Trä är ett material som har stora fuktrörelser vilket man ska beakta vid dimensionering av förband. Fuktrörelser uppkommer dels när trämaterialet för första gången torkar, dels vid varierande fuktförhållanden under året. Stora förband innehåller ofta ståldelar vars dimensioner inte påverkas av fuktvariationer. Ett dåligt utformat förband kan därför förorsaka stora spänningar i trämaterialet. Eftersom draghållfastheten vinkelrätt mot fiberriktningen är relativt låg, kan virket spricka vid uttorkning.
De gängse dimensioneringsmetoderna beaktar inte detta. Modifikationsfaktorerna kdef och kmod, se avsnitt 6.2.2 och avsnitt 2.3.2, tar i beaktande att hållfastheten blir sämre och deformationen större när fuktkvoten ökar. På motsvarande sätt förutspår de större hållfasthet när fuktkvoten minskar. Risken för sprickbildning på grund av förhindrade fuktrörelser ska hanteras på ett annat sätt. I allmänhet är det ändå mycket svårt att kvantifiera de tvångsspänningar som leder till sprickbildning. Därför är det ytterst viktigt att förbandets geometriska utformning och delarnas samverkan studeras grundligt.
Som ett exempel kan vi betrakta hur en limträbalk krymper och sväller. Den totala förändringen är:
14.1 \({\it \Delta} x = {\it \Delta} {\rm FK} \cdot \alpha \cdot x\)
där:
| Δx | är dimensionsförändringen, till exempel i mm. |
| ΔFK | är förändringen av fuktkvoten i procent. |
| α | är expansionskoefficienten. |
| x | är initialmåttet i mm. |
Typiska värden för expansionskoefficienten är ungefär α = 0,0001 parallellt med fiberriktningen och α = 0,002 vinkelrätt mot fiberriktningen, se exempel i figur 14.3.
De största fuktrörelserna sker sålunda vinkelrätt mot fiberriktningen, vilket också är riktningen med lägsta hållfasthet. Därför bör man alltid undvika förband som förorsakar tvångsspänningar vinkelrätt mot fiberriktningen. Ett exempel på hur man kan undvika dessa visas i figur 14.4.
Figur 14.3 Limträbalkens krympning vid torkning.
FK = fuktkvot.
Gislavedsbron
Figur 14.4 a) Förband där fuktrörelser vinkelrätt mot fiberriktningen förorsakar tvångsspänningar i den övre balken.
b) Det här förbandet tillåter fuktrörelser vinkelrätt mot fiberriktningen.
