ČVUT v Praze, Fakulta stavební. seminář Stanovení vlastností materiálů při hodnocení existujících konstrukcí Masarykova kolej, 3. 4.

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "ČVUT v Praze, Fakulta stavební. seminář Stanovení vlastností materiálů při hodnocení existujících konstrukcí Masarykova kolej, 3. 4."

Karolína Vítková
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 STANOVENÍ VLASTNOSTÍ KONSTRUKČNÍHO DŘEVA PETR KUKLÍK ČVUT v Praze, Fakulta stavební seminář Stanovení vlastností materiálů při hodnocení existujících konstrukcí Masarykova kolej, Inovace metod hodnocení existujících stavebních konstrukcí Užitné vlastnosti dřeva Vzhled/Konstrukční vlastnosti /Trvanlivost Vzhled Kresba a barva Vady Rozměrová stabilita & emc% Konstrukční č vlastnosti Významné např. pevnost a tuhost Funkčnost např. rozměrová stabilita -sesychání a bobtnání/emc Přímost- zborcení Trvanlivost Biologické ohrožení Přirozená trvanlivost / ochrana

2 Užitné vlastnosti dřeva Požadované vlastnosti Vzhled Konstrukční vlastnosti Trvanlivost Vlastnosti Mikrostruktura Speciikace Materiál / druh dřeviny Třída a vlhkost Rozměry Způsob ochrany Směry pevnosti a tuhosti Orientace vláken Pevné a tuhé rovnoběžně s vlákny Slabé kolmo k vláknům

3 Vlhkost vbuňkách dřeva 100% Rostoucí strom Nevysušené dřevo Částečně vysušené dřevo 25% Vysušené dřevo 15% Nasycení vláken volná voda vázaná voda odstraněná vázaná voda Trvání zatížení -Dotvarování Tuhost: Dotvarování (přídavná deormace od zatížení) unkce pohybu vlhkosti, velikosti atrvání zatížení objeví se u všech zatížení mode odelováno součinitelem dotvarování Spirálovitě obtočená vlákna Přímá vlákna Dotvarování důležité pro architekty a inženýry při stanovení mezních deormací

4 Trvání zatížení -Ztráta pevnosti Pevnost: s růstem doby trvání a velikosti zatížení se snižuje pevnost modelována pomocí modiikačního součinitele unkce trvání extrémů zatížení v průběhu životnosti konstrukce různé kombinace zatížení mají rozdílné trvání účinků zatížení Stálé 1.5 Okamžikové 1 k mod 0.5 (Všechny kompozity se takto chovají) sec 5 min 5 hrs 5 day 5 mth 50 yr Trvání zatížení Produkce řeziva příčné podélné ve směru tloušťky Stromy jsou předepnuty Řezáním prken z kmenů se uvolní vnitřní napětí anastane pomalá změna tvaru řeziva Ohnuté stromy vykazují velký odklon vláken šroubové podélné ve směru šířky Výrobci minimalizují problémy kvalitním řezáním kontrolou kvality - tříděním

5 Přirozené vady dřeva Suky diskontinuita vláken na okraji odklon vláken na okraji většinou redukce pevnosti a tuhosti Pryskyřičné kapsičky ztráta tát spojení napříč vláken menší pevnost ve smyku a tuhost Trhliny menší spojení napříč vláken snížení pevnosti ve smyku a tuhosti Dřeň a jádrové dřevo obsahuje slabé juvenilní dřevo Reakční dřevo tlakové dřevo Metody stanovení vlastností dřeva Průkazné zkoušky Vizuální třídění Strojní třídění Nedestruktivní zkoušky

6 ks 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0 A Průkazné zkoušky ČSN EN 384 ČSN EN 408 S0 = S13 SΙ = S10 SΙΙ = S B Způsob namáhání Třída konstrukčního dřeva podle ČSN Jehličnaté dřeviny (smrk, jedle, borovice, modřín) Listnaté dřeviny (dub, buk, jasan) S0 SΙ SΙΙ SΙ Ohyb m,k Tah t,0,k t,90,k 0,3 0,3 0,3 0,6 Tlak c,0,k c,90,k 5,1 5,1 4,6 8 Smyk v,k 2,5 2,4 1,8 3 E0,me an Modul E0, pružnosti E Modul pružnosti G E90,m ean E90, Gmea n G Hustota ρk Vyšetřování konstrukčních vlastností Malá bezvadá tělíska - data vystihují pouze pevnost dřevní hmoty pro konstrukční dřevo musíme redukovat pevnost s ohledem na růstové vady Konstrukční tělesa řezivo konstrukčních rozměrů při reálných podmínkách zatížení Konstrukční dřevo pevnost v tahu < pevnost v tlaku tahové poruchy -třískové, křehké, náhlé, hlasité tlakové poruchy -záhybové, duktilní, vleklé, nehlučné

7 Vizuální třídění ČSN (idt DIN ) splňuje podmínky ČSN EN 518 třídys7 S7, S10aS13 S13 ČSN EN 338 ( C22, C24 atd.) ČSN EN 1912 (S10 = C24) Příklad měření Těleso ρ 12 [kg/m 3 ] Suk poměr [mm/mm ] Tloušťka letokruh [mm] Odklon vláken [mm/m] E stat [MPa] m [MPa] ,17 0,88 42, , ,22 1,43 2, , ,22 1,59 19, , ,26 2,65 27, , ,24 1,80 14, , ,12 1,00 14, , ,30 1,51 43, , ,10 1,45 44, , ,30 3,72 60, , ,25 3,53 59, , ,20 2,10 15, ,88

8 Vliv kritérií třídění % ,6 93,8 96,3 95,5 6,9 6,3 15 9,1 3,4 3,7 0 2,3 A B C Průměr Suk Odklon vláken Tloušťka let. Četnost tříd pevnosti ,2 % ,5 31,2 C16 C ,5 1,6 A B C Průměr C27

9 Strojní třídění Nedestruktivní zkoušky Vlhkost Ultrazvuk Penetrace Vytažení vrutu Ozvučení

10 Příklad použití nedestruktivní zkoušky Ultrazvuk Tlaková vlna ρ 12 [g/cm 3 ] Vztah mezi hustotou dřeva a hloubkou vniku rázového kolíku 0,7 0,6 0,5 0,4 t p,12 Δw = w 12 = t p ( 1 0,007 Δw) 0,3 0, t p, 12 [mm] ρ12 = 0, t p, ,

11 Třídy podle ČSN idt DIN (Třídy podle ČSN ) Porovnání pevností dřeva v ohybu Pevnost podle ČSN P EN a ČSN P EN [MPa] Hustota [kg/m 3 ] Pevnost výpočet [MPa] Pevnost zkouška [MPa] S 10(SΙ) ,983 40,0404 S 10 (SΙ) ,221 41,50 S 13 (S0) ,282 49,37 S 10 (SΙ) ,040 50,90 S 13 (S0) ,775 55,41 S 13 (S0) ,395 77,22 Nelineární chování dřeva Zplastizování tlačeného okraje nosníku

12 Bilineární pracovní diagram konstrukčního dřeva namáhaného ohybem cm, = 1,288 c (1) tm, = 1,698 t (2) (7.20) m = c, m tm, 3 1 cm, tm, + 1 cm, (3) t c = tm, cm, c, m tm, 0,4 tm, 2,2 + 1,2 cm, 0,2 (4) Hodnoty pevností dřeva v ohybu m, tahu t, tlaku c, tahu za ohybu t,m a tlaku za ohybu c,m v MPa m t c podle rovnic (1) a (2) podle rovnic (3) a (4) t,m c,m t,m c,m

13 DĚKUJI ZA POZORNOST

Podobné dokumenty

České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební

České vysoké učení technické v Praze Fakulta stavební Jednotný programový dokument pro cíl 3 regionu (NUTS2) hl. m. Praha (JPD3) Projekt DALŠÍ VZDĚLÁVÁNÍ PEDAGOGŮ V OBLASTI NAVRHOVÁNÍ STAVEBNÍCH KONSTRUKCÍ PODLE EVROPSKÝCH NOREM Projekt je spolufinancován