Post-tensioned timber buildings utilise a new construction technique developed largely as part of research undertaken at the University of Canterbury. Timber buildings are constructed using an engineered timber product, such as laminated veneer lumber (LVL), and then stressed with post-tensioned unbonded high-strength steel tendons. The tendons apply a compressive stress to timber members to create a ductile moment resisting connection between adjacent timber members. The major benefit of post-tensioned timber buildings is a significantly improved structural performance. As timber is a combustible material there is a perceived high fire risk in timber buildings. While timber buildings can be designed to perform very well in fire, a design guide for the fire safety design of post-tensioned timber buildings has not been previously developed. Furthermore, previous research has found that post-tensioned timber box beams may be susceptible to shear failure in fire conditions. This research investigated the fire performance of post-tensioned timber buildings. A design strategy for the fire performance of post-tensioned timber buildings was developed in conjunction with a simplified calculation method for determining the fire resistance of post-tensioned timber structural members. The fire performance and failure behaviour of post-tensioned timber box beam was also specifically investigated, with special focus given to the shear performance of box beams. A full scale furnace test of a LVL post-tensioned LVL box beam was conducted at the Building Research Association of New Zealand (BRANZ). Four further full scale tests of LVL box beams were conducted at ambient temperature at the University of Canterbury structural laboratory. Through this research two distinct strategies for the fire design of post-tensioned timber structures were developed. The first strategy is to rely on the residual timber of the members only. The second strategy considers specific fire protection of the post-tensioning system, which can then be used to contribute to the fire resistance of the member. The results of the full scale tests showed good agreement with the proposed the simplified calculation method. It was also determined that shear failure does not need to be specifically considered other than performing strength checks as for other design actions.

This thesis deals with the experimental description of friction between steel and wood materials, specifically laminated veneer lumber (LVL) and pine wood with two types of annual rings. It studies the influence of a number of different parameters on the coefficient of friction such as contact pressure, moisture content, fiber orientation in relation to the load direction, steel surface roughness, and horizontal load rate. First, the theoretical mechanical and physical properties as well as the coefficient of friction itself are described. This is followed by the description of the test setup including the test method and how the obtained data is exported, handled and processed and how the coefficient of friction is determined. The results study the influence of different parameters and show that the coefficients of friction for the smooth sliding plate tests vary in between 0.1 and 0.3, whereas tests with the rough sliding plate vary around 0.7. Factors influencing the coefficient of friction were found to be the different moisture content under all tested pressures, the different fiber direction under low contact pressure, the contact pressure itself, though under higher pressures the influence was found to be low, and the horizontal load rate under low pressures. The outcomes are further discussed in the discussion chapter.

Rapporten behandlar tre sammansättningar av träbjälklag och när det är mest fördelaktigt att använda de olika bjälklagen ur de tre aspekterna bjälklagshöjd, kostnad och materialåtgång. De tre sammansättningarna av träbjälklag som presenteras i denna rapport är ett plattbjälklag av CLT, korslimmat trä, ett ribb-bjälklag bestående av en fläns av CLT och liv av limträ och slutligen ett ribb-bjälklag med en sammansättning av en fläns av CLT och liv av LVL, fanérträ. Rapporten fokuserar på frågeställningen utifrån tre olika verksamheter; bostad, kontor och affärslokal och är framtagen för att hjälpa beställare och projektörer att optimera val av bjälklag efter de behov och krav som finns för de specifika projekten. Rapporten undersöker när det är mest fördelaktigt att använda de olika bjälklagstyperna utifrån de krav och förutsättningar beställaren/projektörerna har på projektet. Detta utifrån de tre aspekterna kostnad, materialåtgång och bjälklagshöjd. Rapporten är framtagen med hjälp av beräkningar genomförda i dataprogrammet Calculatis by Stora Enso och rapporten har genomförts i samarbete med Byggnadstekniska Byrån Sverige AB och Dala Massivträ AB. Bakgrunden till rapporten grundar sig i de rådande klimatförändringar som i snabb takt påverkar vår jord. För att minska denna påverkan och förstöring är behovet av att bygga med förnybara material stor samtidigt som användandet av dessa material inte får leda till slöseri. Detta, i samband med ett ökat behov av längre spännvidder, leder till att låg bjälklagshöjd, materialåtgång och kostnad är viktiga aspekter att behandla. Resultatet visar att valet av bjälklag i princip alltid står mellan plattbjälklag och ribb-bjälklag då resultaten mellan de två olika sammansättningarna av ribb-bjälklag skiljer relativt lite. Resultatet visar även att det ur materialåtgång och ekonomisk synpunkt är mest fördelaktigt att använda ribb-bjälklag istället för ett plattbjälklag. Däremot visar resultatet att det ur en tredje synpunkt, bjälklagshöjd, är mest fördelaktigt att välja ett plattbjälklag vid små spännvidder och ett ribbbjälklag vid stora. Slutligen lämnas rekommendationer för hur beställare och aktörer under projekteringsskedet ska resonera vid val av bjälklagstyp.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:37Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2007-11-21Bitstream added on 2014-06-13T20:02:30Z : No. of bitstreams: 1 gabriel_msc_dr_botfca.pdf: 1180497 bytes, checksum: 085b8faebf17cf90ae8156081b18fb02 (MD5) / Este trabalho teve por objetivo principal a avaliação do desempenho físico-mecânico de painéis de lâminas paralelas LVL (Laminated venner lumber) de Pinus tropicais, classificando-se as lâminas em classes de qualidade (baixo e alto módulos de elasticidade), usando-se para isto métodos não-destrutivos, como ultra-som e ondas de tensão. As avaliações foram realizadas em painéis com lâminas de espessura de 2,2 mm, provenientes da Indústria de Madeiras Caribea Ltda., localizada no município de São Manuel, SP. Foram confeccionados painéis LVL de 13 e 25 lâminas, com quatro tipos de tratamento, com as lâminas previamente classificadas: a) T1-LVL homogêneo 1 (produzido somente com lâminas classificadas com alto módulo de elasticidade dinâmico) b) T2-LVL homogêneo 2 (produzido somente com lâminas classificadas com baixo módulo de elasticidade dinâmico ) c) T3-LVL com lâminas combinadas (lâminas de alto módulo de elasticidade dinâmico na capa e contracapa e baixo módulo de elasticidade dinâmico no miolo) d) T4-LVL não homogêneo (com lâminas alternadas – uma com alto módulo, e outra com baixo módulo de elasticidade alternadamente) As propriedades dos painéis foram avaliadas pelos métodos nãodestrutivos de ondas de tensão (stress wave method) e ultra-som, determinando-se, respectivamente, o módulo dinâmico (Ed.) e a constante dinâmica (CLL) de cada painel. Com os corpos-de-prova retirados dos painéis foram realizados ensaios de flexão estática, 2 cisalhamento longitudinal, compressão paralela e perpendicular às fibras, resistência da colagem ao esforço de cisalhamento, teor de umidade e densidade, seguindo-se as recomendações das normas ASTM 5456 e o Projeto 31:000.05-001/3 para Painéis de madeira compensada, da ABNT. Na avaliação da qualidade dos painéis os valores médios das propriedades do LVL foram comparados... / This paper had the main objective of evaluating physical and mechanical performance of LVL panels made from tropical pinus, with the previous classification of the veneers according to its MOE (high and low modulus of elasticity), obtained from non-destructive tests (ultrasound and stress wave methods). Evaluations were carried in commercial dimension panels made with 2,2 mm thick veneers from “Industria de Madeiras Caribea Ltda”, located at Sao Manuel, São Paulo State, southeast of Brazil. Panels with 13 and 25 veneer were made considering four distinct treatments (three boards for each thickness and treatment) as follows: a) T1 (homogeneous superior) – LVL made entirely of higher MOE veneer; b) T2 (homogeneous inferior) – LVL made entirely of low-grade MOE veneer; c) T3 (rational) – LVL made with higher MOE in face veneer and lower MOE in core veneer; d) T4 (combined) – boards made with combined and alternated veneer with higher and lower MOE. Panels were submitted to non-destructive evaluation, in order to obtain their dynamic modulus of elasticity (Ed – stress wave method) and dynamic constant (CLL – ultrasound method). Specimens of the boards were tested under static bending, longitudinal shear, compression parallel and normal to the grain. For all specimens were evaluated density and humidity. All physical and mechanical tests were done according to ASTM D 5456 Code and CE 31:000.05-001/1 – First draft of the new Brazilian Code for Plywood...(Complete abstract click electronic access below)

Resumo: Este trabalho teve por objetivo principal a avaliação do desempenho físico-mecânico de painéis de lâminas paralelas LVL (Laminated venner lumber) de Pinus tropicais, classificando-se as lâminas em classes de qualidade (baixo e alto módulos de elasticidade), usando-se para isto métodos não-destrutivos, como ultra-som e ondas de tensão. As avaliações foram realizadas em painéis com lâminas de espessura de 2,2 mm, provenientes da Indústria de Madeiras Caribea Ltda., localizada no município de São Manuel, SP. Foram confeccionados painéis LVL de 13 e 25 lâminas, com quatro tipos de tratamento, com as lâminas previamente classificadas: a) T1-LVL homogêneo 1 (produzido somente com lâminas classificadas com alto módulo de elasticidade dinâmico) b) T2-LVL homogêneo 2 (produzido somente com lâminas classificadas com baixo módulo de elasticidade dinâmico ) c) T3-LVL com lâminas combinadas (lâminas de alto módulo de elasticidade dinâmico na capa e contracapa e baixo módulo de elasticidade dinâmico no miolo) d) T4-LVL não homogêneo (com lâminas alternadas - uma com alto módulo, e outra com baixo módulo de elasticidade alternadamente) As propriedades dos painéis foram avaliadas pelos métodos nãodestrutivos de ondas de tensão (stress wave method) e ultra-som, determinando-se, respectivamente, o módulo dinâmico (Ed.) e a constante dinâmica (CLL) de cada painel. Com os corpos-de-prova retirados dos painéis foram realizados ensaios de flexão estática, 2 cisalhamento longitudinal, compressão paralela e perpendicular às fibras, resistência da colagem ao esforço de cisalhamento, teor de umidade e densidade, seguindo-se as recomendações das normas ASTM 5456 e o Projeto 31:000.05-001/3 para Painéis de madeira compensada, da ABNT. Na avaliação da qualidade dos painéis os valores médios das propriedades do LVL foram comparados...(Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: This paper had the main objective of evaluating physical and mechanical performance of LVL panels made from tropical pinus, with the previous classification of the veneers according to its MOE (high and low modulus of elasticity), obtained from non-destructive tests (ultrasound and stress wave methods). Evaluations were carried in commercial dimension panels made with 2,2 mm thick veneers from "Industria de Madeiras Caribea Ltda", located at Sao Manuel, São Paulo State, southeast of Brazil. Panels with 13 and 25 veneer were made considering four distinct treatments (three boards for each thickness and treatment) as follows: a) T1 (homogeneous superior) - LVL made entirely of higher MOE veneer; b) T2 (homogeneous inferior) - LVL made entirely of low-grade MOE veneer; c) T3 (rational) - LVL made with higher MOE in face veneer and lower MOE in core veneer; d) T4 (combined) - boards made with combined and alternated veneer with higher and lower MOE. Panels were submitted to non-destructive evaluation, in order to obtain their dynamic modulus of elasticity (Ed - stress wave method) and dynamic constant (CLL - ultrasound method). Specimens of the boards were tested under static bending, longitudinal shear, compression parallel and normal to the grain. For all specimens were evaluated density and humidity. All physical and mechanical tests were done according to ASTM D 5456 Code and CE 31:000.05-001/1 - First draft of the new Brazilian Code for Plywood...(Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Adriano Wagner Ballarin / Coorientador: Hernando Alfonso Lara Palma / Banca: Takasho Yojo / Banca: Luiz Antonio Vasques Hellmeister / Banca: Mascos Antonio Rezende / Banca: Vladimir Eliodoro Costa / Doutor

A compact laminated board can be obtained by pressing layers of veneers with no other material or substance placed between them. The process does not require the use of steam pretreatment, surface activation methods, a gastight press, friction or adhesives. It strictly involves the heat and the pressure induced by the press in the veneers. The levels of temperature, pressure and time leading to the highest bending-strength values when material factors are held constant are investigated. The objective of optimizing the process is reached using response surface methodology for modelling and analysis. The parameter interactions are found to be significant.Photography, scanning, X-ray densitometry, light microscopy and scanning electron microscopy (SEM) are the methods used to visually analyse the final product. Densification and darkening are two of the effects observed. / <p>Godkänd; 2008; 20081113 (ysko)</p>

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.

No description available.

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>

Our urban environment is in constant flux, cities are ever-changing ecosystems that expand, contract, evolve &amp; adapt. However, the way that we have been building our environment has seldom reflected that on the building scale. New neighbourhoods emerge, buildings are torn down and new ones replace them, but in the world that we live today where resources are becoming more scarce and global climate change is upon us, it is time to rethink how we design buildings today with the future in mind. My project’s goal is to design a wood construction system &amp; building, with a focus on enabling mobility, adaptability, reuse, easy assemblage &amp; disassemble, while fostering a sense of permanence so the user feels rooted at home.While concrete has allowed us to push the limits of what we can build, I believe that wood construction R &amp; D has gotten far enough to have similar qualities but store carbon at the same time as being a renewable resource if managed &amp; used responsibly. In my project, I used the method of prefabricating &amp; separating each system on its own layer to allow for longevity, easy replacement &amp; flexibility.