Rétegelt ragasztott fa tartók k vizsgálata Dr. Koris Kálmán, Dr. Bódi István BME Hidak és Szerkezetek Tanszék RR fa tartók előnyei Acélhoz és betonhoz képest kis térfogatsúly Kedvező szilárdsági és merevségi tulajdonságok nagy szilárdság/tömeg arány homogén szilárdság-eloszlás a természetes fához képest Nagy fesztávok áthidalására alkalmazható (akár 70 m-ig) Előregyártás, könnyű szállítás és összeszerelés, építés után azonnal terhelhető Gyári szárítás 10-15%-os nedvességtartalomra: kisebb mértékű a dagadás, zsugorodás, repedés mint a természetes száradás során, így pontos és tartós az elemek mérete Korrózióálló, tűzálló (acél és vasbeton szerk.-hez viszonyítva) Formagazdagság: egyenes, íves és kombinált szerk. elemek Könnyű megmunkálás, más anyagokkal könnyen kombinálható Esztétikus megjelenés (kiváló felületi minőség) Környezetbarát alapanyag Csekély karbantartási igény Flisa híd, Norvégia legnagyob fesztáv 70 m, teljes hossz: 196 m
Gyártástechnológia I. Felhasznált faanyag: Fenyő: lucfenyő, erdei fenyő, vörösfenyő, szibériai luc, jegenyefenyő Kemény lombos: akác, tölgy (kivéve csertölgy), kőris, bükk Lágy lombos: óriásnyár, korai nyár, késői nyár Természetes faanyag deszkára vágása Szárítás 10-15% nedvességtartalomra Gyártástechnológia II. Osztályozás szilárdság szerint (géppel vagy szemrevételezéssel) Deszkák szabása, hossztoldása: Hibahelyek kivágása (a) Ékfogazás (b) Deszkák toldása (c) (a) (a) (b) (c) (c) (b) Ékcsapos hossztoldó berendezés
Ragasztás Préselés Gyártástechnológia III. Gyakoribb ragasztók fenolgyanta alapú ragasztók (kültéri) karbamid gyanta alapú ragasztók (beltéri; nt >18%; t<50 ºC) kazein alapú ragasztók (beltéri; nt <18%) melamin alapú ragasztók (színtelen) (mechanikus vagy hidraulikus, esetleg nagyfrekvenciás erőtérrel kombinált présben) Gyalulás, esetleges fahibákat kézi javítása, méretre vágás, csomagolás Gyártástechnológia IV. MP4 AVI
Járatos gerenda méretek Tartóhossz: 12-20m Keresztmetszeti kialakítás Téglalap alak Homogén szilárdságú (a) Kombinált szilárdságú (b) Lamellák összeállítása nagyobb szilárdságú oldal 1 és 2 használati osztály estén (beltéri vagy védett kültéri klíma) 3 használati osztály estén (kültéri klíma) (a) (b) kisebb szilárdságú oldal nagyobb szilárdságú oldal
Lamellák összeállítása 2. felhasználási osztály: Fedetlen vagy nyitott térben álló, de csapadékvíznek nem állandó jelleggel kitett fa szerkezetek 1. felhasználási osztály: Csapadéktól védett faszerkezetek 3. felhasználási osztály: Víz hatásának tartósan kitett szerkezet
Szilárdsági osztályok Homogén RR fa szilárdság értékek
Főbb változó keresztmetszetű RR gerenda típusok Egy irányban ferde élű gerenda Két irányban ferde élű gerenda Apex (csúcs) zóna (1) Nemlineáris a feszültségeloszlás! (1) Ívelt gerenda Részben két irányban ferde élű, részben ívelt gerenda Erőtani vizsgálatok Szilárdság tervezési értéke: f d = k mod f k / M A szilárdságot befolyásoló egyéb tényezők: Száliránnyal szöget bezáró erő Lamellák hajlítása Szilárdsági ellenőrzések: Hajlítófeszültségek ellenőrzése (a) Kereszthúzás ellenőrzése (b) Nyírófeszültségek ellenőrzése Stb. (a) (b) felhasadás veszélye!
Felhasadás veszélye: Tapolca, városi rendezvénycsarnok A k mod tényező értékei
Az anyagjellemzők és ellenállások ajánlott M parciális tényezői RR fa LVL - Laminated Veneer Lumber OSB - Oriented Strand Board MDF - Medium-density fibreboard Max. hajlítófeszültségek ellenőrzése egy irányban ferde gerendán h(x)=h s +x (h ap -h s )/l Max. (mértékadó) feszültségek Ellenőrzés az új EC5 szerint
A k m, tényező értékei GL24h anyag esetén: f m,d = 11,52 N/mm 2 f v,d = 1,2 N/mm 2 f t,90,d = 0,24 N/mm 2 f c,90,d = 1,29 N/mm 2 k m, nyomásra húzásra Maximális hajlítófeszültség ellenőrzése két irányban ferde és ívelt gerendán Két irányban ferde gerendák Ívelt gerendák k r f m,d A két irányban ferde élű gerendákra k r = 1,0 Az ívelt gerendák és a részben két irányban ferde élű, részben ívelt gerendák esetében k r -t a következőképpen kell felvenni: k r 1 r 0, 76 0, 001 t in ha ha r t in r t in 240 240 Ahol r in a belső sugár, t a réteg (lamella) vastagság.
Kereszthúzási feszültség ellenőrzése két irányban ferde és ívelt gerendán Két irányban ferde gerendák Ívelt gerendák k dis k vol f t,90,d A csúcs környezetének feszültség-eloszlását figyelembe vevő tényező: 1, 4 a két irányban ferde élű és az ívelt gerendákra k dis 1, 7 a részben két irányban ferde élű részben ívelt gerendákra Atérfogat-tényező: k vol 10, természetes fára 0, 2 V0 rétegelt - ragasztott fára és olyan LVL - re V amelynél minden furnér tengelyirányú Ahol V 0 a 0,01 m 3 értékű referencia-térfogat, V a csúcskörnyezet feszültséggel terhelt térfogata [m 3 ]-ben, ami nem lehet nagyobb, mint 2V b /3 (V b a gerenda teljes térfogata). A k l és k p tényezők változása a h ap /r görbület és az szög függvényében
1. Példa Egyenes RR tartó ellenőrzése hajlításra és nyírásra q Faanyag: GL 28h (C30) Teher: q=7,0 kn/m f m,d =20,16 N/mm 2 M =1,25 f v,d =1,8 N/mm 2 k mod =0,9 2. Példa Egy irányban ferde élű RR tartó ellenőrzése hajlításra tartóközépen =2º Faanyag: GL 28h (C30) Teher: q=7,0 kn/m f m,d =20,16 N/mm 2 f v,d =1,8 N/mm 2 f c,90,d =2,16 N/mm 2 M =1,25 k mod =0,9
3. Példa Két irányban ferde élű RR tartó ellenőrzése hajlításra és kereszthúzásra q = 20,00 m Faanyag: GL 28h (C30) Teher: q=7,0 kn/m f m,d =20,16 N/mm 2 M =1,25 f t,90,d =0,36 N/mm 2 k mod =0,9