ДЕРЕВЯННЫЕ И ПЛАСТМАССОВЫЕ КОНСТРУКЦИИ

ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЯХ

Дерево — конструкционный строительный материал

К основным достоинствам древесины относятся: малый вес и высокая удельная прочность. Плотность сухой древесины 550 кг/м3, что в 14 раз меньше чем у стали, в 4,5 раза — бетона. Отношение плотности материала к его расчетному сопротивлению у клееной древесины равно 3,66 х Ю"4 (для углеродной стали 3,7 х Ю-4, для бетона (22,5 н- 18,5) х х 10_3). Это позволяет обходиться без тяжелых грузоподъемных механизмов и возводить деревянные конструкции пролетом 100 м и более. Древесина легко обрабатывается, что облегчает и упрощает изготовление конструкций из нее.

Древесина достаточно просто и надежно склеивается водостойкими синтетическими клеями и другими видами соединений. Благодаря этому возможно изготовление деревянных и клеедеревянных конструкций больших сечений и пролетов. Древесина обладает высокой стойкостью и долговечностью при эксплуатации в слабых химически агрессивных средах, повышенной огнестойкостью в условиях пожара. Древесине присущи следующие недостатки.

При длительной эксплуатации во влажной среде она разрушается в результате гниения. Древесина является сгораемым материалом. В условиях эксплуатации возможно воспламенение древесины как от открытого огня (пламени или искры), так и случайного теплового источника с температурой нагрева 300—350 °С при кратковременном воздействии (3—5 мин), а при длительном — 160— 170°С. В связи с этим применяются различные химические и конструктивные мероприятия по защите деревянных конструкций, что удорожает их использование.

Существенным недостатком древесины является неоднородность строения, которая возникает в процессе как роста дерева, так и хранения лесоматериалов, сушки, обработки и эксплуатации ее. Степень однородности древесины определяется количеством и размером пороков.

Основными пороками древесины являются гниль, червоточина, сучки. Наклон волокон относительно оси элемента, называемый косослоем, является распространенным и допускаемым с ограничением пороком. Неоднородность строения, наличие пороков снижает прочность древесины при сжатии и изгибе до 30%, а при растяжении до 70%.

Древесина является анизотропным материалом. Механические свойства древесины различны в разных направлениях. При действии усилий вдоль волокон древесина имеет наибольшую прочность. При действии усилий поперек волокон они легко сжимаются или расслаиваются, поэтому прочность при растяжении, сжатии и изгибе поперек волокон в 10—15 раз ниже прочности вдоль волокон.

Длительность действия нагрузки существенно влияет на прочность древесины. Длительное сопротивление древесины составляет только 50% от предела кратковременной прочности.

Влажность древесины оказывает значительное влияние на ее свойства. Свежесрубленная древесина имеет влажность 100%. В процессе естественной или искусственной сушки влажность древесины снижается до 10—40%. Изменение влажности в пределах 30% вызывает усушку или разбухание элемента. Неравномерность усушки и, в частности, разница величины радиальной и тангенциальной усушки приводят к возникновению значительных остаточных напряжений растяжения в наружных и сжатия во внутренних частях элемента поперек волокон, и в результате происходит коробление и растрескивание древесины. Изменение влажности от 0 до 30% существенно влияет на прочность и жесткость древесины. При повышении температуры древесины ее прочность и модуль упругости снижаются, а хрупкость увеличивается.

Негативное влияние влажности, температуры и длительного действия нагрузок на физико-механические свойства древесины учитывается в расчетах соответствующими коэффициентами.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >