Som trehusbyggere og arborister er det viktig for oss å ha en grundig forståelse av trærne vi monterer GTS-skruene våre i. Her presenterer vi de nyeste studiene og alle relevante data om levende trær – spesielt med tanke på trehuskonstruksjon og effektene av skadelige festemidler som treskruer, gjengestenger og treskruer . Vårt mål: dyptgående kunnskap for trygge, holdbare og trevennlige konstruksjoner.
1. Studier og forskning på treets egenskaper
Grønt treverk vs. tørket trelast
«Grønt tre» er betegnelsen på trevirke som finnes i levende eller nyhogde trær . Avhengig av fuktighetsinnholdet i treverket (hygroskopisitet) varierer egenskapene betydelig. Dessverre er studier av egenskapene til grønt trevirke fortsatt svært begrensede, ettersom det ikke finnes en like sterk interessegruppe som det er for konstruksjonsvirke.
Fra et økonomisk perspektiv er sluttproduktet, trelast, mye mer relevant, ettersom det er klart til bruk og betjener et enormt marked. Studier og forskning fokuserer derfor mer på dette området, ettersom det involverer store industrier, standarder og prosesseringsprosesser.
Generelt sett er det to utfordringer ved evaluering av studier , spesielt ved evaluering av grønt trevirke:
1. Høy variasjon i tre
Hvert tre – og dets ved – er unikt, og dets vedegenskaper er genetisk bestemt, men sterkt påvirket av miljøfaktorer:
- Klima (daglengde, temperatur, nedbør, ...) Lokal jordkvalitet (næringsstoffer, ...)
- Eksponering (frittstående eller beskyttet i skogen, uvær, skyggelegging, ...)
- Selv innenfor samme tre kan kvaliteten på treverket variere mye, ettersom trær tilpasser seg internt til de rådende stressene og belastningene.
- Resultatene av treets styrke varierer vanligvis med +- 30 til 40 %.
2. Stor varians i studiene
Spesielt i studier på ferskt trevirke er det en rekke uoverensstemmelser som gjør det vanskelig å sammenligne dataene:
a) Testforholdene er ikke standardiserte:
- forskjellige størrelser på testprøvene (2x2x2 cm, vs. 10x10x10 cm trekropper)
- forskjellige maskiner og testprosedyrer (f.eks. hastighet som lasten påføres med, ...)
b) Arbeidsmetode ukjent:
- Unøyaktig dokumentert, noen ganger ingen eksakt betegnelse på den spesifikke trearten, men generell klassifisering i en slekt
- For eksempel Acer spp. – treslekten lønn: her alene finnes det omtrent 200 arter med svært forskjellige egenskaper (se forventet levealder: åker- og lønn = 150 år; platanlønn 500 år)
Vi sammenligner bokstavelig talt epler og appelsiner her – men resultatene er likevel i gjennomsnitt meningsfulle nok til å grovt skille og klassifisere individuelle treslekter.
Studier og forskning – Våre kilder
Dataene og verdiene vi bruker i rapportene våre kommer fra internasjonale studier – vi sammenligner «egenskapene til grønt tre» (trefuktighetsinnhold 40–300 %) med egenskapene til «tørket tre» (relativt trefuktighetsinnhold 12–15 %), da det logisk sett burde være en direkte sammenheng her.
Informasjon om grønt trevirke finner du primært hos skogbruksinstitutter (industri og hogst av konstruksjonsvirke), trekonstruksjonsingeniører, treinspeksjoner, trepleie (trafikksikkerhet).
Her er våre kilder:
Målte styrkeverdier for "grønt treverk"
- Håndbok i trestatikk 2023 - Thomas Sinn
- Bacheloroppgave av Vitus Wahlländer - München University of Applied Sciences 2015
- Styrkekatalogen til Universitetet i Stuttgart
- Niklas og Spatz
- Lavere
- Jessome
- USDA
- Goetz
- G. Sinn†
Ytterligere forskningsrapporter om «grønt treverk» og tømmer
- Shigo, Alabama (1984)
- Mattheck, C. og Breloer, H. (1994)
- Dujesiefken, D. & Liese, W. (2015)
- USDA Forest Service (2004)
- Det europeiske skoginstituttet (EFI)
- Skogforskning (Storbritannia)
- Skogsprodukterlaboratoriet (FPL)
- ISA (Internasjonalt selskap for trebruk)
- FAO (organisasjonen for mat og landbruk)
- ICRAF (Verdenssenteret for agroforestry)
- Thomas, FM m.fl. (2002)
- Schwarze, FWMR (2008)
faglitteratur
- Håndbok i trestatikk 2023 - Thomas Sinn
- Wagenführ-treatlas - 2021
- Håndbok i trediagnostikk 2022 - A. Roloff
- Treinspeksjon med hensyn til treslag 2018 - D. Dujesiefken
- og mange flere ...
Ytterligere kilder
Alle disse dataene og resultatene sammenlignes med den praktiske erfaringen til profesjonelle trehusbyggere og treeksperter (private kontakter og ekspertfora på internett).
2. Styrken til grønt treverk
Vår tilnærming er å samle inn alle eksisterende data om grønt trevirke og sammenligne det med treegenskapene til tørt tømmer av samme treslag.
Følgende verdier ble tatt i betraktning:
- Grønn trykkfasthet langs fiberen [kN/cm²]
- Grønn elastisitetsmodul
[kN/cm²] - Grønn elastisk grense
[%] / Bruddpunkt [%] - Tørr trykkfasthet
Langsgående til fiberretningen [N/mm²] - Tørr bulktetthet
(p12…15) [kg/m³] - Brinell-hardhet og JANKA-hardhet langs fiberretningen
Tørrverdiene og tilbakemeldingene fra treeksperter ble brukt til å oppdage anomalier og avvik og til å undersøke dem kritisk.
Hvis derimot alle verdier og erfaringer sammenfaller, er dette en bekreftelse for oss på at vi kan ta i bruk verdiene.
Resultatene og de resulterende gjennomsnittsverdiene vises i følgende tabell:
Hvis alle verdiene av treslag innenfor en slekt er svært like, har vi gruppert dem sammen som en slekt.
Du kan laste ned de nøyaktige dataene og inndataverdiene i dette Excel-regnearket.
Alt uten garanti!
3. Sårheling
I tillegg til treets styrke er tresortens evne til å lege sår spesielt viktig for skadelige festemetoder som treskruer, gjengestenger og bolter. Det er lite nyttig hvis festemidlet først når en maksimal bæreevne under installasjonen, men etter fem år åpner det seg et massivt sår på det tidspunktet, noe som gjør konstruksjonen usikker og forårsaker langvarig skade på treet.
Også her henter vi informasjonen vår fra kildene ovenfor og har brukt disse til å fastsette gjennomsnitt. Der det er avvik eller uklarheter, har vi justert verdiene nedover.
Det er viktig å merke seg at sårhelingsprosessen bare kan skje fullt ut hvis treet er absolutt vitalt og har tilstrekkelige energireserver. Hold deg derfor unna stressede, usunne eller for unge eller for gamle trær!
Nyere publikasjoner indikerer i økende grad at ekstra stress (langvarige tørkeperioder, vannmangel, næringsmangel, skyggelegging, jordkomprimering osv.) reduserer treets evne til å reagere på sår. En måte å fremme treets vitalitet på er for eksempel å gi ekstra vann i lange tørkeperioder.
Sårhelingsprosessen kan bare finne sted fullt ut hvis treet er absolutt vitalt og har tilstrekkelige energireserver.
Forskjeller mellom løvtrær og bartrær
Isolering
Forsegling refererer til evnen til å separere infisert eller dødt vev fra friskt vev etter en skade. Dette gir beskyttelse mot mikroorganismer og luftinntrengning.
4 soner, hver tresort har forskjellige soner, som er den viktigste teorien
sårheling
Den grove gjengen (A) og sylinderen (B) overfører lasten F fra trehuset til trestammen. Dreiepunktet til GTS Allstar 2.0 er plassert omtrent 11 cm inne i treet, og skruen roterer rundt dette når den belastes.
4. Trær fra hele verden til sammenligning
Kunder fra hele verden spør ofte om treet deres passer til våre treskruer. Vi kan ikke gi et presist svar, da vi ikke har nok data og aldri har jobbet med disse treslagene selv.
Likevel er det åpenbart at man i det minste grovt sett kan sammenligne styrkeverdiene, dvs. et hardt tømmer må også ha høy styrke i den levende trestammen.
Derfor har vi listet opp de 30 vanligste treslektene over hele verden til sammenligning.
Sårheling er spesielt viktig. Vi har undersøkt disse dataene etter beste overbevisning – men sørg for å spørre en lokal treekspert for å bekrefte nøyaktigheten av våre uttalelser.
Før du bygger et Bauhaus-hus inn i treet, sørg for å snakke med de lokale treekspertene – ingen kjenner området bedre og har så bred erfaring med lokale særegenheter (treslag, klima, jord, rotsystem osv.).
Sammenligning av verdens vanligste treslekter
Trestyrke generelt:
Gjennomsnittsverdien for treslekten – kan variere mye avhengig av treslag og enkelttre (+- 40 %).
Oppmerksom montering: For "ekstremt høy styrke" må boret være ekstremt kraftig (fungerer kun med toppmodeller) og borekronene må være veldig skarpe.
Med "lav styrke" kan bare svært lave belastninger påføres, uten en stor vektarm og uten sterke dynamiske eller sideveis belastninger på GTS-en.
Sårhelingsevne (1–4):
1 = dårlig, 2 = moderat, 3 = god, 4 = veldig god
Dette gjelder for modne, friske trær. Vi har delvis justert sårhelingshastigheten nedover på grunn av våre treskruer og den store boringen. For treslag med moderat til dårlig sårheling bør det kun utføres færre "skadelige inngrep". Hvis prøven ikke er spesielt sunn og sterk, anbefales det å plassere trehuset på stylter og la treet være i fred.
* Rask vekst: Oppmerksomhet, rask vekst i tykkelse --> Hold mer avstand med byggingen av trehuset:
Eukalyptus, Populus,
** Kort forventet levetid: Vær oppmerksom på at disse treslagene har en gjennomsnittlig forventet levetid på < 100 år
MERK: All informasjon, spesielt her, gis uten garanti, da det ikke finnes mye data tilgjengelig. De mest nøyaktige utsagnene gjelder trær på den nordlige halvkule, ettersom de fleste av mine kollegers studier og empiriske data refererer til denne sonen!!!)
Ekstremt høy trestyrke
- Acacia spp. / Acacia / Acacia / Acacia / Acacia (4)
- Baikiaea spp. / Rhodesisk teak / Rhodesisk teak / Teck de Rhodesia / Teck de Rhodésie (4)
- Dalbergia spp. / Rosentre / Rosentre / Palisandro / Palissandre (2)
- Diospyros spp. / Ibenholtstrær / Ibenholt / Ébano / Ébène (4)
- Entandrophragma spp. / Sipo / Sipo / Sipo / Sipo (4)
- Khaya spp. / Afrikansk mahogni / Afrikansk mahogni / Caoba africana / Acajou d'Afrique (4)
- Pterocarpus spp. / Padouk / Padouk / Padouk / Padouk (4)
- Shorea spp. / Saltre / Sal / Sal / Sal (3)
- Swietenia spp. / Mahogny / Mahogni / Caoba / Acajou (3)
- Tectona spp. / Teak / Teak / Teca / Teck (4)
Høy trestyrke
- Acer spp. / Lønne / Arce / Érable (4) Ca. 200 arter - stor variasjon i styrke og sårheling!
- Carpinus spp. / Agnbøk / Agnbøk / Carpe / Charm (4)
- Cedrela spp. / Zedrele / Cedrela / Cedrela / Cedrela (4)
- Eukalyptus spp. / Eukalyptus / Eukalyptus / Eucalipto / Eukalyptus (3)*
- Fagus spp. / Bøk / Bøk / Haya / Hêtre (4)
- Fraxinus spp. / Ask / Ask / Fresno / Frêne (2)
- Quercus spp. / Eik / Eik / Roble / Chêne (4)
- Syzygium spp. / Syzygium / Syzygium / Syzygium / Syzygium (3)
Middels trestyrke
- Bauhinia spp. / Bauhinia / Bauhinia / Bauhinia / Bauhinia (3)
- Betula spp. / Bjørk / Bjørk / Abedul / Bouleau (2) **
- Brachystegia spp. / Miombo Tree / Miombo / Miombo / Miombo (3)
- Calliandra spp. / Calliandra / Calliandra / Calliandra / Calliandra (3)
- Cassia spp. / Cassia / Cassia / Cassia / Cassia (3)
- Castanopsis spp. / Imitert kastanje / Chinquapin / Castanopsis / Castanopsis (3)
- Cryptomeria spp. / Sigdgran / Cryptomeria / Cryptomeria / Cryptomeria (3)
- Eugenia spp. / Eugenia / Eugenia / Eugenia / Eugenia (3)
- Milicia spp. / Iroko / Iroko / Iroko / Iroko (4)
- Olea spp. / Oliventre / Oliven / Olivo / Olivier (3)
Lav trestyrke
- Casuarina spp. / Casuarina / Casuarina / Casuarina / Casuarina (3)
- Cunninghamia spp. / Kinesisk Gran / Kinagran / Cunninghamia / Cunninghamia (3)
- Dipterocarpus spp. / Dipterokarp / Dipterokarp / Dipterokarp (2)
- Ficus spp. / Fig / Fig / Higo / Figuier (2)
- Melaleuca spp. / Tetre / Melaleuca / Melaleuca / Melaleuca (3)
- Miconia spp. / Miconia / Miconia / Miconia / Miconia (2)
- Picea spp. / Gran / Gran / Abeto / Épicéa (2)
- Pinus spp. / Furu / Furu / Pino / Pine (3)
- Psychotria spp. / Psykotri / Psykotri / Psykotri / Psykotri (2)
- Tilia spp. / Linden / Linden / Tilo / Tilleul (4)
- Ulmus spp. / Elm / Elm / Olmo / Orme (3)
Kilder
- Afrikansk skogforum (AFF)
- Det australske regjeringens landbruksdepartement
- Det europeiske skoginstituttet (EFI)
- FAOs globale vurdering av skogressurser
- FAO Asia-Stillehavsskogbrukskommisjonen
- FAOs skogbrukskommisjon for Latin-Amerika og Karibia
- Skogprodukterlaboratoriet (FPL) – USDA
- Det internasjonale skogbruksselskapet (ISA)
- IUCNs rødliste over truede arter
- ResearchGate
- TRADA-teknologi
- USDA Forest Service
- Tredatabase
5. Bæreevne for GTS-treskruer
Den direkte sammenligningen - hardtre vs. bartre
Den samme GTS Allstar 2.0 ble testet flere ganger i to ferske trær:
- en gang en hard aske
- en gang en myk gran
Selv om det finnes variasjoner og vi dessverre ikke kunne bestemme den nøyaktige trestyrken til trærne, får vi alltid klare testresultater som gjenspeiler de generelle styrkeverdiene til treverket (både grønt og tørt).
GTS Allstar 2.0 i ask
y = -0,13x + 4,38
Ved en last med en 0 cm hevarm har GTS Allstar en lastekapasitet på 4,38 t ved en helning på 1°. Dette resultatet gjelder for det enkelte asketreet som testen ble utført på.
GTS Allstar 2.0 i gran
y = -0,065x + 1,68
Ved en last med en 0 cm hevarm har GTS Friend en lastekapasitet på 1,68 t ved en helning på 1°. Dette er 2,7 t, eller omtrent 61 %, mindre enn GTS Allstar i samme bom.
Det er en klar sammenheng mellom dataene fra studiene og våre egne tester med GTS-treskruer i ferskt treverk! Høy trestyrke fører til høyere bæreevne for GTS-skruer.
Det er derfor åpenbart at bæreevnen til GTS-skruene – til tross for alle variabler – kan forutsies eller beregnes med tilstrekkelig nøyaktighet avhengig av treslagets vedstyrke.
Hvis du merker at størrelsen og vekten på det planlagte trehuset når grensen for bæreevnen (f.eks. med en middels stor hevarm), vet du at du må være forsiktig og ta følgende forholdsregler:
- Bygg et mindre/lettere trehus
- Angi maksimalt antall personer som er tillatt i trehuset.
- velg en større GTS-modell
- Styrke GTS ytterligere
- Støtt eller heng opp trehuset og fordel vekten bedre
Tommelfingerregel: GTS Allstar 2.0
- y-verdi: Lastekapasitet for GTS Allstar 2.0 [t] (1 t = 10 kN = 2200 lbs)
- T-verdi: Årsaker Trestyrke i henhold til tabell [kN/cm²]
- x-verdi: vektarm [cm] = avstand fra bark til lastpåføringspunkt / støttesenter
Sikkerhetsfaktor SF:
- statisk belastning 1,2
- dynamisk belastning 1.4
Tommelfingerregel: GTS Allstar 2.0
- y-verdi: Lastekapasitet for GTS Allstar 2.0 [t] (1 t = 10 kN = 2200 lbs)
- T-verdi: Årsaker Trestyrke i henhold til tabell [kN/cm²]
- x-verdi: vektarm [cm] = avstand fra bark til lastpåføringspunkt / støttesenter
Sikkerhetsfaktor SF:
- statisk belastning 1,2
- dynamisk belastning 1.4
Eksempel på lønn
Beregning av lastekapasitet - GTS Allstar 2.0 i lønn
y = (1,55*T - 0,12*x) / SF
- Grønn trestyrke av lønn : 2,64 kN/cm²)
- Vekastarmen (bjelke og støttesenter) antas å være 10 cm.
- SF Sikkerhetsfaktor hovedsakelig statisk: 1,2
y = (1,55 * 2,64 - 0,12 * 10) / 1,2
y = (2,89 til) / 1,2 = 2,41 til
Når den er riktig installert i et lønnetre, vil en GTS Allstar 2.0 mest sannsynlig oppnå en gjennomsnittlig lastekapasitet på 2,41 tonn (= 24,1 kN = 5300 lbs) . Dette er gjennomsnittsverdien for en overveiende statisk, vertikal last med en vektarm på 10 cm.
Tommelfingerregel: GTS Friend 2.0
- y-verdi: Belastningskapasitet for GTS Friend 2.0 [t] (1 t = 10 kN = 2200 lbs)
- T-verdi: Årsaker Trestyrke i henhold til tabell [kN/cm²]
- x-verdi: vektarm [cm] = avstand fra bark til lastpåføringspunkt / støttesenter
Sikkerhetsfaktor SF:
- statisk belastning 1,2
- dynamisk belastning 1.4
Tommelfingerregel: GTS Friend 2.0
- y-verdi: Belastningskapasitet for GTS Friend 2.0 [t] (1 t = 10 kN = 2200 lbs)
- T-verdi: Årsaker Trestyrke i henhold til tabell [kN/cm²]
- x-verdi: vektarm [cm] = avstand fra bark til lastpåføringspunkt / støttesenter
Sikkerhetsfaktor SF:
- statisk belastning 1,2
- dynamisk belastning 1.4
Eksempel furu
Beregning av lastekapasitet - GTS Friend 2.0 i furu
y = (0,7*T - 0,07*x) / SF
- Vekastarmen (bjelke og støttesenter) antas å være 6 cm.
- Furuens styrke i nyrevirket : 2,19 kN/cm²)
- SF Sikkerhetsfaktor hovedsakelig statisk: 1,2
y = (0,7 * 2,19 - 0,07 * 6) / 1,2
y = (1,11 til) / 1,2 = 0,93 t = 930 kg
Når den er riktig installert i en furu, vil en GTS Friend 2.0 mest sannsynlig oppnå en gjennomsnittlig lastekapasitet på 0,93 tonn (= 9,3 kN = 2040 lbs) . Dette er gjennomsnittsverdien for en overveiende statisk, vertikal last med en vektarm på 6 cm.
1. Tabell - Egnethet for ulike treslag for bygging av trehus med "skadelige festemetoder"
Folk vil ha det enkelt, så vi har delt tresortene inn i fire kategorier:
Egnethet for ulike treslag for feste av store vertikale laster ved bruk av "skadelige festemetoder" som treskruer, gjengestenger eller bolter.
Ved å kombinere trestyrke og sårheling, og ta hensyn til levetid og rask vekst, kan følgende kategorier introduseres:
Trehustrær for treskruer
Kategori A
- Høy styrke >
- God sårheling (3–4)
- Lang levetid
- Normal vekst
Disse trærne er perfekte for å bygge et permanent trehus, selv under tung belastning og kun med treskruer! Du kan investere både tid og penger i dem!
Kategori B
- Middels styrke
- God sårheling (3–4)
- Lang levetid
- Normal vekst
Disse trærne er veldig gode, men under ekstreme belastninger må de bygges med ekstra forsterkning, stivere eller stylter.
Kategori C
- Middels til lav styrke
- Moderat sårtilheling (2)
- Rask vekst
- Kort levetid
Disse trærne er faktisk godt egnet når det gjelder trestyrke, men faktorer som sårheling, vekst eller levetid kan potensielt forkorte moroa i trehuset.
Kategori D
- Lav styrke
- Dårlig sårheling (1–2)
- Kort levetid
Du bør bare bygge i disse trærne hvis du ikke bryr deg om selve treet, og hvis du kanskje må flytte trehuset på stylter etter bare fem år. Treverkets svært lave styrke gjør større prosjekter praktisk talt umulige, da treskruene vil bli overbelastet. Det er bedre å bygge på stylter her og la treet være i fred.


