Design of selected wood species for longer span trusses
- 1. Federal University of Technology
Description
The trends of researches in the built industry are exploration of the available alternatives; either as raw materials or finished products construction materials, to most construction materials that have been playing dominant roles in construction industry for decades. Aside that the cost of using them in construction keep rising, the associated health hazards in their production and usage are huge and costly to rectify. The usage of locally available construction materials is being hindered by the lack of useful engineering data of the materials for structural design. Wood is an alternative local, green and sustainable material to steel in roof truss design and construction. Its usage has been limited to short span roof trusses based on inherited knowledge especially in Africa. There is need to know the actual capacity and potential of various wood species in relation to roof design. This work studied the properties of; Gmelina arborea, Tectona grandis (Teak), Terminalia superba (Afara), Ayin (Anogeissus leiocarpus), and Acacia (Robinia pseudoacacia). The values obtained from the laboratory experiments conducted on them were used to design rafter and tie beam of king post roof truss spanned to 12 m and 8 m using timber section 0f 50 mm x 150 mm of all the species. Then section sizes of 150 mm x 250 mm and 250 mm x 350 mm of Acacia were then designed separately. It was found that the five species were not suitable for long span roofing using the chosen three section sizes because the tie beams failed in deflection, which is most critical to deliver a safe, durable and serviceable roof. However, all the species, except Afara, are satisfactory for rafter whose span is not more than 7.5 m. It was also discovered that the higher the section size of timber used in the design the lower the deflection.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تتمثل اتجاهات الأبحاث في الصناعة المبنية في استكشاف البدائل المتاحة ؛ إما كمواد خام أو مواد بناء للمنتجات النهائية، لمعظم مواد البناء التي لعبت أدوارًا مهيمنة في صناعة البناء والتشييد لعقود. وبصرف النظر عن أن تكلفة استخدامها في البناء تستمر في الارتفاع، فإن المخاطر الصحية المرتبطة بإنتاجها واستخدامها ضخمة ومكلفة لتصحيحها. يتم إعاقة استخدام مواد البناء المتاحة محليًا بسبب عدم وجود بيانات هندسية مفيدة للمواد للتصميم الإنشائي. الخشب هو مادة محلية بديلة وخضراء ومستدامة للصلب في تصميم وبناء جملون السقف. اقتصر استخدامه على دعامات السقف قصيرة المدى بناءً على المعرفة الموروثة خاصة في إفريقيا. هناك حاجة إلى معرفة القدرة والإمكانات الفعلية لمختلف أنواع الأخشاب فيما يتعلق بتصميم السقف. درس هذا العمل خصائص ؛ غميلينا أربوريا، تيكتونا غراندس (خشب الساج)، تيرميناليا سوبيربا (عفارة)، عين (أنوجيسوس ليوكاربوس)، وأكاسيا (روبينيا سنط كاذبة). تم استخدام القيم التي تم الحصول عليها من التجارب المعملية التي أجريت عليها لتصميم العارضة الخشبية وعارضة الربط لجملون سقف عمود الملك الممتد إلى 12 مترًا و 8 أمتار باستخدام قسم الأخشاب 0f 50 مم × 150 مم من جميع الأنواع. ثم تم تصميم أحجام المقاطع 150 مم × 250 مم و 250 مم × 350 مم من السنط بشكل منفصل. وجد أن الأنواع الخمسة لم تكن مناسبة للتسقيف الطويل باستخدام أحجام الأقسام الثلاثة المختارة لأن عوارض الربط فشلت في الانحراف، وهو الأكثر أهمية لتوفير سقف آمن ودائم وقابل للخدمة. ومع ذلك، فإن جميع الأنواع، باستثناء العفارة، مرضية للعوارض الخشبية التي لا يزيد طولها عن 7.5 متر. كما تم اكتشاف أنه كلما زاد حجم قسم الأخشاب المستخدمة في التصميم، انخفض الانحراف.Translated Description (French)
Les tendances de la recherche dans l'industrie de la construction sont l'exploration des alternatives disponibles ; soit en tant que matières premières, soit en tant que matériaux de construction de produits finis, à la plupart des matériaux de construction qui jouent un rôle dominant dans l'industrie de la construction depuis des décennies. Outre le fait que le coût de leur utilisation dans la construction ne cesse d'augmenter, les risques pour la santé associés à leur production et à leur utilisation sont énormes et coûteux à rectifier. L'utilisation de matériaux de construction disponibles localement est entravée par le manque de données d'ingénierie utiles des matériaux pour la conception structurelle. Le bois est un matériau local, vert et durable alternatif à l'acier dans la conception et la construction de fermes de toit. Son utilisation a été limitée aux fermes de toit à courte portée basées sur les connaissances héritées, en particulier en Afrique. Il est nécessaire de connaître la capacité et le potentiel réels de diverses espèces de bois par rapport à la conception du toit. Ce travail a étudié les propriétés de ; Gmelina arborea, Tectona grandis (Teck), Terminalia superba (Afara), Ayin (Anogeissus leiocarpus) et Acacia (Robinia pseudoacacia). Les valeurs obtenues à partir des expériences de laboratoire menées sur eux ont été utilisées pour concevoir le chevron et la poutre d'attache de la ferme de toit à poteau king portée à 12 m et 8 m en utilisant la section de bois 0f 50 mm x 150 mm de toutes les espèces. Ensuite, des sections de 150 mm x 250 mm et 250 mm x 350 mm d'acacia ont été conçues séparément. Il a été constaté que les cinq espèces n'étaient pas adaptées à la toiture à longue portée en utilisant les trois tailles de section choisies, car les poutres de liaison ont échoué en déviation, ce qui est le plus essentiel pour fournir un toit sûr, durable et réparable. Cependant, toutes les espèces, à l'exception de l'Afara, sont satisfaisantes pour les chevrons dont la portée n'excède pas 7,5 m. Il a également été découvert que plus la taille de la section du bois utilisée dans la conception était élevée, plus la déflexion était faible.Translated Description (Spanish)
Las tendencias de las investigaciones en la industria de la construcción son la exploración de las alternativas disponibles; ya sea como materias primas o productos terminados materiales de construcción, a la mayoría de los materiales de construcción que han estado desempeñando un papel dominante en la industria de la construcción durante décadas. Aparte de que el coste de su uso en la construcción sigue aumentando, los riesgos para la salud asociados en su producción y uso son enormes y costosos de rectificar. El uso de materiales de construcción disponibles localmente se ve obstaculizado por la falta de datos de ingeniería útiles de los materiales para el diseño estructural. La madera es un material local, ecológico y sostenible alternativo al acero en el diseño y la construcción de cerchas para techos. Su uso se ha limitado a cerchas de techo de corto alcance basadas en el conocimiento heredado, especialmente en África. Es necesario conocer la capacidad real y el potencial de varias especies de madera en relación con el diseño del techo. Este trabajo estudió las propiedades de; Gmelina arborea, Tectona grandis (teca), Terminalia superba (Afara), Ayin (Anogeissus leiocarpus) y Acacia (Robinia pseudoacacia). Los valores obtenidos de los experimentos de laboratorio realizados en ellos se utilizaron para diseñar la viga y la viga de amarre de la armadura del techo del poste rey abarcada a 12 m y 8 m utilizando la sección de madera 0f 50 mm x 150 mm de todas las especies. Luego, los tamaños de sección de 150 mm x 250 mm y 250 mm x 350 mm de Acacia se diseñaron por separado. Se encontró que las cinco especies no eran adecuadas para techos de largo alcance utilizando los tres tamaños de sección elegidos porque las vigas de unión fallaron en la deflexión, lo cual es más crítico para ofrecer un techo seguro, duradero y útil. Sin embargo, todas las especies, excepto Afara, son satisfactorias para vigas cuya envergadura no sea superior a 7,5 m. También se descubrió que cuanto mayor es el tamaño de la sección de madera utilizada en el diseño, menor es la desviación.Files
GJETA-2023-0143.pdf.pdf
Files
(226 Bytes)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:5360980bad11bf9723da89687501effc
|
226 Bytes | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- تصميم أنواع الخشب المختارة لدعامات ذات امتداد أطول
- Translated title (French)
- Conception d'espèces de bois sélectionnées pour des fermes à plus longue portée
- Translated title (Spanish)
- Diseño de especies de madera seleccionadas para cerchas de mayor envergadura
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4385679033
- DOI
- 10.30574/gjeta.2023.16.2.0143
References
- https://openalex.org/W2532629864
- https://openalex.org/W3048583663
- https://openalex.org/W3101289153
- https://openalex.org/W4289109723