ταξινόμηση και διαβάθμιση της ξυλείας

Transcript

1 ταξινόμηση και διαβάθμιση της ξυλείας οι συνθήκες περιβάλλοντος προσδιορίζουν τις μηχανικές ιδιότητες. π.χ πεύκη Σουηδίας ή Ελλάδος έχουν άλλα μηχανικά χαρακτηριστικά Για να χρησιμοποιηθεί από το μηχανικό πρέπει να έχει γνωστά χαρακτηριστικά Ταξινόμηση είδος δέντρου αντοχή - διαβάθμιση (σφράγισμα κατά τους κανονισμούς της χώρας προέλευσης) συμβατότητα συμβολισμών χώρας παραγωγής και χώρας εφαρμογής ελάχιστα απαραίτητα στοιχεία είδος δέντρου κατηγορία αντοχής παραγωγός πρότυπο Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 1

2 Συσχέτιση παραμέτρων με αντοχή οπτική πάχος ετησίων δακτυλίων και ελαττώματα μηχανητή μέτρο ελαστικότητας Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 2

3 απόσταση και κλίση «νερών» πυκνά νερά // ίνες καλύτερη ποιότητα στροφή νερών = μόνιμη παραμόρφωση = μείωση αντοχής κοπή? ανώμαλη ανάπτυξη (ακανόνιστη μορφή διατομής, μη κανονικοί αυξητικοί δακτύλιοι, έκκεντρη καρδιά, συστροφή ινών) Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 3

4 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 4

5 το ελλάτωμα με τη μεγαλύτερη επιρροή στις μηχανικές ιδιότητες. Βάση για οπτική διαβάθμιση Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 5

6 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 6

7 θύλακες ρητίνης εκτός από εξασθένιση, η ρητίνη μπορεί να καταστρέψει τις επαλείψεις Σκασίματα, ρηγματώσεις αυξάνονται με όγκο και απότομη ξήρανση προσοχή στη δημιουργία συνδέσεων εκεί Ακρες αποτελεί ασθενές σημείο επειδή μπορούν να αποκοληθούν και έχουν μικρότερη αντοχή Στην οπτική διαβάθμιση κατάταξη σε μικρότερη κατηγορία Κυάνωση δράση χρωστικών μυκήτων, μικρή μείωση ιδιοτήτων Σήψη σε ξύλα μη επαρκώς ξηραμένα Στοές εντόμων καταστροφή με τη δημιουργία στοών πλήρης ακαταλληλότητα, εγκυμονεί κινδύνους στα υπόλοιπα Παραμορφώσεις δυσχεραίνει ή παρεμποδίζει τη χρήση ορια πίνακα κατωτέρω η χρήση επιβάλλει και διαφορετικά όρια Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 7

8 εξαρτάται από κάμψη πάχος Κύφωση πλάτος Στρέβλωση πάχος Κύρτωση πλάτος παραμόρφωση κατηγορία αντοχής C 18 > C 18 κάμψη Β Κύφωση S 12 8 Στρέβλωση Τ 2 mm/25 mm πλάτους 1 mm/25 mm πλάτους Κύρτωση C άνευ περιορισμού Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 8

9 Κλάση ανθεκτικότητας I II III Νότια και Κεντρική Αμερική, Αφρική Ασία azobé, iroko, bangkiria merbau σκούρο κόκκινο meranti Β. Αμερική, Σιβηρία, Αυστραλία jarrah σεκόγια, κόκκινος κέδρος, karri πεύκο Oregon, αγριόπευκο, πευκοσανίδα IV okoumé πεύκο Carolina Ευρώπη - ακακία, καστανιά, δρυς πευκοσανίδα, αγριόπευκο, κερασιά, έλατο πεύκο, ερυθρελάτη, πευκοσανίδα V ramin - οξυά, λεύκα Βάση: αποτίμηση σπουδαιότητας ελαττωμάτων διαφορές κριτηρίων από χώρα σε χώρα δεν υπάρχει ενιαίος ευρωπαϊκός τρόπος στο ΕΝ 518 τα ελάχιστα απαιτούμενα κριτήρια όρια για παράγοντες μείωσης (ρόζοι, κλίση και πυκνότητα ινών, ρωγμές) όρια για ακεραιότητα και γεωμετρία (μειώσεις, παραμορφώσεις) Όρια για βιολογικές προσβολές (σήψη, έντομα) Άλλα ελαττώματα (ανώμαλη ανάπτυξη, μηχανικές φθορές) Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 9

10 Ελάττωμα Κατηγορία Ι (1) Κατηγορία ΙΙ (2) Κατηγορία ΙΙΙ (3) Κυάνωση ΝΑΙ ΝΑΙ ΝΑΙ Ρωγμές από κεραυνούς Σχισίματα από πάγο ΟΧΙ ΟΧΙ ΟΧΙ Στοές εντόμων Ιξός Σήψη Ερυθροί ΟΧΙ ΝΑΙ ΝΑΙ χρωματισμοί Πάχος αυξητικών δακτυλίων >4mm μόνο στο μισό της διατομής Άκρες <1,5% διατομής 3-10% διατομής 3-10% διατομής Ρόζοι (βλ. σημείωση) -μεμονωμένοι -ομάδες Κλίση ινών -ακτινική τομή -εφαπτομενική τομή Ø/b<1/5, Ø<5 cm Σ Ø/b<2/5 Ø/b<1/3, Ø<7 cm Σ Ø/b<2/3 Ø/b<1/2 Σ Ø/b<3/4 7% 12% 20% 10% 20% 33% Κύρτωση <1/400 1/250 1/133 από μέτρηση μέτρου ελαστικότητας οι αντοχές m Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 10

11 Στρογγυλή ξυλεία απλός καθαρισμός από κλαδιά αντοχές > πριστής (δεν λαμβάνεται υπόψη στους κανονισμούς) συνδέσεις προβληματικές Πελεκητή πρόχειρος ορθογωνισμός με τσεκούρι Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 11

12 Πριστή πριόνισμα του κορμού με ειδικά πριόνια η διεύθυνση κοπής επηρεάζει την κατάταξη αφού καθορίζει τη διεύθυνση εφαπτομενικά ή κοπή κατά χορδή ακτινικά Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 12

13 ονομασίες ανάλογα με πάχος (mm) σκουρέτα μισόταβλες 20 τάβλες ή σανίδες 25 μαδέρια 70 καδρόνια και δοκοί σχεδόν τετραγωνική διατομή Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 13

14 C14 C16 C18 C22 C24 C27 C30 C35 C40 MPa f m,k f t,0,k f t,90,k 0,3 0,3 0,3 0,3 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 f c,0,k f c,90,k 4,3 4,6 4,8 5,1 5,3 5,6 5,7 6,0 6,3 f v,k 1,7 1,8 2,0 2,4 2,5 2,8 3,0 3,4 3,8 GPa E 0,mean E 0,05 4,7 5,4 6 6,7 7,4 8,0 8,0 8,7 9,4 E 90,mean 0,23 0,27 0,30 0,33 0,37 0,40 0,40 0,43 0,47 G mean 0,44 0,50 0,56 0,63 0,69 0,75 0,75 0,81 0,88 kg/m 3 ρ k D30 D35 D40 D50 D60 D70 MPa f m,k f t,0,k f t,90,k 0,6 0,6 0,6 0,6 0,7 0,9 f c,0,k f c,90,k 8,0 8,4 8,8 9,7 10,5 13,5 f v,k 3,0 3,4 3,8 4,6 5,3 6,0 GPa E 0,mean E 0,05 8,0 8,7 9,4 11,8 14,3 16,8 E 90,mean 0,64 0,69 0,75 0,93 1,13 1,33 G mean 0,60 0,65 0,70 0,88 1,06 1,25 kg/m 3 ρ k Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 14

15 Επιτρεπόμενες τάσεις (MPa) Ένταση Ξυλεία κωνοφόρων Ευρωπαϊκή Κατηγορία ποιότητας Δρυς, οξιά Μέση ποιότητα ΙΙΙ ΙΙ Ι ΙΙ 1 Κάμψη Εφελκυσμός // προς τις 0 8,5 10,5 10 ίνες 3 Θλίψη // προς τις ίνες 6 8, Θλίψη προς τις ίνες Διάτμηση (ψαλιδισμός) 0,9 0,9 0,9 1 6 Διάτμηση από τέμνουσα 0,9 0,9 0,9 1 Τουλάχιστον 4 σανίδες πάχους mm μήκους >1.5m Καλύτερες ιδιότητες από φυσική ξυλεία glued laminated Δεν συγκολλούμε δοκούς μεταξύ τους Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 15

16 Ξυλεία επικολλημένων επικολλητή ξυλεία ξυλόφυλλων (LVL=Laminated Veneer Lumper) (GL=Glue Laminated) Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 16

17 όλες οι λαμέλες από το ίδιο υλικό GL..h στις εξωτερικές λαμέλες καλύτερη ξυλεία GL..c πρέπει να επιδιώκεται ένωση κάθετα στις ίνες στη θλιβόμενη παρειά διαγώνια ένωση στην εφελκυόμενη παρειά καμπτική τάση ροπή ομοιογενές υλικό μπορούν να χρησιμοποιηθούν ενώσεις κάθετες στις ίνες ορθή τάση θλιπτική δύναμη Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 17

18 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 18

19 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 19

20 GL24h GL28h GL32h GL36h Ομοιογενής επικολλητή ξυλεία GL24c GL28c GL32c GL36c Ανομοιογενής επικολλητή ξυλεία MPa MPa fm,k ft,0,k 16,5 19,5 22, ,5 19,5 22,5 ft,90,k 0,4 0,45 0,5 0,6 0,35 0,4 0,45 0,5 fc,0,k 24 26, ,5 29 fc,90,k 2,7 3,0 3,3 3,6 2,4 2,7 3,0 3,8 fv,k 2,7 3,2 3,8 4,3 2,2 2,7 3,2 3,3 GPa GPa E0,mean E0, E90,mean Gmean kg/m3 kg/m3 ρk ρmean Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 20

21 σφηνοειδής πριονωτή - finger joint φορείς από επικολλητή ξυλεία Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 21

22 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 22

23 Μορφολογική ελευθερία Μεγάλες διατομές που το φυσικό ξύλο δεν διαθέτει Αξιοποίηση καλών τμημάτων Ακρίβεια και σταθερότητα διαστάσεων αυξημένη πυραντίσταση Αντοχή σε κάμψη σε εφελκυσμό Σχέση (MPa) f m,k =12+f t,0,l,k f t,0,k =9+0.75f t,0,l,k f t,90,k =1.15f t,90,l,k σε θλίψη f c,0,k =( f c,0,l,k ) f c,0,l,k Πυκνότητα P k = 0.95 pl,mean Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 23

24 Επιλεγμένοι κορμοί, ατμίζονται και ξεφλουδίζονται (1-4mm) Τα φύλλα ξηραίνονται και ελέγχονται Μονός αριθμός φύλλων κολλάται υπό θερμοκρασία και πίεση (πάχος 2,7-50mm) Τα νερά κάθε στρώσης κάθετα με της προηγούμενης Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 24

25 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 25

26 Διάφοροι τρόποι κοπής και διάταξης Είδη LVL (laminated veneer lumber) = φύλλα συγκολλημένων στρώσεων Όπως αντικολλητή αλλά οι περισσότερες στρώσεις παράλληλα Δοκοί, πλάκες, ράβδοι δικτυωμάτων, ξυλότυποι Κόβεται σε τεμάχια Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 26

27 LVL plywood Parallam PSL (parallel strand lumber) παράλληλα λεπτά τεμάχια Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 27

28 LVL Glulam PSL Εφαπτόμενες ξύλινες πήχεις με επένδυση ερυθράς ξυλείας εσωτερικό: σανίδες από μαλακή ξυλεία πάχους περίπου 25mm. εξωτερικό: επένδυση από σκληρή ξυλεία. Κόλληση υπό υψηλή πίεση Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 28

29 Διάφορα είδη με βάση κομμάτια ξύλου που απομένουν από την κατεργασία Mοριοσανίδες (particle board, νοβοπάν) Ινοσανίδες (fibre board, hardboard, MDF) Προσανατολισμένων ινών (OSB=oriented strand board) Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 29

30 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 30

31 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 31

32 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 32

33 Δομικά Υλικά-Ξύλο-Μέρος 3 Φ. Καραντώνη 33