Tillæg 1 til SBI-anvisning 194, 3. udgave: Trækonstruktioner Forbindelser 1. udgave, 2005
Tillæg 1 til SBI-anvisning 194, 3. udgave: Trækonstruktioner Forbindelser H. J. Larsen SBi Statens Byggeforskningsinstitut 2005
Titel Tillæg 1 til SBI-anvisning 194, 3. udgave: Trækonstruktioner - Forbindelser Udgave 1. udgave Udgivelsesår 2005 Forfatter H. J. Larsen Sprog Dansk Sidetal 15 Emneord Trækonstruktioner, bygningskonstruktioner, konstruktionsberegning, materialer, styrke, brand ISBN 87-563-1218-0 Pris Illustrationer Omslagsillustration Tryk Udgiver Kr. 50,00 inkl. 25 pct. moms Anvisning med Tillæg 1: Kr. 225,00 inkl. 25 pct. moms Sabine Skovfoged Østergaard. Bo Amstrup Vestergaard Salogruppen A/S Statens Byggeforskningsinstitut, Dr. Neergaards Vej 15, DK-2970 Hørsholm E-post sbi@sbi.dk www.sbi.dk Eftertryk i uddrag tilladt, men kun med kildeangivelsen: Tillæg 1 til SBI-anvisning 194, 3. udgave: Trækonstruktioner. Forbindelser. (2005) E-bog ISBN 97-563-1264-4 Pris: Kr. 37,50 inkl. 25 pct. moms
Forord Dette tillæg til SBI-anvisning 194: Trækonstruktioner. Forbindelser er primært udarbejdet som følge af ændringerne i Norm for trækonstruktioner (DS 413) siden udgivelsen af anvisningen i 1999. Endvidere indeholder tillægget et afsnit om nye skruetyper og deres konstruktive anvendelse. Endelig er en række mindre fejl rettet. Ved rettelse er teksten omkring rettelsen gentaget og det rettede angivet med fed. Dette gælder også i figurerne. Ved erstatning udgår tekst, der erstattes af det angivne. Ved tilføjelse bevares den eksisterende tekst. Referencer til SBI-anvisning 193: Trækonstruktioner. Beregninger (5. udgave) er ikke søgt opdateret til SBi-anvisning 210: Trækonstruktioner. Beregninger (6. udgave) fra 2005. Lektor Søren Traberg, BYG DTU, takkes for forslag til rettelser og forbedringer. Statens Byggeforskningsinstitut, december 2004 Afdelingen for Byggeteknik og Design Jørgen Munch-Andersen Konstitueret forskningschef
Side 19-20. Tilføjelse 1.5. Skrueforbindelser Sidst i afsnittet tilføjes: Der er i de senere år kommet en række nye skruetyper på markedet, herunder lange, slanke skruer, op til 300 mm lange. Eksempler er vist i figur A. Skruerne er normalt af specialstål og har stor udtræksstyrke, også i endetræ under vinkler ned til 45º med fiberretningen, og giver en række nye muligheder for enkle forbindelser, se figur B og C. Figur A. Nye skruetyper. Øverst to BMF-beslagskruer, derefter en NKT-Spunskrue og nederst en SFS dobbeltgevindskrue, type WT. Vedr. dimensioner henvises til leverandørernes oplysninger. Beslagskruer er beregnet til fastgørelse af stålbeslag, hvor det korte skaft under hovedet sikrer anlæg mellem skrue og beslag. Spunskruer er beregnet til forbindelser træ mod træ. Brugen af de lange dobbeltgevindskruer er illustreret i figur B og C.
a) b) c) Figur B. Anvendelse af lange højstyrke-skruer med dobbeltgevind. Gevindet i den befæstede del betyder blandt andet at gennemtrækningsstyrken af hovedet ikke bliver afgørende. a) Forankring af ås. b) Ophængning af bjælkeende i tværbjælke. c) Overlapningsstød.
a) b) Figur C. Forstærkning af bjælke a) med udskæring ved vederlag, og b) af bjælke med hul.
Side 24. Rettelse Tabel 1.2 rettes til: Tabel 1.2. Minimumskrav til korrosionsbeskyttelse i henhold til Trænormen. Anvendelsesklasse 1 2 3) 3 Søm og skruer med d 4 mm Ingen Fe/Zn12c 1) Fe/Zn25c 2) Søm, bolte, dorne og Ingen Ingen Fe/Zn25c 2) skruer med d > 4 mm Klammer Fe/Zn12c 1) Fe/Zn12c 1) Rustfrit stål Tandplader og stålplader op til 3 Fe/Zn12c 1) Fe/Zn12c 1) Rustfrit stål mm Stålplader fra 3-5 mm Ingen Fe/Zn12c 1) Fe/Zn25c 2) Stålplader over 5 mm Ingen Ingen Fe/Zn25c 2) 1) Hvis der anvendes varmforzinkning, erstattes Fe/Zn12c af Zn275 og Fe/Zn25c af Zn350. 2) For særligt korroderende omgivelser skal anvendes Fe/Zn40, varmforzinkning (mindst Zn 350) eller rustfrit stål. 3) Hensynet til konstruktionernes udseende kan stille strengere krav til korrosionsbeskyttelse, især i anvendelsesklasse 2. Side 25. Rettelse Første 3 linier rettes til: elektrolytisk forzinkning (Fe/Zn) beskrevet i overensstemmelse med [DS/ EN 12329, 2000] og for varmeforzinkning (Zn) efter [DS/EN 10147,2001]. Andre belægninger af tilsvarende holdbarhed kan også anvendes.
Side 31. Erstatning. Figur 2.5 erstattes af: Elementartilfælde 1 Elementartilfælde 2 F y d Geometri F y d e t x e z t F y d f h d f h Last df h F y F y Forskydningskraft F y M max <M y x x Moment M y Figur 2.5. Dorn belastet med kraften F y i afstanden e uden for overfladen. Til venstre er vist elementartilfælde 1 (uden flydning i dornen), til højre elementartilfælde 2 (med et flydeled i dornen). Side 34. Rettelse. Formel (2.14) rettes til (t 2 rettes til t 1 2 ): Fy = È 2 2 ( t - y) + t - ( t - y 1 2 2 ) d f ÎÍ 1 1 h, 1 (2.14) Side 38. Rettelse. Teksten inden formel (2.27) rettes til: For brudform I a-c, se figur 2.4, bliver den regningsmæssige bæreevne, F d, således: Side 40. Rettelse. Note under tabel 2.1 rettes til: For konstruktioner i høj sikkerhedsklasse skal værdierne divideres med 1,1. For konstruktioner i lav sikkerhedsklasse må værdierne divideres med 0,9. 10
Side 43. Erstatning. Normmæssig bæreevne Første afsnit ændres til: Som begrundet i afsnit 2.3 skal de teoretiske værdier for brudform III multipliceres med faktoren γ m,træ / ( γ m,stål kmod ) for at få de korrekte regningsmæssige værdier, når man benytter formel (2.27), der formelt kun gælder for brudtype I. Faktoren afhænger altså af lastvarigheden og bliver 1,13 for Ø-last, 1,25 for K-last og 1,32 for M-last. De teoretiske værdier for k søm skal øges med faktoren og bliver da 115 154. Trænormen angiver en noget højere værdi, nemlig k søm = 170 for alle trækvaliteter. Side 62. Rettelse. Figur 3.10 rettes til (t 2 længst til højre rettes til b): a) b) 0,5 E 1 t 1 Armering l E 2 t 2 a 1 a 1 a 3 a 3 a 4 a 2 a 4 a 2 t 2 b Figur 3.10. Armerede forbindelser. Trædelene er trukket lidt fra hinanden, og armeringen er vist punkteret eller rastreret. a) Last parallelt med fibrene. b) Last vinkelret på fibrene. Brud vil ske ved den krøllede linje. 11
Side 64. Rettelse. Figur 4.1 rettes til (kurve for d = 20 mm flyttet, y-akse ændret til k a ): 1,0 0,8 0,6 0,4 d = 12 mm d = 16 mm d = 20 mm 0,2 0 0 15 30 45 60 75 90 α Figur 4.1. Variationer af hulrandsstyrker med vinklen α mellem kraft- og fiberretning. Side 64. Rettelse. I formel 4.4b rettes: (kun for 1-snitsforbindelser) til (kun for 2-snitsforbindelser). Side 67. Rettelse. I formel 4.5b rettes: (kun for 1-snitsforbindelser) til (kun for 2-snitsforbindelser). 12
Side 74-76. Erstatning. Bolteantallets indflydelse Hele afsnittet inklusiv figur 4.4 erstattes af: Trænormen har hidtil tilladt, at der for både bolte og dorne regnes med den fulde bæreevne uanset antallet af rækker og antallet efter hinanden i en række. Mange undersøgelser se [Jorissen, 1998] viser dog, at denne antagelse kan være endog meget på den usikre side, især for stive bolte. Som følge af slip i hullerne vil lasten i begyndelsen fordele sig meget uens over boltene, og der er risiko for, at der sker et "lynlås"-brud ofte i form af flækning inden deformationerne bliver så store, at den forudsatte brudform kan optræde. Ved mange bolte efter hinanden er der også risiko for at gruppen af bolte trækkes ud som en helhed. På baggrund af en række problemer med trækonstruktioner i udlandet som følge af manglende hensyntagen til disse effekter er der ved en revision af Trænormen i slutningen af 2004 indført krav om, at der for en række af bolte i fiberretningen og belastet i denne retning skal regnes med et effektivt antal bolte, n ef, hvor n ef = Ï Ô Min Ì n Ó Ô n a 4 13 d 0, 9 1 (4.7) Her er: n a 1 d antal bolte (>1) i rækken parallelt med fibrene den indbyrdes afstand i fiberretningen boltediameteren. n ef efter (4.7) er angivet i nedenstående tabel A, som erstatter figur 4.4. For kraft vinkelret på fibrene er det effektive antal bolte lig med summen af bolte i forbindelsen. n ef = n (4.8) For en kraft under en vinkel mellem 0 og 90 med fibrene kan der interpoleres lineært mellem udtrykkene for n ef. For dorne (og søm) er det effektive antal som følge af den gode pasning mellem dorn og hul lig med summen af dorne i forbindelsen. 13
Tabel A. n ef i afhængighed af a 1 /d og n efter (4.7). n a 1 /d 4 5 7 10 13 2 1,39 1,47 1,60 1,75 1,87 3 2,00 2,12 2,30 2,52 2,69 4 2,59 2,74 2,98 3,26 3,48 5 3,17 3,35 3,65 3,99 4,26 6 3,74 3,95 4,30 4,70 5,02 7 4,29 4,54 4,94 5,40 5,76 8 4,84 5,12 5,57 6,09 6,50 9 5,38 5,69 6,19 6,77 7,22 10 5,92 6,26 6,80 7,44 7,94 Side 79. Rettelse. For 2-snitsforbindelser med mellemliggende knudeplade bliver faktoren f h,2 /(f h,1 +f h,2 ) i bæreevneudtrykket (2.21) ca. 0,9, dvs. i forhold til det sædvanlige tilfælde med f h,1 = f h,2 øges bæreevnen med faktoren 0, 9 / 0, 5 = 1,35. For 1-snits- eller 2-snitsforbindelser med knudeplader uden på et mellemstykke af træ er det muligt at få en simpel tilnærmelse for bæreevnen. Kraften mellem de to dele vil nemlig komme til at ligge ret nær skillefladen (y = 0 i figur 2.8), idet de almindeligt anvendte pladetykkelser ikke kan give så stort moment, at der sker nogen væsentlig flytning af resultanten. Træet vil derfor blive påvirket på samme måde som i en symmetrisk træforbindelse, og bæreevnen kan findes af formlerne (4.4a)-(4.4e), idet man sætter t 1 lig t 2 lig trædelens tykkelse. Normmæssig bæreevne For mellemstykker af stål angiver Trænormen, at man kan anvende formlerne (4.5a)-(4.5e), idet bæreevnen efter formel (4.5e) multipliceres med 1,25, mens formel (4.5b) udgår (den svarer til, at bolten trækkes gennem midterstykket). Trænormens styrkeforøgelse er altså lidt mindre end den teoretiske. Side 85. Tilføjelse. Til formel (5.1) tilføjes: t indsættes i mm og f y i MPa 14
Side 86. Tilføjelse. Til formel (5.2) tilføjes: f y indsættes i MPa og d i mm. Side 87. Tilføjelse. Normmæssig bæreevne Sidst i afsnittet tilføjes: Undersøgelser på Dansk Teknologisk Institut har vist, at det i hvert fald for NKT Spunskruer er på den sikre side at anvende Trænormens regler, men i øvrigt henvises til leverandørernes oplysninger. Side 103. Rettelse. I tabelhoved til tabel 7.4 rettes: F tv,d til F tv,d i kn. Side 136. Tilføjelse. Litteratur DS/EN 2) 12329, 2000. Korrosionsbeskyttelse af metaller Elektrolytisk udfældede zinkbelægninger med yderligere behandling på jern eller stål. Side 136. Rettelse. DS/EN 2) 10147, 2001. Kontinuert varmforzinkede tyndplader og bånd af konstruktionsstål. Tekniske leveringsbetingelser. 15