Soortelijk gewicht hout berekenen
Over de berekening van soortelijk gewicht van hout
Met deze calculator kun je het soortelijk gewicht van hout berekenen en het volume en de massa van boomstammen, planken en balken bepalen uit de afmetingen, houtsoort, dichtheid en het aantal stuks. De berekening helpt bij het inschatten van het houtgewicht voor vervoer, opslag en leveringen. Als het volume al bekend is, kan de massa direct uit de dichtheid worden berekend.
Richtwaarden en aanbevelingen
Het houtvolume berekenen
Planken en balken. Het volume van één stuk is de lengte vermenigvuldigd met de breedte en dikte. De lengte wordt ingevoerd in meters, de breedte en dikte in millimeters. Voor het volume in m3 worden de doorsnedeafmetingen door 1000 gedeeld om ze naar meters om te rekenen.
V1 = (b / 1000) × (h / 1000) × L
Hier is V1 het volume van één stuk in m3, b de breedte in mm, h de dikte in mm en L de lengte in m. Er wordt uitgegaan van een rechthoekige doorsnede met constante afmetingen over de gehele lengte.
Boomstam met middendiameter. Als de diameter halverwege de stam bekend is, wordt het volume met de cilinderformule berekend. De diameter wordt omgerekend van centimeters naar meters.
V1 = π × deff2 × L / 4
Hier is deff de berekende diameter in meters, L de stamlengte in meters en π ≈ 3,14159. Deze methode veronderstelt een constante doorsnede over de hele stamlengte.
Boomstam met twee einddiameters. Als de diameters aan de uiteinden verschillen, wordt de stam voorgesteld als een afgeknotte ronde kegel. De formule houdt rekening met een geleidelijke lineaire verandering van de diameter tussen de uiteinden.
V1 = π × L × (d12 + d1 × d2 + d22) / 12
Hier zijn d1 en d2 de berekende einddiameters in meters. Deze methode houdt rekening met de tapsheid van de stam en verschilt van een cilinderberekening op basis van het rekenkundig gemiddelde van beide diameters.
Correctie voor schors. Als de diameters inclusief schors zijn gemeten, kan de schorsdikte worden afgetrokken voordat het volume hout zonder schors wordt bepaald. De dikte wordt aan beide zijden van de diameter afgetrokken.
deff = (d - 2 × t) / 100
Hier is d de gemeten diameter in cm en t de schorsdikte aan één zijde in cm. Bij een diameter van 30 cm en een schorsdikte van 1 cm is de berekende diameter bijvoorbeeld 28 cm. Bij twee einddiameters wordt de correctie op beide uiteinden toegepast. Zonder schorscorrectie worden de oorspronkelijke gemeten diameters gebruikt.
Dichtheid en massaberekening
Houtdichtheid. Voor de geselecteerde houtsoort wordt een richtwaarde in kg/m3 gebruikt. Bijvoorbeeld 510 kg/m3 voor grenen, 450 kg/m3 voor vuren en 700 kg/m3 voor eiken. Dit zijn benaderde gemiddelde waarden voor luchtdroog hout met ongeveer 12% vochtgehalte, geen vaste eigenschappen van elk afzonderlijk stuk.
Invloed van vocht. Bij een hoger vochtgehalte neemt de houtmassa doorgaans toe. Voor vers gekapt of vochtiger hout moet een dichtheid worden gebruikt die overeenkomt met de werkelijke toestand. Er wordt geen automatische vochtcorrectiefactor toegepast, omdat de dichtheidsverandering afhangt van houtsoort, begintoestand en vochtgehalte.
Massa van één stuk. Het berekende geometrische volume wordt vermenigvuldigd met de gekozen houtdichtheid.
m1 = V1 × ρ
Hier is m1 de massa van één stuk in kg, V1 het volume in m3 en ρ de dichtheid in kg/m3. Als het totale volume bekend is, wordt dezelfde formule rechtstreeks op dat volume toegepast.
Totaal volume en totale massa. Bij identieke stukken worden het volume en de massa per stuk vermenigvuldigd met het aantal N.
Vtotal = V1 × N
mtotal = m1 × N
N moet een positief geheel getal zijn. Alle stukken in de partij worden verondersteld dezelfde afmetingen en dichtheid te hebben. Tussenberekeningen worden niet afgerond, alleen de weergegeven uitkomsten.
Massa per strekkende meter. Voor planken en balken wordt ook de massa van een lengte van 1 m berekend. Deze hangt alleen af van de doorsnedeafmetingen en de materiaaldichtheid.
mm = (b × h × ρ) / 1000000
Hier is mm de massa per strekkende meter in kg/m, b en h de doorsnedeafmetingen in mm en ρ de dichtheid in kg/m3. Een grenen balk van 100 × 150 mm met een dichtheid van 510 kg/m3 heeft bijvoorbeeld een berekende massa van 7,65 kg/m.
Europese normen en nauwkeurigheid van invoergegevens
Voor de beoordeling van constructiehout worden de Europese normen EN 338 „Hout voor constructieve toepassingen - Sterkteklassen” en EN 384 „Hout voor constructieve toepassingen - Bepaling van karakteristieke waarden van mechanische eigenschappen en dichtheid” gebruikt. EN 338 geeft gemiddelde en karakteristieke dichtheidswaarden voor sterkteklassen. De calculator gebruikt benaderde dichtheden per houtsoort, die niet gelijkgesteld mogen worden aan de karakteristieke dichtheid van een specifieke sterkteklasse.
De Europese norm EN 13183-1 „Vochtgehalte van gezaagd hout - Deel 1: Bepaling door middel van drogen in een oven” beschrijft hoe het vochtgehalte wordt bepaald uit het verschil in massa vóór en na het drogen. Het vochtgehalte wordt uitgedrukt als percentage van de massa van volledig ovendroog hout. Dit is belangrijk bij het gebruik van referentiedichtheden en het vergelijken van droog en vochtig hout.
Nauwkeurigheid van het resultaat. De berekening is gebaseerd op de opgegeven dichtheid en een geïdealiseerde geometrie. De werkelijke massa wordt beïnvloed door variaties in hout, vocht, maatafwijkingen en de vorm van stammen. Gebruik voor een betere schatting gemeten afmetingen en een dichtheid die past bij de werkelijke toestand van het materiaal.
Veelgestelde vragen
Hoeveel weegt 1 m3 grenen, vuren of eikenhout?
Bij de gebruikte richtdichtheden weegt 1 m3 grenen ongeveer 510 kg, vuren 450 kg en eiken 700 kg. Dit zijn benaderingen voor hout met circa 12% vochtgehalte. Het werkelijke gewicht per kubieke meter kan aanzienlijk verschillen door vocht en de dichtheid van het afzonderlijke stuk.
Waarom kunnen gelijke volumes hout verschillend wegen?
Het houtgewicht hangt niet alleen af van het volume, maar ook van de dichtheid, die tussen houtsoorten en afzonderlijke stukken varieert. Vochtig hout bevat bovendien de extra massa van water. Daardoor kunnen vers gekapt en gedroogd hout bij hetzelfde volume sterk in massa verschillen.
Hoe belangrijk is het verschil tussen de diameters aan beide uiteinden van een stam?
Hoe sterker een stam taps toeloopt, hoe groter het verschil tussen de berekening met de gemiddelde diameter en de formule voor een afgeknotte kegel. Een stam van 4 m met einddiameters van 20 en 40 cm heeft volgens de formule voor een afgeknotte kegel bijvoorbeeld een volume van ongeveer 0,2932 m3, tegenover 0,2827 m3 bij een gemiddelde diameter van 30 cm. Het verschil is ongeveer 3,7%.
Hoe wordt schors meegenomen bij het berekenen van het stamgewicht?
Voor de massa van hout zonder schors wordt de schorsdikte aan beide zijden van iedere gemeten diameter afgetrokken. Bij een schorsdikte van 1,5 cm wordt de diameter bijvoorbeeld 3 cm kleiner. Als de diameters al zonder schors zijn gemeten, is geen extra correctie nodig.
Hoe bereken je het totale gewicht van een partij planken of balken?
Eerst wordt het volume van één stuk berekend uit lengte, breedte en dikte en vervolgens vermenigvuldigd met de houtdichtheid. De verkregen massa wordt vermenigvuldigd met het aantal identieke stukken. Vijf grenen planken van 50 × 200 mm en 4 m lang, bij een dichtheid van 510 kg/m3, hebben bijvoorbeeld een totaal volume van 0,2 m3 en een berekende massa van 102 kg.