Trådbinders bæreevne
Beregningsmodulet beregner en trådbinders tryk- og trækbæreevne under hensyntagen til differensbevægelse og forhåndskrumning ud fra de metoder, der er anvist i SBI-anvisning 157, Trådbindere til forankring af skalmure og hule mure.
Metoden er således rent dansk, men er alene baseret på statiske regler og ikke på danske materialer eller forsøg.
Princippet er kort forklaret efterfølgende:
En trådbinder påvirkes dels af normalkræfter, dels af differensbevægelser.
Normalkræfterne, som er træk eller tryk i binderens længderetning, hidrører fra vindlasten og fra trådbinderens funktion som fordeler af vindlasten mellem formur og bagmur.
Differensbevægelser mellem formur og bagmur skyldes temperatur- og fugtforskelle, som medfører tvangsforskydninger på tværs af binderens længdeakse. Jo kortere og stivere binderen er, jo mindre differensbevægelse kan den tåle, før den flyder.
Det betyder, at for en given binder (given længde, diameter og elasticitetsmodul og dermed stivhed) kan der angives en maksimal ("kritisk") differensbevægelse for binderen. Jo større afstand der er mellem den aktuelle og den kritiske differensbevægelse, jo større "overskud" er der til optagelse af normalkræfter.
Ofte er trådbindere ikke helt retliniede ved indmuringen, og selv en lille forhåndsdeformation (afvigelse fra den rette linie) reducerer binderens bæreevne for normalkræfter ganske væsentligt.
Bagvægstype
Programmet skal kun bruge oplysningen om bagvægstypen til at afgøre, hvilken forankringsstyrke der skal regnes med som øvre grænse for binderens bæreevne.
Formuren forudsættes i alle tilfælde at være murværk. Hvis bagvæggen angives at være letbetonelementer, vælger programmet den mindste af de forankringsstyrker, der er angivet i de to følgende felter. Hvis bagvæggen angives at være murværk, vælger programmet den forankringsstyrke, der er angivet i det følgende felt. Hvis formur og bagvæg består af to forskellige typer murværk, skal den mindste af de to forankringsstyrker angives i det følgende felt.
Krumningstype og forhåndsdeformation
I mange situationer er trådbindere ikke 100 % retliniede.
I programmet er der mulighed for at regne med to forskellige typer afvigelser fra den retliniede binder: Bøjet binder og krum binder.
En bøjet binder har en S-formet krumning i den ene ende over en længde på ca. 10 mm, og er retliniet over resten af længden. En krum binder har en jævn ensidig krumning over hele længden.
Figur 1. Krumningstype
Forhåndsdeformationen er den maksimale afstand fra et punkt på binderen til den rette linie mellem binderens endepunkter. Benævnelsen "forhåndsdeformation" refererer til, at den er til stede, inden binderen yderligere udsættes for deformationer hidrørende fra differensbevægelser.
Bindere, der er indstøbt i præfabrikerede beton- eller letbetonvægge, bøjes normalt langs vægoverfladen af hensyn til transporten. Det kan ofte være vanskeligt at foretage en helt perfekt udretning på byggepladsen, og man bør derfor regne med krumningstypen "bøjede bindere".
Trådbindere er krumme, hvis tråden (der leveres i ruller fra trådværket) ikke rettes helt ud, inden binderne fremstilles. Der skal ikke meget til, før afvigelsen fra den retliniede form er lige så stor som trådens diameter, og det har stor indflydelse på bæreevnen. I visse tilfælde kan krumningen også påføres under indmuringen. For trådbindere, der leveres "løse" til byggepladsen, bør man derfor regne med krumningstypen "krumme bindere".
Det foreslås at sætte forhåndsdeformationen mindst lig med binderdiameteren.
Binderdiameter
En større binderdiameter medfører, at spændingerne hidrørende fra differensbevægelsen bliver større. Selv om binderens bæreevne isoleret set bliver større, kan det således godt være, at det "bæreevneoverskud", der er til optagelse af normalkræfter, bliver mindre. Binderens forankringsevner i murværk og i letbetonelementer bliver dog større, når binderdiameteren øges.
Differensbevægelse
Bagvæggen forudsættes at befinde sig i konstant klima, således at den hverken udsættes for temperaturbetingede eller fugtbetingede deformationer. Formurens temperatur og fugtindhold ændrer sig derimod over døgnet og over året, hvorved den bevæger sig i forhold til bagvæggen.
Der kan regnes med følgende størrelser:
- Temperaturdifferens: 35 °C
- Længdeudvidelseskoefficient: 0,005 mm/(m × °C)
- Reversibel fugtbevægelse: 0,03 mm/m
Der skal ikke tages hensyn til bygningssvind, da den reversible fugtbevægelse sker i det samme område (mellem 90 % RF og 43 % RF).
Den resulterende differenstøjning kan derfor sættes til mindst 35 × 0,005 + 0,03 = 0,21 mm/m. Differensbevægelsen er dette tal gange afstanden r fra det punkt af formuren, som antages at ligge fast (F på skitsen) til den aktuelle binder (A på skitsen). Hvis r er 10 m, bliver differensbevægelsen således 2,1 mm.
Figur 2. Differensbevægelser
Karakteristisk elasticitetsmodul
Den karakteristiske værdi af bindermaterialets elasticitetsmodul. De mest almindelige bindermaterialer er rustfast stål og tinbronze. For disse materialer kan man regne med følgende værdier for den karakteristiske elasticitetsmodul:
- rustfast stål: 200.000 MPa
- tinbronze: 120.000 MPa
Ved store differensbevægelser kan det være nødvendigt at anvende bindere med lille diameter og et lille forhold mellem elasticitetsmodul og flydespænding. 3 mm bindere af tinbronze 720 er de mest fleksible blandt de almindelige bindermaterialer.
Karakteristisk forankringsstyrke i letbetonelement
Binderens karakteristiske forankringsstyrke overføres automatisk fra fanebladet "Letbeton", men den kan overskrives for den aktuelle komponent.
Forankringsstyrken i et letbetonelement kan være bestemt ved prøvning eller deklareret af producenten.
Karakteristisk forankringsstyrke i murværk
Binderens karakteristiske forankringsstyrke overføres automatisk fra fanebladet "Murværk", men den kan overskrives for den aktuelle komponent.
Forankringsstyrken i murværk kan være bestemt ved prøvning med det aktuelle murværk.
Hvis formur og bagvæg består af to forskellige typer murværk, skal den mindste af de to forankringsstyrker angives.
I nedenstående tabel er de karakteristiske forankringsstyrker angivet for Ø3 og Ø4 mm Z-bindere med min. 50 mm ombuk og 40 mm indmuringslængde (målt fra begge sider).
Tabel. Karakteristiske forankringsstyrker i kN for Z-bindere indmuret i murværk
| Mørtlens trykstyrke | Ø4 bindere | Ø3 bindere |
| 20 | 5,0 | 2,5 |
| 10 | 3,5 | 1,8 |
| 5 | 2,5 | 1,3 |
| 2,5 | 1,8 | 0,9 |
| 1,5 | 1,5 | 0,7 |
For murværk med fxk1 < 0,25 MPa skal forankringsstyrkerne for Ø4 bindere reduceres med 20%.
Såfremt indmuringslængden er mindre end 40 mm kan regnes med lineært aftagende forankringsstyrke til 0 kN gældende for 20 mm. Dvs ved 30 mm indmuringslængde er forankringsstyrken halveret.
Karakteristisk flydespænding
Den karakteristiske værdi af bindermaterialets flydespænding. De mest almindelige bindermaterialer er rustfast stål og tinbronze. For disse materialer kan man regne med følgende værdier for den karakteristiske flydespænding:
- rustfast stål: 600 Mpa
- tinbronze 720: 720 MPa
- tinbronze 480: 480 MPa
Ved store differensbevægelser kan det være nødvendigt at anvende bindere med lille diameter og et lille forhold mellem elasticitetsmodul og flydespænding. 3 mm bindere af tinbronze 720 er de mest fleksible blandt de almindelige bindermaterialer.
Fri binderlængde
Den fri binderlængde er afstanden mellem de to murvangers indersider. Binderen regnes indspændt i disse to punkter.