Cennet ağacından (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) elde edilen yapısal ahşabın Avrupa standartlarına göre mukavemet sınıflandırması

Yıl 2025, Cilt: 8 Sayı: 1, 30 - 42, 30.06.2025

Fatih Kurul

https://doi.org/10.33725/mamad.1671131

Öz

Hızlı gelişen ve istilacı bir tür olan cennet ağacı (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) odunundan elde edilen farklı boyutlardaki yapısal tahtalar (toplam 163 adet) öncelikle DIN 4074-5 (2008) standartlarına göre görsel olarak sınıflandırılmıştır. Sonrasında vibrasyon yöntemi kullanılarak tahribatsız testler yapılmış ve son olarak TS EN 408 (2014) standardına göre 4-noktalı eğilme testleri gerçekleştirilmiştir. Bu test sonuçlarından elde edilen verilerle görsel ve makine mukavemet sınıfları belirlenmiştir. Tahribatsız testler sonucunda ortalama dinamik elastikiyet modülü 17838 MPa bulunmuştur. Mekanik testlerde ise ortalama eğilme direnci 96,6 MPa ve elastikiyet modülü 16647 MPa olarak tespit edilmiştir. Görsel mukavemet sınıflandırmasında, LS13 ve ret olmak üzere iki görsel sınıf belirlenmiştir. LS13 sınıfındakiler D50 mukavemet sınıfına atanırken, reddedilen tahtalar için bir mukavemet sınıfı karşılığı belirlenememiştir. D50 mukavemet sınıfını belirleyen özellik karakteristik yoğunluk değeri olmuştur. Makine mukavemet sınıflandırmasında, D60-D55-D50-Ret ideal makine ayarları yapılmış ve TS EN 14081-2 (2022) standardına göre doğruluğu onaylanmıştır. Makine mukavemet sınıflandırması, yüksek verim ve daha yüksek mukavemet sınıflarına ulaşılması nedeniyle görsel mukavemet sınıflandırmasından daha avantajlı bulunmuştur. Yapısal kullanım için yüksek potansiyele sahip bu türün, plantasyon ormancılığında alternatifler arasında değerlendirilmesi gerektiği düşünülmektedir.

Anahtar Kelimeler

cennet ağacı , görsel ve makine sınıflandırması , yapısal karakterizasyon

Strength grading of structural wood obtained from the tree of heaven (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle) according to European standards

Öz

Structural boards (163 pieces in total) of different sizes obtained from the wood of the tree of heaven (Ailanthus altissima (Mill.) Swingle), a fast-growing and invasive species, were first visually graded according to DIN 4074-5(2008) standards. Then, non-destructive tests were performed using the vibration method, and finally, 4-point bending tests were performed according to the TS EN 408(2014) standard. Visual and machine strength grades were determined with the data obtained from these test results. As a result of the non-destructive tests, the average dynamic modulus of elasticity was 17838 MPa. In the mechanical tests, the average bending strength was determined as 96.6 MPa, and the modulus of elasticity was 16647 MPa. In the visual strength grading, two visual classes were determined: LS13 and reject. While those in the LS13 grade were assigned to the D50 strength class, a strength class could not be determined for the rejected boards. The characteristic density was the feature that determined the D50 strength class. In the machine strength grading, ideal machine settings were determined as D60-D55-D50-Reject, and the accuracy was verified according to the TS EN 14081-2 (2022) standard. The machine strength grading was found to be more advantageous than the visual strength grading due to its higher efficiency and ability to reach higher strength grades. This species, which has high potential for structural use, should be evaluated for alternative uses in plantation forestry.

Anahtar Kelimeler

tree of heaven , visual and machine grading , structural characterization

Kaynakça

• Arriaga, F., Osuna-Sequera, C., Bobadilla, I., & Esteban, M., (2022). Prediction of the mechanical properties of timber members in existing structures using the dynamic modulus of elasticity and visual grading parameters, Construction and Building Materials, 322, article ID 126512. DOI: 10.1016/j.conbuildmat.2022.126512
• Asaro, C., Becker C., Creighton, J., (2009). Control and utilization of tree-of-heaven: a guide for Virginia landowners, Charlottesville, VA: Department of Forestry Publication No. P00144. 15 p.
• Brandner, R., & Schickhofer, G., (2010). Tree-of-Heaven (Ailanthus altissima): enormous and wide potential neglected by the western civilization, In proceedings of the world conference on timber engineering. Riva del Garda, Italy (pp. 1-7).
• Brunetti, M., Burato, P., Cremonini, C., Negro, F., Nocetti, M., & Zanuttini, R., (2016). Visual and machine grading of larch (Larix decidua Mill.) structural timber from the Italian Alps, Materials and Structures 49(7), 2681-2688, DOI:10.1617/s11527-015-0676-5 DIN 4074-5 (2008). Strength grading of wood - Part 5: Sawn hard wood, DIN. Berlin.
• Elbadawi M., Osman, Z., Paridah, T., Nasroun, T., & Kantiner, W., (2015). Mechanical and physical properties of particleboards made from Ailanthus wood and UF resin fortified by Acacias tannins blend, Journal of Materials and Environmental Science, 6 (4), 1016-1021.
• Gezer, E. D., Demirkır, C., & Özdemir, T. (2021). Türk ahşap konut örneği Nemlioğlu Konağı’nın mekanik direnç özelliklerinin tahribatsız test teknikleriyle incelenmesi. Mobilya Ve Ahşap Malzeme Araştırmaları Dergisi, 4(2), 138-144. DOI: 10.33725/mamad.1004967
• Kozuharova, E., Lebanova H., Getov I., Benbassat N., & Kochmarov V., (2014). Ailanthus altissima (Mill.) Swingle - a terrible invasive pest in Bulgaria or potential useful medicinal plant? Bothalia journal, 44(3), 213-230.
• Kowarik, I., & Saumel, I., (2007). Biological flora of Central Europe: Ailanthus altissima (Mill.) Swingle, Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 8: 207-237.
• Kurul, F., & As, N., (2024). Visual and machine strength gradings of scots and red pine structural timber pieces from Türkiye, BioResources, 19(3), 4135 – 4154, DOI: 10.15376/biores.19.3.4135-4154
• Kurul, F., Şişman, Ö. A., & Dündar, T., (2024). Mechanical characterization of visually graded boards from Turkish fir and black pine by nondestructive and destructive tests. Maderas. Ciencia y tecnología, 26. DOI: 10.22320/s0718221x/2024.17
• Moltini, G., Íñiguez-González, G., Cabrera, G., & Baño, V., (2022). Evaluation of yield improvements in machine vs. visual strength grading for softwood species. Forests, 13(12), article 2021. DOI: 10.3390/f13122021
• Negi, A., Shukla, K.S., & Mehta, N.S., (2000). Laminated Veneer Lumber (LVL) from Ailanthus excels, Journal of the Timber Development Association of India. Vol. 46 No. 3/4 pp. 28-30
• Nocetti, M., Brunetti, M., & Bacher, M., (2016). Efficiency of the machine grading of chestnut structural timber: Prediction of strength classes by dry and wet measurements, Materials and Structures, 49, 4439-4450. DOI: 10.1617/s11527-016-0799-3
• OGM (2020). T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Orman Genel Müdürlüğü [online].
• Panayotov, P., Kalmukov, K., & Panayotov, M., (2011). Biological and wood properties of Ailanthus altissima (Mill.) Swingle, Forestry Ideas 17: 122-130.
• Ravenshorst, G. J. P., & Van de Kuilen, J. W. G., (2016). A new approach for the derivation of settings for machine graded timber, Wood Material Science and Engineering, 11(2), 79-94. DOI: 10.1080/17480272.2014.950329
• Ridley-Ellis, D., Stapel, P., & Baño, V., (2016). Strength grading of sawn timber in Europe: an explanation for engineers and researchers, European Journal of Wood and Wood Products, 74, 291-306. DOI: 10.1007/s00107-016-1034-1
• Stapel, P., & Van de Kuilen, J.W.G., (2014). Efficiency of visual strength grading of timber with respect to origin, species, cross section, and grading rules: A critical evaluation of the common standards, Holzforschung, 68(2), 203-216. DOI: 10.1515/hf-2013-0042
• Szabolcs, K., & Varga, D., (2021). Physical and mechanical properties of wood from invasive tree species, Maderas. Ciencia y tecnología, 23. DOI: 10.4067/s0718-221x2021000100411
• TS EN 338 (2016). Yapı kerestesi – Mukavemet sınıfları. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 384:2016+A2 (2022). Yapı kerestesi – Mekanik özellikler ve yoğunluğun karakteristik değerlerinin tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 408:2010+A1 (2014). Ahşap Yapılar – Yapı kerestesi ve yapıştırılmış lamine kereste- Bazı fiziksel ve mekanik özelliklerinin tayini. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 1912 (2024). Yapı kerestesi – Mukavemet sınıfları – Ağaç türleri ve görsel sınıfların tasnifi. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 13183-1 (2002). Biçilmiş yapacak odun (kereste) parçasının rutubet muhtevası – Bölüm 1: Fırın kurusu yöntemiyle tayin. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 13183-2 (2002). Biçilmiş yapacak odun (kereste) parçasının rutubet muhtevası – Bölüm 2: Elektrikli direnç yöntemiyle tayin. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 14081-1-2016+A1 (2019). Ahşap yapılar – Dikdörtgen kesilmiş yapı kerestelerinin mukavemet sınıflandırması- Bölüm 1:Genel gereklilikler. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 14081-2-2018+A1 (2022). Ahşap yapılar - Mukavemet sınıflandırması yapılmış dikdörtgen enine kesitli yapısal kereste - Bölüm 2: Makine ile sınıflandırma; başlangıç tip deneyi için ilave gerekler. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 14081-3 (2022). Ahşap yapılar - Mukavemet sınıflandırması yapılmış dikdörtgen enine kesitli yapısal kereste - Bölüm 3: Makine ile sınıflandırma; Fabrikada imalat kontrolü için ilave gerekler. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.
• TS EN 14358 (2016). Yapı kerestesi – Ahşap yapılar - Karakteristik değerlerin ve kabul kriterlerinin hesaplanması. Türk Standartları Enstitüsü, Ankara, Türkiye.