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European Journal of Wood and Wood Products

, Volume 69, Issue 4, pp 537–544 | Cite as

A simple unified model for withdrawal of lag screws and glued-in rods

  • Jørgen L. JensenEmail author
  • Makoto Nakatani
  • Pierre Quenneville
  • Bryan Walford
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Abstract

A mean stress failure criterion is applied to the Volkersen-model used for analysis of lag screws and glued-in rods subjected to withdrawal. Expressions are derived for pull-pull as well as pull-push loading conditions. The solutions for glued-in rods appear as special cases of the theory for lag screws, and the usual solutions for a maximum stress failure criterion appear as special cases of the solutions for a mean stress failure criterion. The theoretical solutions for lag screws are compared with test results, and a suggestion is made for taking into account initial shear stresses caused by the thread of the screw when driving the screw into the wood. The main advantage of considering initial shear stresses is that the number of necessary fitting parameters is limited to one, and that the usual values of shear strength and mode II fracture energy of wood can be applied.

Keywords

Shear Layer Fracture Energy Linear Elastic Fracture Mechanic Maximum Shear Stress Shear Stress Distribution 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Ein einfaches und allgemeines Modell für den Ausziehwiderstand von Schrauben und eingeklebten Gewindestangen

Zusammenfassung

Ein Versagenskriterium auf Basis der mittleren Spannung wird auf das Volkersen-Modell angewandt, um das Ausziehverhalten von Schrauben und eingeklebten Gewindestangen zu untersuchen. Gleichungen wurden sowohl für Zug-Zug-Beanspruchung als auch für Zug-Druck-Beanspruchung hergeleitet. Die Lösungen für eingeklebte Gewindestangen ergeben sich als Sonderfälle der Theorie für Schrauben, und die üblichen Lösungen für ein Versagenskriterium auf Basis der Maximalspannung ergeben sich als Sonderfälle des Versagenskriteriums auf Basis der mittleren Spannung. Die theoretischen Lösungen für Schrauben werden mit den Versuchsergebnissen verglichen und es wird vorgeschlagen, die Schubspannungen, die durch das Schraubengewinde beim Eindrehen der Schraube im Holz entstehen, zu berücksichtigen. Der wesentliche Vorteil bei der Berücksichtung dieser Spannungen liegt darin, dass nur ein Anpassungsparameter benötigt wird und dass die üblichen Werte für die Scherfestigkeit und die Bruchenergie im Modus II angewandt werden können.

References

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Copyright information

© Springer-Verlag 2010

Authors and Affiliations

  • Jørgen L. Jensen
    • 1
    Email author
  • Makoto Nakatani
    • 2
  • Pierre Quenneville
    • 1
  • Bryan Walford
    • 2
  1. 1.Department of Civil and Environmental Engineering, Faculty of EngineeringThe University of AucklandAucklandNew Zealand
  2. 2.Scion Research InstituteTe Papa Tipu Innovation ParkRotoruaNew Zealand

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