Abstract
The bending and shear stiffness of cross-laminated timber (CLT) made from softwood depend on the moisture content of the panel. In principle, the stiffness properties drop with increasing moisture content within the hygroscopic range. However, swelling provokes closing of open gaps of the middle layers and leads to an apparent increase of stiffness due to internal friction. This increase in stiffness is only relevant for low deflections and can provoke misinterpretation of measuring results when deriving stiffness properties of CLT by means of dynamic methods such as modal analysis. Drying, on the other hand causes cracking within CLT, which manifests itself in a distinct reduction of the bending stiffness perpendicular to the grain direction of the face layers. Calculating bending stiffness of CLT perpendicular to the grain direction of the face layers by means of the compound theory not taking into account the face layers therefore is a common and correct procedure.
Zusammenfassung
Die Biege- und die Schubsteifigkeit von Brettsperrholz (CLT) aus Nadelholz sind von der Holzfeuchte der Platten abhängig. Die Steifigkeiten nehmen grundsätzlich mit zunehmender Holzfeuchte ab. Die Quellung der Brettlagen kann jedoch, einhergehend mit der Schließung offener Fugen, die Steifigkeit durch innere Reibung scheinbar erhöhen. Diese Steifigkeitserhöhung ist allerdings nur bei geringem Lastniveau relevant, was zu Fehlinterpretation bei Steifigkeitsmessungen mittels dynamischer Verfahren, wie z.B. der Modalanalyse führen kann. Das Austrocknen von Brettsperrholzplatten andererseits bewirkt Risse in den Brettlagen, was sich v. a. in einer markanten Reduktion der Steifigkeit senkrecht zur Faserrichtung der Decklagen äußert. Daher sollen die Decklagen bei der rechnerischen Ermittlung der Biegesteifigkeiten nach der Verbundtheorie als nicht mitwirkend betrachtet werden.
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Acknowledgements
The study was financially supported by the Swiss Federal Office for the Environment FOEN (Fonds zur Förderung der Wald- und Holzforschung). The test specimens were supplied by Pius Schuler AG, CH-6418 Rothenthurm, Switzerland (www.pius-schuler.ch). The assistance of the Empa technician B. Maag taking care of preparation of specimens is gratefully acknowledged.
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Gülzow, A., Richter, K. & Steiger, R. Influence of wood moisture content on bending and shear stiffness of cross laminated timber panels. Eur. J. Wood Prod. 69, 193–197 (2011). https://doi.org/10.1007/s00107-010-0416-z
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