Multi-stage parallel model in determining the quality of structural timber by the penetration method

• Autorzy: Rohanova, Alena
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Multi-stage parallel model in determining the quality of structural timber by the penetration method. Various devices are used in situ to diagnose the quality of structural timber. A semi-destructive method is used for the approximate determination of wood density. The Pilodyn 6J uses a depth of cut that correlates with wood density. The experiments were performed on spruce wood (Picea excelsa, Karst. L.). Boards 40 × 200 × 2500 mm3, were tested, n = 5 pcs. The density of wood was determined by the gravimetric method according to EN 408 (2013). The penetration depth (hp), number and width of annual rings (RoG) were determined on the boards. Based on the density of the wood, the quality of the structural timber was specified by strength classes according to EN 338 (2016). The dependences between the measured characteristics were expressed in a model with a multi-stage parallel scale (penetration depth ~ number of annual rings  rate of growth  strength class and density wood). It is possible to predict visual strength class of board and indicative density of wood (EN 338) by the proposed model in situ. Methods of model are easy to use, reliable and economically undemanding.

PL

Wielostopniowy model równoległy w określaniu jakości drewna konstrukcyjnego metodą penetracji. Do diagnozowania jakości drewna konstrukcyjnego wykorzystywane są różne urządzenia. Do przybliżonego oznaczania gęstości drewna stosuje się metodę półniszczącą. Pilodyn 6J wykorzystuje głębokość cięcia, która koreluje z gęstością drewna. Doświadczenia przeprowadzono na drewnie świerkowym (Picea excelsa, Karst. L.). Badano próbki o wymiarach 40 × 200 × 2500 mm3, n = 5 szt. Gęstość drewna wyznaczono metodą grawimetryczną zgodnie z normą EN 408 (2013). Dla badanych próbek drewna określono głębokość penetracji (hp), liczbę i szerokość słojów rocznych (RoG). Klasy wytrzymałości badanego drewna konstrukcyjnego zostały określone na podstawie gęstości drewna oraz jego jakości w oparciu o normę EN 338 (2016). Zależności pomiędzy mierzonymi cechami wyrażono w modelu z wielostopniową skalą równoległą (głębokość penetracji ~ liczba słojów ~ tempo przyrostu ~ klasa wytrzymałości i gęstość drewna). Za pomocą zaproponowanego modelu można przewidzieć wizualną klasę wytrzymałości deski i orientacyjną gęstość drewna (EN 338). Metody modelowania są łatwe w użyciu, niezawodne i mało wymagające ekonomicznie.

Słowa kluczowe

EN

spruce structural timber; board, density wood; penetration depth; rate of growth; visual strength class

• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2021
• Tom: No. 114
• Strony: 101--109
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Rohanova, Alena

• Department of Wooden Constructions, Faculty of Wood Sciences and Technology, Technical University in Zvolen, Slovakia

Bibliografia

• 1. BOBADILL I., LÓPEZ R. M., LÓPEZ J. C., ARRIAGA F., GONZÁLEZ G. I., 2013: First Steps in Wood Density Estimation Using a Conventional Drill. 18th International Nondestructive Testing and Evaluation of Wood Symposium Madison, USDA Forest Service Forest Products Laboratory September 24–27, 2013. Wisconsin, USA. p. 26.
• 2. ČSN 73 2824 - 1: 2015, Strength grading of wood – Part1: Coniferous sawn timber. Czech Standards Institute, Praha, Czech Republic.
• 3. DIN 4074, Teil 1: 2003, Sortierung von Holz nach der Tragfähigkeit, Teil 1: Nadelschnittholz. German Committee for Standardization, Berlin.
• 4. DUBOVSKÝ J., ROHANOVÁ A., 2007: Static and Dynamic Hardness of Chosen Wood Species. University of Zagreb, Technical university in Zvolen, WOODWORKING Technique 2nd International Scientific Conference. Zalesina, Croatia, Faculty of Forestry, Zagreb, Croatia, 27 32, ISBN 953-6307-94-4.
• 5. EN 14081-1: 2016, Timber structures – Strength graded structural timber with rectangular cross section. Part 1: General requirements. European Committee for Standardization (CEN), Brussels, Belgium.
• 6. EN 338: 2016, Structural timber. Strength classes. European Committee for Standardization (CEN), Brussels, Belgium.
• 7. EN 408: 2013, Timber structures. Structural timber and glued laminated timber. Determination of some physical and mechanical properties. European Committee for Standardization (CEN), Brussels, Belgium.
• 8. Eurocode 5: 2011, Design of timber structures. Part 1-1: General. Common rules and rules for buildings. European Committee for Standardization (CEN), Brussels, Belgium.
• 9. FRIEDRICH G., DENZLER J. K., 2010: Comparison of Slovakian spruce from different regions. Holz Forschung, Austria, Vienna, Timber Construction and Materials. Project GRADEWOOD, 2010, 6 p.
• 10. GÖRLACHER R., 1987: Non-Destructive Testing of Wood: an in – situ Method for Determination of Density. Holz as Roh – und Werkstoff. Vol. 45, 273 – 278.
• 11. HANSEN CH. P., 2000: Application of the Pilodyn in Forest Tree Improvement. Replaces Technical Note No. 2. Forest Seed Centre, Humlebaek, Denmark.
• 12. KASAL B., 2003: Semi-destructive Method for in-situ Evaluation of Compressive Strength of Wood Structural Members. Forest Products Journal Vol. 53, No. 11/12 2003. 56 – 58.
• 13. KRZOSEK S., BACHER M., 2011: Aktueller Stand der machinellen Festigkeitssortierung von Schnittholz in Polen und in Europa. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Forestry and Wood Technology No 74, 2011: Ann. WULS-SGGW, For and Wood Technol. 74, 2011. p. 254 - 259. ISSN 1898- 5912.
• 14. KRZOSEK S., MAŃKOWSKI P., 2015: Machinelle Festigkeitssortierung erstmals in polnischem Sägewerk. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW. Forestry and Wood Technology No 89, 2015: Ann. WULS-SGGW, For and Wood Technol. 89, 2015. p. 83 - 88. ISSN 1898- 5912.
• 15. MÄKIPÄÄ R., LINKOSALO T., 2011: A Non-Destructive Field Method for Measuring Wood Density of Decaying Logs. Silva Fennica 45(5) Research notes. ISSN 0037-5330.
• 16. ÖN DIN 4074-1 + A1: 2012, Sortierung von Holz nach der Tragfähigkeit, Teil 1: Nadelschnittholz.
• 17. PN–D- 94021: 2013, Tarcica iglasta konstrukcyjna sortowana metodami wytrzymałościowymi. Polish Committee for Standardization, Warsaw, Poland.
• 18. POŽGAJ A., CHOVANEC D., KURJATKO S., BABIAK M., 1993: Štruktúra a vlastnosti dreva. 1. Vyd. Bratislava: Príroda, 1993. 486 s. ISBN 80-07-00600-1.
• 19. REINPRECHT L., 2016: Diagnosis, sterilization and restoration of damaged timber structures. 1. vyd. Zvolen: Technical University in Zvolen, 2016. 69 s. ISBN 978-80-2282921-2.
• 20. ROHANOVÁ A., 2008: Interaction of Density and Depth of the Pin Penetration into Spruce Wood Using the Pilodyn 6J Apparatus. In: Interaction of Wood with Various Forms of Energy. Technical University in Zvolen 2008, ISBN 978-80-228-1927-5, 179-183.
• 21. ROHANOVÁ A., 2013: Predikcia parametrov kvality smrekového konštrukčného dreva. [Predictive Parameters Quality of Spruce Structural Timber]. Technical University in Zvolen, Slovakia, 2013. 79 p. ISBN: 978-80-228-2631-0.
• 22. ROHANOVÁ A., BAJZA O., 2017: Semi-destruction Method Pilodyn 6J for Measuring Wood Density of Spruce Wood. Acta Facultatis Technicae Zvolen. AFT XXII/1/2017. ISSN 1336-4472, 9-17.
• 23. SANDOZ J. L., BENOIT Y., 2007: Timber Grading Machine using Multivariate Parameters based on Ultrasonic and Density Measurement. COST E 53 Conference - Quality Control for Wood and Wood Products. 15th – 17th October 2007, Warsaw, Poland.
• 24. STN 49 1531: 2001, Structural timber. Part 1: Visual strength grading. Slovak Institute of Technical Standardization Bratislava, Slovakia.
• 25. TEDER M., PILT K., MILJAN M., LAINURM M., KRUUDA R., 2011: Overview of some Non-destructive Methods for in situ Assessment of Structural Timber. 3rd International Conference CIVIL ENGINEERING`11 Proceedings II MATERIALS AND STRUCTURES.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2021).

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.2388