конструкційні деревина і пластмаси

Пиломатеріали мають стандартні довжини від 1 до 6,5 м із градацією розмірів через кожні 0,25 м. Їх розділяють на дошки, бруски і бруси. Для несучих конструкцій дошки мають ширину від 60 до 250 мм, а товщину від 11 до 100 мм; бруски — ширину від 100 до 175 мм, а товщину від 50 до 100 мм, бруси - товщину і ширину  від 125 до 250 мм.

 

Якість лісоматеріалів визначається в основному ступенем однорідності будови деревини, яка залежить від розмірів і кількісті ділянок, де однорідність її будови порушена і міцність знижена -  вад деревини. Оновними неприпустимими вадами деревини є гнилизна, червоточина і тріщини в зонах сколювання . Найбільш розповсюдженими і неминучими вадами деревини є: сучки — зарослі залишки колишніх гілок дерева; косошарість нахил волокон щодо осі елемента.

 

Рис.1.3. Сорти пиломатеріалів по якості деревини : а,б,в – 1,2, і 3-й сорт; 1– сучки; 2– нахил волокон.

До вад відносяться також м'яка серцевина, сучки й інші менш розповсюджені порушення однорідності будови деревини.

Якість конструкційних лісоматеріалів визначається сортами (1, 2 і 3). Вимоги до деревини кожного сорту містяться в ДСТУ.

Основними факторами, що визначають сорт і відповідно міцність деревини, є величина і розташування сучків і нахилу волокон в елементі. У найбільш міцній деревині 1-го сорту допускаються сучки загальним діаметром на довжині 20 см, не більш чверті ширини дошки — d < 1/4 b і нахил волокон не більш 7 %.

У деревині середньої міцності 2-го сорту допускається відносно більша загальна ширина сучків  d<l/з b і нахил волокон не більше 10% до осі. У найменш міцній деревині  3-го сорту допускаються сучки ще більшої ширини —d<1/2b  і нахил волокон не більшt 12 % (рис. 1.3).

Крім  того,  у  конструкційній  деревині  річні  шари повинні бути не ширше 5 мм, і пізня, найбільш міцна деревина повинна складати не менше 1/5 їхньої ширини. У дошках, що працюють на згин не допускається м'яка серцевина. У зонах з'єднань не допускаються тріщини.

Деревину 1-го сорту, найбільш міцну, рекомендується застосовувати для виготовлення відповідальних елементів конструкцій, що працюють на розтяг і розтягнуті зони високих клеєдерев’янных балок, деревину середньої міцності 2-го сорту — для інших елементів несучих будівельних конструкцій, найменш міцну деревину 3-го сорту — у малонапружених настилах і обшивках.

 

Густина деревини залежить від об”єму пор і наявності в них вологи. Стандартна густина деревини визначається при її  вологості 12 %. Вона різна в межах однієї породи й одного стовбура.

Свіжозрублена деревина сосни і ялини має густину 850 кг/ м3. Розрахункова густина цієї деревини в  конструкціях, експлуатованих у приміщеннях з нормальною вологістю повітря - 500 кг/м3, у приміщеннях з вологістю повітря більш 75 % і на відкритому повітрі — 600 кг/м3.

Міцність деревини в значній мірі залежить від напрямку дії зусиль відноснно напрямку волокон.  Середня межа міцності деревини сосни без вад вздовж волокон складає: при розтягу 100 Мпа; при згині — 75 Мпа; при стиску — 40 МПа.

При дії зусиль поперек волокон міцність деревини при розтягу, стиску і сколюванні не  перевищує 6,5 МПа. Неоднорідність будови, наявність вад значно (приблизно на 30%) знижують міцність деревини при стиску і згині й особливо (приблизно на 70 %) при розтягу.

Тривалість дії навантаження істотно впливає на міцність деревини. При довготривалому навантаженню її міцність, характеризується межею тривалого опору і складає тільки 0,5 від межі міцності при стандартному короткочасному навантаженні. Найбільшу міцність, у 1,5 рази, яка перевищуює короткочасну, деревина має при найкоротших ударних і вибухових навантаженнях..

Жорсткість деревини відносно невелика через її трубчато-волокнисту будову. Жорсткість — ступінь деформативності деревини під дією навантажень — суттєво залежить від напрямку дії цих навантажень відносно волокон, їх тривалості і вологості деревини. Деформації деревини бувають пружні (від короткочасних навантажень), еластичні і залишкові (від тривалих навантажень). Пружні деформації зникають незабаром після розвантаження, еластичні теж зникають через деякий період часу, а залишкові залишаються назавжди.

Жорсткість деревини визначається модулем пружності Е. Його величина в хвойних порід вздовж волокон досягає 15000 МПа. Модуль пружності реальної деревини будь-якої породи в 1,5 рази нижче і приймається для конструкцій, експлуатованих у нормальних температурно-вологісних умовах, рівним 104 МПа. Жорсткість деревини при дії навантажень поперек і під кутом до волокон у 50 разів нижча.

Вологість деревини значно впливає на її властивості. Вологість деревини W - це процентний вміст вільної води в порожнинах і гігроскопічної води в порах деревини.

 

де G1 - масса вологого зразка;

    G2 - маса зразка після висушування його до постійної маси.

 Найбільшу вологість (до 200%), має сплавна деревина. Вологість до 100 % має свіжозрублена деревина. У