Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék FASZERKEZETEK KONSTRUÁLÁSA FAANYAGOK, FATERMÉKEK FAFAJTÁK, A FAANYAGOK OSZTÁLYBA SOROLÁSA 2018. szeptember 12. BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
A FAANYAG MAKROSZKOPIKUS FELÉPÍTÉSE
D E r. Ar - S m zil ut ár h ds M á ik gt ló a s ni BM és rtó Ta sz er k ez et i Ta ns z ék Évgyűrű határ fenyő fatestében
TARTÓSZERKEZETEK FAANYAGAI - Természetes faanyagok - Kvázi természetes faanyagok - Mesterséges fatermékek TERMÉSZETES FAANYAGOK (Solid timber) Fűrészelt fa Rönkfa Süvegfa Szélezetlen fűrészárú BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
JELÖLÉSEK természetes fa hajlító (m) húzó (t) nyomó (c) nyíró (v) Szilárdság / feszültség α = 0 90 o beágyazási/palástnyomási (h) f σ c, 45, d c,45, d tervezési (d) karakterisztikus (k) BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
C - SOFTWOOD(puhafák) - CONIFER, CONIFEROUS -fenyő-félék (A C45-ös és a C50-es szilárdsági osztálynak megfelelő fát nem mindig lehet beszerezni.) - mérsékelt égövi lágy, lombos fa (nyár, éger, fűz) D - HARDWOOD(keményfák) - DECIDUA, DECIDUOUS - mérséklet égövi kemény (bükk, kőris, akác, tölgy) - egzotikus (import) fák (wenge, greenhart, pockfa, stb.) BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
A FASZERKEZETEK BIZTONSÁGI TÉNYEZŐI Az anyagjellemzők és ellenállások γ M parciális biztonsági tényezői: Alapkombinációk esetén: Szerkezeti (természetes) fa: Rétegelt-ragasztott fa: LVL termékek, rétegelt lemezek: OSB lapok: Faforgácslemezek: Farostlemezek, MDF lapok: Kapcsolatok: Szeglemezek: Rendkívüli kombinációk esetén: f d = k mod fk γ M 1,30 1,25 1,20 1,20 1,30 1,30 1,30 1,25 1,00 BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
A k mod módosító tényező A teher időtartamát és a faanyag nedvességtartalmát figyelembe vevők mod tényezőértékei: OSB lapok Faanyag Természetes faanyag, rétegelt-ragasztott fa, LVL termékek, és rétegelt lemezek OSB/2 OSB/3, OSB/4 OSB/3, OSB/4 Felhasználási osztály 1 2 3 1 1 2 állandó 0,60 0,60 0,50 0,30 0,40 0,30 A teheridőtartam osztályai hosszú időtartamú 0,70 0,70 0,55 0,45 0,50 0,45 közepes időtartamú 0,80 0,80 0,65 0,65 0,70 0,50 rövid időtartamú 0,90 0,90 0,70 0,85 0,90 0,70 BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék pillanatnyi 1,10 1,10 0,90 1,10 1,10 0,90
MINŐSÍTÉS LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATOKKAL min. h/2 MSZ EN: - hajlítószilárdság F l F -sűrűség -rostirányú rugalmassági modulus 6 h (18+3) h F l F min. h/2 h tetszőleges T = 20 +2 o C; R H = 65 +5%; (ω= 11-12 %) BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
A LABORATÓRIUMI VIZSGÁLATOK EREDMÉNYEINEK STATISZTIKAI ELEMZÉSE sűrűségfüggvény: fm, o, k fm, o, mean MSZ EN: lognorm eloszlás f m, o = M W y = fm, o F l b h 6 BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék F 2
KVÁZI TERMÉSZETES FAANYAGOK Rétegelt ragasztott fa (Glued Laminated Timber) Triobalken (Duobalken) LVL termékek (Laminated Veneer Lumber) Kreuzbalken BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
KVH Konstruktionsvollholz Szerkezeti telifa Triobalken (Duobalken) BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Konstruktionsvollholz KVH KVH Konstruktionsvollholz ist ein konstruktives Vollholzprodukt für tragende Zwecke, das wie Vollholz eingesetzt wird; wird aus den Holzarten Fi, Ta, Lä, Dou, Ki hergestellt; wird herzgetrennt oder (auf Anfrage) auch herzfrei eingeschnitten, siehe auch nachfolgende Folie, und ist daher unempfindlicher gegen Risse und Verformungen; wird technisch (bei T > 56 C, mehr als 48 h) auf u m = 15 ±3 % getrocknet und ist durch Trocknung und lagenweise Verklebung unempfindlicher gegen Risse und Verformungen; kann aufgrund der technischen Trocknung unter Beachtung der DIN 68800 und bei geeigneter Holzart bis einschließlich der Gebrauchsklasse (GK) 3.1 ohne vorbeugenden chemischen Holzschutz verwendet werden, siehe auch Abschnitt Holzschutz. Produktbeschreibung Überwachungsgemeinschaft KVH e.v. KVH -Duobalken -Triobalken www.kvh.de Bildquelle: Überwachungsgemeinschaft Konstruktionsvollholz e.v. BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Konstruktionsvollholz KVH KVH Konstruktionsvollholz wird visuell oder maschinell nach der Festigkeit sortiert (übliche Festigkeitsklasse C24 / S10TS); wird in der Regel keilgezinkt; Kann keilgezinkt in den Nutzungsklassen (NKL) 1 und 2, ohne Keilzinkung in allen NKL eingesetzt werden; kann gehobelt oder egalisiert werden; Produktbeschreibung Bildquelle: Überwachungsgemeinschaft Konstruktionsvollholz e.v. ist in verschiedenen Oberflächenklassen (Si = sichtbarer Bereich, NSi = nicht sichtbarer Bereich) verfügbar; ist in Standardlängen bis 13m in Vorzugsquerschnitten (siehe Folgeseite) und auf Anfrage auch in anderen Längen und Querschnitten verfügbar. BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék Überwachungsgemeinschaft KVH e.v. KVH -Duobalken -Triobalken www.kvh.de
Konstruktionsvollholz KVH Einschnitt herzgetrennter Einschnitt Standardabmessungen KVH Nsiaus Fichte/Tanne Standardlängen bis 13 m. Aufgrund des hohen Trocknungsaufwandes sind Breiten >140 mm nicht zu empfehlen. Auf Anfrage ist KVH in Si-Qualität, mit größeren Längen, aus anderen Holzarten. Höhe (mm) Breite (mm) Einschnitt und Standardmaße herzfreier Einschnitt 100 120 140 160 180 200 220 240 60 80 100 120 140 BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék Überwachungsgemeinschaft KVH e.v. KVH -Duobalken -Triobalken www.kvh.de
Duobalken / Triobalken Balkenschichtholz (Duobalken und Triobalken )... ist ein geklebtes konstruktives Vollholzprodukt aus zwei bzw. drei miteinander verklebten, i.d.r. keilgezinkten Einzelhölzern gleicher Querschnittsmaße, das wie Vollholz eingesetzt wird; kann in den Nutzungsklassen 1 oder 2 eingesetzt werden; wird aus den Holzarten Fi, Ta, Lä, Dou, Kihergestellt; wird technisch (bei T > 56 C, mehr als 48 h) auf u m = 15% getrocknet und ist daher unempfindlicher gegen Risse und Verformungen; kann aufgrund der technischen Trocknung unter Beachtung der DIN 68800 und bei geeigneter Holzart bis einschließlich der Gebrauchsklasse (GK) 2 ohne vorbeugenden chemischen Holzschutz verwendet werden, siehe auch Abschnitt Holzschutz; Produktbeschreibung ist dimensionsstabil durch die Verklebung der Balkenschichten Überwachungsgemeinschaft KVH e.v. KVH -Duobalken -Triobalken www.kvh.de Bildquelle: Überwachungsgemeinschaft Konstruktionsvollholz e.v. BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Duobalken / Triobalken Querschnittsbegrenzung der Einzelhölzer 1) Dicke Breite 1) b 1) d d 80 mm b 280 mm Duobalken können Universal-Keilzinkenverbindungen über den gesamten Querschnitt enthalten. Für diese Duobalken enthält die Zulassung weitere Querschnittsbeschränkungen. b Querschnittsaufbauten Querschnittsbegrenzung der Einzelhölzer Dicke Breite d 120 2) mm b 100 mm 2) Einzelhölzer mit d > 100 mm müssen kerngetrennt sein Überwachungsgemeinschaft KVH e.v. KVH -Duobalken -Triobalken www.kvh.de d BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék b d
Duobalken / Triobalken Standardabmessungen Duobalken / Triobalken aus Fichte/Tanne Standardlängen bis 13 m. Auf Anfrage mit größeren Längen, aus anderen Holzarten. Höhe (mm) Breite (mm) 100 120 140 160 180 200 220 240 60 80 100 120 140 160 180 200 240 = Nsi Einsatz im nicht sichtbaren Bereich = Si Einsatz im sichtbaren Bereich Standardabmessungen BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék Überwachungsgemeinschaft KVH e.v. KVH -Duobalken -Triobalken www.kvh.de
Kreuzlagenholz Négynegyedes fa BSH(Brettschichtholz) GL(Glued Laminated Timber)
JELÖLÉSEK rétegelt-ragasztott fa Szilárdság / feszültség hajlító (m) húzó (t) nyomó (c) nyíró (v) α = 0 90 o tervezési (d) karakterisztikus (k) rétegelt-ragasztott fa glued-laminated beágyazási/palástnyomási (h) BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
z 1 min. h 6 C 30 h C 24 y 1 min. h 6 C 30 b c: combined h: homogeneous vagy: GL 28h pl. GL 28c BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
A rétegelt-ragasztott tartók jellemző keresztmetszetei
A Kerto-LVL koordináta rendszere A Kerto-S és Kerto-T elemek esetében a furnérok rostiránya párhuzamos egymással A Kerto-Q elemek esetében a furnérok rostiránya adott rend szerint váltakozó f m, 0, flat, k = fmz,, k f m, 0, edge, k = fmy,, k Rostirány a Kerto-S és Kerto-T esetében, valamint s Kerto-Q furnérjainak nagy részében Rostirány a Kerto-Q furnérjainak egy részében BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Azonos teherbírású hajlított gerendák FF fa -C24 RR tartó GL32h Kerto-LVL
MESTERSÉGES FATERMÉKEK - Faforgácslapok(Particle Board, Chipboard) Pl.: OSB lapok (Oriented Strand Board) - Farostlemez(Fibreboard) Pl.: MDF lapok (Medium Density Fibreboard) (ρ=650-850 kg/m 3 ) OSB MDF BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Éles élű, fózolt, eltolt deszkázatú, akusztikai és kábelhornyos profilok A deszkák összeerősítése: szegezéssel, ill. facsapokkal(esetleg: menetszárral) Éldeszka táblák BRETTSTAPELBAUWEISE BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
Lapdeszka táblák BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék KLH Kreuzlagenholz Dickholz Brettsperrholz (BBS) Massivholzplatten CLT Cross Laminated Timber
Lapdeszka táblák
Fapanelek hőszigeteléssel BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
WELLSTEG Träger BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék
HTS-Holzträger acél hullámlemez gerinc fűrészelt fa övek
HTS-Holzträger szelemenek födémgerendák
HTS-Holzträger szarufák, tetőszerkezetek BME - Szilárdságtani és Tartószerkezeti Tanszék