Evaluering av testmetode for verifisering av skjærstivhet i CLT-bjelker lastet i planet

Abstract

Denne oppgaven omhandler gjennomføring og evaluering av en firepunkts bøyetest for bjelker av krysslimt massivtre (CLT). For CLT er skjærstivheten ut av planet vel dokumentert, men det er derimot uenigheter rundt oppførselen og stivheten i planet. Det forskes stadig på nye måter å verifisere skjærstivheten i hele elementer. NS-EN 16351 (2015) som setter krav til testprosedyrer for verifisering av egenskaper i CLT, henviser til NS-EN 408 (2010) i tilfeller der krav eller metoder ikke er tilstrekkelig spesifisert. Som et bidrag til kunnskapen og forskningen på området, er det utført en serie eksperimentelle forsøk etter kravene i ”Shear stiffness for cross laminated timber in plane bending test” i NS-EN 16351, der hensikten med studien er å finne ut hvorvidt ”Shear field test method” i NS-EN 408 er egnet til å bestemme skjærstivheten i CLT-bjelker. Hovedproblemstillingen i denne oppgaven er: Hvor velegnet er ”shear field test method” i NS-EN 408 til å verifisere skjærstivheten i CLT-bjelker testet etter metoden ”Shear stiffness for cross laminated timber in plane bending test”NS-EN 16351? Resultatene fra gjennomførte forsøk danner oppgavens empiri, som sammen med en helhetlig vurdering og opparbeidet teori, danner grunnlag for å besvare problemstillingen. Det er benyttet kameramålinger til å fange opp deformasjoner i et definert skjærfelt i tverrsnittet. Arbeidet med å analysere resultatene har vært omfattende, men har samtidig gitt et godt grunnlag for å kunne evaluere testmetoden. Av målingene viser det seg at oppførselen i yttersjiktet til CLT-bjelkene ikke representerer rene skjærdeformasjoner alene, og at det er manglende korrelasjon mellom prøvene. Med dette har studien ført til følgende konklusjon; ” Shear field test method” i NS-EN 408 er uegnet til å verifisere skjærstivheten i CLT- bjelkene testet etter ”Shear stiffness for cross laminated timber in plane bending test” i NS- EN 16351. Resultatene gir også grunnlag for å anta at det i alle tilfeller vil være vanskelig å verifisere skjærstivheten i CLT-bjelker ved bruk av denne testmetodikken.

The scope of this thesis is to evaluate a four-point bending test for cross laminated timber (CLT) beams. For CLT loaded out of plane, the characteristic values are well agreed, but it is however disagreements about behavior and stiffness in the plane. Research continues on ways to verify the shear stiffness of entire elements. NS-EN 16351(2015), which specifies test procedures for verification of properties in CLT, referring to NS-EN 408(2010) in cases where the claim or methods are not sufficiently specified. As a contribution to the knowledge and research in the field, it conducted a series of experimental trials for the requirements of "Shear stiffness for cross laminated timber in plane bending test" in NS-EN 16351, where the purpose of the study is to determine whether "Shear field test method "in NS-EN 408 may be used to determine the shear stiffness of the CLT-beams. The main question in this thesis is: How suitable is "shear field test method" in NS-EN 408 for verifying the shear stiffness of CLT-beams tested with the load configuration "Shear stiffness for cross laminated timber in plane bending test" in NS-EN 16351 ? The results from completed trials form the thesis of empiricism, which together with a comprehensive assessment and gained theory, form the basis for resolving the problem. It's used camera measurements to capture deformations in a defined shear field in the cross section. The work of analyzing the results has been extensive, but has also provided a good basis to evaluate the test method. The measurements show that the behavior of the outer layer of the CLT-beams does not represent pure shear deformations alone, and that there is not much correlation between samples. The study has resulted in the following conclusion; " Shear field test method " in NS-EN 408 is not suitable to measure the shear stiffness of CLT-beams tested according to " Shear stiffness for cross laminated timber in plane bending test " in NS-EN 16351. The results also indicate the difficulties of measuring the shear stiffness of the CLT-beams in all cases where this test method is used.