SVENSK STANDARD SS-EN 519

Transkript

1 SVENSK STANDARD SS-EN 519 Handläggande organ Fastställd Utgåva Sida Byggstandardiseringen, BST (1+20) SIS FASTSTÄLLER OCH UTGER SVENSK STANDARD SAMT SÄLJER NATIONELLA, EUROPEISKA OCH INTERNATIONELLA STANDARDPUBLIKATIONER Träkonstruktioner Konstruktionsvirke Maskinsorterat virke och sorteringsmaskiner Krav Structural timber Grading Requirements for machine strength graded timber and grading machines Europastandarden gäller som svensk standard. Europastandarden ikraftsattes som SS-EN 519 och utges nu i svensk språkversion. Detta dokument ersätter det tidigare utgivna ikraftsättningsdokumentet. Motsvarigheten och aktualiteten i svensk standard till de publikationer som omnämns i denna standard framgår av Katalog över svensk standard, som årligen ges ut av SIS. I katalogen redovisas internationella och europeiska standarder som fastställts som svenska standarder och övriga gällande svenska standarder. Nationell information: Referenser EN 519 har som bindande referenser: EN 336 Träkonstruktioner Konstruktionsvirke av barrträ och poppel Tilllåtna måttavvikelser EN 338 Träkonstruktioner Konstruktionsvirke Hållfasthetsklasser; EN 384 Träkonstruktioner Konstruktionsvirke Bestämning av karakteristiska värden för mekaniska egenskpaper och densitet; EN 408 Träkonstruktioner Konstruktionsvirke och limträ Bestämning av några fysiska och mekaniska egenskaper Innehåll EN 519 ger krav för kontroll och drift av anläggningar för maskinell hållfasthetssortering av konstruktionsvirke. Även krav avseende lameller till limträ omfattas. Dessutom finns i EN 519 i avsnitt 6 vissa krav vad gäller sorterande företag. Inverkan på befintlig svensk standard. Ingen motsvarande svensk standard har funnits tidigare. Motsvarande regler finns i f d Planverkets Godkännderegler för maskinell hållfasthetssortering. ICS Standarder kan beställas hos SIS som även lämnar allmänna upplysningar om svensk och utländsk standard. Postadress: SIS, Box 6455, STOCKHOLM Telefon: Telefax: Upplysningar om sakinnehållet i standarden lämnas av BST. Telefon: Telefax: Prisgrupp Q Tryckt i juli 1998

2

3 EUROPASTANDARD EUROPEAN STANDARD NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM EN 519 Februari 1995 ICS Nyckelord: Trä, sågat virke, träkonstruktioner, klassificiering, hållfasthet, provningsutrustning Svensk version Träkonstruktioner Konstruktionsvirke Maskinsorterat virke och sorteringsmaskiner Krav Bois de structure Classement Spécifications pour le bois classé par machines pour sa résistance et les machines a classer Structural timber Grading Requirements for machine strength graded timber and grading machines Bauholz für tragende Zwecke Sortierung Anforderungen an maschinell nach der Festigkeit sortiertes Bauholz und an Sortiermaschinen Denna standard är den officiella svenska versionen av. För översättningen svarar SIS. Denna europastandard antogs av CEN CEN-medlemmarna är förpliktade att följa fordringarna i CEN/CENELECs interna bestämmelser som anger på vilka villkor denna europastandard i oförändrat skick skall ges status som nationell standard. Aktuella förteckningar och bibliografiska referenser rörande sådana nationella standarder kan på begäran erhållas från CENs centralsekretariat eller från någon av CENs medlemmar. Denna europastandard finns i tre officiella versioner (engelsk, fransk och tysk). En version på något annat språk, översatt under ansvar av en CEN-medlem till sitt eget språk och anmäld till CENs centralsekretariat, har samma status som de officiella versionerna. CENs medlemmar är de nationella standardiseringsorganen i Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tyskland och Österrike. CEN European Committee for Standardization Comité Européen de Normalisation Europäisches Komitee für Normung Central Secretariat: rue de Stassart 36, B-1050 BRUSSELS 1995 CEN Rätten till alla former av mångfaldigande och spridning i alla länder förbehållen CEN:s medlemmar. Ref. Nr. Sv

4 Sida 2 Innehåll Förord... 3 Inledning Omfattning Bindande referenser Definitioner Symboler Krav på maskinellt hållfasthetssorterat virke Krav på företag som producerar hållfasthetssorterat virke, avseende sorteringsmaskinernas drift Acceptanskrav för sorteringsmaskiner Krav på samtliga system Tilläggskrav avseende maskinstyrda system Tilläggskrav avseende resultatstyrda system Krav vid härledning av maskininställningar Krav på maskinstyrda system Krav på resultatstyrda system Krav på produktionsprovning i resultatstyrda system Allmänt Provtagning från produktionen Provning av provbitar tagna från produktionen Konstanter vid cusumkontroll Cusumtabellernas användning och åtgärder Bilaga A (informativ) Certifieringsorganets tilläggskrav på driftsstyrning av sorteringsmaskiner Bilaga B (informativ) Exempel på cusumtabeller Bilaga C (normativ) Mätning av visuellt bedömda särdrag... 20

5 Sida 3 Förord Denna Europastandard är framtagen av den tekniska kommittén CEN/TC 124 Timber structures vars sekretariat hålls av DS. Denna Europastandard skall ges status av nationell standard, antingen genom att publicera en identisk text, eller genom ikraftsättning senast i augusti 1995, och motstridande nationella standarder skall upphävas senast i augusti I enlighet med de gemensamma reglerna för CEN/CENELEC är följande medlemsländer skyldiga att implementera denna europastandard: Belgien, Danmark, Finland, Frankrike, Grekland, Irland, Island, Italien, Luxemburg, Nederländerna, Norge, Portugal, Schweiz, Spanien, Storbritannien, Sverige, Tyskland och Österrike. Inledning Det finns två typer av hållfasthetssortering, visuell och maskinell. Denna standard gäller maskinell sortering. Maskinell sortering används i ett antal länder. Dess större noggrannhet jämfört med visuell sortering möjliggör ett bättre utbyte i högre hållfasthetsklasser. Två maskinella system används det ena är resultatstyrt och det andra är maskinstyrt. Båda systemen fordrar en visuell kompletteringssortering för att hitta försvagande särdrag som maskinen inte upptäcker. Det system som är resultatstyrt är lämpligt där sågverket sorterar vissa tvärsnittsmått, träslag och klasser i upprepade serier ungefär motsvarande ett skift. Systemet kan då kontrolleras genom provtagning från dagens produktion. Dessa prov tillsammans med cusumberäkningar används för att följa och justera maskininställningarna för att vidmakthålla hållfasthetsegenskaperna i varje klass. Om cusumberäkningarna visar att systemet är under kontroll kan inställningarna ändras för att maximera utbytet. Om cusumberäkningarna visar att processen är ur kontroll måste man, efter ytterligare kontrollåtgärder, ändra maskininställningarna för att vidmakthålla hållfasthetskraven. Virket kan då behöva omsorteras. Med detta system kan maskinernas godkännandekrav vara enklare, och maskiner av samma typ får ge olika sorteringsresultat. Det system som är maskinstyrt utvecklades i Europa kring Ett stort antal tvärsnittsmått, träslag och klasser gör det omöjligt att utföra kvalitetskontroll på prover tagna från produktionen. Systemet bygger på att maskinerna kontrolleras strängt, och på mycket forskning bakom bestämningen av maskininställningarna, som förblir desamma för alla maskiner av samma typ. Kraven i denna standard baseras på nu förekommande maskiner och på framtida maskiner i den mån dessa kan förutses. Ytterligare avsnitt eller standarder kan behövas om utvecklingen sker på annat sätt. Standarden har strukturerats för att underlätta att den används av skilda intressenter enligt: a) Föreskrivare eller användare av maskinsorterat virke bör utnyttja avsnitten 1 t o m 5. b) Företag som utför maskinsortering bör utnyttja avsnitten 1 t o m 6 samt bilagorna A och C. Om maskinen skall användas enligt system resultatstyrt är även avsnitt 9 och bilaga B aktuella. c) En tillverkare av sorteringsmaskiner bör känna till samtliga avsnitt, men framförallt avsnitt 7. d) Ett certifieringsorgan bör utnyttja samtliga avsnitt och bilagor.

6 Sida 4 1 Omfattning Denna standard ger krav för kontroll och drift av anläggningar för maskinell hållfasthetssortering av konstruktionsvirke och lameller för limträtillverkning. ANM. Standarden får användas för bestämning av maskininställningar och för att sortera efter valfri hållfasthetsprofil för ett visst träslag. För att åstadkomma lämpliga hållfasthetsprofiler och för att fastställa kraven på visuell kompletteringssortering som behövs hänvisar standarden emellertid till hållfasthetsklasserna i EN 338. Vidare ges råd om graden av kvalitetskontroll som behövs för att ge tillförlitgt maskinsorterat virke. Dessa krav ges för såväl maskinstyrda som resultatstyrda system för virkessortering. 2 Bindande referenser Denna Europeiska Standard omfattar, genom daterade eller odaterade referenser, villkor från andra publikationer. Dessa bindande referenser namnges vid respektive ställe i texten och publikationerna förtecknas nedan. För daterade referenser gäller senare ändringar eller revideringar denna standard endast när dessa införts i den genom ändring eller revidering. För odaterade referenser gäller sista utgåvan av den aktuella publikationen. EN 336 EN 338 EN 384 Structural timber Coniferous and poplar Sizes, permissilble deviations (Träkonstruktioner Konstruktionsvirke av barrträ och poppel Tillåtna måttavvikelser) Structural timber Strength classes (Träkonstruktioner Konstruktionsvirke Hållfasthetsklasser) Structural timber Determination of characteristic values of mechanical properties and density (Träkonstruktioner Konstruktionsvirke Bestämning av karakteristiska värden för mekaniska egenskaper och densitet) EN 408 Timber structures Structural timber and glued laminated timber Determination of some physical and mechanical properties (Träkonstruktioner Konstruktionsvirke och limträ Bestämning av några fysiska och mekaniska egenskaper ) 3 Definitioner För denna standard gäller följande definitioner: 3.1 parti: virke av samma träslag, (population) och mått sorterat under samma skift. 3.2 förklaringskoefficient: kvadraten av korrelationskoefficienten 3.3 höjd: mått vinkelrätt mot en balks längdaxel i böjpåkänningarnas plan 3.4 indikerande egenskap: mätning eller kombination av mätninger avseende hållfasthet som maskinen använder för att fastställa klassen hos varje dellängd av ett virkesstycke. 3.5 maskinhärledd elasticitetsmodul: elasticitetsmodul beräknad direkt från en indikerande egenskap och knuten till mätningens läge på virkesstycket. ANM. Beräkningsformeln kan förutsätta att virket är homogent inom maskinens mätområde och kan bortse från skjuvningsdeformation och mindre ändmoment.

7 Sida prov: ett antal virkesstycken med samma mått och tagna från en population av samma träslag. 3.7 inställningar: värden avsedda för sorteringsmaskinens justering och som bestämmer gränsvärden för varje klass som sorteras av maskinen. 3.8 försvagande särdrag: svaghet inom ett virkesstycke till följd av trädets växt (t ex kvistar, snedfibrighet) eller till följd av fuktkvotsändringar (t ex sprickor) eller till följd av postning (t ex vankant) eller orsakad av svampangrepp, insekter eller mekaniska skador. 3.9 hållfasthetsklass: virkesklass baserad på bestämda värden för mekaniska egenskaper population: virke från ett bestämt område och tillhörande ett träslag eller en grupp av träslag som är eller skall bli hållfasthetssorterat och marknadsfört som en produkt virkesmått: sågade eller bearbetade mått inom toleranserna enligt EN tjocklek: mindre mått vinkelrätt mot virkesstyckets längdaxel bredd: större mått vinkelrätt mot virkesstyckets längdaxel. 4 Symboler A B B a B r b E E a E m E mac cusumparameter för acceptabel kvalitetsnivå cusumparameter för icke-acceptabel kvalitetsnivå tvärsnittets bredd i millimeter teoretisk elasticitetsmodul, i newton per kvadratmillimeter verklig elasticitetsmodul mätt vid provbelastning, i newton per kvadratmillimeter elasticitetsmodul vid böjning, i newton per kvadratmillimeter maskinhärledd elasticitetsmodul, i newton per kvadratmillimeter E 0,mean karakteristisk medelelasticitetsmodul parallellt fiberriktningen, i newton per kvadratmillimeter F last, i newton Fp provlast, i newton f m,k karakteristisk böjhållfasthet, i newton per kvadratmillimeter f p h K k h L a L r N t w Y Z provpåkänning, i newton per kvadratmillimeter (Svensk ANM: Borde enligt EN 1438 betecknas σ p ) tvärsnittets höjd, i millimeter höjdfaktor löplängd acceptabel vid cusumkontroll löplängd ej acceptabel vid cusumkontroll tjocklek, i millimeter nedböjning eller deformation, i millimeter

8 Sida 6 5 Krav på maskinellt hållfasthetssorterat virke 5.1 Sorteringen skall ske i ett maskinstyrt eller ett i resultatstyrt system. 5.2 Varje virkesstyckes visuella särdrag skall uppfylla kraven i tabellerna 1 och 2 vid mätning (Svenskt tillägg: enligt ANM: i tabell 2 och) enligt bilaga C. När en maskin inte sorterar ända ut till virkesstyckenas ändar (som t ex är fallet för böjande maskiner) skall ändarna kontrolleras visuellt. Om kvistdiametrar och snedfibrighet i de ofullständigt sorterade delarna överstiger storleken på dessa särdrag i den fullständigt sorterade delarna av samma stycke, och överstiger gränsvärdena enligt tabell 2, skall stycket underkännas (Svensk ANM: i klassen). 5.3 Virket skall uppfylla kraven i en av de två toleransklasserna enligt EN Varje maskinsorterat virkesstycke skall (som minimum) visa följande information, klart och outplånligt stämplat eller märkt på en sida eller på en kant: a) sorterings och/eller hållfasthetsklass b) träslag eller grupp av träslag c) denna standards nummer d) företagets och sorteringsmaskinens identifikation Tabell 1: Krav vid visuell kompletteringssortering (Sv. Tillägg: hela virkesstycket) Hållfasthetsklass enligt EN 338 C18 och lägre Högre än C18 Största tillåtna genomgående högst 600 mm inom 1 m dubbla styckets bredd spricklängd 1) ej genomgående obegränsad halva styckets längd Största formfel per 2 m längd 2) (se figur 3) Vankant (se figur 1) Kådlåpor o innesluten bark Insektangrepp Onormala särdrag flatböj 20 mm 10 mm kantkrok 12 mm 8 mm skevhet 2 mm/25 mm bredd 1 mm/25 mm bredd ej genomgående tjockleken genomgående vankant får inte minska kant- resp flatsidas mått så att de understiger 2/3 styckets börmått obegränsade om de är kortare än styckets bredd annars samma gränser som för sprickor obegränsade om de är kortare än halva styckets bredd annars samma gränser som för sprickor inget aktivt angrepp tillåtet vedstekelhål ej tillåtna mask- och borrhål behandlas som onormala särdrag (se nedan) där hållfasthetsminskningen orsakad av det onormala särdraget är klart mindre än de som orsakas av övriga särdrag tillåtna enligt denna tabell accepteras virkesstycket förutsatt att särdragets karaktär inte innebär att det kommer att bli större efter sågning och torkning 1) Begränsningar på sprickor kan bortses från om forskning bekräftar att de inte inverkar på hållfastheten 2) Tillåtna formfel kan behöva minskas om maskinens drift fordrar detta ANM: Blånad betraktas inte som ett särdrag som påverkar hållfastheten och tillåts därför utan begränsningar

9 Sida 7 Tabell 2: Krav på visuell kompletteringssortering för av maskinen ej fullständigt sorterade delar (se 5.4) Hållfasthetsklass enligt EN 338 C18 och lägre högre än C18 Kvistdiameter på flatsida 1/2 av styckets bredd 1/4 av styckets bredd Kvistdiameter på kant 3/4 av styckets tjocklek 1/2 av styckets tjocklek Snedfibrighet 1:6 1:10 Dessa begränsningar gäller endast där kviststorleken och snedfibrigheten i de icke fullständigt sorterade delarna överstiger storleken hos liknande särdrag i den fullständigt sorterade delen av samma stycke. ANM: Kvistdiametern mäts vinkelrätt mot styckets längaxel. För hörnkvistar gäller gränserna kvistens synliga del på aktuell sida eller kant. V 1 och V 2 får inte understiga 2/3 x W K 1 och K 2 får inte understiga 2/3 x t Figur 1: Tillåten vankant Tjocklek Bredd Snitt tvärs virkesstyckets längd a) Sprickans djup är A b) Sprickans djup är B + C Figur 2: Sprickor

10 Sida 8 Flatböj = W Kantkrok = X Skevhet = Y Figur 3: Mätning av flatböj, kantkrok och skevhet 6 Krav avseende driften av sorteringsmaskinerna på företag som producerar hållfasthetssorterat virke 6.1 Maskinell hållfasthetssortering skall utföras av personal och företag under ett certifieringsorgans överinseende. ANM: Krav som är nödvändiga för sorteringsmaskinernas driftskontroll, avsedda att ingå i certifieringsorganens rutiner, ges i bilaga A. 6.2 Antalet sorteringsklasser eller hållfasthetsklasser som kan tas fram under ett skift från en maskin beror på maskinens noggrannhet och kapacitet och på tillgängliga inställningarna. Virke som underkänns av maskinen får inte sorteras om, såvida inte sättet att bestämma inställningar har tagit hänsyn till den ändrade populationen som matas in i maskinen. 6.3 Sorteringsmaskinen skall kalibreras enligt tillverkarens instruktion (se 7.1.1). 6.4 Ytterligare krav på kvalitetskontroll vid resultatstyrda system ges i avsnitt 9. 7 Acceptanskrav för hållfasthetssorteringsmaskiner ANM: Kraven på sorteringsmaskinerna baseras på erfarenheter med böjningsmaskiner samt på maskiner som mäter virkets hållfasthet med hjälp av strålning. Om nya maskiner utvecklas som bygger på andra principer kan ytterligare krav behövas.

11 Sida Krav på samtliga system Som en förutsättning för acceptansförfarandet skall maskinens tillverkare till certifieringsorganet lämna en redogörelse som omfattar följande: a) specifikation och beskrivning av maskinens drift (mekaniskt såväl som elektriskt) b) gränser för maskinens driftsmiljö c) service- och driftsinstruktion d) intervallet mellan och omfattningen av kalibreringsprocedurerna e) populationer, mått, toleranser, ytbeskaffenhet, fuktkvot, hållfasthetsklasser, sorteringar, temperaturer, matningshastighet och gränser för formfel hos virket som är tänkt att sorteras Sorteringsmaskinen skall motsvara tillverkarens specifikation Maskinens arbetssätt skall undersökas teoretiskt för att värdera dess känslighet för enstaka försvagande särdrag inom ett virkesstycke. Där maskinen räknar hållfasthet genom att mäta en maskinhärledd elasticitetsmodul E mac skall denna teoretiska undersökning visa att E mac är högst 45 % större än värdet av den elasticitetsmodul E som förutsatts kring de försvagande särdragen. I utvärderingen förutsätts att försvagande särdrag har en längd på 150 mm och ett E-värde av 0,5 gånger det i stycket i övrigt, och beläget vid det vekaste stället över spännviden. ANM 1: Syftet med detta avsnitt är att teoretiskt värdera vilka effekter som maskinens mått och beskaffenhet har på dess känslighet för förändringar i elasticitetsmodul orsakade av särdrag. Man förutsätter därför att maskinen mäter exakt i homogent virke, d v s E = E mac. ANM 2: Där maskinens indikerande egenskap är oberoende av försvagande särdrag mer än 75 mm från mätpunkten (i motsats alltså till böjande maskiner), begränsas känsligheten för enstaka särdrag av kraven i 7.2.3, och vid maskinstyrda system Sorteringsmaskinen skall inte skada virket under sorteringen. Detta gäller speciellt skador orsakade av högt tryck vinkelrätt mot fibrerna och/eller höga böjpåkänningar Tio virkesstycken med olika tvärsnittsmått skall köras genom maskinen fem gånger, med samma läge (riktade åt samma håll) för att fastställa eventuella skillnader i uppmätta indikerande egenskaper vid samma punkter. Medelvärdet för skillnaden vid varje mätpunkt skall inte överstiga den indikerande egenskapens medelvärde med mer än 7 % vid samma mätläge. Där hastigheten kan varieras skall två körningar, t ex vid låg hastighet och vid topphastighet genomföras Inverkan av virkesmått, ytbeskaffenhet, fuktkvot, matningshastighet, måttoleranser, formfel, temperatur, läge (i längdled och sidled) på den indikerande egenskapen skall fastställas för att sedan användas vid bestämning av inställningarna Sorteringsmaskinen skall mäta indikerande egenskaper vid dellängder som inte överstiger 150 mm. Sorteringsmaskiner vars mätning av indikerande egenskaper påverkas av försvagande särdrag vid andra lägen än mätpunkten (som hos böjande maskiner) skall mäta indikerande egenskaper fram till 800 mm från styckets ände. Där den indikerande egenskapen påverkas enbart av försvagande särdrag vid mätpunkter (som i maskiner av strålningstyp) skall mätningar utföras fram till 500 mm från styckets ände Sorteringsmaskinen skall kunna jämföra samtliga uppmätta egenskaper med förutbestämda gränsvärden motsvarande olika klasser och skall kunna märka varje stycke med den lägsta klass som uppmätts inom styckets längd Maskinens sensorer skall ha en onoggrannhet av högst ± 3 %.