Spelling suggestions: "subject:"konstruktionsvirke"" "subject:"konstruktionsvirket""
1 |
Brandkrav, branddimensionering och brandskydd för trätakstolar : Ur ett konstruktörsperspektivBernander, Frida, Lindhé, Kajsa January 2018 (has links)
This study contains a compilation and a clarification of the rules and requirements that can be applied to trusses and roof structures in consideration to fire. The different steps to decide the fire resistance of a truss or a roof construction is not that distinct and has to be combined with experience and subjective assessment. In case of fire the load combination for accidental load is used and in comparison with the ultimate limit state, the loads are reduced. Two different methods have been presented to determined the strength of construction timber, when exposed to fire. Both methods showed that construction timber, with a width of 45 mm, had a strength that correlate to a fire resistance of zero minutes. To improve the fire resistance of a roof construction different methods to protect the element has been presented. The most efficient ways to protect the construction is with gypsum boards and rockwool but for lower requirements wood covering can also be used. Fire retardant treatment (FTR) and fire protecting paint are also presented but are not applicable on wood trusses due to that FTR decreases the strength and fire protecting paint needs larger dimensions. In order to illustrate the different steps that are used when determining fire requirements of roof structures, two fictitious examples is presented.
|
2 |
Böjprovning av spikplåtsskarvad träbalkKorkmaz, Ebubekir, Lundstöm, Jerry January 2019 (has links)
This thesis examines the bearing capacity, stiffness, shear and moment force of a continuous wooden beam and how the parameters of the beam changes when the beam is spliced with nail plate. A literature study has been conducted to examine which studies have been carried out in this field. Construction timber is the most common wooden element for wooden constructions but has limitations in available lengths since the maximum length manufactured is 5400 mm. If larger lengths are required, splicing must occur or use of other materials. The study examines a 2 series, a 3-point series (moment and shear) and a 4-point series (moment). Each series consists off 3 trials in each series to see how shear and moment force affect the strength. The study also shows which off the joints that gives the least strength. The samples are tested in a draw and pressure machine lying on 2 supports and with a point load for the 3-point method and 2-point loads for the 4-point method. In the trials pressure is applied until the beams break. The study investigates the lab results, fracture state and use state for the wooden beams being tested. The result of the study shows that a splicing will lower the wood's carrying capacity between 21-60% compared to a non-spliced beam for the 3-point method and a reduction of 40-66% compared to a non-spliced beam for the 4-point method. Despite the lowered bearing capacity all the experiments are still within the characteristic value and approved for use. A larger dimension on the nail plate would probably have given a better value. / Detta examensarbete undersöker bärförmåga, styvhet, moment- och tvärkrafts påverkan hos en kontinuerlig träbalk och hur parametrarna för balken ändras då balken skarvas med spikplåt. En litteraturstudie har genomförts för att undersöka vilka studier som utförts på området. Konstruktionsvirke är det vanligaste träelementet vid träkonstruktioner men har begränsningar i tillgängliga längder då maxlängden som tillverkas är 5400mm. Vid behov av större längder måste skarvning förekomma eller användning av andra material. I studien undersöks två serier, en 3-punktsserie (moment och tvärkraft) samt en 4-punktsserie (moment). Varje serie består av 3 försök för att se hur moment och tvärkraft påverkar hållfastheten. Studien visar även vilken typ av skarv som ger minst hållfasthet. Proverna testas i en drag-tryck-maskin liggandes på 2 upplag med 1 punktlast anbringad för 3-punktsmetoden och 2 punktlaster för 4-punktsmetoden. I försöken anbringas kraft på balkarna tills de går i brott. Studien undersöker labbvärdet, brottstadiet och bruksstadiet för balkarna som testas. Analysen av försöken visar att en skarvning kommer sänka balken bärförmåga med mellan 21–60% gentemot en ren träbalk för trepunktsmetoden och en minskning på mellan 40–66% gentemot en ren träbalk för fyrpunktsmetoden. Trots den sänkta bärförmågan för balken i testerna är alla försöken inom det karaktäristiska värdet och godkända att användas. En större dimension på spikplåten hade antagligen gett ett bättre värde.
|
3 |
Håltagning i limträbalkar : Påverkan och dimensioneringsförändringarSundqvist, Ludvig, Söderstedt, Samuel January 2021 (has links)
Approximately one fifth of Sweden’s total emissions of greenhouse gases originate from the construction and real estate sector. In order to minimize the climate footprint in the construction industries, the endeavor is to use as environmentally friendly and sustainable processes and materials as possible. Thus has wooden structures had a recent upsurge where generally more buildings are constructed by wooden materials. Glulam is often used where the requirements regarding a materials strength is high. Glulam beams are a suitable option as loadbearing constructions in framing of joists. Piercing is frequently required in framing of joists as a result of needed space for ventilation ducts and drain pipes. There is no formally accepted method in Eurocode where piercing is treated. Thus WSP has an interest in what extent piercing of glulam beams is possible. The purpose of this study is to increase the knowledge regarding the impact that piercing has on a beams load bearing capacity. To examine the impact, three beams of different dimensions are considered where piercing is made in three different placements on the respective beams. Firstly manual calculations are made by the standards in the Glulam handbook. The results from the method are then checked regarding bending and shear stress. The purpose of the calculations is to determine the maximum hole size and the holes impact on the load bearing capacity for each beam. The methods follows several geometric requirements presented in the Glulam handbook. Similar calculations was also made in Statcon Post&Beams. Statcon is a dimension tool for constructors. A verification of the results from the calculations made by hand was also made. Lastly the results are presented and analysis is made. Some of the conclusions made were that both calculation methods indicated that piercing should be made as centered as possibly on the beam. The geometrical requirements are a limiting factor since the maximum hole size were restricted on 22 of the 29 beams, even though the calculations proved that bigger holes were possible.
|
4 |
En kapacitetsjämförelse mellan stålförstärktaträbalkar, limträ och konstruktionsvirke / A capacity comparison between flitch beam,construction timber and glulamGustavsson, Victor, Fabian, Hagenius January 2019 (has links)
Purpose: Throughout the years numerous studies have been made that concludes thatcombining steel and wood results in improved strength. Under optimal conditions woodis an effective structural material, as it’s both cheap and durable. Steel on the other handunder right circumstances has considerably higher strength than wood. To combinewood and steel has over the last years gathered more attention. Studies shows thathybrid structures can lead to an economical advantage when building multiple storeybuildings, as it can replace or complete pure steel frames. The purpose of this paper isto increase the knowledge and understanding of how steel and wood cooperate and tofind out the advantages and disadvantages of using a flitched beam, as well as compareit’s strength to structural wood and glulam.Method: The paper comprises a quantitative study with two different kinds of datacollection methods, Literature studies and calculations. The literature study consists ofscientific papers and papers published by known institutions and will help the paperanswer the first issue. The calculations has been made with the help of Tekla Tedds,which follows the Eurocode design principles. Which will help the authors answer bothof the papers issues.Findings: The paper has found that the flitch beam has improved strength overstructural wood and glulam, but a significantly higher price. The flitch beam also has amuch higher self weight than structural wood and glulam. The flitch beam can also spanlonger than structural wood and glulam with the same applied load.Implications: The study have concluded that it’s hard to motivate the usage of flitchedbeams in floor designs as they have such high price. The flitch beam has higher strengththan both structural wood and glulam. Which makes the flitch beam a good option asload bearing beam that requires slim dimensions. The added strength of the flitch beamcan motivate the high price under the right circumstances.Limitations: The paper has limited the calculations to an enclosed environment andwill not take moisture or any other type of exposure in to account, As a dry indoorenvironment is optimal for both steel and wood. The calculations the paper uses arebased on Eurocode and all other forms of dimension principles will not be taken intoaccount. / Syfte: Genom åren har forskning gjorts som tyder på att när man kombinerar stål ochträ kommer det bidra till en ökad hållfasthet. Under optimala förhållande är trä ettotroligt effektivt och bra alternativ inom byggande då det är billigt och tåligt. Närstålbalkar däremot placeras i optimala förhållande kan de bibehåll betydligt mer ochstörre krafter än vad trävirke kan göra. Att kombinera stål och trä har de senaste årethaft ett ökat intresse. Studier visar att hybridbalkar kan vara till stor ekonomisk fördelvid byggnation av flervåningshus, då det kan ersätta eller komplettera rena stålstommar.Syftet med arbete är att öka kunskapen och förståelsen för hur stål och trä samverkarsamt ta reda på för och nackdelar hos de stålförstärkta träbalkarna samt jämföra deraslastkapacitet med konstruktionsträ- och limträbalkar.Metod: Arbetet omfattar en kvantitativ studie där två typer av datainsamlingsmetoderhar använts. Dessa två typer är beräkningar samt litteraturstudier. Litteraturstudienbestår av vetenskapliga artiklar som har hjälpt besvara en av frågeställningarna.Beräkningarna har använts för att besvara båda frågeställningarna, de har gjorts idimensioneringsprogrammet Tekla tedds som följer alla Eurocodes beräknings- ochdimensioneringsregler.Resultat: Resultaten visar på att den stålförstärkta träbalken har högre kapacitet änlimträ och konstruktionsvirke, både med hänsyn till nedböjning och brott men betydligthögre pris och egentyngd. Den stålförstärkta träbalken klarar även av längrespännvidder vid samma belastning.Konsekvenser: Utifrån de resultat rapporten kommit fram till är det svårmotiverat attanvända sig av de stålförstärkta balkarna i bjälklag på grund av det höga priset Denstålförstärkta träbalken klarar dock av högre laster än vad konstruktionsvirke och limträgör, vilket kan göra balken användbar som avväxlingsbalk. Att använda denstålförstärkta träbalken som avväxlingsbalk kan motivera det höga priset då den kanhålla mindre dimensioner än limträ och konstruktionsvirke vilket kan vara önskvärt iolika sammanhang.Begränsningar: De begränsningar som sattes för rapporten var att utesluta alla typerav miljörisker på balkarna som tillexempel fukt och solljus vid beräkningarna, då entorrmiljö är en optimal miljö för både trä och stål. Beräkningarna som arbetet baseraspå grundar sig på Eurocodes dimensioneringsregler. Andra typer av dimensioneringsprinciper har uteslutits.
|
5 |
Miljöpåverkansanalys av bärande träbyggnadssystem / Environmental impact analysis of load bearing wooden building systemsAskemar, Hanna January 2019 (has links)
Klimatpåverkan från bygg- och fastighetssektorn står för ungefär en femtedel av det totala utsläppet av växthusgaser i Sverige. I och med att utsläppen från energianvändningen i användningsskedet av en byggnad minskar behöver fokus flyttas till bland annat byggskedet. I byggskedet står den bärande stommen för en betydande del av en byggnads klimat- och miljöpåverkan. Inom Lokalförvaltningen i Göteborgs innovationsprojekt Hoppet syftar examensarbetet till att utreda olika träkonstruktioners klimatpåverkan och miljöprestanda. De stomkonstruktioner som kommer att jämföras är bärande ytterväggar med bärande element i LVL, konstruktionsvirke, lättviktsregel och KL-trä. För bjälklag kommer konstruktioner med bärande element av LVL och lättviktsbalk att analyseras. Metoden som används för att utreda träkonstruktionernas miljöprestanda är livscykelanalys. Livscykelanalysen genomförs på tvärsnitt av de olika träkonstruktionerna som är framtagna i dialog med leverantörer av träteknikerna, för att uppfylla den funktionella enheten i analysen. Resultatet av livscykelanalysen indikerar att för bärande ytterväggar har tvärsnittet med KL-trä lägst miljöpåverkan i flest kategorier. Tvärsnittet med KL-trä har även lägst klimatpåverkan. För bjälklag har tvärsnittet med lättviktsbalk lägst påverkan i flest miljöpåverkanskategorier. Resultatet tyder även på att det framförallt är isolering och gips som står för majoriteten av tvärsnittens miljöpåverkan i samtliga miljöpåverkanskategorier. Efter en känslighetsanalys av tvärsnitten blir det även tydligt att om miljöpåverkan från isolering minskas, förändras fördelningen av resultatet i de olika miljöpåverkanskategorierna. Det vill säga andra träbyggnadstekniker får lägst respektive högst påverkan än vid tidigare jämförelse. Slutsatsen i arbetet blev i enlighet med resultatet att tvärsnittet med KL-trä har lägst klimatpåverkan och även lägst påverkan i flest miljöpåverkanskategorier för bärande ytterväggar. För bjälklag är klimatpåverkan från LVL och lättviktsbalk mycket lika, lättviktsbalken har däremot lägst påverkan i flest miljöpåverkanskategorier. För att minska miljöpåverkan från ett tvärsnitt är det däremot framförallt isolering och gips som bör uppmärksammas. De livscykelstadie som bidrar till störst miljöpåverkan är produktionen av material, därefter bidrar användningsskedet i form av utbyte av material till stor miljöpåverkan. / In Sweden, the building sector is responsible for approximately one-fifth of the emissions contributing to climate change. Emissions from the use-stage have decreased the last 30 years and therefore the importance of reducing the emissions from the product and construction stage increases. The structural elements in a building contribute with a significant part of the emissions from the product and construction stage. Within the local administration of the City of Gothenburg’s innovation project “Hoppet” this thesis aims to investigate different wooden constructions impact on climate change and six other environmental impact categories. The wooden constructions that are included in the thesis are load-bearing walls with laminated veneer lumber (LVL), building timber, lightweight beam and cross-laminated wood (CLT). The investigated wooden constructions that are included for the floor construction are LVL and lightweight beam. The method that is used to calculate climate- and environmental impacts is life cycle assessment(LCA). The LCA is performed on cross-sections of the different wooden constructions. The cross-sections have complied with the suppliers of each wood construction supplier to fit the functional unit. The result of the LCA indicates that, for the load-bearing wall, the cross-section with CLT has the lowest environmental impact in most impact categories. The cross-section with CLT also has the lowest impact on climate change. For the floor construction, the cross-section with a lightweight beam has the lowest impact in most impact categories. Although the impact on climate change is very similar between the two cross-sections. The result also indicates that it is mainly the insulation and gypsum that contributes with the majority of the environmental impact in all categories. After a sensitivity analysis, it is clear that the environmental impacts from the cross-sections vary depending on the environmental impact from insulation.
|
6 |
Analys av sprickdetektion vid automatisk avsyning av granvirke : med avseende på sprickors bredd, längd och djup / Analysis of crack detection by automatic visual scanning of sawn spruce timber : with regard to width, length and depth of cracksAndreasson, Robert, Jansson, Pontus January 2008 (has links)
Examensarbetet syftar till att hitta samband mellan ytliga sprickor hos virke, i form av dimensioner och karaktärer, som dagens maskinella avsyningssystem inte klarar av. Tyngdpunkten i projektet har legat på att identifiera eventuella samband mellan verkligt djup hos sprickor och de ytliga sprickmått som kan uppmätas med automatisk avsyning av WoodEye. I huvudsak har projektets praktiska undersökningar gått ut på att bestämma sprickors ytliga dimensioner, djup, typ och position med hjälp av automatisk avsyningsutrustning (WoodEye) samt genom manuell uppmätning i ett antal itusågade sprickzoner. Det provmaterial som använts i utförda försök och som legat till grund för efterföljande sprickanalyser har varit av sådan karaktär att det kunnat jämställas med konstruktionsvirke som normalt sett hållfasthetssorteras enligt europasstandard SS-EN 14081-1. I projektet har 568 sprickor, fördelade över 8 olika spricktyper, analyserats. Av erhållna resultat har det konstaterats att störst respektive minst medelbredd uppvisades hos kådlåpor respektive kantsprickor, störst respektive minst medellängd uppvisades hos splintsidesprickor respektive kådlåpor, samt att störst medeldjup uppvisades hos fäll-, kap- och stormsprickor. Vid analys av sprickors bredd och längd i relation till dess djup har inga entydiga samband kunnat påvisas. / This degree project aims to examine any connections between superficial cracks in timber, in terms of dimensions and characteristics, a matter insufficiently addressed by today's visual grading systems. The projects emphasis lies within the practical studies of cracks, characteristics and dimensions, within the acquired samples. In essence, the survey set out to determine superficial dimensions, depth, type and position of cracks by using a visual grading system (WoodEye), and by comparing the results by manually measuring a number of crosscutted cracks. The material used in the experiments and which formed the basis for subsequent analysis has been of such a nature that it could be equated with structural timber normally defined under the European Standard EN 14081-1. The project has encompassed the analysis of 568 examples of cracks consisting of 8 various types of cracks. By obtained results it has established that the greatest and smallest width is shown in resin pockets, respective side cracks, the greatest and least average height shown in sapwood cracks, respective resin pockets, and that the greatest average depth shown in cracks occurred from felling or hurricanes. From analysis of the cracks breadth and height in relation to depth no clear connection can be established.
|
7 |
Analys av sprickdetektion vid automatisk avsyning av granvirke : med avseende på sprickors bredd, längd och djup / Analysis of crack detection by automatic visual scanning of sawn spruce timber : with regard to width, length and depth of cracksAndreasson, Robert, Jansson, Pontus January 2008 (has links)
<p>Examensarbetet syftar till att hitta samband mellan ytliga sprickor hos virke, i form av dimensioner och karaktärer, som dagens maskinella avsyningssystem inte klarar av. Tyngdpunkten i projektet har legat på att identifiera eventuella samband mellan verkligt djup hos sprickor och de ytliga sprickmått som kan uppmätas med automatisk avsyning av WoodEye. I huvudsak har projektets praktiska undersökningar gått ut på att bestämma sprickors ytliga dimensioner, djup, typ och position med hjälp av automatisk avsyningsutrustning (WoodEye) samt genom manuell uppmätning i ett antal itusågade sprickzoner. Det provmaterial som använts i utförda försök och som legat till grund för efterföljande sprickanalyser har varit av sådan karaktär att det kunnat jämställas med konstruktionsvirke som normalt sett hållfasthetssorteras enligt europasstandard SS-EN 14081-1.</p><p>I projektet har 568 sprickor, fördelade över 8 olika spricktyper, analyserats. Av erhållna resultat har det konstaterats att störst respektive minst medelbredd uppvisades hos kådlåpor respektive kantsprickor, störst respektive minst medellängd uppvisades hos splintsidesprickor respektive kådlåpor, samt att störst medeldjup uppvisades hos fäll-, kap- och stormsprickor. Vid analys av sprickors bredd och längd i relation till dess djup har inga entydiga samband kunnat påvisas.</p> / <p>This degree project aims to examine any connections between superficial cracks in timber, in terms of dimensions and characteristics, a matter insufficiently addressed by today's visual grading systems. The projects emphasis lies within the practical studies of cracks, characteristics and dimensions, within the acquired samples. In essence, the survey set out to determine superficial dimensions, depth, type and position of cracks by using a visual grading system (WoodEye), and by comparing the results by manually measuring a number of crosscutted cracks. The material used in the experiments and which formed the basis for subsequent analysis has been of such a nature that it could be equated with structural timber normally defined under the European Standard EN 14081-1.</p><p>The project has encompassed the analysis of 568 examples of cracks consisting of 8 various types of cracks. By obtained results it has established that the greatest and smallest width is shown in resin pockets, respective side cracks, the greatest and least average height shown in sapwood cracks, respective resin pockets, and that the greatest average depth shown in cracks occurred from felling or hurricanes. From analysis of the cracks breadth and height in relation to depth no clear connection can be established.</p>
|
8 |
Dimensionering av detaljer : Ett arbete om byggtekniska detaljer för moderna flerbostadshus med stommar av trä och deras miljöbelastningWestman, Maja January 2023 (has links)
Byggande står för betydande resursanvändning och miljöbelastning. Att bygga i trä är en möjlighet att bidra till ett mer hållbart byggande och de senaste 10 åren har det skett en snabb utveckling av byggsystem och lösningar för flerbostadshus med stommar av trä. Samtidigt når inte alltid kunskap om dessa byggnaders detaljlösningar fram till beställare i byggprojektens tidiga skeden — kunskap som är viktig för ett mer hållbart byggande. I syfte att öka kunskapen om hur byggtekniska detaljer påverkar en byggnads miljöbelastning så har det här arbetet studerat och dimensionerat byggtekniska detaljer för flerbostadshus med stommar av trä. Med utgångspunkt i de studerade detaljerna har fem byggnader modellerats och deras miljöbelastning utvärderats. Detaljerna har dimensionerats för att klara gällande lagkrav och vanligt förekommande beställarkrav. Byggnadernas miljöbelastning har utvärderats med hänsyn till resurseffektivitet, klimatpåverkan och innehåll av farliga ämnen. Resultatet visar att krav på luftljudsreduktion, nedböjning av bjälklag, ytterväggens U-värde och brand blir avgörande vid dimensionering. Utvärdering av byggnaden visar att isolering och stommar i KL-trä är de mest resurskrävande byggdelskategorierna. En av detaljerna bidrar till högre klimatpåverkan per BTA än krav i LFM30 och alla detaljer innehåller farliga ämnen. Några av lärdomarna från arbetet är att detaljer med pågjutning av bjälklag bidrar negativt till byggnadens klimatpåverkan och att dimensionering av detaljer är beroende av en mängd olika skivmaterial. Skivmaterial bidrar till en betydande del av byggnadens klimatpåverkan. Det finns många miljövinster att göra då byggnader uppförs med stommar av trä. Trots detta är det inte självklart att den byggtekniska detaljen är fri från miljöbelastande innehåll och utvärdering måste göras från fall till fall. Förhoppningsvis kan det här arbetet öka förståelsen för vilka faktorer som påverkar dimensionering av byggtekniska detaljer och hur detta i sin tur sitter ihop med byggnadens miljöbelastning, så att nya lösningar kan utformas och bidra till ett mer hållbart byggande. / Construction is responsible for significant resource use and environmental impact. Building with wood is an opportunity to contribute to more sustainable construction. Over the past ten years, there has been a rapid development of construction systems and solutions for residential buildings built with wood. However, knowledge about the construction details of such buildings does not always reach clients during the early stages of project development – knowledge that is important for sustainable construction. With the aim to increase knowledge on how construction details affect the environmental impact of a building, this study focus on construction details for residential buildings built of wood. The environmental impact of five buildings have been evaluated using models based on the studied details. The details were designed to meet both legal requirements as well as clients’ requests. The environmental impact was assessed with regard to resource efficiency, climate impact and hazardous substances. The results show that requirements for sound reduction, deflection of floors, heat transmission and fire are crucial to the design process. The evaluation of the buildings shows that insulation and CLT frames are the most resource-intensive components. One of the details studied contributes to higher climate impact per GFA than requirements in LFM30, and all the details contain a fraction of hazardous substance. Details with casted floors contribute negatively to the climate impact of the building and the design process greatly depends on various sheet materials. Sheet materials contribute to a significant part of the building’s climate impact. Many environmental gains can be made when buildings are constructed in wood. Nevertheless, it is not self-evident that construction details are free from environmentally harmful content and evaluation must be done on a case-by-case basis. Hopefully this study can illuminate factors that influence the design process of construction details and how they are connected to the environmental impact of the building, so that new solutions can be formed and contribute to more sustainable construction. / <p>2023-06-26</p>
|
9 |
Local variation in bending stiffness in structural timber of Norway spruce : for the purpose of strength gradingHu, Min January 2014 (has links)
Most strength grading machines on the European market use an averagemodulus of elasticity (MOE), estimated on a relatively large distance along awood member, as the indicating property (IP) to bending strength. Theaccuracy of such grading machines in terms of coefficient of determination israther low at R2 ≈ 0.5. This research is motivated by a desire to increase theaccuracy of the strength grading in the industry today. The aim of the presentstudy is to contribute knowledge of local variation in bending stiffness/MOEwith high resolution and thus locate weak sections due to stiffness reducingfeatures (the most important is knots) for structural timber.The present study introduces three methods that involve structural dynamics,classical beam theory and optical measurement to assess local wood stiffness.Specifically: The dynamic method, in which a wood member is treated as an ordinaryphysical structure and the local stiffness is studied by exploring itsdynamic properties. In Method II, a bending MOE profile is established based on local fibre angle information. The local fibre orientation is detected through highresolution laser scanning based on the tracheid effect. For Method III, a bending MOE profile is established using surfacestrain information under four-point bending. A high resolution strainfield is obtained using the digital image correlation (DIC) technique. From the present study, the two latter methods are more favourable inevaluating the local stiffness within a piece of structural timber. Moreover, thestudy reveals that the established bending MOE profiles using the two lattermethods, i.e. based on information of the local fibre angle and surface strain,agree reasonably well. However, for some patterns of knot clusters, the localbending MOE, calculated on the basis of fibre angles, is significantly higherthan the local bending MOE estimated on the basis of surface strain. / De flesta av de utrustningar för hållfasthetssortering som utnyttjas på deneuropeiska marknaden använder ett medelvärde på elasticitetsmodulen(MOE), beräknat på en relativt stor längd av en sågad planka, som indikativparameter (IP). Sådan hållfasthetssortering ger en noggrannhet i termer avförklaringsgrad på R2 ≈ 0.5, vilket är ganska lågt. Arbetet i denna studiemotiveras av en önskan att öka noggrannheten i hållfasthetssorteringen. Syftetmed denna studie är att bidra med kunskap om lokala variationer iböjstyvhet/MOE med hög upplösning och att lokalisera veka snitt (där kvistarär den viktigaste försvagande faktorn) för konstruktionsvirke.Den aktuella studien introducerar tre metoder som omfattar strukturdynamik,klassisk balkteori och optisk mätning vid bedömningen av lokal styvhet imaterialet. Specifikt: Metod I, där den lokala böjstyvheten studerades genom de dynamiskaegenskaperna såsom egenfrekvens och modform. Metod II, där en MOE profil beräknas på basis av information om lokalafibervinklar på ett virkesstyckes ytor. Den lokala fiberorienteringen mätsmed högupplöst laserskanning baserad på den så kallade trakeideffekten. Metod III, där en MOE-profil fastställdes med hjälp avtöjningsinformation för en hel flatsida av en planka belastad med konstantböjmoment. Det högupplösta töjningsfältet erhölls med hjälp av teknikför Digital Image Correlation (DIC). Studien visar att de två sistnämnda metoderna är mycket lämpade för attutvärdera den lokala styvheten i ett virkesstycke. Dessutom visar studien att deMOE-profiler som togs fram med hjälp av de två sistnämnda metoderna,vilka baseras på information om lokala fibervinklar och töjningsfältet på ytan,stämde överens för större delen av virkesstycket. För visa kvistgrupper kan dock den lokala böjstyvheten högre med metoden baserad på fibervinklar.
|
10 |
Strength grading of structural timber and EWP laminations of Norway spruce : Development potentialsOscarsson, Jan January 2012 (has links)
Strength grading of structural timber is a process by which value is added to sawn products. It is to the greater part carried out using machine grading based on statistical relationships between so called indicating properties and bending strength. The most frequently applied indicating property (IP) on the European market is the stiffness in terms of average modulus of elasticity (MOE) of a timber piece, although MOE is a material property that varies within timber. A major limitation of today’s grading methods is that the described relationships are relatively poor, which means that there is a potential for more accurate techniques. The main purpose of this research has been to initiate development of more accurate and efficient machine grading methods. Strength of timber is dependent on the occurrence of knots. At the same time, knot measures applied as indicating properties until today have shown to be poor predictors of strength. However, results from this research, and from previous research, has shown that not only size and position of knots but also fibre deviations in surrounding clear wood are of great importance for local stiffness and development of fracture under loading. Thus, development of new indicating properties which take account of knots as well as properties of surrounding fibres, determined on a very local scale, was considered as a possible path towards better strength grading. In the research, results from contact-free deformation measurements were utilized for analysis of structural behaviour of timber on both local and global level. Laser scanning was used for detection of local fibre directions projected on surfaces of pieces. Scanned information, combined with measures of density and average axial dynamic MOE, was applied for calculation of the variation of local MOE in the longitudinal board direction. By integration over cross-sections along a piece, a stiffness profile in edgewise bending was determined and a new IP was defined as the lowest bending MOE along the piece. For a sample of Norway spruce planks, a coefficient of determination of 0.68 was achieved between the new IP and bending strength. For narrow side boards to be used as laminations in wet-glued glulam beams, the relationship between IP and tensile strength was as high as 0.77. Since the intended use of the narrow boards was as laminations in wet-glued beams, the possibility of grading them in a wet state was also investigated. Grading based on axial dynamic excitation and weighing gave just as good results in a wet state as when the same grading procedure was applied after drying. It was also found that the relationship between the new IP and strength was dependent on what scale the IP was determined. Optimum was reached for moving average MOE calculated over lengths corresponding with approximately half the width of investigated pieces. Implementation of the new IP will result in grading that is more accurate than what is achieved by the great majority of today’s grading machines. The new method will probably also be particularly favourable for development of engineered wood products made of narrow laminations. / Hållfasthetssortering av konstruktionsvirke innebär att värdet på sågade produkter ökar. Sorteringen genomförs oftast med maskinella metoder baserade på statistiska samband mellan s.k. indikerande egenskaper och böjhållfasthet. Den indikerande egenskap (indicating property, IP) som är vanligast på den Europeiska marknaden är styvhet uttryckt som ett medelvärde för elasticitetsmodulen (modulus of elasticity, MOE) i ett virkesstycke, trots att MOE är en materialegenskap som varierar i virket. En betydande begränsning med dagens sorteringsmetoder är att de beskrivna sambanden är förhållandevis svaga, vilket innebär att det finns en potential för metoder med högre noggrannhet. Det huvudsakliga syftet med detta doktorandprojekt har varit att initiera en utveckling mot sådana metoder. Hållfasthet hos virke är beroende av förekomst av kvistar. Samtidigt har de kvistmått som fram till idag kommit till användning visat sig vara dåliga prediktorer av hållfasthet. Resultat från såväl denna som tidigare forskning har dock visat att inte bara kvistars storlek och läge, utan också variationen i fiberriktning i omgivande träfibrer, är av stor betydelse för lokal styvhet och brottförlopp under inverkan av last. Utveckling av nya IP som tar hänsyn till såväl kvistar som omgivande träfibrers egenskaper fastställda på mycket lokal nivå bedömdes vara en möjlig väg för att uppnå bättre hållfasthetssortering. I detta doktorandprojekt användes beröringsfri deformationsmätning för analys av det strukturella beteendet hos virkesstycken på såväl lokal som global nivå. Laserskanning utnyttjades för detektering av lokala fiberriktningar projicerade på virkesstyckenas ytor. Med utgångspunkt från skannad information, virkesdensitet och medelvärde för axiell dynamisk elasticitetsmodul kunde variationen i lokal elasticitetsmodul i virkesstyckenas längdriktning bestämmas. Genom integration över tvärsektioner längs ett virkesstycke kunde en profil över hur böjstyvheten i styva riktningen varierade i virkesstyckets längdriktning beräknas. En ny IP definierades som den lägsta elasticitetsmodulen i böjning utmed virkesstyckets längd. För ett urval av granplankor erhölls en förklaringsgrad på 0.68 mellan den nya indikerande egenskapen och böjhållfasthet. För smala sidobrädor avsedda att användas som lameller i våtlimmade limträbalkar var motsvarande förklaringsgrad mellan samma IP och draghållfasthet så hög som 0.77. Eftersom sidobrädorna var avsedda att användas som lameller i våtlimmade balkar genomfördes en studie avseende möjligheten att hållfasthetssortera i vått tillstånd med hjälp av axiell dynamisk excitering och vägning. Det visade sig att sådan sortering gav lika bra resultat som då samma metod användes efter torkning. Sambandet mellan den nya indikerande egenskapen och hållfasthet visade sig också vara beroende av på vilken lokal nivå som egenskapen beräknades. Optimum uppnåddes då den bestämdes som ett glidande medelvärde beräknat över en längd motsvarande ungefär halva virkesstyckets höjd. Implementering av den nya sorteringsmetoden kommer att resultera i sortering som är noggrannare än vad som kan erhållas med det stora flertalet av de sorteringsmetoder som finns idag. Den nya indikerande egenskapen kommer sannolikt att bli särskilt gynnsam att använda för utveckling av ingenjörsmässiga träprodukter bestående av smala lameller.
|
Page generated in 0.0978 seconds