Skip to main content

LUP Student Papers

LUND UNIVERSITY LIBRARIES

Björkbalkar med urtag vid upplag – Numerisk och experimentell analys

Olofsson, Axel LU and Persson, Hugo LU (2026) In TVSM-5000 VSMM01 20261
Structural Mechanics
Department of Construction Sciences
Abstract (Swedish)
Björk är ett träslag som trots sina goda mekaniska egenskaper, inte används i speciellt stor utsträckning för bärande konstruktioner. En av anledningarna är bristande kunskap inom träslagets beteende vid brott, vilket har lett till att dimensioneringen av björkkonstruktioner är komplicerad och regelverk är svåra att följa. I detta examensarbete har björkens brottegenskaper undersökts närmare, huvudsakligen med fokus på balkar med urtag vid upplag. Arbetet har innefattat både numerisk analys och experimentella försök. Flera olika beräkningsmetoder har använts och jämförts mot varandra. Medelspännings- och initiala sprick-metoden är två tillämpade metoder som är baserade på brottmekanik och finita elementberäkningar. Dessutom har... (More)
Björk är ett träslag som trots sina goda mekaniska egenskaper, inte används i speciellt stor utsträckning för bärande konstruktioner. En av anledningarna är bristande kunskap inom träslagets beteende vid brott, vilket har lett till att dimensioneringen av björkkonstruktioner är komplicerad och regelverk är svåra att följa. I detta examensarbete har björkens brottegenskaper undersökts närmare, huvudsakligen med fokus på balkar med urtag vid upplag. Arbetet har innefattat både numerisk analys och experimentella försök. Flera olika beräkningsmetoder har använts och jämförts mot varandra. Medelspännings- och initiala sprick-metoden är två tillämpade metoder som är baserade på brottmekanik och finita elementberäkningar. Dessutom har handberäkningsmetoder såsom Gustafssons metod använts. De teoretiskt framräknade resultaten har jämförts med praktiska provningsresultat erhållna från trepunktsböjning av balkar med urtag. För att kunna värdera och jämföra resultat har beräkning och provning utförts för både björk och gran. Fyra olika balkhöjder (25, 50, 100 och 200 mm) har undersökts med syftet att göra analysen bredare samt försöka fånga upp fenomenet storlekseffekt. För gran har samtliga fyra balkhöjder provats experimentellt medan för björk har, på grund av begränsning av material, endast de två minsta balkhöjderna provats. Dock har det genomförts teoretiska beräkningar på alla fyra balkhöjder, både för gran och björk. Undersökningen visar att balkar av björk har en betydligt högre bärförmåga än motsvarande balkar av gran, för den aktuella tillämpningen. Både modellering, beräkning samt experimentella resultat tyder på att björkbalkarnas kapacitet är cirka dubbelt så stor. Fenomenet storlekseffekt konstateras där beräkningsmetodernas förmåga att ta hänsyn till effekten utvärderas. Slutligen undersöks gällande regelverk Eurokod 5, med avseende på dimensionering av balkar med urtag. Analys av reglerna visar att vid tillämpning på björk underskattas bärförmågan och därmed skulle en justering av dimensioneringsreglerna behöva göras. Ett alternativ till justering är att korrigera faktorn kn. Det råder dock viss osäkerhet kring hur korrigeringen bör göras. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Träslaget björk används, trots sina goda egenskaper, sällan i bärande konstruktioner. En av anledningarna är att dagens dimensioneringsregler är begränsande och denna begränsning beror till stor del på bristfälliga kunskaper om träslaget. Genom att undersöka och analysera björk mer ingående kan dimensioneringsreglerna anpassas. En anpassning av reglerna skulle innebära ett bättre materialutnyttjande samt i sin tur en ökad användning av björk. En ökad användning av björk har flera fördelar, både ur ett ekonomiskt perspektiv men även ur hållbarhetssynpunkt.
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Olofsson, Axel LU and Persson, Hugo LU
supervisor
organization
alternative title
Birch beams with a notch at the support - Numerical and experimental analysis
course
VSMM01 20261
year
type
H3 - Professional qualifications (4 Years - )
subject
keywords
Björk, urtag, brottmekanik, brottenergi
publication/series
TVSM-5000
report number
TVSM-5287
ISSN
0281-6679
language
Swedish
id
9239238
alternative location
http://www.byggmek.lth.se/english/publications/tvsm-5000-present-2014/
date added to LUP
2026-06-16 15:01:52
date last changed
2026-06-16 15:01:52
@misc{9239238,
  abstract     = {{Björk är ett träslag som trots sina goda mekaniska egenskaper, inte används i speciellt stor utsträckning för bärande konstruktioner. En av anledningarna är bristande kunskap inom träslagets beteende vid brott, vilket har lett till att dimensioneringen av björkkonstruktioner är komplicerad och regelverk är svåra att följa. I detta examensarbete har björkens brottegenskaper undersökts närmare, huvudsakligen med fokus på balkar med urtag vid upplag. Arbetet har innefattat både numerisk analys och experimentella försök. Flera olika beräkningsmetoder har använts och jämförts mot varandra. Medelspännings- och initiala sprick-metoden är två tillämpade metoder som är baserade på brottmekanik och finita elementberäkningar. Dessutom har handberäkningsmetoder såsom Gustafssons metod använts. De teoretiskt framräknade resultaten har jämförts med praktiska provningsresultat erhållna från trepunktsböjning av balkar med urtag. För att kunna värdera och jämföra resultat har beräkning och provning utförts för både björk och gran. Fyra olika balkhöjder (25, 50, 100 och 200 mm) har undersökts med syftet att göra analysen bredare samt försöka fånga upp fenomenet storlekseffekt. För gran har samtliga fyra balkhöjder provats experimentellt medan för björk har, på grund av begränsning av material, endast de två minsta balkhöjderna provats. Dock har det genomförts teoretiska beräkningar på alla fyra balkhöjder, både för gran och björk. Undersökningen visar att balkar av björk har en betydligt högre bärförmåga än motsvarande balkar av gran, för den aktuella tillämpningen. Både modellering, beräkning samt experimentella resultat tyder på att björkbalkarnas kapacitet är cirka dubbelt så stor. Fenomenet storlekseffekt konstateras där beräkningsmetodernas förmåga att ta hänsyn till effekten utvärderas. Slutligen undersöks gällande regelverk Eurokod 5, med avseende på dimensionering av balkar med urtag. Analys av reglerna visar att vid tillämpning på björk underskattas bärförmågan och därmed skulle en justering av dimensioneringsreglerna behöva göras. Ett alternativ till justering är att korrigera faktorn kn. Det råder dock viss osäkerhet kring hur korrigeringen bör göras.}},
  author       = {{Olofsson, Axel and Persson, Hugo}},
  issn         = {{0281-6679}},
  language     = {{swe}},
  note         = {{Student Paper}},
  series       = {{TVSM-5000}},
  title        = {{Björkbalkar med urtag vid upplag – Numerisk och experimentell analys}},
  year         = {{2026}},
}