Att bygga bjälklag av massivt trä blir allt vanligare och är ett sätt att minska klimatavtrycket från byggbranschen. Korslimmat trä, även kallat KL-trä, står för lejonparten av dessa massiva träbjälklag. Ett mindre vanligt alternativ till KL-trä är brädstapelbjälklag. Fördelen med brädstapelbjälklag är att fiberriktningen på virket går i samma riktning. Detta ger en något högre styvhet så man kan bygga lägre moduler med mindre virke och således spara på trä och dessutom slippa användningen av lim. Om man därutöver kan sätta ihop modulerna på plats slipper man tunga transporter och industriell tillverkning. En nackdel med brädstapelbjälklag är att man historiskt har använt spikar av metall som både går emot principen att bygga med enbart trä och dessutom försvårar möjligheter till återbruk av trämaterialet. LignoLoc är en spik tillverkad av densifierat bokträ och en relativt ny produkt på marknaden. Spiken skjuts in i virket med tryckluft och friktionen får ligninet i spiken att delvis smälta ihop med det omgivande virket. Svetseffekten tillsammans med det densifierade trämaterialet ger relativt goda hållfasthetsvärden, speciellt vid dragbelastning. I detta examensarbete undersöks hur man kan bygga brädstapelbjälklag med LignoLoc spik som uppfyller gällande brukskrav för nedböjning och vibration samt för brand. Undersökningen utgår ifrån befintlig teori för konstruktion av brädstapelbjälklag med trådspik och kombineras med studier kring LignoLoc spikens uppmätta egenskaper och tillämpade beräkningsmodeller. Med detta som grund görs en ansats till en generell beräkningsmodell för konstruktion av brädstapelbjälklag med LignoLoc spik. För att befästa ansatsen utförs även en praktisk hållfasthetsstudie i en storskalig modell där tre olika moduler belastningstestas i en hydraulisk press. Slutsatsen är att de tillämpade beräkningsmodellerna stämmer väl överens med utfallen från de praktiska belastningstesterna. Testerna tyder på att LignoLoc spiken håller långt över förväntan för skjuvbrott och ger en marginellt styvare konstruktion än motsvarande med trådspik. Vidare kan konstateras att LignoLoc spiken fungerar gott som alternativ till trådspik. Således kan man bygga brädstapelbjälklag i 100% trämaterial som ett alternativ till KL-trä. / Building floors from solid wood is becoming increasingly common and is a way to reduce the environmental footprint of the construction industry. Cross-laminated timber, also known as CLT, accounts for the majority of these solid wood floors. A less common alternative to CLT is Nail Laminated Timber (NLT). The advantage of NLT is that the grain direction of the timber runs in the same direction. This gives slightly higher stiffness, allowing for the construction of thinner modules with less timber, thus saving on wood and eliminating the need for glue. Additionally, if the modules can be assembled on-site, heavy transportation and industrial manufacturing can be avoided. However, the downside of NLT is that historically, metal nails have been used, which contradicts the principle of building with solid wood and also complicates the reuse of the timber material. LignoLoc is a nail made of densified beech wood and is a relatively new product on the market. The nail is driven into the wood with compressed air, and the friction causes the lignin in the nail to partially melt and fuse with the surrounding wood. This welding effect, combined with the densified wood material, provides relatively good strength values, especially under tensile load. This thesis investigates how to build NLT with LignoLoc nails that meet current serviceability requirements for deflection, fire, and vibration effects. Starting from existing theory for the construction of NLT with metal nails and combining it with studies on the measured properties of LignoLoc nails and applied calculation models, an approach is made to a general calculation model for the construction of NLT with LignoLoc nails. To validate the approach, a practical strength study is also carried out on a large-scale model where three different modules are load-tested in a hydraulic press. The conclusion is that the applied calculation models match well with the outcomes of the practical load tests. The tests indicate that the LignoLoc nail far exceeds expectations for shear failure and provides a marginally stiffer construction than the equivalent with steel nails. Furthermore, it can be stated that the LignoLoc nail works well as an alternative to steel nails. Thus, it is possible to build NLT in 100% wood material as an alternative to CLT.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-349252 |
| Date | January 2024 |
| Creators | Groundstroem, Kai, Schneider, Anna |
| Publisher | KTH, Byggteknik och design |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | Swedish |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-ABE-MBT ; 24520 |
Page generated in 0.0028 seconds