На каждый день | Древесина

ДРЕВЕСИНА ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Древесина представляет собой природный материал высокомолекулярного состава. Основным веществом ее является целлюлоза, образующая утолщенные вторичные слои стенок механических волокон. Физико-механические свойства древесины обусловлены главным образом свойствами природной целлюлозы, а также микро и макроструктурой древесины, что в целом определяет неоднородность и  анизотропность этого  материала.

Неоднородность древесины проявляется в различии строения и свойств годичных слоев, образующихся в процессе роста дерева в зависимости от условий внешней среды. Вследствие анизотропности строения древесины, отклонение волокон от строгой параллельности оси ствола (косослой) вызывает снижение прочности крупных элементов по сравнению с малыми образцами чистой (без пороков) древесины. Особенно сильно влияние местного отклонения волокон около сучков, которым и обусловливается снижение прочности конструктивных элементов. Для обеспечения прочности необходима дополнительная отбраковка материала в соответствии с качественными категориями рабочих элементов конструкций по СНиП.

При работе в конструкциях древесина подвергается растяжению, сжатию и скалыванию вдоль и поперек волокон, смятию вдоль (в торец) и поперек волокон, смятию на части поверхности элемента. В тонких оболочках и пластинках учитывается двухосное напряженное состояние.

Система анизотропии древесины (для условно мгновенных деформаций при быстро прилагаемых небольших напряжениях) соответствует ортотропному телу с тремя осями анизотропии по главным структурным направлениям - вдоль и поперек волокон в тангенциальном и радиальном направлениях. Ввиду малого различия между упругими характеристиками по двум последним направлениям, может быть принята трасверсальная анизотропия древесины с главной осью вдоль волокон.

Поведение древесины при механических воздействиях характеризуется довольно высоким модулем условно мгновенной деформации порядка 1·10⁵ кГ/см² (вдоль волокон), равновесным модулем эластической деформации, соответствующим деформации упругого последействия при выдерживании образца под постоянной нагрузкой до затухания деформации, порядка 5·10⁵ кГ/см² и небольшой задержанной остаточной деформацией (МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДРЕВЕСИНЫ), восстанавливаемой набуханием. По сравнению с древесиной длительный модуль упругости древесностружечной плиты весьма мал - всего 4·10³-5·10⁵ кГ/см² (при изгибе).

Коэффициент поглощения энергии колебаний древесины ψ=0,07÷0,12; он не зависит от скорости деформации и числа циклов (до предела выносливости); при расчетах конструкций принимают ψ=0,30÷0,35.

Механические показатели древесины изменяются с плотностью (прямая линейная связь) и снижаются с повышением влажности (до гигроскопической точки ≈ 30%) и температуры; стандартные показатели приводятся к влажности 15% и температуре +20°С. Влажностные деформации хвойной древесины составляют 7- 8% в тангенциальном, 3,5-4% в радиальном и менее 1 % в продольном направлениях (при изменении влажности от 0 до 30%). Древесные материалы, изготовляемые с подпрессовкой, дают при увлажнении увеличенное разбухание, например древесностружечные плиты до 16-22% (по толщине). Температурные деформации древесины имеют порядок (3,5÷5)10^-5 поперек волокон и 4·10^-6 вдоль волокон на 1°С. Коэффициент теплопроводности воздушно-сухой древесины принимают λ=0,15 ккал/м·ч·град.

Древесина - диэлектрик, обладает электроизолирующими свойствами и немагнитна. Химический состав древесины обусловливает ее долговечность в атмосфере ряда цехов с химически агрессивной средой. В необходимых случаях древесину защищают в конструкциях от гниения и возгорания.

Основными преимуществами деревянных конструкций является малый вес и удобство транспортирования, экономия металла, увеличенные сроки службы в условиях химически агрессивной среды и высокая сейсмостойкость. Склеивание современными водостойкими синтетическими клеями позволяет получать необходимые размеры и формы поперечных сечений элементов требуемой длины, использовать короткомерный пиломатериал со стыкованием по длине на зубчатом соединении, выгодно располагая его в поперечном сечении элементов. С применением современных деревянных клееных конструкций в последнее время осуществлены арочные покрытия пролетом 100 м, купольные покрытия диаметром 62 м. Основными областями эффективного применения деревянных клееных конструкций являются покрытия производственных, сельскохозяйственных, общественных, учебных, спортивных зданий, промышленных зданий и сооружений с химически агрессивной средой, строительство автодорожных мостов, морских сооружений, градирен, шахтных сооружений, строительство на Крайнем Севере, в необжитых и лесоизбыточных районах строительство в сейсмических районах.

обсудить на форуме

объявления: стройка и ремонт

Поделитесь ссылкой в социальных сетях