Nedestruktivno razvrščanje bukovine v trdnostne razrede. : diplomska naloga

Majhen, Matija (author), Hozjan, Tomaž (mentor), Plos, Mitja (co-mentor)

V diplomski nalogi sem izvedel vizualno razvrščanje lesa slovenske bukovine, ki je temeljilo na predhodno določenih vizualnih karakteristikah bukovih preizkušancev in izračunanih parametrov vizualnih karakteristik. Glede na to, da enoten standard za razvrščanje slovenskih listavcev, kamor spada tudi bukovina, pri nas še ne obstaja, sem opravil vizualno razvrščanje na podlagi nemškega, francoskega in britanskega standarda za vizualno razvrščanje lesa in v zaključnem delu s pomočjo odločitvenih dreves sestavil grobi osnutek standarda, ki bi bil lahko primeren za razvrščanje slovenske bukovine. Do rezultatov diplomske naloge sem prišel s preučitvijo obstoječih načinov razvrščanja lesa v trdnostne razrede, pri čemer sem se osredotočil predvsem na nedestruktivne preiskave lesa, kamor sodi tudi vizualno razvrščanje. Opisal sem standardizirane metode pridobivanja mehanskih in fizikalnih karakteristik lesa, na podlagi katerih razvrščamo les v trdnostne razrede, opise pa podkrepil z navedbo veljavnih evropskih standardov, ki opredeljujejo načine izvajanja preiskav in empirične izraze, s pomočjo katerih iskane količine izračunamo. V sklopu nedestruktivnih preiskav sem se osredotočil na vizualno ocenjevanje lesa, ki obsega določanje, identifikacijo in merjenje vizualnih karakteristik lesa in t. i. napak v lesu. S pomočjo statističnih zvez sem preveril korelacijo vizualnih karakteristik slovenske bukovine s karakteristično natezno trdnostjo, povprečnim modulom elastičnosti in karakteristično gostoto in tako določil parametre vizualnega ocenjevanja, ki najbolj vplivajo na končno razvrstitev v trdnostni razred. Z vizualnim razvrščanjem po treh različnih standardih sem preveril njihovo uporabnost na bukovem lesu iz slovenskih gozdov, nato pa sem na podlagi vizualnih karakteristik, ki so imele najvišjo korelacijo z mehanskimi in fizikalnimi parametri lesa, opravil razvrščanje v trdnostne razrede s pomočjo odločitvenih dreves, izdelanimi v programu Wolfram Mathematica. Z različnimi načini vizualnega razvrščanja sem tako preveril možne metode vizualnega razvrščanja bukovega lesa v Sloveniji in ocenil, katera med njimi bi bila za slovenske razmere najprimernejša.

• Language: Slovenian
• Keywords: Konstrukcijski les, razvrščanje lesa, trdnostni razredi, nedestruktivne preiskave, vizualno razvrščanje, bukovina, odločitveno drevo, nacionalni standardi za vizualno razvrščanje, standardi Evrokod
• Work type: Bachelor thesis/paper
• Typology: 2.11 - Undergraduate Thesis
• Organization: FGG - Faculty of Civil and Geodetic Engineering
• Publisher: [M. Majhen]
• Year: 2017
• PID: 20.500.12556/RUL-95447
• UDC: 624.011.1:624.04:691.1 (043.2)
• COBISS.SI-ID: 8174689
• Publication date in RUL: 20.09.2017

Secondary language

• Language: English
• Title: Non-destructive strenghth grading of beech : Graduation thesis

Abstract

This thesis presents visual grading of Slovenian beech, based on visual characteristics of beech samples and parameters, calculated by their visual characteristics. For the purpose of visual grading of Slovenian beech I used three different national standards (German, British and French), because of a non-existent Slovenian standard for visual grading of deciduous trees, including beech. In the final part of the thesis I made a rough draft of the standard, based on decision trees, which could be used for visual grading of Slovenian beech. The conclusion of the thesis was based on the examination of existing standards for timber strenghth grading, with a focus on non-destructive methods of timber grading, including visual grading. I described standard methods of how mechanical and physical characteristics are defined, on which timber grading is based. Descriptions of non-destructive methods of timber grading are supported by reference of valid European standards with determination of methods and empirical equations for calculating mechanical and physical characteristics, required for a purpose of classification in strenghth classes. As part of non-destructive methods of timber grading I focused on a visual grading, which covers definition, identification and measuring of visual characteristics of wood or so-called wood defects. I checked the correlations between visual characteristics and characteristic value of tensile strenghth, mean modulus of elasticity and characteristic value of density, using basic statistical relations. As a result I specified the most affective visual parameters of visual grading, due to final strenghth classification of timber. Due to visual grading by three different standards I checked their usability for the visual grading of beech from Slovenian forests. In the final step, I sorted beech samples from Slovenian forests in the different strenghth classes. Classification was done by considering the visual characteristics with the highest value of correlation between them and mechanical and physical characteristics, using decision trees, made in the Wolfram Mathematica programme. With the use of different methods of visual grading of timber I checked possible methods of visual grading of beech in Slovenia and evaluated the most suitable for Slovenian conditions.

• Keywords: Structural timber, timber strenghth grading, non-destructive methods, visual grading, beech, decision tree, national standards for visual grading, Eurocode standards