Studien über Wachstumsspannungen des Holzes—Zweite Mitteilung Die Spannungen in Faserrichtung

Zusammenfassung

Mit der begründeten Annahme, daß das zuwachsende Holz mit einer konstanten Längszugspannung entsteht und darin die alleinige Ursache der Längswachstumsspannungen liegt, wurde eine Spannungsverteilung über dem Stammquerschnitt abgeleitet, die mit den Großzahlmessungen von M. R. Jacobs ausgezeichnet übereinstimmt. Die Zugspannung des Stammumfanges fällt zum Mark hin anfangs langsam, weiter innen rascher ab und geht am Stammzentrum in sehr hohe Druckspannungen über. Ablängschmitte stören den Längsspannungszustand, die Längskräfte wirken an den Hirnenden nur noch einseitig und zichen das Hirnholz am Stammumfang von der Schnittstelle weg, während sie am Mark die Hirnwände zur Schnittstelle hindrängen bis die Scherkräfte zwischen kambium-und markseitigen Teilen den Längskräften das Gleichgewicht halten. Unmittelbar an der Ablängstelle können die Scherkrätte die Längsentspannung kaum, in größerer Entternung ganz verhindern. An einer im Stamm gedachten Längslatte verursacht die entgegengesetzte Längsent spannung der kambium- und markseitigen Flanke eine Aufbiegungsneigung des Lattenendes am Ablängschnitt, welche die schon im Baum vorhandenen Querzugspannungen des Kernes verstärkt, so daß radiale und tangentiale Hirnrisse entstehen können. Die Aufbiegungsneigung der gedachten Latte reicht in Längsrichtung nur so weit wie die Längsentspannung; am Ende dieser Zone stützt sich die Latte gewissermaßen ab und drückt radial gegen das Mark, so daß der Stammdurchmesser an dieser Stelle beim Ablängschnitt kleiner wird und die Hirnrisse nur selten darüber hinausgehen. Diese ursächlichen Zusammenhänge sind für das Beurteilen und Auffinden von Maßnahmen gegen die Hirnrißbildung sehr nützlich.

Summary

On the assumption that growing cells of stems develop a constant tension stress along the grain, a theoretical stress state of wooden stems is derived. This agrees excellently with calculations based on measurements of M. R. Jacobs. Tension stresses at the stem surface decline towards the pith and change into compression stresses at a point approximately 0,6 of the distance from the pith to the surface. These stresses attain very high values near the pith. In crosscutting logs, longitudinal stresses are released near the end surface, causing a bending towards the sap and inducing transverse stresses at the log end. In the center of the end surface these secondary transverse stresses may increase the total transverse tension stresses of the tree to critical values, causing cracks and checks. By taking into consideration the mechanism which induces these transverse stresses, old and new methods to avoid end cracks can be developed and evaluated.