1

11

Klasificiranje i trajnost drva

• LLD (lijepljeno lamelirano drvo)• LVL (lijepljeni lamelirani furniri)• Furnirske ploče, OSB ploče, ploče iverice i vlaknatice• PSL (lijepljeno drvo s paralelnim vlaknima)

Klasificiranje kao pretpostavka svojstava drva Postupci klasifikacije

• Vizualno / Strojno klas ificiranje• Standardi

Kontrola kvalitete Karakteristike – vezane za klasificiranje drva Trajnost

• Osnovni tipovi oštećenja drva i prirodna trajnost

Puno drvo Tvornički proizvodi na osnovi drva

22

Puno drvo – piljena građa

Vrste drva: četinari:

- jela, smreka, bor(ρ = 450 – 550 kg/m3)

listari:- tvrdi: hrast, jasen,

bagrem, grab,bukva(ρ = 690 kg/m3)

- meki: joha, lipa,topola, jasika

Postoji oko 4500 vrsti drva čija se gustoća kreće u granicamaρ = 100 – 1200 kg/m3

33

Obrada drva

Puno drvo obrađuje se kao:1. obla građa – drvo za inžinjerske konstrukcije koje se

koristi bez posebne obrade (uklanja se samo kora) promjer građe d >16 cm (promjer pada < 2cm /m), dužine do 5 m

2. poluobla građa – obla građa prerezana na pola ili na četvrtine

3. tesana građa – proizvod tesanja (približno u pravcu vlakana) do željenih dimenzija

4. rezana građa – proizvod rezanja oble građe jesu letve, gredice i grede

44

Tipologija drvene građe

55

Dimenzije piljene (rezane) građe

Daske (smreka) su sljedećih dimenzija:– debljine: 18, 24, 28, 38, 48, 60, 76, 80, 90, 100 (mm)– širine: od 50 (mm) naviše po 10 mm– duljina: od 3(m) do 6 (m) ili kratke od 1 (m) do 2,75 (m).

Vrste drva međusobno se malo razlikuju u dimenzijama rezane građe

Letve 24/24, 24/38, 28/28, 28/38, 28/48 (mm)Gredice 28/38, 38/48, 38/76, 48/48, 48/76, 60/60 (mm).Grede širine od 8 – 22 cm (rast za 1 cm); visine 8 – 30 cm

(rast za 1cm); duljine od 2 (m) naviše

66

Klasificiranje drvaRazvrstavanje u grupe koje sadrže

proizvode sličnih karakteristika i svojstava

Strukturna građaVanjski izgled

Proizvod se specificira uvrštavanjem u određenu klasu

Kriterij klasificiranja

2

77

Klasifikacija prema vanjskom izgledu

Klasifikacija drva prema namjeni: namještaj stolarija i arhitektonski detalji dekorativni građevinski proizvodi

Pravila klasificiranja• veličina kvrga i učestalost (položaj nije bitan)• raspukline, pukotine, čepovi

(učestalost i veličina)• boja, otklon vlakanaca, trulež, insekti• krivljenje uslijed nejednakog

skupljanja – izbočenost, izvitoperenost, poprečna zakrivljenost

Kriterij za klasificiranje izgled je vanjske površine drva

88

Vizualno klasificiranje – standardi

HRN norma (prema DIN–u 4074 iz 1958.) za oblo drvo, tesanu i piljenu građu daje sljedeću klasifikaciju:• I klasa – visoke nosivosti• II klasa – normalne (prosječne ili srednje) nosivosti• III klasa – male nosivosti

Uvjeti za razvrstavanje piljene i tesane građe jesu:– prisutnost grešaka– trulež (bijela, crvena)– greške boje drva (rujava, crvena, modra)– greške od insekata– okružljivost u pravcu godova– pukotine od sušenja i raspukline od mraza– lisičavost; vlažnost – širina godova – kvrgavost; otklon vlakana; zakrivljenost

99

Konstruktivno klasificiranjePravila vizualnog klasificiranja drva

VIZUALNA KLASIFIKACIJA NAJVIŠE JE KORIŠTENA METODA KLASIFIKACIJE

Svaki komad drva pregledava stručnjak educiranza prepoznavanje karakteristika koje smanjuju čvrstoću, krutost ili uporabljivost drva (greške)

• kvrge – veličina, mjesto, kut i pozicija u odnosu na druge kvrge

• kut pružanja vlakanaca – za svaku stranu elementa

• raspukline i smolni džepovi1010

Greške drva – osnova vizualne klasifikacije

GREŠKE POPREČNOG PRESJEKA

SRČANE PUKOTINE

EKSCENTRIČNOST SRCA

URASLA KORA

1111

Greške u drvu

LISIČAVOST OKRUŽLJIVOST ŽLJEBOVITOST 1212

Nagib vlakanaca

Smanjenje čvrstoće – izrazito na krajevimaOkomito položena vlakna – izrazito smanjena čvrstoća

KvrgeSadrže slabo juvenilno drvo, uzrokuje nagib vlakanaca

Utjecaj kvrga na slom – puno drvo

3

1313

Greške kao posljedica skupljanja i nepravilnog rukovanja drvenom građom

Poprečnazakrivljenost

Savijanje

Vitoperenje

Izbočavanje

Greške uslijed različitog skupljanja u tri glavna smjera te nepravilnog skladištenja građe

1414

Niske čvrstoće

Niske krutosti

Visoke čvrstoće

Visoke krutosti

Klasificiranje konstruktivne građe

Koristi se za klasifikaciju drva definiranog statičkog svojstva Može uključivati i klasificiranje prema izgledu Svakoj klasi pridružen je set statičkih karakteristika – prema

graničnim stanjima, npr.• čvrstoća – karakteristična vrijednost je 5% - tna fraktila

(uključuje i stupanj sigurnosti)• krutost – karakteristična vrijednost približna je prosječnoj

vrijednosti (realistično za većinu aplikacija)

Kriterij za klas ific iranje izmjerenaje statička karakteristika drva

1515

Klasificiranje konstruktivne građe

Konstruktivna klasifikacija zasniva se na korelaciji između čvrstoće i parametara klasifikacije

Vi zualna klasifikacija – dokaz prisustva ili odsutnosti prirodnih karakteristika

Strojno klasificiranje – određivanje MoE Dokazno opterećivanje – sposobnost da se preuzme

dokazno opterećenje (svaki komad prolazi kroz stroj i savija se pod graničnim opterećenjem pri čemu slomljeni komadi padaju, a neslomljeni prolaze)

Kontrola kvalitete – potvrda klasificiranih svojstava testiranjem

1616

Klase drva• Klasa drva (dobivena strojno, naprezanjem elemenata)

pridružuje se paketu drva• Klasificiranje daje mehaničke karakteristike (svaki

komad drva u paketu pripada istoj klasi)

Klasa se označava žigom (potvrda kvalitete)• S klasa – upotrebljava se za puno drvo • vizualno klasificirano (prema

EN 338 to su C klase za meku građu i D klase za tvrdo drvo)

• MS klasa – koristi se za već prosušeno drvo (strojna klasifikacija)

• GL ili BS klase – koriste se za lamelirano drvo

1717

Vizualno klasificiranje drvaVi zualno klasificiramo u konstruktivne klase

Pravilavizualne

klasifikacije

#1#1 #2#2 #3#3Eurocode 5 ima niz

klasifikacijskih sustava iz1991. i 1995. (C klase –

meka građa, D klase – tvrdo drvo i GL klase – LL drvo)

Novi DIN ENV zasnovan naEC5 ima S – klasu, MS –klasu, BSH i BSK klase

S7S7

S13S13BS11BS11BS14BS14BS16BS16

S10S10

Klase I, II, III odgovaraju vizualno Klase I, II, III odgovaraju vizualno sortiranim klasama S13, S10 i S7sortiranim klasama S13, S10 i S7 1818

Strojno klasificiranje podrazumijeva i prethodna razorna (destruktivna) razorna (destruktivna) ispitivanjaispitivanja kako bi se postigli korelacijski odnosi između parametara prema

kojima klasificiramo i drugih mehaničkih karakteristika (čvrstoće)

Zasniva se na korelaciji između mjerenih karakteristika i drugihmehaničkih karakteristika

Modul elastičnosti najčešće se mjeri na sljedeći način:• Svaki komad testira se na nedestruktivno savijanje oko

slabije osi po cijeloj svojoj duljini• Minimum izmjerene vrijednosti modula elastičnosti

određuje pripadnost klasi (MS – klasa)• Žig kvalitete automatski se može strojno aplicirati

(vizualna provjera nakon strojne provjere možesniziti klasu određenu strojnim klasificiranjem ako se radi o grešakama koje se vide samo okom)

Klasificiranje nosivih elemenata

Strojno klasificiranje

4

1919

Naprednije strojno klasificiranje

Operacijestrojnog

klasificiranja

2020

Skeniranje uzoraka

Daje indikacije za:• gustoću• kut nagiba vlakanaca• unutrašnje greške koje se ne vide izvana

Potencijal za daljnji razvoj vrlo sofisticiranih metoda klasificiranja

Elektromagnetska radijacija prolazi kroz drveni uzorak

2121

Dokazno testiranje klasifikacijeOdobrena tehnika klasificiranja

Drvo se klasificira korištenjem dokumentiranih pravila i postupaka

Ako se slomi previše komada, proizvođač treba podesitipočetni proces klasifikacije

Slomljeni komadi se odbijaju

LomLom

Prola

zPr

olaz

VerificiranoKomadi se mogu prodati kao verificiranoklasificirani

Značajno opterećenje savijanjem u smjeru glavne osi

2222

Podjela drvenih materijala u graditeljstvu

• LLD (lijepljeno lamelirano drvo)• LVL (lijepljeni lamelirani furniri)• Furnirske ploče• Šperploče, OSB ploče i dr.• Ploče iverice i ploče vlaknatice• PSL (lijepljeno drvo – paralelna vlakna)

• Puno drvo (“meko” i “tvrdo” – za posebne namjene)Ograničenja dimenzija piljene građe

Ograničenja u veličini stabla

• Tvornički proizvodi na osnovi drva

Ograničenja vezana za prirodu drva i štetne posljedice nepravilnog rukovanja i ugradnje

2323

Tvornički proizvodi na osnovi drva

• Maksimalno iskorišten efektvisoke čvrstoće drva paralelno svlakancima

• Minimiziran efekt niske čvrstoćei krutosti okomito na vlakna

• Koriste se kao nosivi, ukrućujućiili samo dekorativni elementi

• Kontrola kvalitete u tvornici daje vrlo sigurne pokazateljekvalitete

Veći elementi proizvode se od drvenih dijelova manjeg poprečnog presjeka 2424

Lijepljeno lamelirano drvo:- elementi prizmatičnih

poprečnih presjeka – izrađuju se velikih dimenzija (duljine, visine poprečnog presjeka) i u različitim oblicima uključujuć i zakrivljene

- koristi se za premošćivanje velikih raspona (visoke grede ili rešetkasti nosači)

Materijali na osnovi drva:- panelni elementi različitih

dimenzija i debljine - koriste se u dekorativne svrhe,

kao ukrućujući (mali paneli – konstrukcije vezova) ili nosivielementi (veliki paneli za stropne, zidne i krovne konstrukcije – nosiva dijafragma za prihvat posmičnih naprezanja (kao kod hrptova složenih presjeka) ili kao linijski paneli

Tvornički proizvodi na osnovi drva

5

2525

Projektiranjem se ograničava utjecaj smanjenja čvrstoća

Karakteristike i projektiranjetvornički izrađenih proizvoda od drva

• Furnirske ploče i LVL – tanki lijepljeni laminati• Karakteristike u jednoj lameli imaju vrlo mali utjecaj na svojstva

cijelog proizvoda zbog male površine koja je uključena

• Mala varijabilnost u svojstvima osigurava:– stabilne visoke vrijednosti čvrstoća– bolju pouzdanost

• Projektiranje proizvodima od drva jamči:• Projektirana svojstva materijala• Razrađene postupke projektiranja• Precizne tablice raspona • Educirane stručnjake pri praktičnoj uporabi 2626

KVH – LEITINGERTvornički proizvedena i ispitana piljena građa

• Puno drvo četinara (smreka, bor, ariš, jela) sušeno u komori, kontrolirane vlažnosti (15 – 18%), ispitanih mehaničkih svojstava drva i zupčastog spoja (duljina elemenata do 18 m)

• Dvostruki presjeci (KVH Duo)

PD KVH LLD LVL PSL IvericaPD KVH LLD LVL PSL Iverica

2727

• Stabilna kvaliteta i stalna kontrola proizvoda (EMPA –materijal, HFA – kvaliteta)

• Statička pouzdanost (ÖNORM DIN 4074-1 (S10, S13)

• Zupčasti spoj (dinamičkog tipa) bez formaldehida (duljine 2 – 18m) – škart sveden na minimum (ušteda)

• Preciznost dimenzija (kontrola vlažnosti), min. odstupanja, deformacije i raspucalost

• KVH – Select (vidljivo drvo) i KVH – Nsi (nevidljivo drvo)• Sušeno drvo ne treba dodatne kemijske tretmane 2828

2929

Lijepljeno lamelirano drvoGlued Laminated Timber

• Lijepljenjem lamela oblikuje se element potrebne vis ine presjeka• Čvrstoća lameliranog presjeka >> čvrstoće pojedinačnih lamela u presjeku• Utjecaj grešaka u postotku visine presjeka i duljine elementa minimiziran

(prirodne osobine drva manje utječu na nosivost nego li je to slučaj s piljenom građom)

• Potencijalna slabost – zupčasti spoj (nastavljanje lamela po duljini)• Mogućnost za kreativni arhitektonski izraz

Zakrivljeni i zakošeni obliciHorizontalne lamele

Vertikalne lamele

3030

Transport LL nosača

Tipski LLN i ravninski sustavi

6

3131

STATISTATIČČKI SUSTAVI OD LAMELIRANOG DRVA KI SUSTAVI OD LAMELIRANOG DRVA ((GlueLamGlueLam))

3232

3333

Okviri od LLD u plivačkim bazenima

• Drvo i ljepilo prilagođeni

su uporabnimuvjetima(vlaga, klor)

• Pažnja naspojevima!

3434

SUSTAV SLAGANJA1. VAKUMSKI PRESLAGIVAČ2. MJERAČ DIM ENZIJA3. MJERENJE VLAGE4. OZNAČAVANJE GRAĐE5. PILE ZA REZANJE6. KONTROLA KVALITETE

1.1.

2.2.3.3.

LINIJA ZA LJEPLJENJE

SKLADIŠTENJE I NJEGA

PC ZA LINIJU LJEPLJENJA

4 4 STANDARDNE I SPECIJALNE SOBE ZA PREŠANJE, KONTROLA UZ PC

LINIJE ZA POPRAV KE

OMATANJE NOSAČA TANKIM ZAŠTITNIM FILMOM

PAKIRANJE U KUPOV E

UMATANJE U NAJLONE ZA TRANSPORT

3535

RAZVRSTAVANJE I KONTROLA GRAĐE

ZA UGRADNJU U LIJEPLJENI

LAMELIRANI NOSAČ

3636

Dijelovi linije za proizvodnju LLN-a

7

3737PREŠE ZA LIJEPLJENE LAMELIRANE NOSAČE

3838

3939 4040

4141 4242

MATERIJALI NA OSNOVI DRVA

8

4343

Proizvodi na osnovi drva

Uni LogoUni Logo 4444FWPRDC LogoFWPRDC Logo

Hrbat Hrbat –– OSB OSB ploploččaa Pojas Pojas –– LVLLVL

Primjeri proizvoda na osnovi drva

4545

Pravila koja daje proizvođač

4646

4747 4848OSB ploče kao obloga i vertikalna oplata okvirne

konstrukcije drvenih kuća (Kanada)

9

4949

Lijepljene lamelirane ploče i suvremene drvene kuće

5050

KLH– križno uslojene lijepljene

drvene ploče –

KLH ploKLH pločče e –– maxmax. 16 . 16 (16,5) x (16,5) x 2,95 m2,95 m

5151

KLH

(Cross–

Plywood)

5252

Intrallam• Koristi se za pločaste, ali i za gredne elemente

• Konstrukcija: Drveni rezanci jasike; 0,9 mm x 25 mm (do 40 mm) i duljine oko 300 mm

• Debljina ploča: 30 – 140 mm

• Standardna velič ina: 2,44 m – 10,7 m

5353

Elementi od lijepljenih lameliranih furnira (LVL)

Drveni materijal od lijepljenih lameliranih furnira• Izrađuje se od tankih slojeva furnira• Veći dio vlakanaca furnira usmjeren je u longitudinalnom

pravcu (uzdužna os elementa)• Mogući su vrlo visoki i dugi elementi• Visoke čvstoće

Laminati prije lijepljenja i pritiska

Krajnji LVLnosač

Vlakanca svih laminata

5454

FSH MICROLLAM

FSH KERTO – S

10

5555 5656

5757 5858

Furnirske ploče – opća svojstva• Izrađeni su lijepljenjem furnira pod pritiskom do postignutog oblika• Vlakanca u furnirima u suprotnim smjerovima – čvrstoća u dva pravca

• Odabir materijala gornjeg lica ploče uvjetuje konačni izgled (uporaba) • Ljepila moraju zadovoljiti uvjete trajnosti i zaštite okoliša• Koriste se za:

• panele (dekorativne ili one u sastavu sprega)• “platna” – nosive ploče (stropovi, oplate)• hrptove složenih presjeka (I – grede, sandučaste grede)

Finalni proizvod – furnirska ploča

Sedam furnira (prije lijepljenjapod pritiskom)

Pravac gornjih vlakanaca

Pravac vlakana ploče

5959

Drveni elementi od lijepljenog furnira

Parallam (PSL)

• Konstrukcija: Elementi se proizvode se od rezanaca furnira

6060

Drugi tvornički izrađeni proizvodi

• Drvene pojasnice hrbat od čeličnih dijagonala – lagani nosači, otvoreni hrbat dopušta pristup za servisiranje (hrptovi mogu biti i od laganih cijevi, punih čeličnih profila te korugiranih limova)

• I–grede – drvo/LVL pojasnice, hrptovi od furnirskih ploča, lagane nosači pogodni

za srednje raspone stropnih konstrukcija

• Sandučaste grede – drvo/LVL pojasnice, dva hrpta od furnirskih ploča, nosači pogodniza veće raspone, torziono kruti; mogu se koristiti i kao dekorativni paneli

11

6161

Trajnost – dugotrajno ponašanje

Trajnost ponašanje elementa nakon nekog vremena

Klasificiranje ponašanje NOVOG elementa

Trajnost drva – osobina da duže ili kraće vrijeme zadržinepromijenjena prirodna svojstva, a posebno:

anatomsku građu, boju, tvrdoću, čvrstoćuParametri koji utječu na trajnost jesu:

unutrašnji: građa drva, kemizmi, zapremninska težina,individualne osobine stabla

vanjski: vrijeme sječe, postupak s drvom nakon sječe, mikroorganizmi, insekti, vlažnost, mehanička oštećenja, način uporabe

6262

Trajnost

Biološko / FizikalniRizici

AtmosferilijePožarKemikalije

DRVOVrste drvaPrirodna trajnostbijeli drva

Održavanje osigurava da zaštitaostane funkcionalna

Tretiranjepoboljšava

trajnostbijeli drva

GljiviceTermiti / insektiUtjecaj mora

Detaljiminimaliziraju

izloženost rizicima

6363

Biološko / Fizikalni rizici Atmosferilije – zaštita od vlage, sunca

• premazi (uključujući boje)• zaklonjenost (položaj u konstrukciji)

Požar – zaštita• sustavi sprinklera (aktivna zaštita)• obloge od gipsa (pasivna zaštita)• “predimenzioniranje” elemenata (pasivna zaštita – presjek)

Kemikalije – ponašanje drva dobro u odnosu na čelik / beton• Otpornost na degradaciju za pH > 2 i pH < 10• Meka drvo trebaju bolju zaštitu od tvdih (smola)

Gljivice Termiti / ličinke Utjecaj mora

Biološki RizikKlasifikacija 6464

Prirodna trajnost vrsta drva

TRAJNOST DRVA U OVISNOSTI OD UVJETA EKSPLOATACIJE

TRAJNOST OBRAĐENOG DRVA U GODINAMA

6565

Zaštita drva pri projektiranjuDrvo se u drvenim konstrukcijama štiti već pri projektiranju (konstruktivna zaštita):

Konstruktivna zaštita elemenata

ZAŠTITNA PAPUČA NA KRAJU ELEMENTA 6666

Obavezna literaturaBjelanović, A., Rajčić, V.: “Drvene konstrukcije prema europskim normama”, HSN i građevinski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, reizdanje, 2007.

poglavlja:

1.Drvo kao konstrukcijski materijal,

2. Materijali na osnovi drva

3.Trajnost