DIN 52185 Prøvning af træ - Bestemmelse af trykstyrke parallelt med fiberretningen

Standarden "DIN 52185 Prøvning af træ - Bestemmelse af trykstyrke parallelt med træets åreretning", udviklet af det tyske standardiseringsinstitut (DIN), beskriver en metode til bestemmelse af trykstyrken af ​​træ parallelt med dets åreretning ved hjælp af små, fejlfrie prøver. De trykstyrkeværdier, der bestemmes i henhold til denne standard, kan ikke umiddelbart anvendes på strukturelle komponenter, fordi deres styrke afhænger af træets dimensioner og kvalitet (vækstegenskaber, træfejl). En testprocedure til bestemmelse af Youngs modul er udeladt fra denne standard.

I denne standard refererer trykstyrke til den maksimale kraft, der udvikles under trykbelastning i forhold til prøvens oprindelige tværsnit.

For at bestemme træets trykstyrke i åreretning kræves følgende testudstyr:

• Længdemåleinstrument (mikrometer eller lignende), der muliggør bestemmelse af prøvedimensioner med en nøjagtighed på 0,1 mm.
• En kompressionstestmaskine (f.eks. en kompressionstestmaskine eller en trækprøvningsmaskine i henhold til DIN 51 221 eller en klasse 1 kompressionstestmaskine i henhold til DIN 51223 og DIN 51220) er en anordning, hvor en prøve komprimeres mellem to flade, centralt placerede hærdede stålplader. Mindst en af ​​de to stålplader skal være bevægeligt monteret på et sfærisk legeme og være bevægelig i lodret retning.
• Kraftmåleinstrumentet skal understøtte måling af op til 1 procent af den maksimale trykkraft.

Til bestemmelse af trykstyrke bør kubiske prøver med et kvadratisk tværsnit og en sidelængde på 20 mm anvendes, når det er muligt. Til træ med meget uregelmæssig årestruktur, især træ med store sammenflettede åreområder, bør der anvendes større tværsnitsdimensioner (op til 50 mm sidelængde), hvis det er muligt, så mindst fem vækstringe eller vækstzoner registreres. Prøvens længde (højde) i åreretning bør være mellem 1,5 mm og 3 mm. Prøveoverfladerne skal være flade og glatte nok til, at dimensionerne kan bestemmes med en nøjagtighed på 0,1 mm. Produktionen bør udføres i et klimakontrolleret miljø, der sikrer parallelitet af modstående overflader, især endeflader, og vinkelrethed af tilstødende overflader.

Før testning skal prøverne opbevares i et fugtigt miljø, indtil de når konstant vægt i et standardklima (20 °C plus/minus 1 °C og 65 % plus/minus 3 % relativ luftfugtighed i overensstemmelse med DIN 50014). I et klimakontrolleret miljø anses konstant vægt for opnået, hvis prøvevægten ikke ændrer sig med mere end 0,1 % i forhold til den foregående vejning med 24-timers intervaller.

Inden for materialeteknik og skovbrug er standardiserede testprocedurer afgørende for at sikre kvaliteten, pålideligheden og sikkerheden af ​​træprodukter, der anvendes i byggeri, møbler og forskellige industrielle anvendelser. En af disse grundlæggende standarder er DIN 52185. Denne standard giver en stringent metode til vurdering af træets trykstyrke langs dets åreretning. Mens moderne europæiske og internationale standarder har udviklet sig til at inkorporere eller erstatte elementer af denne standard, forbliver DIN 52185 en grundlæggende reference.

DIN 52185-standarden blev skabt for at imødekomme behovet for en ensartet metode til vurdering af træets mekaniske egenskaber under tryk, en kritisk faktor for strukturelle anvendelser såsom bjælker, søjler og bærende elementer i bygninger. Før disse standarder varierede testmetoderne meget, hvilket førte til uoverensstemmelser i materialeegenskaber og sikkerhedsvurderinger.

Selvom denne standard ikke officielt er blevet trukket tilbage, foreslår den en overgang til nye standarder som "DIN EN 408 Trækonstruktioner - Bærekonstruktioner og limet træ - Bestemmelse af visse fysiske og mekaniske egenskaber", som bygger videre på og forbedrer de oprindelige procedurer. DIN 52185 eksisterer dog stadig.

Hovedformålet med denne standard er at bestemme trykstyrken af ​​træ parallelt med åretegning, en grundlæggende mekanisk egenskab, der måler, hvor meget belastning en træprøve kan modstå under aksial kompression, før den brister. Denne test er afgørende for:

• Strukturdesign: Ingeniører bruger data til at beregne sikker belastningskapacitet for tømmerelementer i broer, tage og rammer.
• Kvalitetskontrol: Producenter sikrer overholdelse af byggeforskrifterne ved at vurdere batchkonsistensen i tømmerproduktionen.
• Forskning og udvikling: Forskere undersøger forskelle i træsorter, forarbejdningseffekter (f.eks. tørring eller kemisk imprægnering) og miljømæssige påvirkninger af styrke.

Denne standard gælder for prøver af massivt træ, typisk fremstillet af blødt eller hårdttræ, og dækker ikke konstruerede produkter såsom krydsfiner eller lamineret finer, medmindre andet er angivet. Den lægger vægt på testning langs den langsgående åreretning, som er træets stærkeste retning på grund af cellulosefibrenes justering.

Ved at standardisere variabler som prøvedimensioner, belastningshastigheder og brudkriterier minimerer DIN 52185 eksperimentelle fejl og sikrer sammenlignelige resultater på tværs af laboratorier og lande.

DIN 52185-standarden beskriver en simpel, men streng protokol til kompressionstest, der er designet til universelle testmaskiner, der almindeligvis findes i materialelaboratorier. Denne procedure involverer primært følgende trin:

• Prøveforberedelse: Rene, fejlfrie træprøver, der måler 20 mm x 20 mm x 300 mm (sektion x længde), udvælges med deres længder parallelle med træretningen. Prøverne bringes til et standard fugtindhold (typisk 12 procent for konstruktionstræ) i et kontrolleret klimakammer for at simulere brugsforholdene. Indledende dimensioner og masse måles nøjagtigt.
• Opsætning: Prøven placeres lodret mellem belastningspladerne på en testmaskine, idet det sikres, at endefladerne er flade og vinkelrette på fiberretningen. En let forbelastning (ca. 1 procent af den maksimalt forventede belastning) påføres for at placere prøven sikkert.
• Belastning og testning: Trykkraft påføres med en konstant hastighed på 1 mm pr. minut indtil brud, defineret som et 10 procents fald i belastningen efter at det maksimale eller tilsyneladende knusnings-/knusningsniveau er nået. Belastnings- og deformationsdata registreres kontinuerligt for at plotte spændings-tøjningskurven. Testhastigheden sikrer kvasistatiske forhold og undgår dynamiske effekter.
• Beregning og rapportering: Beregn trykstyrken ved at dividere den maksimale belastning med det indledende tværsnitsareal. Resultaterne rapporteres sammen med elasticitetsmodulet, hvis det er udledt af en kurve. Detaljer om træsort, densitet og eventuelle anomalier er inkluderet.

Sikkerhedsforanstaltninger såsom brug af beskyttelsesskærme omkring maskinen bør træffes for at forhindre splintfare.

DIN 52185-standarden har haft en dybtgående indflydelse på træindustrien ved at levere pålidelige data til designregler for trækonstruktioner i Europa. For eksempel bestemmer trykstyrkeværdierne, der er afledt af denne test, de tilladte spændinger i bygningsreglementer, hvilket reducerer overdreven ingeniørarbejde og materialespild.

Denne standard anvendes inden for følgende anvendelsesområder:

• Konstruktion: Med henblik på verifikation af laminerede træbjælker til højhuse af træ.
• Møbelproduktion: For at sikre, at bordben eller stolestel er modstandsdygtige over for daglige belastninger.
• Forskning: Sammenlignende studier af træer i tropiske og tempererede klimaer med henblik på bæredygtig ressourceudnyttelse.

I sidste ende eksemplificerer DIN 52185 kraften i præcise, praktiske standarder til at fremme innovation og sikkerhed. Ved at standardisere trykprøvning i overensstemmelse med tekstur har den gjort det muligt for ingeniører at bygge med selvtillid med træ. Uanset om det er i et mobilt savværk eller et banebrydende forskningslaboratorium, fortsætter dens principper med at understøtte verdens strukturelle integritet.

Vores organisation, som har eksisteret i mange år og nøje følger den globale udvikling inden for videnskab og teknologi, beskæftiger et dygtigt team og en omfattende infrastruktur til at udføre test, måling og analyse inden for en bred vifte af områder for virksomheder på tværs af alle sektorer. I denne sammenhæng tilbyder vi også testtjenester i overensstemmelse med DIN 52185 "Prøvning af træ - Bestemmelse af trykstyrke parallelt med træets åreretning".