Adhesive Joints in Timber Engineering. Modelling and Testing of Fracture Properties

Abstract: Popular Abstract in Swedish Trälimfogar är en väsentlig del av modern träkonstruktionsteknik. För att höja förädlingsvärdet hos träråvaran, tillverkas idag flera olika sorters produkter vilka är beroende av limfogar. Exempel på sådana produkter är limträ och fanerträ (LVL). Ett annat exempel där limfogar används är vid inlimning av skruvar eller stänger för sammanfogning eller förstärkning av limträ. Förband av inlimmade skruvar är ett effektivt sätt att åstadkomma ett momentstyvt och hållfast förband utan att behöva använda stora stålbeslag. För att förstå och kunna modellera exempelvis limträbalkars mekaniska beteende, måste man även kunna beskriva limfogarnas inverkan. Även om limfogar ofta utgör en geometriskt liten del av en konstruktion är deras beteende ofta avgörande för hela konstruktionens bärförmåga. Avhandlingen behandlar experimentella och numeriska metoder för att beskriva trälimfogars mekaniska beteende. Speciell vikt har lagts vid limfogarnas brottmekaniska beteende. Med brottmekaniskt beteende menas det som händer i limfogen när limfogens lokala styrka har uppnåtts och en spricka utvecklats. Avhandlingen är en sammanläggningsavhandling och består av en inledande introduktion och sammanfattning samt sju artiklar. De sju artiklarna beskriver dels experimentella och dels numeriska undersökningar av trälimfogar. De experimentella metoderna omfattar studier av trälimfogars och inlimmade skruvars brottmekaniska beteende. De egenskaper som bestämts är styvhet, styrka, brottenergi samt spännings-förskjutnings kurvors utseende. Vid bestämning av spännings-förskjutningssambanden har särskild vikt lagts vid att registrera den nedåtgående delen efter maxspänning. Undersökningarna visar att trälimfogars beteende karakteriseras av en sådan nedåtgående del och att detta brottmjuknande kan mätas under stabila förhållanden. De numeriska undersökningarna syftar till att beskriva limfogens inverkan på konstruktionselements mekaniska respons. De konstruktionselement som har behandlats är fingerskarvar, limträbalkar och inlimmade skruvar. Resultaten av de numeriska studierna visar att limfogens inverkan kan vara avgörande för dessa konstruktionselements bärförmåga. Det visar sig också att inte bara fogens lokala styrka (hållfasthet) är en viktig parameter. I många fall är limfogens brottenergi och de ingående materialens styvheter de helt avgörande parametrarna.