Lean Wood Engineering

Storlek: px

Starta visningen från sidan:

Download "Lean Wood Engineering"

Maj Lundström
för 5 år sedan
Visningar:

1 Kompetenscenter Lean Wood Engineering

2 Helena Johnsson KONSTRUKTIONSOPTIMERING

3 Ramverk Utvecklingsprojekt som drivs tillsammans med ett flertal industripartner och är delat i två delar: - volymer. Lindbäcks och Moelven ByggModul. Fokus på stabilisering och brand för modulbyggda trähus - limträ. Martinsons, Moelven Töreboda, Långshyttan Limträ,Consultec och StruSoft. Fokus på 3D-verktyg för beräkningar av träkonstruktioner. Limträdelen handlar om att bygga på den befintliga programvaran FemDesign med en trämodul. Trämodulen skall vara klar till årsskiftet 09/10.

4 Dagens modeller I Sverige används uteslutande metoden presenterad i Carling kompletterad med GYPROC:s testresultat. Modellerna kan delas in i plastiska och elastiska: H d =? H b = faktor s d F vd H d = h x ( max 2 x i F ) vd 2 y + ( max 2 yi ) 2

5 Bärförmåga, 2 lager Hd [N] Vanlig + Protect F Hårdgjord + Protect F 2 lager Protect-F 1 lager Protect F När två lager skivor skall monteras måste avstånden mellan skruvarna stå i samklang med varandra. Gyproc har rekommendationer som ger bärförmåga för 2 lager enligt figur om de följs ,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 s [m] (inre lagret)

6 Hjälpmedel för bärförmåga Utvecklat Excel-verktyg där bärförmåga för skivväggar i horisontalled kan beräknas. Kontroll av stämpeltryck och extra förstärkning med dragstag ingår. Bygger på kunskap från Carling och Gyproc:s handbok. Utvecklat lathundar för att uppskatta bärförmågan i stabilisering i ett tidigt skede.

7 Genomförda försök Tester av tunna stålband som förstärkning av skivans kanter. Detta gav 30% ökning av bärförmågan. Skulle kunna användas för att förstärka endast hörnen. Tester på bjälklagsinfästning där mellanlägg av gipsskiva använts.

8 Öppningar Utvecklat enkel beräkningsmodell som verifierats av Bo Källsner för att utnyttja kringliggande konstruktioner för att föra lasten förbi öppningar. Volymbyggnad har den fördelen att konstruktionen upprepar sig, alltså kan man säkerställa samma geometri varje gång

9 Förankring Förankring tillsammans med tryck vinkelrätt fibrerna är ett hinder om antalet våningar skall öka. Handberäkningsmetoderna för beräkning av förankringskrafter överskattar krafterna med det dubbla jämfört med FEMberäkningar där elastiska infästningar använts.

Förankring Utvecklat en förankringslösning som fungerar för volymbyggnad. En stor begränsning är att konstruktionen är sluten inåt volymen.

10 Förankring Utvecklat en förankringslösning som fungerar för volymbyggnad. En stor begränsning är att konstruktionen är sluten inåt volymen. Därför måste konstruktionslösningen vara monterbar från utsidan. Antalet reglar beror på: - dragkraften - stämpeltrycket - förbandets bredd

Tredimensionella effekter Resultaten visar att: - Lyftkrafterna kan minska med 12-15% - Taket har stor inverkan för fördelning av lasterna mellan

11 Tredimensionella effekter Resultaten visar att: - Lyftkrafterna kan minska med 12-15% - Taket har stor inverkan för fördelning av lasterna mellan tornen - Vindlasten kan beräknas till ett lägre värde - Elastiska infästningar ger mycket stora deformationer, men minskar lyftkrafterna ytterligare VIND

12 Brand Har genomfört lastnedräkning i brandlastfallet för 15 olika planlösningar Planlösningarna är i huvudsak av tre olika typer: 4 vån 5 vån 6 vån LS YV KV LS YV KV LS YV KV Min 9,4 11,4 16,5 12,3 14,1 19,8 15,1 16,8 23,1 När volymerna placeras längs med byggnaden fås värsta fallet eftersom Max både 22,5 nyttig 16,4 33,6 last och 27,9 snölast 18,7 43,0 då samtidigt 33,4 21,0 belastar 52,4 ytter- och korridorväggar. Medel 12,2 14,6 23,4 15,7 17,0 28,7 19,1 19,5 34,0

13 Belastade brandprov 7 st R90 Idag finns lösningar som klarar R60 d.v.s. upp till 4 våningar utan problem. Tester på bjälklag i byggsystemet har klarat R90. Brandproven kommer att vara belastade av domkrafter då de antänds. Reglarna skall hållfasthetstestas innan väggen byggs samman. Idag finns inte ett sannolikhetsteoretiskt angreppssätt till behandlingen av försöksresultat. Detta gör att den beräkningsmodell som tagits fram har mycket stora inneboende säkerheter. Här finns en möjlig utveckling i att arbeta med tillförlitlighet som i BKR och EC.

14 Aktuella varianter Ytterväggar i byggsystemet är idag inget problem. Lägenhetsskiljande och korridorvägg utgör utmaningarna. 2 lager brandgips 45x95 stomme K24 Ultimate-isolering från Isover 2 lager brandgips 45x145 stomme K24 Ultimate-isolering från Isover

15 Resultatkommunikation

16 Slutkommentar Utvecklingen inom stabilisering pågår fortfarande. Nya skivmaterial behöver utvecklas. Inom brandområdet behövs beräkningsmetoder med högre precision och med fler materialslag. Konstruktionslösningarna samverkar med ljudfrågan på många plan och därför behövs ett systemangrepp däremellan

Relevanta dokument

KONSTRUKTIONS- OPTIMERING. Helena Johnsson, 2009-03-11

KONSTRUKTIONS- OPTIMERING. Helena Johnsson, 2009-03-11 KONSTRUKTIONS- OPTIMERING Helena Johnsson, 2009-03-11 Ramverk Utvecklingsprojekt som drivs tillsammans med ett flertal industripartner. Är finansierat från TCN och företagen och delat i två delar: - volymer.