Transcript Tre_som_konstruksjonsmateriale_PP

Tre
som konstruksjonsmateriale
Forelesning i faget Materiallære
av Liv Torjussen,
høgskolelektor ved HIG
Vi ser på følgende tema
• Konstruksjonsvirke
– Hvorfor trekonstruksjoner?
– Trevirkets oppbygging
– Styrkesortering
– Fasthet, E-modul og densitet
– Bestandighet
– Brann og lyd
– Konstruksjonssystemer
2
3
Hvorfor trekonstruksjoner?
• Tre er tradisjon i Norge, - hva med fremtiden?
• Stedstilpassing,
hva er det?
• Er estetikk
subjektivt?
• Tre til mer enn
småhus!
4
Fakta om norsk skog
I Norge har vi
• 12 mill ha skog av samlet areal på 31 mill ha
• Hogst ca 7,7 mill. m³/år
• Tilvekst 22 mill. m³/år
• 45 % gran
• 33 % furu
• 22 % løvtre
5
Trevirkets oppbygging
• Soner i treet
bark, bast, kambium,
yteved, kjerneved,
vårved, sommerved
• Furu har mer åpen yteved enn gran og er
lettere å impregnere
• Kvist, virkesfeil, tennarved
Se FOKUS på tre nr. 40: Trevirkets oppbygging og egenskaper
6
Fra tømmer til trelast
• Massevirke (slip)
– Treforedling
– Papirmasse
• Trelast
– Skurlast (20 % fuktinnhold)
– Høvellast (17 % fuktinnhold)
7
Trelast
Trelast blir i Norge solgt og sortert i dimensjoner etter Norsk Standard
Listverk
Fra 9 mm × 9 mm til 58 mm × 145 mm
Rekker eller lekter
Fra 11 mm × 23 mm til 75 mm × 75 mm
Planke
Fra 36 mm × 98 mm til 100 mm × 225 mm
Bord
Fra 12 mm × 98 mm til 32 mm × 225 mm
Firkantbjelke
Fra 73 mm × 98 mm til 200 mm × 225 mm
8
Styrkesortering
Trelast sorteres på sagbruket, visuelt eller maskinelt
Norsk standard har krav og regler for sortering:
• Regelverk for utførelse av visuell og maskinell
styrkesortering av trelast er gitt i NS-EN 14081
• Visuell styrkesortering skal også følge NS-INSTA 142
• Generell sortering av høvellast: NS 3181 – NS 3187
• NS-merke garanterer at kravene i gjeldende norsk standard
for styrkesortering NS-EN 14081 er oppfylt
9
Konstruksjonsvirke, klassifisering
Lastkvalitet og ofte brukt område:
•
•
•
•
•
C14 (T0)
C18 (T1)
C24 (T2)
C30 (T3)
C40 (L40)
forskaling og stillas
bygninger
bygninger (10% lengre spenn enn C18)
takstoler (15% lengre spenn enn C18)
limtrelementer
C:fasthetsklasse, T: sorteringsklasse
10
Fasthet, E-modul og densitet
Klasser
NS-EN 338
Bøyefasthet
N/mm²
σ = F/A
E-modul
KN/mm²
E = σ/ε
Densitet
kg/m³
C14 (T0)
14
7
290
C18 (T1)
18
9
320
C24 (T2)
24
11
350
C30 (T3)
30
12
380
11
Belastning, spenninger og sammenføyning
• Overføring av enkle krefter, strekk og trykk
– Belastningen bøyer bjelken
– Trykk i øvre del av bjelken
– Strekk i nedre del
• Egenskaper i tre retninger
– Tre har størst fasthet ved strekk parallelt med fiberretningen
– Trykk tvers på tangentiell fiberretning er dårligst
• Mekaniske forbindelsesmidler
– Ulike typer, ulike bruksområder
– Håndbok Mekaniske treforbindelser - dimensjonering
12
Konstruksjonsstandarder
•
NS 3470-1:1999 - Prosjektering av trekonstruksjoner - Beregnings- og
konstruksjonsregler - Del 1: Allmenne regler
•
NS 3470-2:2003 - Prosjektering av trekonstruksjoner - Beregnings- og
konstruksjonsregler - Del 2: Brannteknisk dimensjonering
•
NS-EN 1995-1:2004/2008
– Eurokode 5: Prosjektering av trekonstruksjoner
• Del 1-1: Allmenne regler og regler for bygninger
• Del 1-2: Brannteknisk dimensjonering
•
NS-EN 1995-2:2004
– Eurokode 5: Prosjektering av trekonstruksjoner - Del 2: Bruer
13
Bestandighet
• Fuktvariasjoner
– Krymping og svelling
– Ulik fuktinnhold i marg og yteved
• Sopp og råte
– Ekte hussopp
– Råtesopp
– Muggsopp
– Fargeskadesopp
14
• Innsektskader
- Husbukk
- Stokkmaur
- Stripet borebille
• Impregnering
-
Vannløste kopperholdige salter (lys grønn)
Oljeløst organisk soppgift (fargeløst)
Kreosot, av steinkulltjære (lys brun)
Royalimpregnert: saltimpregnering og
overflatebehandling
15
• Brannmotstandsevne
– Brannsikkerhet i boliger
er avhengig av
tettheten til konstruksjonen,
i knutepunkter og
rundt gjennomføringer
• Lyd
– Med lydtekniske egenskaper menes luftlydisolasjon,
trinnlydnivå, etterklangstid/lydabsorpsjon og lydnivå
– Økt tyngde i skillekonstruksjonen øker lydisolasjonsevnen
16
Trebaserte konstruksjonsplater
• Kryssfiner
– Fiberretningen på ytterste lag er parallelle
de nest ytterste er snudd 90° og parallelle osv.
– Tykkelse til konstruksjonsformål fra 10 til 30mm
• Parallellfiner (LVL)
– Minst fem finérlag limes sammen parallelt med fiberretningen
– Finerlagene er tykkere enn i kryssfiner
• Trefiberplater
–
–
Produseres av flis, med eller uten lim, med varme og høyt trykk
Harde og halvharde plater, med tykkelser fra 6 til 13mm
• Sponplater
– Produseres ved hjelp av trevirke (spon/sagflis),
– lim, varme og høyt trykk
– Tykkelse fra 6 mm til over 40 mm
17
Trebaserte konstruksjonselementer
• I-bjelker med flenser av trevirke
og steg av trebaserte plater
• Kerto er en finerbjelke (LVL) der alle finerplatene har samme
fiberretning, i bjelkens lengderetning.
18
Miljøegenskaper
• Positiv tilvekst i skogen fjerner CO2
• Lavt energibruk ved produksjon
• Skurlast:
• Betong:
• Stål:
350 kWh/m³
700 kWh/m³
46 000 kWh/m³
• Tre er lett
– Lave transportkostnader
– Mindre drivstoffbruk
• Gjenbruk og gjenvinning
– Bioenergi
19
Les mer om tre
•
•
•
•
Kompendiet Materiallære, bygningsmaterialer, HIG
”FOKUS på tre, Håndbok Massivtreelementer og Håndbok Mekaniske
treforbindelsesmidler
fra Treteknisk http://www.treteknisk.no
Byggforskserien og Håndbok 45 Trehus
fra Sintef/Byggforsk http://www.sintef.no/Byggforsk
Trekonstruksjoner 1 og 2, Professor P. Aune, NTNU, Tapir, 1992/94
og evt. andre kilder du finner frem til selv
Bildene i presentasjonen er hentet fra Treteknisk og Sintef/Byggforsk