og merkes i henhold til NS-EN Forbindelser hvor LVL inngår dimensjoneres etter de samme prinsipper som konstruksjonstre og/eller limtre. De forskjellige fasthets- og stivhetsverdiene samt densitet, må skaffes for det spesifikke produktmerket (ikke standardisert). Det er i kapasitetstabellene forutsatt at benyttet LVL har en middeldensitet 420 kg/m Trebaserte konstruksjonsplater Trebaserte konstruksjonsplater skal være klassifisert og merket i henhold til NS-EN Kryssfiner (plywood) Kryssfinér som er produsert i henhold til NS-EN 636 kan benyttes i bærende konstruksjoner i alle klimaklasser. Konstruksjonskryssfiner produseres i tykkelser fra 10 mm til 30 mm, normalt av gran, furu eller bjørk, eventuelt av en kombinasjon. Det er vanlig å benytte fuktbestandige fenolformaldehydlim. De forskjellige fasthets- og stivhetsverdiene samt densitet, er angitt i NS-EN eller eventuellt skaffes for det spesifikke produktmerket (ikke standardisert). - Sponplater Sponplater produseres i tykkelser fra 6 mm til 40 mm. Densitet vil variere med tykkelse og/eller produksjonsmetode, men vil ligge mellom 450 kg/m 3 til 800 kg/m 3. Normalt limes platene sammen av ureaformaldehydlim. Sponplater skal ikke benyttes i klimaklasse 3. Sponplater er spesifisert i NS-EN 312. Fasthets- og stivhetsverdier er angitt i NS-EN OSB (Oriented Strand Board) OSB kan minne om en mellomting mellom sponplater og kryssfiner og er produsert av knivskårne "strands" som er orientert i en hovedretning. Platene produseres i tykkelser fra 5 mm til 25 mm og med densitet fra 500 kg/m 3 til 750 kg/m 3. Normalt limes platene sammen av fenolformaldehydlim. OSB skal ikke benyttes i klimaklasse 3. OSB er spesifisert i NS-EN 300. Fasthets- og stivhetsverdier er angitt i NS-EN Trefiberplater Trefiberplater til konstruksjonsformål skilles ofte i halvharde (densitet 400 kg/m 3 til 900 kg/m 3 ) og harde plater (densitet 900 kg/m 3 til 1100 kg/m 3 ). Begge typer produseres vanligvis i tykkelser fra 6 mm til 13 mm. Trefiberplater er ikke tilsatt lim, og skal ikke benyttes i klimaklasse 3. Harde trefiberplater er spesifisert i NS-EN Fasthets- og stivhetsverdier er angitt i NS-EN Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

13 Kapittel 2. Kapasiteter 2.1 Kontroll av forbindelsens kapasitet Forbindelsens kapasitet er både avhengig av forbindelsesmidlenes kapasitet og av andre bruddformer som kan opptre i en forbindelse. Forbindelsesmidlets kapasitet kan være bestemt både ved testing og ved teoretiske modeller. Karakteristisk kapasitet F Rk er gitt under kapitlet om det enkelte forbindelsesmiddel. Det er en forutsetning for angitt kapasitet at konstruksjonsreglene er oppfylt. En forbindelse består normalt av flere forbindelsesmidler. Ved flere forbindelsesmidler på rekke kan det i en del tilfeller ikke regnes full kapasitet på samtlige forbindelsesmidler. Forbindelsens kapasitet korrigeres ved at det regnes om til et effektivt antall forbindelsesmidler, se kapittel 2.4. Når en forbindelse består av ulike typer forbindelsesmidler, kan forskjellige stivhetsegenskaper medføre at forbindelsens kapasitet blir lavere enn summen av de enkelte forbindelsesmidlenes kapasitet, se kapittel 2.5. I tillegg til å kontrollere forbindelsesmidlenes kapasitet, kontrolleres forbindelsen for kapasitet ved: - Brudd i nettotverrsnitt, se kapittel Tverrstrekkbrudd, se kapittel Blokkutriving og pluggutriving (stål mot tre forbindelser), se kapittel 2.9. Når krefter (langtidslast eller halvårslast) veksler mellom strekk og trykk, skal det tas hensyn til dette ved å korrigere dimensjonerende last, se kapittel Tabell 2.1. Fasthetsfaktor k mod (Ved kombinasjon av flere materialer kan k mod for det ugunstigste materialet benyttes.) Materiale Standard Klima- Lastvarighet klasse Permanent Langtids- Halvårs- Korttids- Øyeblikkslast last last last last Trevirke NS-EN ,60 0,70 0,80 0,90 1,10 2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90 Limtre NS-EN ,60 0,70 0,80 0,90 1,10 2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90 LVL NS-EN ,60 0,70 0,80 0,90 1,10 2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90 Kryssfiner NS-EN 636: Del 1, 2 og 3 1 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 Del 2 og 3 2 0,60 0,70 0,80 0,90 1,10 Del 3 3 0,50 0,55 0,65 0,70 0,90 OSB NS-EN 300: OSB/2 1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,10 OSB/3, OSB/4 1 0,40 0,50 0,70 0,90 1,10 OSB/3, OSB/4 2 0,30 0,40 0,55 0,70 0,90 Sponplate NS-EN 312: Type 4 og 5 1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,10 Type 5 2 0,20 0,30 0,45 0,60 0,80 Type 6 og 7 1 0,40 0,50 0,70 0,90 1,10 Type 7 2 0,30 0,40 0,55 0,70 0,90 Trefiberplate NS-EN 622-2: (hard) HB.LA, HB.HLA 1 eller 2 1 0,30 0,45 0,65 0,85 1,10 HB.HLA 1 eller 2 2 0,20 0,30 0,45 0,60 0,80 Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser 13

14 Dimensjonerende kapasitet F Rd beregnes generelt som: Stavformede forbindere kan få brudd ved at: - Forbindelsesmidlet trekkes ut - Hodet trekkes gjennom tredelen - Brudd i stålet For aksialbelastede bolter med skiver, kan treets trykkfasthet vinkelrett på fiberretningen under skivene bli dimensjonerende. For glatte forbindelsesmidler, som for eksempel glatt spiker, er det friksjonen mellom stål og trevirke som bestemmer uttrekkskapasiteten. Riller, kammer eller gjenger på forbindelsesmidlet vil øke uttrekkskapasiteten. Glatt spiker skal ikke benyttes ved permanent og langtids aksialbelatning. F Rk er karakteristisk kapasitet k mod er fasthetsfaktor. k mod er gitt i tabell 2.1 γ M er materialfaktor. γ M er gitt i tabell 2.2 Korreksjon av F Rk, f.eks. som følge av flere forbindelsesmidler på rekke eller flere typer forbindelsesmidler kan være nødvendig. Se kapittel 2.4 og 2.5. Se også kapitlet om det enkelte forbindelsesmiddel. Tabell 2.2. Materialfaktor γ M. 2.3 Forbindelsesmidlenes kapasitet ved tverrbelastning Bruddbildet for spiker, kramper, bolter, stavdybler og treskruer er ensartet og kan prinsipielt beregnes på samme måte. Stavformede forbindere er en fellesbetegnelse for disse forbinderne. Teorien ble først utviklet av K. W. Johansen og danner grunnlag for kapasitetsformlene gitt i Eurocode 5. Teorien dekker 1- og 2-snittsforbindelser, se figur 2.2. Spikerplater (med utstansede tenner) 1,25 Øvrige mekaniske forbindelser 1, Forbindelsesmidlenes kapasitet ved aksialbelastning Forbindelsesmidlenes kapasitet ved aksialbelastning (uttrekk) er i hovedsak basert på testing. Eksempel på aksialbelastning er vist i figur 2.1. Figur 2.2. Tverrbelastning. Enkelt- og dobbeltsnittet forbindelse (1- og 2-snittsforbindelse). Figur 2.1. Aksialbelastning. Beregningsformlene er basert på plastisk beregning i bruddtilstanden, der den stavformede forbinderen betraktes som en bjelke med jevnt fordelt last (hullkanttrykk). Teorien er godt underbygget av forsøk. Utførlig omtale samt matematiske utledninger er blant annet gitt i P. Aunes Trekonstruksjoner og H. J. Larsen/ H. Riberholts Trækonstruktioner - Forbindelser. Kapasitet til en forbindelse med stavformet forbinder kan bestemmes ut fra virkesdelenes tykkelse, virkets hullkantfasthet, forbinderens diameter og forbinderens flytemoment. Eurocode 5 innfører også et kapasitetstillegg for enkelte bruddformer, betegnet som "Rope effect" Hullkantfasthet Hullkantfasthet for trevirke, limtre og LVL Karakteristisk hullkantfasthet for spiker med diameter < 8 mm og treskruer med diameter 6 mm i trevirke, limtre og LVL kan uavhengig av kraft-/fiberretning settes til: 14 Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

15 uten forboring med forboring f h,k Karakteristisk hullkantfasthet i N/mm 2 ρ k Karakteristisk densitet i kg/m 3 Karakteristisk densitet: C18: 320 kg/m 3, C24: 350 kg/m 3, C30: 380 kg/m 3. For LVL benyttes karakteristisk densitet for det spesifikke produkt. d Forbinderens diameter i mm Karakteristisk hullkantfasthet for bolter, dybler og treskruer med 6 < d < 30 mm i trevirke, limtre og LVL kan settes til: f h,k Karakteristisk hullkantfasthet i N/mm 2 ρ k Karakteristisk densitet for kryssfiner i kg/m 3. d Forbinderens diameter i mm Hullkantfasthet for sponplate og OSB-plate Karakteristisk hullkantfasthet for spiker med diameter < 8 mm og treskruer med diameter 6 mm i sponplate og OSB-plate kan uavhengig av kraft- /fiberretning settes til (det forutsettes at spikerens hodediameter er minst 2d): f h,k Karakteristisk hullkantfasthet i N/mm 2 d Forbinderens diameter i mm t Platetykkelsen i mm for konstruksjonsvirke og limtre for LVL Karakteristisk hullkantfasthet for bolter, dybler og treskruer med 6 < d < 30 mm i sponplate og OSBplate kan uavhengig av kraft-/fiberretning settes til: f h,α,k Karakteristisk hullkantfasthet ved vinkel α i N/mm 2 f h,0,k Karakteristisk hullkantfasthet i fiberretningen (α = 0) i N/mm 2 ρ k Karakteristisk densitet i kg/m 3 Karakteristisk densitet: C18: 320 kg/m 3, C24: 350 kg/m 3, C30: 380 kg/m 3. For LVL benyttes karakteristisk densitet for det spesifikke produkt α Vinkel mellom kraft- og fiberretning d Forbinderens diameter i mm Hullkantfasthet for kryssfiner Karakteristisk hullkantfasthet for spiker med diameter < 8 mm og treskruer med diameter 6 mm i kryssfiner kan uavhengig av kraft-/ fiberretning settes til (det forutsettes at spikerens hodediameter er minst 2d): f h,k Karakteristisk hullkantfasthet i N/mm 2 ρ k Karakteristisk densitet for kryssfiner i kg/m 3. I kapasitetstabellene er det forutsatt at det benyttes kryssfiner med karakteristisk densitet ρ k 400 kg/m 3 d Forbinderens diameter i mm f h,k Karakteristisk hullkantfasthet i N/mm 2 d Forbinderens diameter i mm t Platetykkelsen i mm Hullkantfasthet for trefiberplater Karakteristisk hullkantfasthet for spiker med diameter < 8 mm og treskruer med diameter 6 mm i hard trefiberplate kan uavhengig av kraft-/fiberretning settes til (det forutsettes at spikerens hodediameter er minst 2d): f h,k Karakteristisk hullkantfasthet i N/mm 2 d Forbinderens diameter i mm t Platetykkelsen i mm Hullkantfasthet for stålplate Stålplater som inngår i en forbindelse dimensjoneres i henhold til gjeldende stålstandard. For valsede plater tynnere enn 4 mm (tynnplater) kan NS-EN eller NS 3472 benyttes. For tykkere plater kan NS-EN benyttes. Forenklet kan en stålplates hullkantfasthet settes til: Karakteristisk hullkantfasthet for bolter, dybler og treskruer med 6 < d < 30 mm i kryssfiner kan uavhengig av kraft-/fiberretning settes til: t d f y Stålplatens tykkelse i mm Forbinderens tverrmål (diameter) i mm Stålets flytegrense Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser 15

16 Det forutsettes at avstand til hullplatens belastede kant er minst 3d og ubelastet kant 1,5d. Innbyrdes avstand mellom forbinderne vil bli bestemt av minsteavstandene for trevirke, som er større enn for stål Forbinderens flytemoment Karakteristisk flytemoment for spiker med diameter < 8 mm og treskruer med diameter 6 mm: M y,rk fuk for rund spiker og treskruer for firkantspiker Karakteristisk flytemoment for forbinderen i Nmm Strekkfasthet til ståltråden som spikeren eller skruen er produsert av i N/mm 2. d Forbinderens diameter i mm. Se definisjon av d i kapitlet om det aktuelle forbindelsesmidlet. NB! For treskruer skal d ef benyttes. Karakteristisk flytemoment for bolter, stavdybler og spiker samt treskruer med diameter > 6 mm: M y,rk fu,k d Karakteristisk flytemoment for forbinderen i Nmm Karakteristisk strekkfasthet til forbinderen i N/mm 2 Forbinderens diameter i mm. Se definisjon av d i kapitlet om det aktuelle forbindelsesmidlet. NB! For treskruer skal d ef benyttes Kapasitet tre mot tre og platemateriale mot tre forbindelser Aktuelle bruddformer, se figur 2.3, for stavformede forbindere i tre mot tre og platemateriale mot tre forbindelser: Enkeltsnittet tre/platemateriale mot tre forbindelse Karakteristisk kapasitet pr forbinder: (a) (b) (c) (d) (e) (f) Dobbeltsnittet tre/platemateriale mot tre forbindelse Karakteristisk kapasitet pr. snitt pr. forbinder: (g) (h) (j) (k) 16 Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

17 Figur 2.3. Bruddformer for tre mot tre og platemateriale mot tre forbindelser. F v,rk t i f h,i,k d M y,rk β F ax,rk Karakteristisk kapasitet pr. snitt pr. forbinder Virke- eller platetykkelse i del i (1 eller 2) eller forbinderens forankringslengde i del i dersom den er mindre Karakteristisk hullkantfasthet for virkesdel i Forbinderens diameter. Se definisjon av d i kapitlet om det aktuelle forbindelsesmidlet. Merk: For treskruer skal d ef benyttes Karakteristisk flytemoment for forbinderen. Forholdet mellom tredelenes hullkantfasthet Karakteristisk uttrekkskapasitet for forbinderen Figur 2.4. "Rope effect". figur 2.4 gir dette en kraftkomponent R motsatt ytre kraft. I tillegg gir strekk i forbinderen en trykkraft F c mellom tredelene som gir friksjon R f. "Rope effect" i kapasitetsformlene består av leddet Formlene skiller seg fra K. W. Johansens klassiske formelverk, ved at økt kapasitet ved tverrbelastning på grunn av strekk i forbinderen er tatt med, den såkalte "Rope effect", se beskrivelsen under. Faktorene 1,05 og 1,15 i bruddform e, f, j, og k er en korreksjon av materialfaktoren for bruddformer der stålbrudd i forbinderen er dominerende (stål har lavere materialfaktor enn tre). Strekk i forbinderen "Rope effect" Når deformasjon oppstår i en tverrbelastet forbindelse med stavformede forbindelsesmidler, kan strekkrefter F t oppstå i forbinderen. Som vist i Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser der F ax,rk er den minste av forbinderens kapasitet ved aksialbelastning (minste av uttrekk og gjennomtrekking av hodet). Eurocode 5 gir begrensning i utnyttelse av "Rope effect". Bidraget kan ikke settes høyere enn følgende prosentdel av kapasitet beregnet etter Johansens del: - Runde spiker 15 % - Firkantspiker 25 % - Rillet og preget spiker 50 % - Treskruer 100 % - Bolter 25 % - Stavdybler 0 % 17

18 2.3.4 Kapasitet stål mot tre forbindelser Aktuelle bruddformer, se figur 2.5, for stavformede forbindere i stål mot tre forbindelser: En tynn stålplate har en tykkelse 0,5d (d er forbinderens diameter). En tykk stålplate har en tykkelse 1,0d (d er forbinderens diameter). I tillegg skal hulldiameter i stålplaten være 1,1d. Kapasitet for forbindelser med stålplater med tykkelse mellom tykk og tynn plate kan bestemmes ved lineær interpolasjon. Tynn stålplate i en enkeltsnittet forbindelse Karakteristisk kapasitet pr. forbinder: (a) (b) Tynn stålplate som ytterdel i en dobbeltsnittet forbindelse Karakteristisk kapasitet pr. snitt pr. forbinder: Tykk stålplate som ytterdel i en dobbeltsnittet forbindelse Karakteristisk kapasitet pr. snitt pr. forbinder: (f) (g) (h) (j) (k) Tykk stålplate i en enkeltsnittet forbindelse Karakteristisk kapasitet pr. forbinder: Stålplate, uansett tykkelse, som midtdel i en dobbeltsnittet forbindelse Karakteristisk kapasitet pr. snitt pr. forbinder: (c) (d) (e) F v,rk f h,k t 1 t 2 d M y,rk F ax,rk Karakteristisk kapasitet pr. snitt pr. forbinder Tredelens karakteristiske hullkantfasthet Den minste av ytterdelens tykkelse og forbinderens forankringslengde Tykkelsen av midtdelen Forbinderens diameter Karakteristisk flytemoment for forbinderen Karakteristisk uttrekkskapasitet for forbinderen Samme begrensninger i "Rope effect" som angitt for tre mot tre forbindelser gjelder. (l) (m) Figur 2.5. Bruddformer for stål mot tre forbindelser, tynne og tykke stålplater. 18 Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

19 2.3.5 Flersnittsforbindelser I flersnittsforbindelser kan kapasiteten for hvert snitt bestemmes ut fra antagelsen at hvert snitt er en del av en serie med 3-dels (dobbeltsnittet) forbindelser. For å kunne kombinere kapasiteten i de enkelte snitt i en flersnittsforbindelse, bør den dominerende bruddform for de aktuelle snitt samsvare med hverandre, og ikke bestå av en kombinasjon av bruddform (a), (b), (g) og (h) fra figur 2.3 eller bruddform (c), (f), og (j/l) fra figur 2.5 med de andre bruddformene. 2.4 Forbindelsesmidler i gruppe Eurocode 5 angir at det skal tas hensyn til at kapasiteten til en forbindelse som består av flere forbindere av samme type og dimensjon, kan være lavere enn summen av kapasitet for de enkelte forbinderne Forbindere på rekke Deformasjoner i virke og lasker og fare for oppsprekking i fiberretningen, gjør at alle forbinderne i en rekke ikke alltid kan utnyttes fullt ut: I en rekke med n forbindere i fiberretningen, beregnes forbindernes kapasitet i fiberretningen ut fra det effektive antall forbindere n ef : F v,ef,rk = n ef F v,rk F v,ef,rk n ef F v,rk Effektiv karakteristisk kapasitet for en rad forbindere i fiberretningen Det effektive antall forbindere i fiberrtningen Karakteristisk kapasitet i fiberretningen for den enkelte forbinder Effektivt antall forbindere n ef for spiker og treskruer med d 6mm: Figur 2.6. Eksempel på flersnittsforbindelse. Forbindelsens kapasitet kan bestemmes ut fra tre dobbeltsnittede forbindelser. t 1 settes lik tykkelsen av tynneste ytterdel i den dobbeltsnittede del som betraktes. Kapasitet til forbindelsens ytterdeler kan om ønskelig bestemmes ved enkeltsnittet betraktning. Kommentar: Eurocode 5 fraråder dermed at bruddformer som gir rent hullkantbrudd (ingen flyteledd i forbinderen) kombineres med bruddformer som gir flyteledd (stivhetsegenskapene kan være forskjellige). Eurocode 5 angir at flersnittsforbindelser bestemmes ved at hvert snitt betraktes som en del av en dobbeltsnittet forbindelse. Det er imidlertid en viss inkonsekvens ved at det vises til bruddformer for enkeltsnittede forbindelser (bruddform a og b i figur 2.3). Beregningsmessig oppdeling av forbindelsen i en serie snitt bør kun benyttes for forbindelser som er symmetriske. Usymmetriske flersnittsforbindelser kan dimensjoneres tilnærmet ved å anslå trykkfordeling mellom tre og forbinder. Forbinderen dimensjoneres for det maksimale momentet denne trykkfordelingen gir. Se H. J. Larsen/ H. Riberholt "Trækonstruktioner Forbindelser. Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser n er antall forbindere i en rekke i fiberretningen k ef er gitt i tabell 2.3 a 1 Tabell 2.3. k ef. er avstand mellom forbinderne i fiberretningen Avstand* k ef a 1 14d 1,0 a 1 = 10d 0,85 a 1 = 7d 0,7 *) mellomliggende verdier kan interpoleres Dersom forbinderne forskyves med minst 1d i forhold til systemlinjene, er det ikke nødvendig å regne med redusert antall forbindere. Effektivt antall forbindere n ef settes til n. Se figur 2.7. Figur 2.7. Forbindere (spiker eller treskruer med d 6mm) i fiberretningen. Forskyvning med 1d. 19

20 Effektivt antall forbindere n ef for bolter, stavdybler og treskruer med d > 6 mm: n Antall forbindere i en rekke i fiberretningen a 1 Avstand mellom forbinderne i fiberretningen d Forbinderens diameter For kraft vinkelrett på fiberretningen kan n ef settes til n. For mellomliggende vinkler 0 < d < 90 kan n ef bestemmes ved lineær interpolasjon. For skivekonstruksjoner gjelder spesielle regler, se Eurocode 5, kapittel Eksempel: 5 stavdybler i fiberretningen. Kraft er sammenfallende med fiberretningen (α = 0 ). Avstand mellom forbinderne i fiberretningen a 1 = 5d. n ef = 3,35 forbindere Figur 2.8. Sentrisk og eksentrisk påkjente grupper. Antar vi at kraften danner en vinkel på 30 med fiberretningen, får vi følgende n ef : Ved α = 90 kan vi regne med 5 forbindere i fiberretningen. Ved α = 0 kan vi regne med 3,35 forbindere i fiberretningen. Antar vi lineær sammenheng mellom 0 og 90 kan vi for α = 30 regne med 3,90 forbindere i fiberretningen Forbindere i gruppe Sentrisk belastede grupper En sentrisk belastet gruppe av forbindelsesmidler er vist i figur 2.8. Den ytre kraft angriper i gruppens tyngdepunkt. Eksentrisk belastning grupper med momentpåkjenning Eksentrisk belastede grupper påkjennes av en ytre kraftvirkning som ikke går gjennom tyngdepunktet av gruppen. Det oppstår dermed rotasjon i tillegg til deformasjon i kraftens retning, se figur 2.8. Dette er illustrert i figur 2.9 a, som viser enn statisk bestemt bjelke med skjøt. Momentpåkjenningen i skjøten kan beregnes direkte av likevektsligningene. Bjelken med tre opplegg i figur 2.9 b er en gang statisk ubestemt. Bjelkeskjøtens stivhet vil bli avgjørende for momentfordelingen, ikke bare for skjøten, men for hele konstruksjonen. En momentstiv utførelse vil gi større momentpåkjenninger i skjøten enn en myk forbindelse. Figur 2.9. a) Statisk bestemt. b) Statisk ubestemt. Bjelkens og skjøtens stivhet har betydning for kraftfordelingen. 20 Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser

21 I praksis er det som oftest vanskelig å utføre virkelig momentstive forbindelser med mekaniske forbindelsesmidler. Begrenset kjennskap til forbindelsens momentstivhet gjør det også vanskelig å utføre nøyaktige beregninger. I praksis gjøres det ofte forenklinger ved at det kun skilles mellom momentstive forbindelser og leddforbindelser. En forbindelse kan antas å være rotasjonsstiv dersom deformasjonen ikke har signifikant betydning for fordelingen av krefter og momenter i konstruksjonen. Ellers kan forbindelsen antas å være leddet. Det kan sees bort fra glidningene i forbindelsen ved styrkeberegningene, forutsatt at glidningene ikke har signifikant betydning for indre krefter og momenter. Skjøter (sammenskjøting av to deler, for eksempel skjøt i en gurt) i ramme- og gitterkonstruksjoner kan modelleres som rotasjonsstive, dersom rotasjonen ved belastning ikke har signifikant betydning for kreftene i delene som skjøtes. Dette kravet kan antas oppfylt dersom en av følgende forutsetninger er oppfylt: Skjøten har en kapasitet som minst svarer til 1,5 ganger kombinasjonen av ytre krefter (V og N) og moment (M). Skjøten har en kapasitet som minst svarer til kombinasjonen av ytre krefter (V og N) og moment (M). Trevirket skal ikke være utsatt for et moment som er større enn 0,3 ganger trevirkets momentkapasitet. Konstruksjonen skal være stabil, selv om alle slike forbindelser fungerter som ledd. Elastisk beregningsmodell Når de ytre krefter på en gruppe av forbindelsesmidler er kjent, finnes kraftfordelingen på forbinderne enklest ved en elastisk betraktning. Elastisk betraktning forutsetter at sammenhengen mellom forskyvning og kraft er proporsjonal helt opp til bruddlast. Dette gir regnemessig enkle forhold, men kan føre til at bare en eller noen få forbindere er fullt ut utnyttet ved den beregnede "bruddlasten". Figur 2.10 viser prinsipp for elastisk beregning. Gruppen av forbindere påvirkes av de ytre kreftene N, V og M. Kreftene gir et moment M T i gruppens tyngdepunkt T. Den ytre kraft V fordeles likt på samtlige forbindere. På forbinder nr.. i blir: (med samme retning som V) der n er antall forbindere i gruppen. Tilsvarende for N: (med samme retning som N) Størrelsen av komponenten fra momentet M T øker proporsjonalt med forbinderens avstand, r, fra Treteknisk håndbok nr. 3 Mekaniske treforbindelser Figur Elastisk beregning av forbindere i gruppe. tyngdepunktet. På forbinder nr. i kan komponenten beregnes av formelen: (med retning radien r i ) (i figur 2.10 er r 1 = 0) der r er avstand fra gruppens tyngdepunkt T til den enkelte forbinder. I figur 2.10 er det tegnet inn resulterende kraft på de enkelte forbindere. En vil ved kontroll av kapasiteten normalt søke etter den mest påkjente forbinder. For forbindere hvor kapasiteten varierer med vinkel mellom kraft- og fiberretning, kan likevel forbindere med lavere påkjenning bli dimensjonerende dersom vinkelen er mer ugunstig. Eksempel: Bjelkeskjøt med stållasker og bolter. Dimensjonering av forbindelsen vist i figur I snittflaten mellom de to bjelkedelene er momentet M = Nmm (strekk på underside av bjelken), normalkraften N = 5000 N (strekk) og skjærkraften V = 2000 N (retning slik at laskeplaten vil rotere med urviseren om den ble kappet i snittflaten). På venstre laskehalvdel blir momentet i tyngdepunktet av boltegruppen (avstand 150 mm fra skjøt). På høyre laskehalvdel får vi tilsvarende Begge laskehalvdeler bli belastet med N og V. På grunn av større moment på høyre laskehalvdel blir denne side dimensjonerende. Eksempelet fortsetter på neste side. 21