Mellanstycket minskar vinkeln mellan kraft- och fiberriktning i skarvsnitten vilket påverkar ramhörnets bärförmåga gynnsamt. Vanligtvis, alltså när huvudlasten förorsakar negativt böjmoment i ramhörnet (tryckspänningar vid innerkanten), bör lamellriktningen i både rambalken och rambenet vara parallell med ramens utsida, se figur 10.11. Mellanstyckets lamellriktning är vanligtvis parallell med ramens undersida.
De två skarvarna i ramhörnet kontrolleras enligt följande empiriskt grundade metod:
- Böjmomentet Mjoint och axialkraften Njoint vinkelrätt mot skarvsnitten beräknas i vardera skarvens centrum.
- Den effektiva tvärsnittsarean och det effektiva böjmotståndet i skarvsnitten beräknas. Med beteckningar enligt figur 10.12 gäller följande uttryck:
10.13 \({A_{\rm joint}} = \frac{{b \cdot h}}{{\cos \beta }} \cdot \left( {1 - \frac{t}{f}} \right)\)
10.14 \({W_{\rm joint}} = \frac{{b \cdot {h^2}}}{{6 \cdot {{\cos }^2}\beta }} \cdot \left( {1 - \frac{t}{f}} \right)\)
där:
t är skarvprofilens spetsbredd.
f är skarvprofilens fingerdelning.
Förhållandet t ⁄ f är vanligtvis 0,1 – 0,2. Om fingerprofilen inte är känd i förväg, kan termen i parentesen i ekvation 10.13 och 10.14 därför ersättas med 0,8.
- Dimensioneringsvärdet för tryckhållfastheten fc,α bestäms utgående från vinkeln β mellan de axiella krafterna och fiberriktningen, se avsnitt Raka balkar och pelare.
- Vid lastkombinationer som ger tryckspänningar på ramhörnets insida gäller följande dimensioneringsvillkor:
10.15 \(\frac{{{N_{\rm joint}}}}{{{A_{\rm joint}}}} + \frac{{{M_{\rm joint}}}}{{{W_{\rm joint}}}} = {f_{\rm c,\alpha }}\)
- Vid lastkombinationer som ger dragspänningar på ramhörnets insida, vanligtvis lastkombinationer med vindlast som huvudlast, gäller följande dimensioneringsvillkor:
10.16 \(\frac{{{N_{\rm joint}}}}{{{A_{\rm joint}}}} + \frac{{{M_{\rm joint}}}}{{{W_{\rm joint}}}} = {k_\alpha }{f_{\rm c,\alpha }}\)
där faktorn kα påverkas av vinkeln β mellan de axiella krafterna och fiberriktningen i skarvsnittet, se tabell 10.1.
Tabell 10.1 Reduktionsfaktorn kα som funktion av vinkel β.
Vinkeln β | Reduktionsfaktorn kα |
β ≤ 11,25° | kα = 0,33 |
11,25° < β ≤ 18,75° | kα = 0,533-0,0178 · β |
18,75° < β ≤ 22,5° | kα = 0,20 |
Figur 10.11 Fingerskarvat ramhörn med mellanstycke.
Figur 10.12 Fingerskarvat ramhörn med mellanstycke, beteckningar och geometri.