Modern wood products and technologies for construction& introduction of

Tirana, Albania, 29th September 2011 Reinhard Brandner Institute for Timber Engineering and Wood Technology 1

Produktet dhe Teknologjitë Moderne të Drurit & Aplikimi I Katalogut Interaktiv për Konstruksionet me Lëndë Drusore www.dataholz.com

R. BrandnerUniversiteti Teknologjik Graz Qendra holz.bau forschungs gmbh

Lëndë drusore strukturore glued lam. timber GLT duo | multi girder trio | multi girder cross laminated timber CLT


Pasqyrë

PERMBAJTJA LENDA DRUSORE PRANE Universitetit Teknologjik Graz

Arsyet Produktet e ( Sistemeve) të lëndës Drusore të procesuar – aspekte të

përgjithshme I proceset Produktet lineare të lëndës drusore të projektuar & roof structure

principles 2D engineered timber products online tool www.dataholz.com


overview

CONTENT TIMBER prane Universitetit Teknologjik Graz

Motivation Engineered Timber (System) Products – general aspects | processes linear engineered timber products & roof structure principles 2D engineered timber products online tool www.dataholz.com


Universiteti tekonologjik Graz Austri / Europe7 fakultete | 11,264 studente| 1,222 punonjes (2010)buxheti: € 150 Mio. (1/3 pale te treta)

Instituti per Inxhinierine e Lendes Drusore dhe Teknologji te Drurit

Qendra e perfaqesimit holz.bau forschungs gmbh

Fakulteti I shkencave te Inxhinierise se Ndertimit17 institute | rreth 1,250 studente (2010)[328 “diploma”, 672 “Bachelor”, 158 “Master”, 93 “PhD”]

1991: Kateder per Inxhinierine e lendes drusore10|2004: Instituti I Inxhinirise se lendes drusore dhe teknologjia e Drurit.Staf shkencor: 7.0 FTE | buxhet per pale te treta: €

320,000(2010)

09|2002 Pranimi I subvencioneve 4-vjecare: qendra e perfaqesimit Inxhinieria e lendes drusore dh teknlogjia e drurit.

12|2002 Qendra e perfaqesises holz.bau forschungs gmbh

09|2007 Pranimi I subvencioneve 5- vjecare K-Project “timber.engineering” | COMET-Program

Staf shkencor: 7.0 FTE | buxheti: € 950,000 (2010)

TIMBER at Graz University of Technology


Inxhinieria e lendes Drusore (TE) – Shkenca e dizenjim dhe konstruksionKonstruksione me lende drusore Skelet & hapsinor | Sisteme nderlidhese inovative

dhe inteligjente

Lenda Drusore prane Unviersitetit Teknologjik Graz

Teknologjia e drurit (WT) – Shkenca e materialeve dhe strukturaveProdukte te Avancuara dhe Metoda Testimi| Modelimi I Materialit dhe Metodat e Simulimit

14161820222426283032343638404244464850

14161820222426283032343638404244464850

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 3010 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

ft,0,l,05 [N/mm²]

f m,g

,05

[N/m

m²]

nach [24] bzw. EN 1194:1999:fm,g,k = 7 + 1,15 ∙ ft,0,l,k

nach [22]: fm,g,k = 12 + ft,0,l,k

nach [20]: fm,g,k = (2,35 - 0,035 ∙ ft,0,l,k) ∙ ft,0,l,k

prEN 1194 (1994): fm,g,k = 9 + 1,2 ∙ ft,0,l,k

nach [23]:fm,g,k = 6 + 1,05 ∙ ft,0,l,k

nach [26], > CoV(ft,0,l): fm,g,k = 3,5 + 1,25 ∙ ft,0,l,k

nach [26], < CoV(ft,0,l): fm,g,k =3,5 + 1,15 ∙ ft,0,l,k

nach [21]: fm,g,k =10 + 1,4 ∙ ft,0,l,k

nach [18]:fm,g,k =7,35 + 1,12 ∙ ft,0,l,k

nach [18], ref. NA data: fm,g,k = -12215,3 + 2145 ∙ ln (ft,0,l,k)

nach [25]: fm,g,k =6,82 + 1,22 ∙ ft,0,l,k

nach [28]:fm,g,k = 2,7 ∙ ft,0,l,k

0,8

nach [27]: fm,g,k =9,5 + ft,0,l,k

unpublished proposal (2006): fm,g,k = 6 + ft,0,l,k

CoV(fm,g) = 10 ÷ 20 %

CoV(fm,g) = 15 %CoV(ft,0,l) = 30 ± 10 %

fm,g,05 = m ∙ ft,0,l,050,82

m = f {CoV(ft,0,l), CoV(fm,g)}


overview

CONTENT Lenda drusore tek Universiteti Graz

Motivacioni Produkte Sisteme te lendes drusore te procesuarEngineered Timber

(System) Products – aspekte te te pergjithshme | proceset Produket e lendes drsuore me inxhinieri lineare & parimet e stukturave te

cative Produkte te lendes drusore 2D te procesuara Komunikimi online www.dataholz.com


motivation

Cfare ne duam …


Struktura e catise per BaneseStruktura mbeshtetese: Konstruksione kryesore: solide, konstuksione me lende drusore te zinkuara, glulam Elemente lidhes dhe dytesore: listele, derrase, traverse

motivacioni


motivacioni

Konstruksions agrikulturorStruktura mbeshtese prej lende drusore te rrumbullaket!


motivacion

Suport me gozhde & elekemente catie ne hapsire te lire 2D-elemente te lendes drusore(e.g. CLT)


motivacion – VIP hangar ne Aeroportin e Vienes| AT

struktura me shtrirje te gjere strukture 7 m e larte | shtrirje 75 m | gjeresi 60 m | koha e instalimit 3.5 jave!


motivation

Cfare kerkojme ne …

… besueshmeri dhe force ne produkte te lendes drusore EWPs

… eficience dhe ekonomi ne teknikat lidhese… innovacion & kreativitet ne artin e inxhinierise


source:. Wiehag

motivacion – Panair ne Frankfurt | D

struktura: Ngjtje ne bllok GLT | GL32c | 640 mm / 720 mm

source:. Wiehag

Ngjitje elastike: 2 x 208 # | 10 / 400 mm | 45°Vida me filetim te plote

source:. Wiehag

Hapsire e lire 78 m | 19.4 m varje nga lart ne te dy anet!


overview






EWPs – parimet e proceseve

Lende e pare

shkaterrim

zvogelim

tharje ( ne furre)

Produkte prej druri te

procesuara (sisteme)

EWPs

GRADIMI

LIDHJA

Sistemet e forcave klasat e ngurtesise

hibrid | prese | fasade GA

RA

NC

I E C

ILES

ISE


Sistem I fuqise (ngurtesise) klasat per DRU te FORTE dhe te BUTE, shembull EN 338

Arrihet nga permbushja e kerkesave te gradimit te specifikuara nga sistemi I klasave te gradimit, shembull DIN 4074, EN 14081

Shenim: gradimi varion ne aplikimet e movenshme depends on later application (tensioni me vone / tensionet)!

Gradim vizual (e.g. ndarja e nyjeve, kontrolle, perkulshmeria, Gjeresia vjetore e unazes)

Gradim me makine shembull. dyn. E-modulus, densiteti, ndarja e nyjeve)

Forca(ngurtesia)

klasat

Metodat e gradimit &

klasat

Gradim Vizual pamja Natyra e rritjes

Gradim me makineri

pamja

Cilesite fizikeshembull. DIN 4074

EN 14081 output ose rezultat I kontrolluar me

makineri

shembull. EN 338EN 14081

PROCESE STANDARTE TE

ALOKIMIT

Menyra Kontrolli(Supervizim I

brendshem/ jashte)

+ paraaqitje!

Proces thelbesor I: GRADIMI … klasifikimi I lendes se pare LENDA DRUSORE


pa kufizime dimensionale ne krakasim me permasat e lendes se pare

lidhje e ngurte (e paperkulshme) homogjenizimi besueshmeri ne rritje!

Lidhje Kryq (e.g. finger jointing) + gradimi perdorim I optimizuar I lendes se pare

Ndodhet ne “dru I paster” kryesisht I influencuar nga cilesia e prodhimit Nevoja per te permbushur kerkesat minimale

Lidhje prese & fasade

Garantim I cilesise nga block shars (e.g. EN 392) dhe/ ose testet e delaminimit (e.g. EN 391)

finger joint geometry and production e.g. EN 385 quality assurance e.g. EN 386

I) II) IV)III)

Proces thelbesor II: Lidhja … ndertimi I Sistemeve te produkteve te procesuara te LENDES DRUSORE (EWPs)


Elemente Lineare 2D Elemente (pllaka & pjata)loaded in / out of plane

traverse | tra mbajtes | binar

Lende drusore e ngurte Konstruksion le nede drusore e

lidhur Traverse duo dhe trio Dru I ngurte I ngjitur dhe I

laminuar (GLST)

derrase | kunja Dru I ngjitur I laminuar (GLT) Lende drusore e laminuar Kryq

(CLT)

Rimeso Rimeso druri e laminuar (LVL) Rimeso druri e laminuar kryq

shtresa | ashkla | fibra

Traversa me ashkla te gjata Traversa te orientuara (OSB)

Shtresezim paralel Shtresezim kryq

klasifikimiProduktet baze gjeometria/ permasat


overview






Produktet lineare: pasqyraprodukti u [%] dimensionet siperfaqja shteseDru I sharruar ≤ 20 % listele: t ≤ 40 mm

d < 80 mmderrase: t ≤ 40 mm

d ≥ 80 mmtraverse: t ≤ d ≤ 3·w

t > 40 mm

E pa rrafshuar / e rrafshuar

Dri I rrumbullaket ≤ 20 % l ≤ 20 md ≤ 300 mm

Pa kallep / me kallep E pa dobesuar seksione kryq: fm,d / fc,d +20%

Konstruksion druri me nyje

15±3 % w = 60-120 mmd = 120-240 mml ≤ 18 m

Te rrafshuara dhe me kallep (skajet)

Kerkesa gradimi shtese,

shembull:

ndarja ndarja e nyjeve kontrollet cngjyrosja


produktet u [%] dimensionet siperfaqe shteseduo- / trio-beams ≤ 15 % Duo: w = 80-160 mm

d = 100-240 mmTrio: w = 180-240 mm

d = 100-240 mm


e.g.

multi girder ≤ 15 % multiple of duo- / trio-beams!


e.g.

glued laminated timber (GLT)

8-15 % w ≤ 220 (300) mmd ≤ 2000 (3000) mml ≤ 30 (60) mlamella: t = 6-45 mm


e.g.

glued lam. solid timber (GLST)

8-15 % see GLT (tl > 45 mm)acc. prEN 14080:2011:w ≤ 280 mm d ≤ 240 mmlamella: t = 45-85 mmN = 2-5 #


e.g.

Produkte lineare: pasqyra


Strukturat e cative per shtepi : kalsifikimi, sistemet statike

roof classificationkasifikimi I cative

Cati (30 ÷ 60°) Tra horizontal cati (10 ÷ 45°)

Cati Traverse horizontale

E zhvendosshme

E pa zhvendosshme

Me mberthim Pa mberthim


rafter roof: tipat, elementet, intervalet, produktet

rafter

traverse lidhese

< 7.0 m 0.7 ÷ 1.0 m

wind brace

rafter

traverse lidhese

traverse

rafter roof tradicionale Me tre trare mbajtes

plate of boards, studs or EWPs (e.g. CLT, OSB, LVL)

mbajtese ere ( ngarkese horizontale

< 4.5 m

< 12.0 m

Kornize catie me 2 palosje- ne kembe Kornize catie – e shtrire

rafters & traversa lidhese Dru I sharruar Konst. Druri I lidhur Traverse duo- / trio GLT

collar beam roof (e pa zhvendosshme) Konversion papafingo


Cati me tra horizontal ne krye: tipat, elementet, hapsira, produktet

Pa mbajtese Me mabjtese

eaves purlin rafter

ridge purlin

main post

Kornize catie me nje mbajtese

Trare ne strehe rafter

Trare te ndermjetem

Mbeshtetje

kryesore

Kornize catie me 2 mbeshtetje

eaves purlin

common rafter

Kornize catie me 2 mbajtese dhe traverse

main posts

intermediate purlins

principal raftertie

sleeper

hapsira ekonomike e trareve: 3.5 ÷ 4.5 m

rafters, trare, nyje, … Dru I sharruar Konstrukt druri I lidhur Trare duo- / trio GLT


Produkte ne foreme Bari: fushat e aplikimitKonstrukte te lehta druri(TLC) |struktura catie

rafter

purlin roof structure

Trar I ndermjetem

Strukture kornize

Konstruksion me prese

Lidhje kllape


large-span roof structures: structural systems girder

depth D (d) girder

distancespanstructural systemstatic system

straight beam 10 ÷ 35 m D ≥ l / 17 5 ÷ 7.5 m

pitched cambered beam

10 ÷ 35 m d ≥ l / 30D ≥ l / 16

5 ÷ 7.5 m

tapered beam 10 ÷ 35 m d ≥ l / 30D ≥ l / 16

5 ÷ 7.5 m

box girder ≤ 40 m D ≤ 1.5 m

4 ÷ 10 m

truss 7.5 ÷ 30 m 4 ÷ 10 m

three-hinged trusswith tie-rod and trussed beams

20 ÷ 100 m d ≥ l / 40

three-hinged web frame girder

≤ 50 m D ≥ l / 12 4 ÷ 10 m

three-hinged arch 20 ÷ 100 m d ≥ l / 50 4 ÷ 10 m

D ≥ l12 ÷ 15

dD

d = D

d

Glulam Manual (1995); Schickhofer (2006)

d


Shembull: Konstruksion GLT


Shembull: Konstruksion GLT

reinforcedopenings

girder aspitched cambered beam

purlin


Shembull: Konstruksion GLT( Pishina Union | AT)


Shembull: Konstruksion LVL

source: Buchacher


overview






2D (pllake & pjate) produkte dhe sisteme te drurit te I procesuar (system) EWPs- trare te orientuar (OSB)

Terheqje se jashtmi

L : T ≈ 2 till 2.5 : 1

Terheqje se brendshmi

L : T ≈ 1.3 : 1

stron

g axis

„long

itudin

al“

weak axis

„transverse“

force

force

acc. EN 300 te perbera prej fije dhe adhesive te gjate te holle dhe te drejtuar.

densiteti: 500 ≤ ρ12 ≤ 700 kg/m³ Stabilitet I larte dimensional per te menjanuar

bymimin dhe tkurrjen I optimizuar per perkulje

OSB enables 2-D transferim te ngarkeses ( slab)

Varesi te dukshme te karaktersitikave mekanike (forca, ngurtesia) sipas orientimit te terheqjes


source: EUWID Holz spezial

Traversa te orientuara (OSB) Fushat e aplikimit si element struktural epr mabjtje te peshes

Si lidhja, mbajtja e ngarkeses, shtresezimi I catise, dyshemese dhe elemnte ne mur.

Si element peshe shperndares ne konstruksioent e dyshemeve

Si web-material mbajtes te ngarkese ne forme I

Konstruksione te lehta prej druri Produkte druri te procesuara


hapat Produkt I ndermjetem | procesi I ndermjetem I prodhimit

gradimlidhja

Lamella me lidhje finger joint

Lidhje edgeHAP I ndermejete:Panel me nje shtrese

(edge +) face bonding

Dru me laminim te kryqezuar (CLT)

1.25 m to 3.0 mup to 16.5 m (or longer)

Dru I lamuniuar kryq (CLT): prodhim


shembull: Cati ne konstruksion druri me nen tendosje CLT roof construction (BTC salloni I testimit | AT)

5-shtresa CLT-elementet hapsira 20 m OSB shtresezim


shembull: CLT & GLT strukture catie – G3 shopping centre Gerasdorf | AT

hyperbolic paraboloid (HP) shell structure | roof area 60.000 m² | CLT + GLT

source: Graf-Holztechnik source: Graf-Holztechnik

source: Graf-Holztechnik

v i s u a l i s a t i o n


rib floor | slab-girdere.g. CLT, 5-layered + GLT

box sectione.g. CLT, 3-layered + GLT + CLT, 3-layered

Dru I laminuar kryq (CLT): CLT ne kombinim me GLT


Parimet ne lidhje me panelet e perthyera parimet e konstruksionit nga natyra “plane-active bearing systems” acc. bionic principles Varietet e konstruksioneve te perthyera dhe aplikimet.

Dru I laminaur Kryq (CLT): panele te perthyera


127

218

466

797

Beton I perforcuar vs. CLT

beton CLT

Qendra e rendeses se betonit

Qendra e rendeses e CLT

Dru I Lmainuar kryq (CLT): permiresimi I papafingove & termetet


new constructionstock record

column-free overspan of roof space

short erection time and immediately usability

flexible use- and adaptable roof space

column-free overspanning of roof space by triangle shaped folded panel of 5-layered CLT-elements, 140 mm thick

shear plates of 5-layered CLT-elements 140 mm thick for bearing of horizontal loads (e.g. wind)

end wall as support of the folded panel

cross laminated timber (CLT): folded panels & attics uprading 20 m free span!


overview






www.dataholz.com – a powerful online tool

collection of … thermal acoustic fire performance requirements ecological drivers for materials

for … architects designers building authorities builders

timber constructions timber components connections

≈ 1,500 #


6 accredited testing & research institutions provide continuous updating HFA | Holzforschung Austria project management IBS | Institute for Fire Protection and Safety Research MA 39 | Testing and Research Institution of Vienna TGM | Institute of Technology for Thermal and Acoustic Performance IBO | Austrian Institute for Healthy and Ecological Building TU Graz | Laboratory for Building Physics leading details!

www.dataholz.com – a powerful online tool

All approved and published parameters are accepted by the Austrian building authorities without any further testing or proof! simplifies the utilization of timber in building construction shortens the project planning phase

www.dataholz.comcommissioned by the Association of the Austrian Wood Industry

marketed by proHolz Austria


www.dataholz.com – e.g. MATERIALE NDERTIMI: CLT

linear & 2D timber and other building materials

detailed information for each provided product by …


llojet e ndryshme te komonenteve ndertues, te cilet ndryshojne ne material dhe perdoren masivisht

www.dataholz.com – e.g. Element Ndertues: Cati me traverse ne maje

mat

eria

le

Fush

at

z

jarr

th

erm

al

a

kust

ik

e

co


www.dataholz.com – e.g. lidhjet e perberesve: cati e sheshte

DETAJE KRYESORE per perberesit e ofruar te mbeshtetur me te dhena

Detajet kryesorewww.bauphysik.tugraz.at


overview






“… sistemet ndertuese perfshire EWP’s, teknikat eficiente te lidhjes dhe fizika e ndertimit e studiuar mire nga pikepamja inxhinierike, ben konstruksionet e cative te drurit konkurruese krahasur me celik dhe beton te perforcuar. …”

CONCLUSIONS


„… ndertimi me dru mundeson:

vend puen te paster dhe te thate

Kohe reagimi e shkurter ne terren shkalle e larte parafabrikimi!

…

…“

CONCLUSIONS


„… krahas sa me siper, druri eshte

I qendrueshem CO2 aktiv I standartizuar natyral I riciklueshem

Material ndertimi …“

CONCLUSIONS


Contact:Dipl.-Ing. (FH) Reinhard BrandnerInstitute for Timber Engineering and Wood Technology, Graz University of Technology | ATCompetence Centre holz.bau forschungs gmbh Graz | ATInffeldgasse 24/IA-8010 [email protected]: +43 316 873 4605fax: +43 316 873 104605

FALEMINDERIT EPR VEMENDJEN TUAJ!

Documents

Modern wood products and technologies for construction& introduction of