DIN 52185 اختبار الخشب - تحديد قوة الضغط بالتوازي مع اتجاه الألياف

DIN 52185 اختبار الخشب - تحديد قوة الضغط بالتوازي مع اتجاه الألياف

يصف معيار "DIN 52185 لاختبار الخشب - تحديد قوة الضغط الموازية لاتجاه العروق"، الذي وضعه المعهد الألماني للمعايير (DIN)، طريقةً لتحديد قوة ضغط الخشب الموازية لاتجاه العروق باستخدام عينات صغيرة خالية من العيوب. لا يُمكن تطبيق قيم قوة الضغط المحددة وفقًا لهذا المعيار بسهولة على المكونات الهيكلية، لأن قوتها تعتمد على أبعاد الخشب وجودته (خصائص النمو، عيوب الخشب). وقد أُغفل إجراء اختبار لتحديد معامل يونغ من هذا المعيار.

DIN 52185 اختبار الخشب - تحديد قوة الضغط بالتوازي مع اتجاه الألياف

ولأغراض هذا المعيار، تشير قوة الضغط إلى أقصى قوة يتم تطويرها تحت الحمل الانضغاطي بالنسبة للمقطع العرضي الأولي للعينة.

لتحديد قوة ضغط الخشب في اتجاه الحبوب، هناك حاجة إلى معدات الاختبار التالية:

  • جهاز قياس الطول (ميكرومتر أو ما شابه) يسمح بتحديد أبعاد العينة بدقة 0,1 ملم.
  • آلة اختبار الضغط (مثل آلة اختبار ضغط لآلة اختبار الشد وفقًا للمعيار DIN 51 221 أو آلة اختبار ضغط من الفئة 1 وفقًا للمعيارين DIN 51223 وDIN 51220) هي جهاز يُضغط فيه عينة بين صفيحتين فولاذيتين مسطحتين مقسّيتين موضوعتين في المنتصف. يجب أن تكون إحدى الصفيحتين الفولاذيتين على الأقل مثبتة بشكل متحرك على جسم كروي وقابلة للحركة رأسيًا.
  • يجب أن يدعم جهاز قياس القوة قياس ما يصل إلى 1 بالمائة من الحد الأقصى لقوة الضغط.

لتحديد قوة الضغط، يُنصح باستخدام عينات مكعبة ذات مقطع عرضي مربع وطول ضلع 20 مم كلما أمكن. أما بالنسبة للخشب ذي العروق غير المنتظمة، وخاصةً تلك ذات مساحات العروق المتشابكة الواسعة، فيُنصح باستخدام أبعاد مقطع عرضي أكبر (حتى 50 مم طول ضلع) إن أمكن، بحيث يتم تسجيل خمس حلقات نمو أو مناطق نمو على الأقل. يجب أن يتراوح طول (ارتفاع) العينة في اتجاه العروق بين 1,5 مم و3 مم. يجب أن تكون أسطح العينات مسطحة وناعمة بما يكفي لتحديد الأبعاد بدقة 0,1 مم. يجب أن يتم الإنتاج في بيئة مُتحكم بها مناخيًا، مع ضمان توازي الأسطح المتقابلة، وخاصةً الأسطح الطرفية، وعمودية الأسطح المجاورة.

قبل الاختبار، يجب تخزين العينات في بيئة رطبة حتى تصل إلى وزن ثابت في مناخ قياسي (20 درجة مئوية ± 1 درجة مئوية، ورطوبة نسبية 65% ± 3%، وفقًا للمعيار DIN 50014). في بيئة مُتحكم بها مناخيًا، يُعتبر الوزن الثابت محققًا إذا لم يتغير وزن العينة بأكثر من 0,1% مقارنةً بالوزن السابق على فترات 24 ساعة.

في عالم هندسة المواد والغابات، تُعدّ إجراءات الاختبار الموحدة أساسية لضمان جودة وموثوقية وسلامة المنتجات الخشبية المستخدمة في البناء والأثاث ومختلف التطبيقات الصناعية. ومن هذه المعايير الأساسية معيار DIN 52185، الذي يوفر منهجية دقيقة لتقييم قوة ضغط الخشب على طول اتجاه أليافه. ورغم تطور المعايير الأوروبية والدولية الحديثة لتشمل أو تحل محل عناصر من هذا المعيار، إلا أن معيار DIN 52185 لا يزال مرجعًا أساسيًا.

وُضع معيار DIN 52185 لتلبية الحاجة إلى منهجية موحدة لتقييم الخواص الميكانيكية للخشب تحت الضغط، وهو عامل حاسم في التطبيقات الإنشائية كالعوارض والأعمدة والعناصر الحاملة للأحمال في المباني. قبل هذه المعايير، تباينت أساليب الاختبار بشكل كبير، مما أدى إلى تباينات في خصائص المواد وتقييمات السلامة.

على الرغم من أن هذا المعيار لم يُسحب رسميًا، إلا أنه يقترح الانتقال إلى معايير جديدة مثل "DIN EN 408 الهياكل الخشبية - الخشب الهيكلي والخشب المصفح بالغراء - تحديد بعض الخصائص الفيزيائية والميكانيكية"، والتي تعتمد على الإجراءات الأصلية وتُحسّنها. مع ذلك، لا يزال معيار DIN 52185 قائمًا.

الغرض الأساسي من هذا المعيار هو تحديد قوة ضغط الخشب الموازية لألياف الخشب، وهي خاصية ميكانيكية أساسية تقيس مقدار الحمل الذي تتحمله عينة الخشب تحت الضغط المحوري قبل أن تنهار. يُعد هذا الاختبار بالغ الأهمية لما يلي:

  • التصميم الهيكلي: يستخدم المهندسون البيانات لحساب قدرات التحميل الآمنة لعناصر الأخشاب في الجسور والأسقف والإطارات.
  • مراقبة الجودة: يضمن المصنعون الامتثال للوائح البناء من خلال تقييم اتساق الدفعة في إنتاج الأخشاب.
  • البحث والتطوير: يقوم العلماء بفحص الاختلافات بين أنواع الأخشاب، وتأثيرات المعالجة (مثل التجفيف أو التشريب الكيميائي)، والتأثيرات البيئية على القوة.

ينطبق هذا المعيار على عينات الخشب الصلب، المُحصّلة عادةً من الأخشاب اللينة أو الصلبة، ولا يشمل المنتجات الهندسية مثل الخشب الرقائقي أو الخشب الرقائقي المصفح، ما لم يُنص على خلاف ذلك. ويُشدّد هذا المعيار على إجراء الاختبار على طول اتجاه العروق الطولي، وهو أقوى اتجاه في الخشب نظرًا لمحاذاة ألياف السليلوز.

من خلال توحيد المتغيرات مثل أبعاد العينة ومعدلات التحميل ومعايير الكسر، يقلل DIN 52185 من الأخطاء التجريبية ويضمن نتائج قابلة للمقارنة عبر المختبرات والبلدان.

يحدد معيار DIN 52185 بروتوكول اختبار ضغط بسيط ودقيق، مُصمم لآلات الاختبار الشاملة الشائعة في مختبرات المواد. يتضمن هذا الإجراء بشكل أساسي الخطوات التالية:

  • تحضير العينات: تُختار عينات خشب نظيفة وخالية من العيوب، بأبعاد ٢٠ مم × ٢٠ مم × ٣٠٠ مم (الطول × المقطع)، بحيث تكون أطوالها موازية لاتجاه العروق. تُحفظ العينات في غرفة مُتحكم بها لمحاكاة ظروف التشغيل، حتى تصل إلى نسبة رطوبة قياسية (عادةً ١٢٪ للخشب المُخصص للبناء). تُقاس الأبعاد والكتلة الأولية بدقة.
  • الإعداد: تُوضع العينة عموديًا بين لوحي تحميل آلة الاختبار، مع التأكد من أن الأسطح الطرفية مستوية وعمودية على اتجاه الألياف. يُطبّق حمل مسبق خفيف (حوالي ١٪ من أقصى حمل متوقع) لتثبيت العينة بإحكام.
  • التحميل والاختبار: تُطبّق قوة ضغط بمعدل ثابت قدره 1 مم في الدقيقة حتى حدوث العطل، ويُعرّف بأنه انخفاض في الحمل بنسبة 10% بعد الوصول إلى أقصى مستوى انبعاج/سحق ظاهري. تُسجّل بيانات الحمل والتشوه باستمرار لرسم منحنى الإجهاد والانفعال. تضمن سرعة الاختبار ظروفًا شبه ثابتة، مما يُجنّب التأثيرات الديناميكية.
  • الحساب والتقرير: احسب قوة الضغط بقسمة أقصى حمل على مساحة المقطع العرضي الأولية. تُعرض النتائج مع معامل المرونة، إذا كان مُشتقًا من منحنى. كما تُدرج تفاصيل حول نوع الخشب وكثافته وأي اختلافات.

ينبغي اتخاذ احتياطات السلامة مثل استخدام الدروع الواقية حول الماكينة لمنع مخاطر الشظايا.

لقد كان لمعيار DIN 52185 تأثيرٌ بالغٌ على صناعة الأخشاب، إذ وفّر بياناتٍ موثوقةً للوائح التصميم التي تُنظّم هياكل الأخشاب في أوروبا. على سبيل المثال، تُحدّد قيم مقاومة الضغط المُستقاة من هذا الاختبار الإجهادات المسموح بها في قوانين البناء، مما يُقلّل من الإفراط في الهندسة وهدر المواد.

يتم استخدام هذا المعيار في مجالات التطبيق التالية:

  • البناء: لغرض التحقق من عوارض الخشب الرقائقي للمباني الخشبية الشاهقة.
  • إنتاج الأثاث: للتأكد من أن أرجل الطاولة أو إطارات الكراسي مقاومة للأحمال اليومية.
  • البحث: دراسات مقارنة حول الأشجار في المناخ الاستوائي والمعتدل لاستخدام الموارد المستدامة.

في نهاية المطاف، يُجسّد معيار DIN 52185 قوة المعايير الموجزة والعملية في تعزيز الابتكار والسلامة. فمن خلال توحيد اختبارات الضغط بما يتماشى مع الملمس، مكّن المهندسين من البناء بثقة باستخدام الخشب. وسواءً في منشرة متنقلة أو مختبر أبحاث متطور، لا تزال مبادئه تُعزز سلامة الهياكل الإنشائية في العالم.

مؤسستنا، التي تعمل منذ سنوات عديدة وتتابع بدقة التطورات العالمية في العلوم والتكنولوجيا، توظف فريقًا ماهرًا وبنية تحتية شاملة لإجراء الاختبارات والقياسات والتحليلات في مجموعة واسعة من المجالات للشركات في جميع القطاعات. وفي هذا السياق، نقدم أيضًا خدمات الاختبار وفقًا لمعيار DIN 52185 "اختبار الخشب - تحديد قوة الضغط الموازية لاتجاه العروق".

واتس اب