Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Effect of bolt configurations on stiffness for steel-wood-steel connection loaded parallel to grain for softwoods in Malaysia

Razim Nur Liza, Sheng Francis Ting Shyue, Karim Abdul Razak Abdul, Nabialek Marcin, Abdullah Mohd Mustafa Al Bakri, Sroka Marek

Archives of Civil Engineering

|

2022

|

Vol. 68, nr 3

323--338

EN

Steel-wood-steel connection is widely seen in many applications, such as timber structures. The stiffness of steel-wood-steel connection loaded parallel to grain for softwoods originated from Malaysia was investigated in this study. Numerical models have been developed in ABAQUS to study the stiffness connection. Softwoods of Damar Minyak and Podo have been selected in this analysis. The comprehensive study focused on the effect of bolt configurations on stiffness. Numerical analysis is carried out and the developed model has been validated with the previous study. Further investigations have been made by using the validated model. From this model, numerical analysis of the stiffness values have been made for various bolt configurations, including bolt diameter, end distance, bolt spacing, number of rows and bolts and edge distance. The result shows that the stiffness of bolted timber connections for softwood depends on the bolt diameter, number of rows and bolts, end distance and edge distance. Based on the result, stiffness increased as the diameter of the bolt, end distance, number of rows and bolts and edge distance increased. It is also discovered that the stiffness equation in Eurocode 5 (EC5) is inadequate as the equation only considered parameters which are wood density and bolt diameter. Other connection parameters such as geometry are not considered in the EC5 equation.

2

Właściwości mechaniczne wybranych gatunków drewna iglastego

Prokopski Grzegorz, Felenczak Michał

Materiały Budowlane

|

2020

|

nr 4

66--67

3

3D ABAQUS simulation of bent softwood elements

Kawecki B., Podgórski J.

Archives of Civil Engineering

|

2020

|

Vol. 66, nr 3

323--337

PL

Artykuł przedstawia sposób modelowania elementów zginanych wykonanych z miękkiego drewna. Taki rodzaj drewna jest najczęściej wykorzystywany w konstrukcjach budowlanych. Autorzy wykonali zwięzły przegląd sposobów modelowania drewna na podstawie literatury. Znalazły się w nim trzy podstawowe podejścia: liniowo-sprężysta mechanika pękania (LEFM), mechanika zniszczenia ośrodków ciągłych (CDM) i funkcja Hilla (HF). W pracy zaproponowano rozwiązanie oparte na funkcji Hilla, która dostępna jest w programie ABAQUS. Zróżnicowane zachowanie materiału przy ściskaniu i rozciąganiu osiągnięto poprzez teoretyczny podział modelu na strefę ściskaną i rozciąganą. W obu strefach przyjęto różną wytrzymałość wzdłuż włókien w zależności od panującego stanu naprężenia. Na podstawie badań laboratoryjnych wprowadzono ogólne zależności pomiędzy parametrami sprężystymi i wytrzymałościowymi. Dzięki temu do zastosowania modelu wystarczające jest obliczenie modułu sprężystości wzdłuż włókien (EL) i wytrzymałości na rozciąganie przy zginaniu (MOR). Oba parametry można wyznaczyć bezpośrednio w badaniu trójpunktowego zginania. Prawidłowość modelu MES została potwierdzona badaniami laboratoryjnymi oraz metodą cyfrowej korelacji obrazu (DIC). Model umożliwia przewidywanie zachowania elementów z drewna przy zginaniu w stanie 3D. Uwzględnia zarówno plastyczne płynięcie w środkowej fazie obciążenia, spowodowane przekroczeniem wytrzymałości na ściskanie, jak i przewidywanie siły maksymalnej w wyniku rozciągania. Rozwiązanie jest bardzo praktyczne ze względu na brak problemów ze zbieżnością obliczeń. Dodatkowo liczba wymaganych parametrów jest znacznie mniejsza niż w przypadku innych metod odnalezionych w literaturze.

EN

The article presents research on modelling fracture in softwood bent elements. This kind of timber is the one most exploited for construction. Authors present a brief review on the subject with emphasis on three basic attempts: Linear Elastic Fracture Mechanics (LEFM), Continuum Damage Mechanics (CDM) and Hill’s Function (HF). Proposed 3D solution bases on Hill’s Function applied in the ABAQUS FEM code. The new idea includes isolating theoretical compression and tension zones in a model. Then, it is possible to distinguish between compressive and tensile strength and predict a real behaviour of bent elements. Introducing general dependencies between material properties leads to the need of determining only longitudinal elastic modulus (EL) and modulus of rupture (MOR). It is practical because these parameters are the main reported in a scientific and technical literature. Authors describe all of the assumptions in details. The experimental tests and Digital Image Correlation method (DIC) validate the FEM model.

4

Influence of alder (Alnus glutinosa Gaerthn.) veneers on selected mechanical properties of layered pine (Pinus sylvestris L.) composites

Beer Piotr, Burawska-Kupniewska Izabela, Pacek Paweł, Oleńska Sylwia, Różańska Anna

Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology

|

2019

|

No. 108

13--20

EN

Influence of alder (Alnus glutinosa Gaerthn.) veneers on selected mechanical properties of layered pine (Pinus sylvestris L.) composites. The aim of the study was to analyse the influence of using hardwood veneers in the base layer on selected mechanical properties of composites made of coniferous veneers dedicated for flooring applications. The modulus of elasticity and stiffness at three-point bending were determined in static, dynamic and fatigue tests. All tested mechanical properties of pine-alder composites showed, to a different extent, higher values than composites with a base layer made only of pine veneers.

PL

Wpływ zastosowania obłogu olchowego (Alnus glutinosa Gaerthn.) na wybrane właściwości mechaniczne kompozytów warstwowych z drewna sosnowego (Pinus sylvestris L.). Celem badań była analiza wpływu zastosowania fornirów z drewna liściastego w warstwie podbudowy na wybrane właściwości mechaniczne kompozytów z fornirów iglastych przeznaczonych do aplikacji na podłogach. Określono moduł sprężystości oraz sztywność przy zginaniu trzypunktowym w testach: statycznym, dynamicznym oraz zmęczeniowym. Wszystkie badane właściwości mechaniczne kompozytów sosnowoolchowych wykazały, w różnym stopniu, wyższe wartości od kompozytów o podstawie wykonanej jedynie z obłogów sosnowych.

5

A selection of the application of Pinus sylvestris L. from Puszcza Notecka by chemical analysis

Zborowska M., Prądzyński W., Kusiak W., Stachowiak-Wencek A., Roszyk E., Moliński W.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2018

|

vol. 61, nr 202

39--51

EN

Pinus sylvestris L. is the most popular wood material used in building construction and pulp technology. However, it can be also applied for other, more economically beneficial purposes like ethanol, commercial quantities of xylose or glucose as well as substrates for chemical synthesis. The selection of an optimal conversion path of wood should be based on its chemical composition and physical properties. The overall aim of this research was to determine the chemical composition and features of cellulose and lignin structure on a molecular level of Pinus sylvestris L. wood from a primeval forest: Puszcza Notecka was chosen because of its valorisation. The trees from four stands: two from the primeval forest and for comparison two from stands out of the primeval forest were used in the research. The percentage of chemical components of the wood: holocellulose, cellulose, pentosans and lignin as well as components soluble in ethanol and ash were determined. The chemical analysis provided information on the number of wood components. Their variations at a molecular level were investigated by Py-GC/MS, highlighting how the growth place of trees can affect the formation of wood pyrolysis products. The differences between the structures of cellulose and lignin, amidst certain feedstocks were also analysed by FTIR. It was shown that a percentage of the chemical composition of material from the stands in the primeval forest is more homogeneous in comparison to material from other investigated stands. There was a lower content of extractives in wood from the primeval forest which facilitates the gluing and finishing of wood-based materials. A low content of ash in this material gives possibilities to consider using investigated feedstock for energy purposes. The highest content of holocellulose, 77.5%, was found in the wood gained from the primeval forest and this feedstock is the best for obtaining carbohydrate derivatives. Both the low content of lignin and the low content of extractives in wood from Puszcza Notecka allowed them to be applied in the fermentation process. The evaluation of the relative amounts of pyrolysis products deriving from holocellulose and lignin and FTIR analysis highlighted differences between feedstock growing in the compared areas. The results obtained indicated that the trees from Puszcza Notecka are an attractive feedstock for technological branches due to the homogeneous chemical and physical features and they can potentially be used for countless economically-viable applications.

6

Reinforcement of softwood beams using unglued composite laminates

Borri A., Corradi M., Castori G.

Wiadomości Konserwatorskie

|

2016

|

Nr 47

30--39

EN

This article describes aspects within an experimental programme aimed at improving the structural performance of solid fir-wood beams reinforced with unglued composite laminates applied on the beam tension zone. Softwood is from gymnosperm plants and it is the basis of approx. 85% of the world’s production of wood elements. Fir wood is characterised by low weight density, low compression strength and high level of defects, is likely to distort when dried and tends to fail in tension due to the presence of cracks, knots or grain deviation. The addition of modest ratios of FRP composite reinforcement can suppress tension failure in beams. However the application of epoxy adhesives presents problems of reversibility, compatibility with timber, durability and poor performance at temperatures higher than 60–80°C. The study of failure modes, particularly in tension-reinforced beams, is the main focus of this paper. The experimental campaign is dealing with the evaluation of bending strength and deformation properties of a significant number of unreinforced and reinforced beams strengthened with unbonded carbon (CFRP) plates or basalt (BFRP) spikes. Increases of beam capacity, bending strength and of modulus of elasticity and analysis of failure modes were measured and discussed.

PL

Artykuł opisuje aspekty programu badań eksperymentalnych, mającego na celu poprawę pracy konstrukcyjnej belek z litego drewna jodłowego, wzmocnionych materiałami kompozytowymi bez użycia kleju, zastosowanymi w strefie belki poddawanej rozciąganiu. Miękkie drewno pochodzi z roślin nagonasiennych i stanowi podstawę dla około 85% światowej produkcji elementów drewnianych. Drewno jodły charakteryzuje niska gęstość wagowa, niska wytrzymałość na ściskanie i wysoki poziom defektów i wad. Drewno takie ma tendencję do wypaczania się po wyschnięciu oraz ulega zniszczeniu przy rozciąganiu z uwagi na obecność pęknięć, sęków lub nieregularności włókna. Zastosowanie niewielkich ilości wzmocnienia kompozytowego FRP może zapobiec zniszczeniu belek na skutek rozciągania. Jednak zastosowanie klejów epoksydowych jest problematyczne ze względu na brak możliwości odwracalności interwencji, kompatybilność z drewnem, trwałość oraz niekorzystne zachowanie w temperaturach powyżej 60–80°C. Badania nad mechanizmami zniszczenia, zwłaszcza belek wzmocnionych na rozciąganie, są tematem niniejszego artykułu. Program badawczy ma na celu ocenę wytrzymałości na zginanie oraz właściwości deformacyjnych znacznej liczby niewzmocnionych i wzmocnionych belek, do których wzmocnienia wykorzystano taśmy węglowe (CFRP) lub sztyfty bazaltowe (BFRP) bez użycia kleju. Dokonano pomiarów wzrostu nośności belek, ich wytrzymałości na zginanie i modułu elastyczności, przeprowadzono analizę mechanizmów zniszczenia. Artykuł prezentuje otrzymane wyniki.

7

Wpływ stopnia rozdrobnienia i rodzaju drewna na przebieg hydrolizy enzymatycznej polisacharydów zawartych w surowcu drzewnym

Przybysz K., Przybysz P., Kalinowska H.

Przegląd Papierniczy

|

2016

|

R. 72, nr 7

437--442

PL

W artykule przedstawiono badania nad wpływem wielkości zrębków topolowych o wymiarach 0-2 mm na przebieg hydrolizy enzymatycznej. Zbadano także podatność na hydrolizę frakcji 0,43-0,8 różnych rodzajów drewna liściastego i iglastego. Uzyskane wyniki wskazują, że w danych warunkach reakcji zmniejszanie wymiarów zrębków topolowych w granicach 2-0,43 mm nie ma istotnego wpływu na wydajność hydrolizy enzymatycznej. Po 48 godz. wydajność hydrolizy wynosiła 4,5-7,5%. Można zauważyć, że dalsze rozdrabnianie drewna nie jest opłacalną metodą przygotowania materiałów ligninocelulozowych do przerobu tą metodą. Wyniki wskazują również, że na wydajność i dynamikę hydrolizy enzymatycznej ma wpływ rodzaj drewna. Stwierdzono, że drewno liściaste (z wyjątkiem dębu) jest nieco bardziej podatne na działanie enzymów rozkładających celulozę i hemicelulozy niż drewno iglaste. W przypadku badanych rodzajów drewna wydajność procesu wynosiła 6-26%.

EN

In this study, the impact of poplar chips size in the range of 0-2 mm on enzymatic hydrolysis is presented. Moreover, the susceptibility on hydrolysis of size fraction 0.43-0.8 mm of different hardwood species (poplar, birch, beech, linden, oak) and softwood (pine, spruce) is also investigated. Results indicate that under the given conditions the increase of poplar chips within 0.43-2 mm do not significantly influence efficiency of enzymatic hydrolysis. For the hydrolysis time equal to 48 hours, the efficiency of the process is approximately from 4.5% to 7.5%. It can be concluded that grinding of wood into smaller elements is not very cost-effective method of preparing the lignocellulosic materials for processing by enzymatic hydrolysis. The results indicate also that the species of wood affects performance and dynamics of enzymatic hydrolysis. It was also found that the wood of deciduous species (except oak) is a bit more susceptible to the action of enzymes decomposing cellulose and hemicellulose than coniferous wood species. For the studied species, the efficiency of the process was in range from 6 to 26%.

8

Galactoglucomannans (GGMs) Extracted from Spruce Sawdust for Medical Applications

Kopania E., Wiśniewska-Wrona M., Wietecha J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 2 (104)

29--34

EN

The article presents a method of extracting galactoglucomannas (GGMs) from softwood (spruce). GGMs were extracted using thermal and enzymatic treatment in an aqueous environment. The GGMs extracted, depending on the extraction method, were characterized by different compositions of simple carbohydrates i. e. glucose, galactose and mannose, as well as by the average molecular weight. Evaluation of the composition of GGMs obtained was performed using GC/MS and SEC. The biopolymer composites obtained by combining GGMs with microcrystalline chitosan (MCCh), showed suitability for constructing dressing materials in the form of sponges. The studies were performed in order to evaluate antibacterial properities of composite realtive to Escherichia coli standard Gram (-) and their susceptibility to enzymatic and hydrolytic degradation. The research confirmed the usefulness of MCCh/GGMs composities for constructing dressing materials.

PL

W artykule przedstawiono metodę wyodrębniania galaktoglukomannanów (GGM) ze świerkowych trocin drzewnych, z zastosowaniem obróbki termicznej i enzymatycznej prowadzonej w środowisku wodnym. Wyodrębnione GGM (w zależności od metody wyodrębniania) charakteryzowały się zróżnicowanym składem pod względem zawartości poszczególnych cukrów prostych tj. glukozy, galaktozy i mannozy oraz wartością średniej masy cząsteczkowej. Ocenę składu i zmian strukturalnych otrzymanych GGM prowadzono z wykorzystaniem chromatografii GC/MS, SEC. Wytworzone biopolimerowe kompozyty, uzyskane w wyniku połączenia GGM z mikrokrystalicznym chitozanem (MKCh), wykazały przydatność do konstrukcji materiałów opatrunkowych w postaci gąbki. Oceniono działanie przeciwbakteryjne wytworzonych biokompozytów wobec wzorcowej bakterii Escherichia coli Gram (-) oraz ich podatność na degradację hydrolityczną i enzymatyczną. Przeprowadzone badania potwierdziły przydatność GGM do wytwarzania kompozytów z MKCh, stanowiących podstawowy składnik konstrukcyjny materiałów opatrunkowych.

9

Wykorzystanie nietypowych materiałów i technologii w budynkach i obiektach o konstrukcji drewnianej

Baszeń M.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 3/II

55--64

PL

W pracy przedstawiono przegląd wybranych gatunków drzew tropikalnych takich jak tek czy azobé oraz drzew liściastych (biały dąb amerykański) mogących znaleźć zastosowanie, jako materiał konstrukcyjny we wznoszeniu obiektów o konstrukcji drewnianej, w miejsce powszechnie stosowanej tarcicy drzew iglastych. Przedstawiono właściwości wybranych gatunków drzew oraz przykłady zastosowania ich w zrealizowanych konstrukcjach. W dalszej części pracy dokonano prezentacji wybranych technologii pozwalających na podniesienie trwałości i wytrzymałości konstrukcji drewnianych, jak również pozwalających na skrócenie czasu wznoszenia obiektów budowlanych. Omówiono technologię impregnacji drewna Accoya®, panele CLT oraz budownictwo modułowe. Technologia Accoya® poprzez procesy chemiczne pozwala na usunięcie z drewna związków chemicznych odpowiedzialnych za absorpcję wody w ścianach komórkowych drewna i zastąpienie ich związkami o charakterystyce hydrofobowej. Taki proces pozwala na ograniczenie zawartość wilgoci w drewnie, powodując równoczesny wzrost twardości i odporności tarcicy iglastej do poziomu odpowiadającego drewnu drzew liściastych przy zachowaniu cech pierwotnych drewna poddawanego modyfikacji. Zastosowanie paneli CLT (cross laminated timber) pozwala na ominięcie negatywnej cechy drewna, jaką jest wytrzymałość na kierunku prostopadłym do włókien. Panele wykonane są z warstw drewna klejonego pod kątem prostym, przez co otrzymuje się element konstrukcyjny o wysokiej sztywności i wytrzymałości we wszystkich kierunkach. Czas potrzebny na wzniesienie obiektu budowlanego można znacząco skrócić poprzez zastosowanie budownictwa modułowego. Budynki wznoszone są ze złoŜonych w zakładach prefabrykacji gotowych modułów w pełni wykończonych w środku.

EN

The paper presents an overview of some tropical tree species as Teak or Azobé and hardwood (American White Oak ) which can be used as a construction material in place of the commonly used softwood timber. There were presented characteristics of selected wood species and examples of the application in completed structures. In the following of the paper there were presented selected technologies allowing to improve durability and strength of timber structures as well as allowing for shorten the time necessary to erect the buildings. There were discussed Accoya ® Technology impregnation, CLT panels and modular buildings. Accoya ® technology by the chemical processes allows for replacing in wood groups responsible for absorption of the water in the wood cell walls by other groups with hydrophobic characteristics. This process helps to reduce the moisture content of the wood, causing a simultaneous increase in hardness and resilience of softwood to the level corresponding to hardwood while maintaining the rest of original features of softwood under modification. The use of CLT (cross laminated timber) panels allows to avoid the negative feature of wood, which is the strength perpendicular to grain. The panels are made of glued wood board layers glued at right angles, thereby obtaining a structural member with high rigidity and strength in all directions. The time needed to erect a construction can be significantly reduced using modular buildings. The buildings are constructed of finished modules fully fitted inside, made in prefabrication factories.

10

Mikrokulometryczne oznaczanie siarki w terpentynie siarczanowej

Stufka-Olczyk J., Michniewicz M.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2002

|

R. 7, nr 4

11-12

PL

Terpentynę siarczanową, cenny produkt uboczny przemysłu celulozowo-papierniczego, otrzymuje się w procesie siarczanowego roztwarzania drewna iglastego na masę celulozową. Głównymi składnikami, podobnie jak terpentyny balsamicznej (otrzymywanej z żywic drzew iglastych, głównie sosny) są związki terpenowe - monoterpeny: α-pinen, β-pinen, Δ 3 -karen, limonen i inne.

11

Yield criterion of the softwood under conditions of variable humidity

Kowal M., Mielniczuk J.

Engineering Transactions

|

2001

|

Vol.49, iss.4

529-535

EN

Wood is a porous material. In a dry state the unit volume of wood consists of water-free volume of the wood substance, the so-called wood skeleton, and of the air-filled pores. The variable humidity produces the internal forces within the loaded wood bulk loading to destruction in the form of loosening wood fibers, cracks and twists. In the paper the yield criterion or the transition of the softwood into the plastic state is discussed. The outset of yielding is examined in accordance with the Hill criterion for anisotropy with various ratios of humidity. The case of plane stress with the orthotropic structure is used as an example for which the material constants are identified, resulting in a special form of the yield criterion.