Свойства древесины учитываемые в строительстве

Дефекты значительно влияют на главное свойство древесины ценное в строительстве, такое как ее прочность. Во время роста дерева и на его пути к строительству в нем образуются участки, где правильность строения или монолитность древесины нарушается. Они называются пороками древесины.

Свойства древесины учитываемые в строительстве

Основные пороки сучки, которые прорезают волокна древесины поперек. Серьезный порок косослой, когда древесные волокна на небольшой угол отклоняются от оси элемента. К числу пороков относятся трещины в древесине. Главнейшим пороком, недопустимым в древесине, является гниль.

Лесоматериалы, получаемые строительством, делятся по качеству на сорта от первого до пятого. Но такая сортировка не учитывает особенностей работы древесины под нагрузкой, так как указывает лишь на число, а не на размеры сучков.

Независимо от основных свойств древесина делится по качеству на три категории, зависящие в основном от насыщения сучками - относительного размера всех сучков на ограниченном участке длины.

Древесина I категории может использоваться во всех, без исключения, элементах деревянных конструкций, но нужно ее применять только в самых ответственных стержнях, работающих на растяжение. Сучки в ней на длине 20 см не должны занимать больше 1/4 ширины сечения.

Древесина II категории, сучки в которой не превышают 1/3 ширины сечения, может применяться во всех элементах конструкций, за исключением растянутых, с напряжением более 70% расчетного.

В древесине III категории допускаются самые большие сучки, размером до 1/2 ширины сечения. Она может применяться во второстепенных элементах конструкции: настилах, обшивках и т. д.

Свойство древесины - плотность

Свойства древесины полностью определяются ее пористоволокнистым строением. Наиболее распространенная воздушно-сухая древесина сосны имеет объемный вес y=500 кг/м3 и коэффициент теплопроводности поперек волокон л=0,12 ккал/ч*м3*град. Коэффициент линейного температурного расширения вдоль волокон - не более 0,000005.

Свойство древесины - прочность

Свойства древесины учитываемые в строительстве

Прочность древесины резко различается в зависимости от того, как к ней прикладывается нагрузка. Прочнее всего древесина вдоль волокон. Ценные свойства древесины - наибольшие силы она выдерживает, когда они направлены параллельно волокнам, например до 1000 кГ/см2 при растяжении. Поперек волокон древесина примерно в 10 раз слабее, так как силы, приложенные перпендикулярно волокнам, легко сминают стенки волокнистых трубок или отделяют одну от другой.

Свойства древесины - жесткость

Жесткость древесины - насколько она удлиняется или укорачивается под нагрузкой вдоль волокон - определяется модулем упругости. В среднем для сосны он равен Е=100000 кГ/см2, что примерно в 20 раз меньше, чем у стали.

Свойства древесины - влажность

Влажность древесины имеет очень большое значение для деревянных конструкций. Она определяется процентным содержанием воды в древесине по весу. Она вычисляется в лаборатории после сушки небольших образцов в сушильном шкафу. В свежесрубленном древесном стволе вода заполняет все полости клеток и пропитывает их стенки. Влажность ее более 100%, и делать из такой древесины конструкции постоянного назначения нельзя.

При хранении на складах вода из древесины постепенно испаряется и влажность ее уменьшается. Одновременно возрастают и ее прочность и жесткость, но меняются размеры. При высыхании древесина сжимается, усыхает поперек волокон на величину до 7%. Вдоль волокон величина усушки ничтожна - до 0,1%. В результате разной величины усушки в центральном и в кольцевых направлениях бревна и брусья прорезаются трещинами, а доски коробятся.

Свойства древесины учитываемые в строительстве

Когда влажность в древесине снижается до 40%, из нее разрешается изготовлять некоторые конструкции, не защищенные от намокания и не страдающие при ее дальнейшей усушке, например стойки. Из древесины, высушенной до 25% влажности, делаются все виды деревянных конструкции, за исключением клееных. Они обычно высыхают во время эксплуатации.

Воздушно-сухая древесина имеет влажность до 15% и получается в результате ее естественной или искусственной сушки. Благодаря своим свойствам такая древесина применяется для изготовления всех видов деревянных конструкций и строительных изделий, в том числе и клееных конструкций. Размеры ее при дальнейшем высыхании уже почти не меняются. Увеличение влажности в древесине в сыром помещении, под дождем и в воде приводит к ее разбуханию и увеличению размеров, особенно в поперечном направлении.

В естественных условиях на складах древесина сохнет очень медленно. Толстые доски, брусья и бревна сохнут много месяцев и даже лет. Поэтому на деревообрабатывающих заводах древесину сушат искусственно. В сушильных камерах, обогреваемых паром, при температуре до 90°С доски и бруски высыхают за двое-трое суток и при этом мало коробятся и трескаются.

Брусья и бревна сушат при повышенной до 130°С температуре в ваннах с горячими маслянистыми жидкостями или в герметически закрытых стальных цилиндрах-автоклавах при повышенном давлении, а также электрическими токами высокой частоты. При этом свойства древесины меняются за считанные часы, при высыхании в них появляются лишь незначительные трещины.


Новые материалы:
Предыдущие материалы:

 

Вы можете добавить комментарий:


Поиск по сайту:
Чаще всего читают статьи:
Полезная информация:
Популярные статьи: