Древесина

Древесина имеет трубчато-волокнистое строение, что делает ее плохим проводником тепла. Чем больше плотность и влажность древесины, тем больше ее теплопроводность. Древесина является химически более стойким материалом, чем металл и железобетон. Деревянные конструкции в условиях постоянного или периодического длительного нагрева допускается применять, если температура окружающего воздуха не превышает 50°С.

При длительном действии постоянной нагрузки деформации во времени значительно увеличиваются (ползучесть). При быстром действии нагрузок древесина сохраняет упругость. Под действием постоянных нагрузок в древесине в течение короткого времени появляются упругие деформации, а с течением времени развиваются эластические и остаточные деформации.

Для определения предела прочности древесины используются стандартные образцы, испытываемые на растяжение, сжатие, поперечный изгиб, смятие и скалывание как вдоль, так и поперек волокон.

Длительное сопротивление является показателем длительной прочности древесины в отличие от предела прочности, определяемого быстрыми испытаниями стандартных образцов (рис. В.1[1], В.2). Переход от предела прочности к длительному сопротивлению осуществляется умножением предела прочности на коэффициент длительности сопротивления, который принимается в пределах 0,5-0,6.

При растяжении поперек волокон предел прочности в 12–17 раз меньше, чем при растяжении вдоль волокон. Испытания образцов на сжатие вдоль волокон (см. рис. В.1) дают значения предела прочности в 2–2,5 раза меньшие, чем при испытании на растяжение. Однако на практике древесину редко применяют для работы на растяжение вдоль волокон в связи с трудностями закрепления концов детали.

При поперечном изгибе значения предела прочности (в среднем 75 МПа) занимают промежуточное положение между прочностью на сжатие и растяжение. Модуль упругости Е примерно такой же, как при сжатии и растяжении. Опыты и теоретические исследования показывают, что условный предел прочности при изгибе зависит от формы поперечного сечения.

При повышении влажности древесины ее прочность уменьшается, деформативность увеличивается, модуль упругости снижается.

Одним из основных технологических свойств древесины является способность удерживать металлические крепления: гвозди, шурупы, костыли и т.д. Когда гвоздь входит в древесину перпендикулярно волокнам, волокна отчасти перерезаются, отчасти изгибаются, оказывая при этом на боковую поверхность гвоздя давление, которое вызывает трение, удерживающее гвоздь. Способность удерживать гвозди и шурупы зависит от породы, плотности и влажности древесины. С повышением плотности сопротивление древесины выдергиванию гвоздя или шурупа увеличивается.

Усушкой называют уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка не происходит при испарении свободной и начинается только при удалении гигроскопической воды. Усушка древесины в различных направлениях неодинакова. Вдоль волокон она составляет 0,1–0,3%, в радиальном направлении – 3–6% и в тангенциальном – 7–12%. Объемная усушка, выражаемая коэффициентом объемной усушки, составляет 0,2–0,75%. Усушка приводит к появлению щелей между деревянными элементами, образованию трещин. Набуханием называют способность древесины увеличивать свои размеры при поглощении воды. Набухание древесины вдоль волокон составляет 0,1–0,8%, в радиальном направлении – 3–5%.

Перечисленные физико-механические свойства древесины не исчерпывают всего разнообразия других ее свойств и параметров, которые необходимо знать при производстве деревянных изделий и их применении в строительстве.

Клееные деревянные конструкции – это совокупность деревянных деталей определенных параметров и взаиморасположения, соединенных клеевой прослойкой, предназначенная для выполнения несущих, ограждающих и декоративных функций в строительных изделиях и конструкциях. Высокая химическая стойкость клееных деревянных конструкций делает их незаменимыми в сооружениях с химически агрессивной средой. Долговечность деревянных конструкций па порядок выше металлоконструкций, например в терминалах для хранения калийных солей или минеральных удобрений. Срок службы стальных конструкций в подобных сооружениях нс превышает 5–7 лет, деревянных – более 60 лет. Известный недостаток древесины – загниваемость – можно легко свести к минимуму или вообще исключить путем правильного проектирования клееных деревянных конструкций с использованием конструктивных мер в комплексе с химзащитой. При условии эксплуатации клееных конструкций при влажности воздуха ниже 75% достаточно применять только защитные влагостойкие покрытия. Особое внимание следует обращать на влагозащитную обработку торцов конструкций и элементов, соприкасающихся с грунтом, каменной кладкой и металлическими деталями.

  • [1] Здесь и далее ссылки на рисунки с обозначением В соответствуют рисункам, расположенным на цветной вклейке.
 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >