Knutpunkterna har stor betydelse för utseendet och upplevelsen av konstruktionen. Det är naturligt att arkitekt och konstruktör arbetar tillsammans för att finna lösningar som tillgodoser samtliga krav som ställs på ett väl fungerande förband.
Utformningen av förbanden beror av tillgängliga tillverknings- och montagemetoder, krav på brandskydd samt på behov av lastkapacitet.
Normalt tillverkas som längst 30 m långt limträ vilket också kan anses som det längsta som är lämpligt att transportera på våra vägar. Om konstruktionen också är böjd eller vinklad, som på bågar och ramar, är transporthöjden ett problem. Riktigt stora konstruktioner måste därför tillverkas i delar som sätts samman på byggplatsen. Monteringsfogen ska då vara så enkel och lättmonterad som möjligt.
Bild 1. Bro i Vierendeelkonstruktion, Murau, Schweiz. Konstruktör: J. Conzett. Fotograf: Sture Samuelsson.
Bild 2. Dragstag i bro i Murau, Schweiz. Konstruktör: J. Conzett.
Fotograf: Sture Samuelsson.
Det är viktigt att skarvarna läggs på ställen där krafterna är små och förutsägbara. Så kallade "Gerber"-system kan användas för balkar upplagda på flera stöd vilket till exempel normalt är fallet för åsar. Skarvarna läggs då där momenten vid kontinuerlig uppläggning skulle ha varit nära noll och de utförs som leder. Därmed blir momenten noll i skarvarna och förbanden kan förenklas och samtidigt fungera som monteringsfogar.
Bild 3. Gerberfog för åsar (Bild STEP). Foto: Sture Samuelsson.
I en sammansatt konstruktion är förbandens huvuduppgift att överföra krafter mellan de olika stängerna – pelarna, balkarna och så vidare – eller från bärverk till upplag. Behov av kapacitet i ett förband bestäms genom en beräkning av de krafter som uppträder. Det gäller också att ha förståelse för träets anisotropa materialegenskaper.
Äldre metoder
De äldre metoderna att utforma förband i träkonstruktioner har utvecklats ur hantverket. De överför krafter i konstruktionen genom direkt anliggning. I en genomtänkt konstruktion kan många förband utföras som tryckta och behovet av förbandsmaterial, såsom ståldetaljer, blir litet. Ett bra exempel är den romerska takstolen som med ett minimum av förbandsmaterial kunde användas för takstolar med upp till cirka 30 m spännvidd.
Bild 4. Romerska takstolar i kyrka, Italien. Fotograf: Sture Samuelsson.
Skjuvförband
I moderna konstruktioner överförs krafter mest via mekaniska skjuvförband. Trädelarna kan antingen fästas direkt till varandra eller via laskar av trä eller stål. Som fästdon används spik, skruv eller dymlingar. Oftast är det risken för sprickbildning i trämaterialet som begränsar bärförmågan. Hur stor kraft som kan överföras beror av trädelarnas kvalitet och av antalet fästdon, spik, skruv, dymling med mera, och deras dimensioner samt av hur många skär, det vill säga i hur många fogar, de enskilda fästdonen kan överföra last.
Bild 5. Spikförband kan ta högre last om de förstärks med pålimmad glasfiberväv.
Foto: Sture Samuelsson.
Bild 6. Stora förband kan utföras med skruv eller dymlingar.
Foto: Sture Samuelsson.
Spik och spikplåtsförband
I spikförband kan sprickbildning förhindras med plåtar eller pålimmad glasfiberarmering. Spikantalet kan då ökas och därmed förbandets kapacitet. En modern typ av spikförband är spikplåtsförband, det vill säga plåtar med utpressade tänder, som pressas in i trädelarna med hjälp av industriella metoder. Dessa används främst för bärverk för småhus eller andra mindre byggnader. Genom att dubblera eller tredubbla antalet parallellt placerade bärverk kan dock konstruktioner utföras för betydande spännvidder.
Bild 7. Spikplåtar används huvudsakligen för mindre takstolar. Foto: Sture Samuelsson.
Skruvförband
Skruvförband har använts länge. Lastkapaciteten beror liksom för spik på dimension, material och detaljutförande. Även här kan lastöverföringen ökas med hjälp av olika metallbrickor som i vissa fall, så kallade "bulldogsbrickor", pressas in i trädelarna och därmed tillåter överföring av stora laster. Ändå är lastkapaciteten begränsad och numera används denna typ av förband mest för knutar som ska monteras på byggplatsen.
Bild 8. Med bulldogsbrickor kan högre laster överföras (STEP).
Inslitsade stålplåtar
Den mest moderna förbandstypen bygger på inslitsade stålplåtar som överför krafterna mellan de ingående trädelarna med hjälp av dymlingar. Genom att ha flera parallella plåtar överförs krafterna via flera skär vilket ökar förbandets kapacitet. Bearbetning av ingående trädelar och borrning för dymlingar utförs med avancerad teknik, styrd med CAD-CAM-system. Denna förbandstyp gör att förbanden kan bli mycket eleganta. Dessutom ger den ett gott brandskydd åt de ingående ståldelarna.
Bild 9. Plåtar för förband med dymlingar, BSB, Schweiz.
Foto: Sture Samuelsson.
Bild 10. CAM-styrd maskin för borrning för dymlingsförband.
Foto: Sture Samuelsson.
Limning
Limning är den mest effektiva metoden att överföra krafter under förutsättning att det kan utföras korrekt och under kontrollerade produktionsförhållanden. Temperaturen kan inte vara för låg och fukt i virke och omgivning måste kontrolleras. Limytorna måste vara väl rengjorda och hyvlade strax innan de limmas samman. Metoden lämpar sig inte för förband i fackverk. Eftersom det normalt krävs fabriksmässiga förhållanden är limning dessutom svårt att använda till exempel för montageförband på en arbetsplats.
