Gammaldags dimensionering
Hej!
Ute på landet har det under århundraden byggts massor av stall och lador med stockar sågade av trä ur egen skog istället för dagens limträ-/stålbalkar. Är det någon här som känner till en dimensioneringstabell e d för denna ålderdomliga balktyp? Eller har kanske rent av någon av er en lada med en port på ca 6 m med balk över? Eftersom många med egen skog fortfarande sågar eget timmer borde den typen av dimensioneringskunskap finnas någonstans...
Ett exempel: Man tänkar sig en fri öppning med 6m bredd. Över öppningen läggs en timmerbalk på vilken takstolar placeras med 1,2 m mellanrum. På takstolarna läggs horisontella reglar som plåttaket skruvas i. D v s ingen isolering, råspont e d. Takstolens spännvidd 7,2 m i form av sadeltak. Vilken dimension på den massiva trästocksbalken över öppningen behövs då, i tum räknat?
Ska bli spännande att höra om det finns någon dimensioneringstabell för denna och liknande frågor som rör "riktiga" timmerbalkar.
Ute på landet har det under århundraden byggts massor av stall och lador med stockar sågade av trä ur egen skog istället för dagens limträ-/stålbalkar. Är det någon här som känner till en dimensioneringstabell e d för denna ålderdomliga balktyp? Eller har kanske rent av någon av er en lada med en port på ca 6 m med balk över? Eftersom många med egen skog fortfarande sågar eget timmer borde den typen av dimensioneringskunskap finnas någonstans...
Ett exempel: Man tänkar sig en fri öppning med 6m bredd. Över öppningen läggs en timmerbalk på vilken takstolar placeras med 1,2 m mellanrum. På takstolarna läggs horisontella reglar som plåttaket skruvas i. D v s ingen isolering, råspont e d. Takstolens spännvidd 7,2 m i form av sadeltak. Vilken dimension på den massiva trästocksbalken över öppningen behövs då, i tum räknat?
Ska bli spännande att höra om det finns någon dimensioneringstabell för denna och liknande frågor som rör "riktiga" timmerbalkar.
Nej. Det finns ingen sådan 'dimensioneringstabell'. Vad som finns är det som kallas beprövad erfarenhet. Dvs. man byggde och chansade på att det skulle hålla. På så sätt fick man ett empiriskt underlag för kommande byggen. Höll det inte, ökade man på dimensionen till nästa gång, osv.
Först när gubben Hooke lancerade sina teorier om hållfasthet genom sin elasticitetsteori fick man ett sätt att beräkna hållfasthet. Då hade man på samma gång fått klart för sig att de yttre krafterna (som framräknas m.h.a statik och dynamik) skulle balanseras av de inre krafterna (hållfastheten) i mtrl och konstr. Innan dess famlade man mer eller mindre i blindo hur krafter uppträdde och vad som höll emot. En lärobok i byggnadskonstruktion är rätta vägen att gå för att lära sig statik (läran om krafter i vila) och dynamik (läran om krafter i rörelse). Följ sen upp den med en bok i hållfasthetslära, så framgår det hur det hänger ihop.
En av orsakerna till att regalskeppet WASA sjönk är just avsaknaden av kunskap. Skeppsbyggaren tyckte det verkade för klent som han fått besked att bygga och lade därför några tum extra på virket för att det skulle hålla. Men rätt tum på fel plats är ingen hjälp. Det var inte en tum hit eller dit på virket som fick skutan att välta. Det var okunskap om hur man beräknar jämvikt.
Det var också avsaknad av kunskap om jämvikt som så när höll på att få en kyrka i Rom (Pahteneon) att rasa samman. Taket består av en kupol med ett runt hål i mitten för att få in luft och ljus. Kupolen utöver tryckkrafter på väggarna som vill utåt av trycket. När bygget var färdigt började det spricka. Genom att Leonard da Vinci med en mätkedja kunde påvisa hur det förhöll sig, spände man ett järnband runt väggarna strax under takfoten. Sen har det hållt.
Det upptäckte man sent även på vanliga husbyggen. En bjälke som är 45x220 i dimension har större böjmoment än en bjälke på 100x100 trots att det skiljer 100 mm^2 i area mellan dem till den förstas nackdel. Skillnaden i böjmoment är 272250 - 125000 = 147250 mm^3, dvs 45x220 är ur hållfasthetssynpunkt mer än dubbelt så stark som en 4"x4". Därför är alla äldre byggen byggda med så gott som fyrkantiga dimensioner, nu är de ersatta med tunnare och högre profiler eftersom det är 'tummen' på höjden som gör nytta ur hållfasthetssynpunkt.
Tillägg:
Vi ska heller inte glömma bort att det är ur denna förtida emperiskt bestämda kunskap som dagens ingenjörsvetenskap har uppstått.
_____________________
Byggaren
Först när gubben Hooke lancerade sina teorier om hållfasthet genom sin elasticitetsteori fick man ett sätt att beräkna hållfasthet. Då hade man på samma gång fått klart för sig att de yttre krafterna (som framräknas m.h.a statik och dynamik) skulle balanseras av de inre krafterna (hållfastheten) i mtrl och konstr. Innan dess famlade man mer eller mindre i blindo hur krafter uppträdde och vad som höll emot. En lärobok i byggnadskonstruktion är rätta vägen att gå för att lära sig statik (läran om krafter i vila) och dynamik (läran om krafter i rörelse). Följ sen upp den med en bok i hållfasthetslära, så framgår det hur det hänger ihop.
En av orsakerna till att regalskeppet WASA sjönk är just avsaknaden av kunskap. Skeppsbyggaren tyckte det verkade för klent som han fått besked att bygga och lade därför några tum extra på virket för att det skulle hålla. Men rätt tum på fel plats är ingen hjälp. Det var inte en tum hit eller dit på virket som fick skutan att välta. Det var okunskap om hur man beräknar jämvikt.
Det var också avsaknad av kunskap om jämvikt som så när höll på att få en kyrka i Rom (Pahteneon) att rasa samman. Taket består av en kupol med ett runt hål i mitten för att få in luft och ljus. Kupolen utöver tryckkrafter på väggarna som vill utåt av trycket. När bygget var färdigt började det spricka. Genom att Leonard da Vinci med en mätkedja kunde påvisa hur det förhöll sig, spände man ett järnband runt väggarna strax under takfoten. Sen har det hållt.
Det upptäckte man sent även på vanliga husbyggen. En bjälke som är 45x220 i dimension har större böjmoment än en bjälke på 100x100 trots att det skiljer 100 mm^2 i area mellan dem till den förstas nackdel. Skillnaden i böjmoment är 272250 - 125000 = 147250 mm^3, dvs 45x220 är ur hållfasthetssynpunkt mer än dubbelt så stark som en 4"x4". Därför är alla äldre byggen byggda med så gott som fyrkantiga dimensioner, nu är de ersatta med tunnare och högre profiler eftersom det är 'tummen' på höjden som gör nytta ur hållfasthetssynpunkt.
Tillägg:
Vi ska heller inte glömma bort att det är ur denna förtida emperiskt bestämda kunskap som dagens ingenjörsvetenskap har uppstått.
_____________________
Byggaren
Redigerat av moderator: