Professionell Test Bolzen Baumhaus

Materiální vlastnosti zeleného dřeva

Současné studie a výzkum vlastností dřeva živých stromů

Jako stavitelé domků na stromech a arboristé je pro nás nezbytné mít důkladné znalosti o stromech, do kterých instalujeme naše šrouby GTS. Zde prezentujeme nejnovější studie a veškerá relevantní data o živých stromech – konkrétně s ohledem na stavbu domků na stromech a dopady škodlivých spojovacích prvků, jako jsou vruty do stromů, závitové tyče a vruty do dřeva . Naším cílem jsou hluboké znalosti pro bezpečné, odolné a ke stromům šetrné stavby.

1. Studie a výzkum vlastností dřeva

treehouse pros building huge platform

Zelené dřevo vs. sušené řezivo

„Zelené dřevo“ je termín pro dřevo nacházející se v živých nebo čerstvě pokácených stromech . V závislosti na obsahu vlhkosti dřeva (hygroskopičnosti) se jeho vlastnosti značně liší. Studie o vlastnostech zeleného dřeva jsou bohužel stále velmi omezené, protože neexistuje tak silná zájmová skupina jako u stavebního dřeva.

Z ekonomického hlediska je mnohem relevantnější konečný produkt, řezivo , protože je připraven k okamžitému použití a slouží obrovskému trhu. Studie a výzkum se proto více zaměřují na tuto oblast, jelikož zahrnuje velká průmyslová odvětví, normy a zpracovatelské procesy.

Obecně existují dva problémy s hodnocením studií , zejména s hodnocením zeleného dřeva:

Baumhaus Schraube befestigen – Loch vorbohren richtige Montage Anleitung

1. Vysoká variabilita dřeva

Každý strom – a jeho dřevo – je jedinečný a jeho vlastnosti dřeva jsou geneticky podmíněny, ale silně ovlivněny faktory prostředí:

  • Klima (délka dne, teplota, srážky, ...) Místní kvalita půdy (živiny, ...)
  • Expozice (volně stojící nebo chráněná v lese, bouře, zastínění, ...)
  • I v rámci stejného stromu se kvalita dřeva může značně lišit, protože stromy se vnitřně přizpůsobují převládajícím stresům a deformacím.
  • Výsledky pevnosti dřeva daného druhu stromu se obvykle liší o +- 30 až 40 %.
Professionell Test Bolzen Baumhaus

2. Velká odchylka ve studiích

Zejména ve studiích čerstvého dřeva existuje řada nesrovnalostí, které ztěžují porovnávání dat:

a) Zkušební podmínky nejsou standardizovány:

  • různé velikosti testovaných vzorků (2x2x2 cm vs. dřevěná tělesa 10x10x10 cm)
  • různé stroje a zkušební postupy (např. rychlost, s jakou je zatížení aplikováno, ...)

b) Pracovní metoda neznámá:

  • Nepřesně zdokumentováno, někdy chybí přesné označení konkrétního druhu stromu, ale obecné zařazení do rodu
  • Například Acer spp. - stromový rod javorů: jen zde se vyskytuje asi 200 druhů s velmi odlišnými vlastnostmi (viz délka života: javor polní a javor norský = 150 let; javor javor 500 let)
Doslova zde porovnáváme jablka a pomeranče – výsledky jsou však v průměru dostatečně výstižné, abychom mohli zhruba rozlišit a zařadit jednotlivé rody stromů.

Vitus Wahlländer - TheTreehouse.Shop

Studie a výzkum - Naše zdroje

Data a hodnoty, které používáme pro naše zprávy, pocházejí z mezinárodních studií – porovnáváme „vlastnosti zeleného dřeva“ (vlhkost dřeva 40–300 %) s vlastnostmi „suchého dřeva“ (relativní vlhkost dřeva 12–15 %), protože by zde logicky měla existovat přímá korelace.

Informace o zeleném dřevě lze nalézt především v lesnických ústavech (průmysl a těžba stavebního dřeva), u stromových statiků, u inspekcí stromů a u péče o stromy (bezpečnost silničního provozu).

Zde jsou naše zdroje:

2. Pevnost surového dřeva

Naším přístupem je shromáždit veškerá existující data o čerstvém dřevě a porovnat je s vlastnostmi suchého dřeva stejného druhu stromu.

Byly vzaty v úvahu následující hodnoty:

  • Pevnost v tlaku za studena podél vlákna [kN/cm²]
  • Zelený modul pružnosti
    [kN/cm²]
  • Zelený limit pružnosti
    [%] / Bod zlomu [%]
  • Pevnost v tlaku za sucha
    Podélně k vláknům [N/mm²]
  • Suchá objemová hmotnost
    (p12…15) [kg/m³]
  • Tvrdost dle Brinella a tvrdost dle JANKY podél vláken

Suché hodnoty a také zpětná vazba od odborníků na stromy byly použity k detekci anomálií a odchylek a k jejich kritickému posouzení.

Pokud se naopak všechny hodnoty a zkušenosti shodují, pak je to pro nás potvrzením, že si tyto hodnoty můžeme osvojit.

Výsledky a výsledné průměrné hodnoty jsou uvedeny v následující tabulce:

Pokud jsou si všechny hodnoty druhů stromů v rámci rodu velmi podobné, seskupili jsme je do rodu.

Přesná data a vstupní hodnoty si můžete stáhnout v této excelové tabulce.

Vše bez záruky!

3. Hojení ran

Kromě pevnosti dřeva je u poškozujících upevňovacích metod, jako jsou vruty do stromů, závitové tyče a svorníky, obzvláště důležitá schopnost druhu stromu hojit rány. Není to k ničemu, pokud upevnění zpočátku dosáhne maximální únosnosti během instalace, ale po pěti letech se v tomto bodě otevře masivní rána, která konstrukci činí nebezpečnou a způsobuje dlouhodobé poškození stromu.

I zde čerpáme informace z výše uvedených zdrojů a použili jsme je ke stanovení průměrů. V případě nesrovnalostí nebo nejasností jsme hodnoty upravili směrem dolů.

Je důležité si uvědomit, že proces hojení ran může plně proběhnout pouze tehdy, je-li strom absolutně vitální a má dostatečné energetické rezervy. Proto se vyhýbejte stresovaným, nezdravým nebo příliš mladým či příliš starým stromům!

Nedávné publikace stále častěji naznačují, že dodatečný stres (dlouhá období sucha, nedostatek vody, nedostatek živin, zastínění, zhutnění půdy atd.) snižuje schopnost stromu reagovat na poranění. Jedním ze způsobů, jak podpořit vitalitu stromu, je například poskytovat mu dodatečnou vodu během dlouhých období sucha.

Proces hojení ran může proběhnout plně pouze tehdy, je-li strom absolutně vitální a má dostatečné energetické rezervy.

Vitus Wahlländer - TheTreehouse.Shop

Rozdíly mezi listnatými a jehličnatými stromy

Izolace

Utěsnění označuje schopnost oddělit infikovanou nebo odumřelou tkáň od zdravé tkáně po poranění. To poskytuje ochranu před mikroorganismy a vnikáním vzduchu.

4 zóny, každý druh stromu má různé zóny, což je nejdůležitější teorie

hojení ran

Hrubý závit (A) a válec (B) přenášejí zatížení F z domku na stromě na kmen stromu. Otočný bod GTS Allstar 2.0 se nachází přibližně 11 cm uvnitř stromu, kolem kterého se šroub při zatížení otáčí.

Tvorba kalusu

Přibližně 50 % zatížení je absorbováno pod válcem (zelená) a přibližně 30 % přímo hrubým závitem (žlutá). Zadní deska (červená) přenáší přibližně 20 % zatížení do stromu, ale plný účinek se dostaví až po zatížení přibližně 1 tunou, kdy jsou dřevěná vlákna již mírně stlačena.

Baumhaus Schraube Überlastung - Fehler Konstruktion

Reakce tvorby dřeva

GTS by nikdy neměl klesnout o více než 2°!

  • Náklon vede k namáhání spojovacích prvků a nosné konstrukce.
  • Nad GTS se vytvoří mezera, kterou se do stromu mohou dostat plísňové spory a škůdci.

4. Stromy z celého světa ve srovnání

Zákazníci z celého světa se často ptají, zda je jejich strom vhodný pro naše vruty. Nemůžeme dát přesnou odpověď, protože nemáme dostatek dat a sami jsme se s těmito druhy stromů nikdy nezabývali.

Přesto je zřejmé, že lze alespoň zhruba porovnat hodnoty pevnosti, tj. tvrdé dřevo musí mít vysokou pevnost i v živém kmeni stromu.

Proto jsme pro srovnání uvedli 30 nejběžnějších rodů stromů na světě.

Hojení ran je obzvláště důležité. Tato data jsme prozkoumali podle našich nejlepších znalostí a svědomí – nezapomeňte se však prosím zeptat místního odborníka na stromy, aby ověřil přesnost našich tvrzení.

Než do stromu postavíte Bauhaus, nezapomeňte se poraďte s místními odborníky na stromy – nikdo nezná oblast lépe a nemá tak rozsáhlé zkušenosti s místními zvláštnostmi (druhy stromů, klima, půda, kořenový systém atd.).

Vitus Wahlländer - TheTreehouse.Shop

Srovnání nejběžnějších rodů stromů na světě

Pevnost dřeva obecně:

Průměrná hodnota rodu stromu - se může značně lišit v závislosti na druhu stromu a jednotlivém stromu (+- 40%).

Pozor, montáž: pro „extrémně vysokou pevnost“ musí být vrtačka extrémně výkonná (funguje pouze s top modely) a vrtáky musí být velmi ostré.

S „nízkou pevností“ lze aplikovat pouze velmi nízká zatížení, bez velkého ramene páky a bez silného dynamického nebo bočního zatížení GTS.

Schopnost hojení ran (1 - 4):

1 = špatné, 2 = střední, 3 = dobré, 4 = velmi dobré

Toto platí pro vzrostlé, zdravé stromy. Částečně jsme upravili rychlost hojení ran směrem dolů kvůli našim šroubům do stromů a velkému otvoru. U druhů stromů se středně špatným až špatným hojením ran by se měly provádět pouze méně „škodlivé zásahy“. Pokud exemplář není nijak zvlášť zdravý a silný, je vhodné umístit domek na stromě na kůly a nechat strom na pokoji.

* Rychlý růst: Pozor, rychlý růst do tloušťky --> Dodržujte větší odstup při stavbě domku na stromě:

Eukalyptus, topol,

** Krátká délka života: Upozorňujeme, že tyto druhy stromů mají průměrnou délku života < 100 let

POZNÁMKA: Veškeré informace, zejména zde uvedené, jsou poskytovány bez záruky, protože k dispozici není mnoho dat. Nejpřesnější tvrzení platí pro stromy na severní polokouli, protože většina studií a empirických dat mých kolegů se vztahuje k této zóně!!!)

Extrémně vysoká pevnost dřeva
  • Acacia spp. / Akát / Akát / Akát / Akát (4)
  • Baikiaea spp. / Rhodéský teak / Rhodéský teak / Teck de Rhodesia / Teck de Rhodésie (4)
  • Dalbergia spp. / Růžové dřevo / Růžové dřevo / Palisandro / Palissandra (2)
  • Diospyros spp. / Ebenovníky / Ebenovník / Ébano / Ébène (4)
  • Entandrophragma spp. / Sipo / Sipo / Sipo / Sipo (4)
  • Khaya spp. / Africký mahagon / Africký mahagon / Caoba africana / Acajou d'Afrique (4)
  • Pterocarpus spp. / Padouk / Padouk / Padouk / Padouk (4)
  • Shorea spp. / Sal strom / Sal / Sal / Sal (3)
  • Swietenia spp. / Mahagon / Mahagon / Caoba / Acajou (3)
  • Tectona spp. / Teak / Teak / Teca / Teck (4)

5. Únosnost stromových vrutů GTS

Přímé srovnání - tvrdé dřevo vs. měkké dřevo

Stejný GTS Allstar 2.0 byl několikrát testován na dvou čerstvých stromech:

  • kdysi tvrdý popel
  • kdysi měkký smrk

I když existují odchylky a bohužel jsme nebyli schopni určit přesnou pevnost dřeva stromů, vždy dostáváme jasné výsledky testů, které odrážejí obecné hodnoty pevnosti dřeva (v surovém i suchém stavu).

Test Tragfähigkeit Belastung Bolzen

GTS Allstar 2.0 v barvě popela

y = -0,13x + 4,38

Při zatížení s ramenem páky 0 cm má GTS Allstar nosnost 4,38 t při sklonu 1°. Tento výsledek platí pro jednotlivý jasan, na kterém byl test proveden.

Baumhaus Schraube Belastung Test

GTS Allstar 2.0 ve smrkové barvě

y = -0,065x + 1,68

Při zatížení s ramenem páky 0 cm má GTS Friend nosnost 1,68 t při sklonu 1°. To je o 2,7 t, neboli přibližně o 61 %, méně než GTS Allstar se stejným výložníkem.

Mezi údaji ze studií a našimi vlastními testy se stromovými vruty GTS v surovém dřevě existuje jasná korelace! Vysoká pevnost dřeva vede k vyšší únosnosti vrutů GTS.

Vitus Wahlländer - TheTreehouse.Shop

Je tedy zřejmé, že únosnost šroubů GTS - navzdory všem proměnným - lze předpovědět nebo vypočítat s dostatečnou přesností v závislosti na pevnosti dřeva daného druhu stromu.

Pokud si všimnete, že velikost a hmotnost plánovaného domku na stromě dosahují limitu jeho únosnosti (např. při středním rameni páky), pak víte, že musíte být opatrní a podniknout následující opatření:

  • Postavte menší/lehčí domeček na stromě
  • Nastavte maximální počet osob povolených v domku na stromě.
  • zvolte větší model GTS
  • Dále posílit GTS
  • Podepřete nebo zavěste domek na stromě a lépe rozložte váhu

Základní pravidlo: GTS Allstar 2.0

  • Hodnota y: Nosnost GTS Allstar 2.0 [t] (1 t = 10 kN = 2200 lbs)
  • T-hodnota: Důvody Pevnost dřeva dle tabulky [kN/cm²]
  • Hodnota x: rameno páky [cm] = vzdálenost od kůry k bodu působení zatížení / středu podpěry

Bezpečnostní faktor SF:

  • statické zatížení 1,2
  • dynamické zatížení 1,4

Základní pravidlo: GTS Allstar 2.0

  • Hodnota y: Nosnost GTS Allstar 2.0 [t] (1 t = 10 kN = 2200 lbs)
  • T-hodnota: Důvody Pevnost dřeva dle tabulky [kN/cm²]
  • Hodnota x: rameno páky [cm] = vzdálenost od kůry k bodu působení zatížení / středu podpěry

Bezpečnostní faktor SF:

  • statické zatížení 1,2
  • dynamické zatížení 1,4

Příklad javoru

Výpočet nosnosti - GTS Allstar 2.0 v javorovém provedení

y = (1,55*T - 0,12*x) / SF

  • Pevnost javoru v zeleném dřevě : 2,64 kN/cm²)
  • Rameno páky (střed nosníku a podpory) se předpokládá na 10 cm.
  • SF Bezpečnostní faktor převážně statický: 1,2

y = (1,55 * 2,64 - 0,12 * 10) / 1,2

y = (2,89 až) / 1,2 = 2,41 až

Při správné instalaci do javoru dosáhne GTS Allstar 2.0 s největší pravděpodobností průměrné nosnosti 2,41 tuny (= 24,1 kN = 5300 lbs) . Jedná se o průměrnou hodnotu pro převážně statické, svislé zatížení s ramenem páky 10 cm.

Základní pravidlo: GTS Friend 2.0

  • Hodnota y: Nosnost GTS Friend 2.0 [t] (1 t = 10 kN = 2200 lbs)
  • T-hodnota: Důvody Pevnost dřeva dle tabulky [kN/cm²]
  • Hodnota x: rameno páky [cm] = vzdálenost od kůry k bodu působení zatížení / středu podpěry

Bezpečnostní faktor SF:

  • statické zatížení 1,2
  • dynamické zatížení 1,4
Baumhaus Schraube GTS Belastung

Základní pravidlo: GTS Friend 2.0

  • Hodnota y: Nosnost GTS Friend 2.0 [t] (1 t = 10 kN = 2200 lbs)
  • T-hodnota: Důvody Pevnost dřeva dle tabulky [kN/cm²]
  • Hodnota x: rameno páky [cm] = vzdálenost od kůry k bodu působení zatížení / středu podpěry

Bezpečnostní faktor SF:

  • statické zatížení 1,2
  • dynamické zatížení 1,4
Baumhaus Schraube GTS Belastung

Příklad borovice

Výpočet nosnosti - GTS Friend 2.0 v borovicovém provedení

y = (0,7*T - 0,07*x) / SF

y = (0,7 * 2,19 - 0,07 * 6) / 1,2

y = (1,11 až) / 1,2 = 0,93 t ​​= 930 kg

Při správné instalaci do borovice dosáhne GTS Friend 2.0 s největší pravděpodobností průměrné nosnosti 0,93 tuny (= 9,3 kN = 2040 lbs) . Jedná se o průměrnou hodnotu pro převážně statické, svislé zatížení s ramenem páky 6 cm.

1. Tabulka - Vhodnost různých druhů stromů pro stavbu domků na stromě s „škodlivými metodami upevnění“

Lidé chtějí jednoduchost, proto jsme druhy stromů rozdělili do 4 kategorií:

Vhodnost různých druhů stromů pro upevnění velkých svislých břemen pomocí „škodlivých upevňovacích metod“, jako jsou vruty do stromů, závitové tyče nebo svorníky.

Kombinací pevnosti dřeva a hojení ran a s přihlédnutím k životnosti a rychlému růstu lze zavést následující kategorie:

Stromy na stromech pro vruty do stromů

Baumhaus Hängebrücke Wendeltreppe - Wunderschön

Kategorie A

  • Vysoká pevnost >
  • Dobré hojení ran (3 - 4)
  • Dlouhá životnost
  • Normální růst

Tyto stromy jsou ideální pro stavbu trvalého domku na stromě, a to i při velkém zatížení a pouze s použitím vrutů! Můžete do nich investovat čas i peníze!

Kunde Baumhaus DIY Bausatz

Kategorie B

  • Střední síla
  • Dobré hojení ran (3 - 4)
  • Dlouhá životnost
  • Normální růst

Tyto stromy jsou velmi dobré, ale při extrémním zatížení musí být postaveny s dodatečnou výztuží, vzpěrami nebo kůly.

Baumhaus bauen DIY – Anleitung passende Schrauben zum passenden Projekt, Traum vom Baumhaus im Garten

Kategorie C

  • Střední až nízká pevnost
  • Mírné hojení ran (2)
  • Rychlý růst
  • Krátká životnost

Tyto stromy jsou sice z hlediska pevnosti dřeva vhodné, ale faktory, jako je hojení ran, růst nebo délka života, mohou zábavu v domku na stromě potenciálně zkrátit.

Small DIY kids treehouse in backyard - permit free building

Kategorie D

  • Nízká pevnost
  • Špatné hojení ran (1 - 2)
  • Krátká životnost

Tyto stromy byste měli stavět pouze tehdy, pokud vám na samotném stromě nezáleží a pokud byste po pouhých pěti letech museli dům na stromě na kůlech přemístit. Velmi nízká pevnost dřeva prakticky znemožňuje větší projekty, protože by se vruty do stromu přetížily. V tomto případě je lepší stavět na kůlech a strom nechat na pokoji.