Influence of cross-section and knot assessment on the strength of visually graded Norway spruce

Abstract

The strength of graded timber is determined by a multitude of parameters. Properties of interest are the shape of the cross-section and the wood quality. With regard to strength, wood quality is primarily expressed in terms of knots and knot clusters which, together with the cross-section of the timber, are used to calculate knot ratios. By applying the visual grading rules as given in the German standard DIN 4074-1, the influence of different timber sizes on grading results has been analysed. Different grading approaches for joists and boards exist and are taken into account in the assessment of 5,665 specimens originating from various parts of Europe. It was shown that both the cross-section and the grading method have a major influence on the characteristic strength values of Norway spruce. Limitations of the current standard with respect to its applicability to certain cross-sections are exposed. Alternative, simple grading approaches for boards are proposed. They ensure equal strength values and yields comparable to the rather complicated board rules used nowadays.

Zusammenfassung

Die Festigkeit von sortiertem Schnittholz kann durch mehrere Parameter beeinflusst werden. Querschnittsform und Holzqualität sind hierbei von besonderem Interesse. Im Zusammenhang mit der Festigkeit wird die Holzqualität vor allem über Äste und Astansammlung, die unter Berücksichtigung des Holzquerschnitts für die Berechnung von Kennzahlen verwendet werden, definiert. Die visuellen Sortierregeln der deutschen Norm DIN 4074-1 wurden angewandt, um den Einfluss des Holzquerschnitts auf das Sortierergebnis zu überprüfen. Unterschiedliche Sortierregeln für Kanthölzer und Bretter wurden beachtet, um 5,665 Prüfkörper aus Europa zu bewerten. Sowohl die gewählte Sortierregel als auch der Querschnitt haben einen wesentlichen Einfluss auf die charakteristischen Festigkeitswerte der Rotfichte. Es wird gezeigt, dass die aktuelle Norm bei gewissen Querschnitten nur eingeschränkt anwendbar ist. Alternative und gleichzeitig schlichtere Sortierregeln für Bretter werden vorgeschlagen. Diese gewährleisten gleiche Festigkeitswerte und ähnliche Ausbeuten im Vergleich zu den momentan verwendeten, komplizierteren Sortierregeln.