Beregn på sammensatt stolpe

[Karl_Pedal]

Hvordan beregner man på knekk for en hul stolpe? Forutsetninger: Stolpen er satt sammen av fire stående trelekter av vilkårlig dimensjon som er skrulimmet langs hele fugen. Lektene er avstivet med kortlinger i hver retning (y- og z-retning) på regelmessig avstand for å redusere tendensen til utbøyning.

 

[huggan]

Man regner på samme måte, bare at treghetsmomentet blir annerledes.

 

[Karl_Pedal]

Er det på samme måte som en firkantstang sammenlignet med et firkantrør? Regner man med at fugene er like sterke som resten av materialet?

 

[Karl_Pedal]

...eller tar man verdiene for en stolpe med samme yttermål som den hule stolpen minus verdiene for en stolpe med samme yttermål som hullet på innsiden?

 

[huggan]

Å regne på skjøter er mer avansert enn hva jeg kan, så enten får vi anta at disse har minst samme styrkeverdier som øvrig virke. Å gjøre som du beskriver i innlegg 4 fungerer utmerket.

Et problem med denne fremgangsmåten er at man hele tiden får knekkingen på tvers av fiberretningen, hvilket gir en mye lavere styrke.

Hvorfor vil du gjøre på denne måten?

 

[tobbbias]

Har du noen bilde på hvordan du mener. Forstår ikke helt hva du mener med forstyrrende kortlinger. Rent generelt får du selvfølgelig en mye sterkere søyle jo større ytterdimensjoner du kan lage på søylen.
Vet ikke hvordan man regner eller forholder seg til fuger på trmtrl. Men det er neppe dårlig hvis du skruelim.

 

[Karl_Pedal]

Å regne på fuger er mer avansert enn hva jeg kan, så enten må vi anta at disse har minst samme fasthetsverdier som øvrig trevirke. Å gjøre som du beskriver i innlegg 4 fungerer utmerket.

Et problem med denne fremgangsmåten er at man hele tiden får knekkingen tvers fiberretningen, hvilket gir en mye lavere fasthet.

Hvorfor vil du gjøre på denne måten?

Er ikke helt med på hvorfor knekkretningen blir annerledes med sammensatt stolpe enn med solid. Trykket er i fiberretningen i begge tilfeller. Årsaken til at jeg spør er at vi har en eksisterende hul søyle og jeg vil regne ut omtrent hvilken solid dimensjon dette tilsvarer, ettersom det finnes en gammel K-tegning hvor det er angitt en solid dimensjon (som noen åpenbart har avveket fra under bygging). Nedenfor er en skisse som viser sammensetningen samt også viser hvordan kortlingene sitter (men det burde nok stå x og z i stedet hvis det skal være helt riktig, jeg skylder på gløggen).

 

[huggan]

Har du last kun ovenfra så påvirkes ikke knekkingen av fiberretning, derimot hvis du også har laster fra siden blir det verre men det har du kanskje ikke.

 

[Karl_Pedal]

Det er kun i lengderetningen som det er last

 

[Karl_Pedal]

Nå har jeg fått gravd frem en gammel Hållf-formelsamlingen og tyngdepunktets treghetsmoment for tykke veggrør er faktisk ytre stolpe minus indre stolpe. For tynnveggrør var det annerledes, men det er jo ikke tilfelle her.

 

[tobbbias]

Ok, takk for bildet. Det var sånn som jeg trodde. Om du er bekymret for lasten så legg til flere stolper på utsiden av røret ditt fra et styrkesynspunkt vil det jo ikke bli verre. Nå tenker jeg hovedsakelig på om det i tegningen din står at den skal være solid med siden L og de gjorde den hul med siden L. Er den derimot hul men litt større enn siden L så ville jeg ikke ha vært særlig bekymret. Den blir sterkere med siden L i kvadrat så det er nok å øke siden L med roten av 2, dvs. 41 prosent, for å få en dobbelt så sterk stolpe (i den knekriktningen).

Håper du har blitt noe klokere. God fortsettelse

 

[Karl_Pedal]

Jeg har ikke hatt tid til å måle den ordentlig ennå, men hvis jeg kommer frem til at den er for svak, holder det da med å legge på tykkere materiale uten at det hviler på platen og ligger inntil takbjelken? Risiko for utbøyning på de gjenværende centimeterne bør jo være ubetydelig. Fra et dimensjoneringssynspunkt bør utbøyning skje på den forsterkede stolpen lenge før makstrykk oppstår på de uforsterkede centimeterne. Eller tenker jeg feil her?

 

[huggan]

Du tenker riktig.

 

[heimlaga]

Nå har jeg fått gravd fram en gammel Hållf-formelsamling, og tverrsnittets treghetsmoment for tykkveggede firkantrør er helt riktig tilsvarende ytre stolpe minus indre stolpe. For tynnveggede rør var det annerledes, men det er jo ikke tilfelle her.

Sånn kan du regne i dette tilfellet også, men jeg ville holde utnyttelsesgraden veldig lav for å kompensere for at sammenføyningene er svakere enn helt tre.
Jeg er ikke så erfaren konstruktør at jeg tør å si hvor stor ekstra sikkerhetsmargin du trenger, men jeg ville gjette på en utnyttelsesgrad rundt 50% av tillatt last på et homogent rørformet tverrsnitt.

 

[Karl_Pedal]

Nå har jeg sjekket og eksisterende stolpe er for svak. Da kommer oppfølgingsspørsmålet: Hvilket tre- eller plate-materiale har de beste egenskapene for komplettering uten å bygge på for mye?