Projektering av träkonstruktioner utomhus m h t risken för rötangrepp. Projekteringsverktyg. Lars Wadsö, Byggnadsmaterial LTH

Transkript

1 Projektering av träkonstruktioner utomhus m h t risken för rötangrepp. Projekteringsverktyg Lars Wadsö, Byggnadsmaterial LTH

2 Vi kan dimensionera bärande konstruktioner i betong, stål och trä. Vi kan beräkna livslängden på en armerad betongkonstruktion med avseende på karbonatisering och kloridjoninträgning som ger armeringskorrosion. Kan vi beräkna livslängden på en utomhus träkonstruktion med avseende på fukt som ger röta?

3 Vi vill kunna förutsäga livslängden hos utomhus träkonstruktioner

4 Ingenjörs-modell: WoodExter guide Indata: ort, lokala klimatförhållanden, träslag, etc. Resultat: har konstruktionen en livslängd på 30 år? Ja/nej Halv-empirisk modell: Isaksson Indata: väder-data, typ av trä-detalj. Resultat: temperatur och fuktkvot s f a tiden. Rötmodell Svar Fysisk modell: vissa delar finns idag Indata: allting Resultat: temperatur, fuktkvot i varje punkt i konstruktionen s f a tiden. Rötmodell

5 Ingenjörs-modell: WoodExter guide Indata: ort, lokala klimatförhållanden, träslag, etc. Resultat: har konstruktionen en livslängd på 30 år? Ja/nej Halv-empirisk modell: Isaksson Indata: väder-data, typ av trä-detalj. Resultat: temperatur och fuktkvot som funktion av tiden. Rötmodell Svar Fysisk modell: vissa delar finns idag Indata: allting Resultat: temperatur, fuktkvot i varje punkt i konstruktionen som funktion av tiden. Rötmodell

6

7

8

9 Vertical Horizontal Spacing B gap Contact area (vertical, end-side grain) A C E D Contact area (horizontal, side-side grain) Contact area (vertical, side-side grain)

10 Resistens > Exponeringen

11 Ingenjörs-modell: WoodExter guide Indata: ort, lokala klimatförhållanden, träslag, etc. Resultat: har konstruktionen en livslängd på 30 år? Ja/nej Halv-empirisk modell: Isaksson Indata: väder-data, typ av trä-detalj. Resultat: temperatur och fuktkvot som funktion av tiden. Rötmodell Svar Fysisk modell: vissa delar finns idag Indata: allting Resultat: temperatur, fuktkvot i varje punkt i konstruktionen som funktion av tiden. Rötmodell

12 Halv-empirisk modell vidareutvecklad inom WoodBuild (Tord Isaksson, KSTR-LTH) Väderdata (T, RF, regn) Fuktkvot och temperatur i trädetalj Dos-responsmodell för röta

13 A I ett fältförsök mäts fuktkvot i ett stort antal olika trädetaljer exponerade på samma ställe. En av trädetaljerna är en referens (horisontell bräda). Fuktkvot 1 REF 2 Tid Resultatet ger förhållanden mellan fuktkvoterna i de olika trädetaljerna och fuktkvoten i referensen.

14

15 B En empirisk modell för hur fuktkvoten i referensen påverkas av luftfuktighet och regn tas fram. RF Fuktkvot Regn Tid Tid Med denna modell kan man räkna ut fuktkvoten i referensen från väder-data.

16 C Vid användning av modellen utgår man från väderdata (RF och regn); som används för att räkna ut fuktkvoten i en detalj av referens-typen. Denna fuktkvot skalas sedan med det uppmätta förhållandet mellan aktuell detalj och referens. skalning Med denna modell kan man då räkna ut fuktkvoten som funktion av tiden i önskad trä-detalj från väder-data.

17 D Fuktkvot (och temperatur) kan sedan användas i en dos-respons-modell för röta. Dos-respons rötmodell

18 Ingenjörs-modell: WoodExter guide Indata: ort, lokala klimatförhållanden, träslag, etc. Resultat: har konstruktionen en livslängd på 30 år? Ja/nej Halv-empirisk modell: Isaksson Indata: väder-data, typ av trä-detalj. Resultat: temperatur och fuktkvot som funktion av tiden. Rötmodell Svar Fysisk modell: vissa delar finns idag Indata: allting Resultat: temperatur, fuktkvot i varje punkt i konstruktionen som funktion av tiden. Rötmodell

19 Väderdata Fuktkvot och temperatur i hela konstr. Dos-responsmodell för röta Den fullständiga fysikaliska fukt-processen Väderdata klimat på yta (T, RF, strålning ) Regn, slagregn, dimma Luftrörelse (övergångsmotstånd) Fuktfällor (skarvar mm) Vatteninsugning Fukttransport inne i trä Ytbehandlingar (underhåll) Allt detta klarar vi inte av

20 Exempel på relevant delproblem Fuktkvot Regn (intensitet, varaktighet, riktning) Transportegenskaper Randvillkor (uttorkning)

21 Exempel: fuktfällor Uppsugning i anslutning till spalter Fuktkvotsprofiler vid olika typer av anslutningar (Maria Fredriksson BML-LTH)

22 Exempel: uppsugning Datortomografi-resultat 72 h insugning från ändyta (vänster: furu; höger: gran) Karin Sandberg SP Trä

23 Ingenjörs-modell: WoodExter guide Indata: ort, lokala klimatförhållanden, träslag, etc. Resultat: har konstruktionen en livslängd på 30 år? Ja/nej Halv-empirisk modell: Isaksson Indata: väder-data, typ av trä-detalj. Resultat: temperatur och fuktkvot som funktion av tiden. Rötmodell Svar Fysisk modell: vissa delar finns idag Indata: allting Resultat: temperatur, fuktkvot i varje punkt i konstruktionen som funktion av tiden. Rötmodell