Storlekseffekter för brottenergi vid dragspänning vinkelrätt mot fiberriktningen i björk

Sammanfattning

Vid många av dagens träkonstruktioner uppstår dragbelastningar vinkelrätt mot fiberriktningen. Detta utgör en betydande risk, både ekonomiskt och säkerhetsmässigt, eftersom brott i denna riktning kan innebära omfattande skador och i värsta fall dödliga utfall. Orsaken är träets markant lägre hållfasthet vinkelrätt mot fibrerna jämfört med parallellt med fibrerna. I dag används främst gran och furu inom byggindustrin. Detta är i sig positivt ur ett klimatperspektiv, då trä har förmågan att lagra koldioxid och därmed kan bidra till att minska de betydande koldioxidutsläppen från den globala byggsektorn. Samtidigt innebär ett skogsbruk dominerat av monokulturer en långsiktigt ohållbar utveckling, eftersom sådana skogar är mindre stabila och mer sårbara. Ökad biodiversitet i skogsbruket betraktas därför som ett centralt steg framåt. Studier pekar på att björk har positiva effekter på biodiversiteten i det svenska skogsförrådet, samtidigt som dess antal förväntas öka. Dessutom har lövträslaget björk visat sig vara konkurrenskraftigt som konstruktionsmaterial, bland annat vad gäller belastningar vinkelrätt mot fiberriktningen. I detta examensarbete undersöktes 36 provkroppar av både björk och gran i tre olika dimensioner och insamlad data möjliggör analys av brottenergin för samtliga provserier. De experimentella testerna utfördes enligt Nordtestmetoden, en nordisk standard för trepunktsböjprov. De experimentella resultaten visade ingen tydlig storlekseffekt för björk. Provkroppar av björk uppvisade dessutom avsevärt högre brottenergivärden jämfört med gran, i genomsnitt cirka tre gånger högre. Båda arterna uppvisade en ökad maximal lastbärande kapacitet med ökande provkroppsdimensioner, även om den relativa procentuella ökningen minskade vid varje ökning av dimensionsstorleken. Björk visade dessutom en något högre andel stabila brottförlopp; dock krävs ett större datamaterial för att kunna dra mer definitiva slutsatser. Följaktligen rekommenderas utökat experimentella studier för att stärka den statistiska tillförlitligheten i dessa resultat.