Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

публикувано на http://www.allbest.ru/

публикувано на http://www.allbest.ru/

Дървото като строителен материал

Страната ни е на първо място в света по броя на горските площи, които заемат почти половината от територията на Русия - приблизително 12,3 милиона km 2. Основната част от горите на Русия, около 3/4, се намират в районите на Сибир, Далечния изток и в северните райони на европейската част на страната. Преобладаващите видове са иглолистни: 37% от горите са лиственица, 19% - бор, 20% - смърч и ела, 8% - кедър. Широколистните дървета заемат около половината от площта на нашите гори. Най-често срещаният вид е брезата, заемаща около 1/6 цялата зонагори

Запасите от дървесина в нашите гори възлизат на около 80 милиарда m3. Годишно се добиват около 280 млн. м3. индустриална дървесина, т.е. подходящи за производство на конструкции и изделия. Това количество обаче не изчерпва естествения годишен прираст на дървесина в отдалечените райони на Сибир и Далечния изток.

Добитият дървен материал под формата на секции от стволове със стандартна дължина се доставя по шосе, железопътен транспорт и с воден транспортили чрез рафтинг по реки и езера до дървопреработвателни предприятия. Там се използва за производство на нарязани материали, шперплат, дървени плоскости, конструкции и строителни части. При дърводобива и преработката на дървесина се генерира голямо количество отпадъци, чието ефективно използване е от голямо национално икономическо значение. Производството на изолационни плочи и плочи от дървесни частици от дървесни отпадъци, които се използват широко в строителството, позволява спестяване на голямо количество индустриална дървесина.

Иглолистната дървесина се използва за направата на основните елементи на дървени конструкции и строителни части. Прави високи стволове иглолистни дърветас малък брой възли правят възможно получаването на прав дървен материал с ограничено количествопороци. Иглолистната дървесина съдържа смоли, което я прави по-устойчива на влага и гниене от широколистната дървесина.

Повечето видове твърда дървесина са по-малко прави, имат повече възли и са по-податливи на гниене от иглолистната дървесина. Почти никога не се използва за производството на основни дървени елементи строителни конструкции.

Дъбовата дървесина се откроява сред твърдите дървесини с повишената си здравина и устойчивост на гниене. Въпреки това, поради недостига и високата цена, той се използва само за малки свързващи части.

Брезата също принадлежи към твърдите широколистни видове. Използва се предимно за производство на строителен шперплат. Нуждае се от защита от гниене.

Предимства и недостатъци на дървото като строителен материал.

Дърво, като другите Строителни материали, има своите предимства и недостатъци.

Предимства:

Наличие на широка, постоянно възобновяема суровинна база;

Сравнително ниска плътност;

Висока специфична якост - съотношението на якостта на опън по дължината на влакната към плътността: 100/500 = 0,2 (приблизително равно на стоманата);

Устойчивост на солна агресия и други химически агресивни среди;

Биологична съвместимост с хора и животни - дървените сгради имат най-добър микроклимат;

Високи естетически и акустични свойства - най-добрите концертни зали в страната са облицовани с дърво;

Нисък коефициент на топлопроводимост през влакната - стена от дървен материал с ширина 200 mm е еквивалентна по топлопроводимост на тухлена стена с ширина 640 mm;

Нисък коефициент на линейно разширение по влакната - в дървени сгради не е необходимо да се монтират компенсатори и подвижни опори;

По-малко трудоемка обработка, възможност за създаване на огънати залепени конструкции.

недостатъци:

Анизотропия на структурата на дървесината;

Чувствителност към гниене и увреждане от бръмбари, пробиващи дърво;

Горимост при пожар;

Промени във физико-механичните характеристики под въздействието на различни фактори (влага, температура);

Свиване, подуване, изкривяване и напукване под въздействието на атмосферните влияния;

Наличие на дефекти (възли, наклонени зърна и други), които значително намаляват качеството на продуктите и конструкциите;

Ограничена гама продукти от дървен материал.

Дървена структура

В резултат на растителния произход дървото има тръбна слоеста влакнеста структура. По-голямата част от дървесината се състои от дървесни влакна, разположени по дължината на ствола. Те се състоят от удължени кухи черупки от мъртви клетки (трахеиди, дълги около 3 мм) от органични вещества (целулоза и легнин).

Дървените влакна са подредени в концентрични слоеве около оста на ствола, които се наричат ​​годишни слоеве, т.к. всеки слой расте през цялата година. Те са ясно видими под формата на поредица от пръстени на напречните части на ствола, особено на иглолистните дървета. По техния брой можете да определите възрастта на дървото.

Всеки годишен слой се състои от две части. Вътрешният слой (по-широк и по-лек) се състои от мека ранна дървесина, образувана през пролетта, когато дървото расте бързо. Клетките Earlywood имат по-тънки стени и по-широки кухини. Клетките Latewood имат по-дебели стени и тесни кухини. Силата и плътността на дървесината зависи от относителното съдържание на късна дървесина в нея.

Средна част от дървени стволове иглолистни видовеима повече тъмен цвят, съдържа повече смола и се нарича ядро. Следва беловината и накрая кората.

В допълнение, дървото съдържа хоризонтални сърцевини, мека сърцевина, смолни канали и чепове.

Дървесината, получена за строителството, се разделя на кръгла и нарязана.

Кръглият дървен материал, наричан още трупи, са части от стволове на дървета с гладко изрязани краища - краищата. Те имат стандартна дължина от 3 - 6,5 м с градация на всеки 0,5 м, имат естествена пресечена конична форма. Намаляването на дебелината им по дължина се нарича бягане. Средно оттичането е 0,8 cm на 1 m дължина (за лиственица 1 cm на 1 m дължина) на трупа. Средните трупи са с дебелина от 14 до 24 см, големите трупи са с дебелина до 13 см (подтоварник) и по-малко се използват за временни конструкции. В зависимост от качеството, облият дървен материал се разделя на класове 1, 2 и 3.

Дървесината се получава чрез надлъжно рязане на трупи върху рамки за триони или циркулярни триони. Дървесината се разделя според естеството на обработката: остриета (рязани от 4 страни по цялата дължина); избелване (част от повърхността не се изрязва по цялата дължина поради изтичане на трупа); необрязани (два ръба не са изрязани).

Правоъгълният дървен материал е разделен на дъски, греди и греди. По-широките страни на дървения материал се наричат ​​шевове, а по-тесните страни се наричат ​​ръбове. Дървесината има стандартна дължина от 1-6,5 m с градация на всеки 0,25 m. Ширината на дървения материал варира от 75 до 275 mm, дебелината - от 16 до 250 mm. Въз основа на качеството на дървесината и обработката, дъските и прътите се разделят на пет степени (избрани, 1, 2, 3, 4-ти), а гредите на четири (1, 2, 3, 4-ти).

Плътност. Дървото принадлежи към класа на леките конструкционни материали. Плътността му зависи от относителния обем на порите и тяхната влажност. Стандартната плътност на дървесината трябва да се определи при съдържание на влага 12%. Прясно отсечената дървесина е с плътност 850 kg/m3. Изчислената плътност на иглолистната дървесина като част от конструкциите в помещения със стандартна влажност на въздуха 12% се приема равна на 500 kg / m3, в помещения с влажност на въздуха над 75% и на открито - 600 kg / m3 .

Температурно разширение. Линейното разширение при нагряване, характеризиращо се с коефициента на линейно разширение, в дървото варира по протежение и под ъгъл спрямо влакната. Коефициентът на линейно разширение b по протежение на влакната е (3 h 5) 10-6, което ви позволява да изградите дървени сградибез дилатационни фуги. За дървесните влакна този коефициент е 7 до 10 пъти по-малък.

Топлинният капацитет на дървесината е значителен, коефициентът на топлинна мощност на сухата дървесина е C = 1,6 KJ/kg єС.

Друго ценно свойство на дървото е неговата устойчивост на много химически и биологични агресивни среди. Тя е химически повече устойчив материалотколкото метал и стоманобетон. При обикновени температури флуороводородна, фосфорна и солна (ниска концентрация) киселини не унищожават дървото. Повечето органични киселини не отслабват дървото при обикновени температури, така че често се използва за конструкции в химически агресивни среди.

Механичните свойства на дървесината се характеризират с: якост - способност да устои на разрушаване от механични въздействия; твърдост - способността да се противопоставят на промените в размера и формата; твърдост - способността да се съпротивлява на проникването на друг твърдо; якост на удар - способността да се поема работа при удар.

Дървото е анизотропен материал, така че неговата здравина зависи от посоката на силите, приложени към влакната. Когато силите действат по дължината на влакната, клетъчните мембрани работят най-много благоприятни условияи дървото показва най-голяма здравина.

Средната якост на опън на борова дървесина без дефекти по влакното е:

Якост на опън - 100 MPa.

При огъване - 80 MPa.

При компресия - 44 MPa.

При разтягане, компресиране и срязване през влакната тази стойност не надвишава 6,5 MPa. Наличието на дефекти значително (с ~30%) намалява якостта на дървото при натиск и огъване и особено (с ~70%) при опън. Основните неприемливи дефекти на дървесината са: гниене, дупки и пукнатини в зоните на раздробяване на ставите.

Най-честите и неизбежни дефекти на дървесината са чеповете - обрасли останки от някогашни клони на дървета. Възлите са приемливи с ограничени дефекти.

Продължителността на натоварването значително влияе върху здравината на дървото. При неограничено дългосрочно натоварване неговата якост се характеризира с дълготрайна граница на устойчивост, която е само 0,5 от границата на якост при стандартно натоварване. Дървесината проявява най-голяма якост, 1,5 пъти по-висока от краткотрайната якост, при най-кратки удари и експлозивни натоварвания. Вибрационните натоварвания, причиняващи редуващи се признаци на напрежение, намаляват силата му.

Твърдостта на дървото (нейната степен на деформация под въздействието на натоварване) значително зависи от посоката на действие на натоварванията по отношение на влакната, тяхната продължителност и съдържанието на влага в дървото. Коравината се определя от модула на еластичност Е.

За иглолистни дървета по дължината на влакната E = 15000 MPa.

В SNiP II-25-80 модулът на еластичност за всякакъв вид дървесина е Eo = 10 000 MPa. E90 = 400 MPa.

При висока влажност, температура, както и при комбинирано действие на постоянни и временни натоварвания, стойността на E се намалява с коефициентите на работното състояние mв, mт, mд< 1.

Влияние на влажността. Промяната във влажността от 0% до 30% води до намаляване на якостта на дървото с 30% от максимума. По-нататъшните промени във влажността не водят до намаляване на здравината на дървото.

Напречните промени във влажността (свиване и набъбване) водят до изкривяване на дървото. Най-голямото свиване се получава напречно на влакната, перпендикулярно на годишните слоеве. Деформациите на свиване се развиват неравномерно от повърхността към центъра. По време на сушенето се появява не само изкривяване, но и пукнатини от свиване.

За да се сравни здравината и твърдостта на дървото, стандартното съдържание на влага е 12%

B12=BW,

където b е корекционният коефициент, за компресия и огъване b = 0,04.

Ефект на температурата. С повишаване на температурата якостта на опън и модулът на еластичност намаляват и крехкостта на дървото се увеличава. Якостта на опън на дървесината Gt при температура t в диапазона от 10 до 30 o C може да се определи въз основа на нейната първоначална якост - G20 при температура 20 o C, като се вземе предвид корекционният коефициент b = 3,5 MPa.

Gt = G20 - in(t-20).

Дървесината за носещи елементи на дървени конструкции трябва да отговаря на изискванията на класове I, II и III.

Дървесината от клас I се използва в най-критичните натоварени опън елементи. Това са отделни опънати пръти и дъски от опънати зони от ламинирани греди с височина на сечението над 50 cm

Кръстосани? 7%.

Общ диаметър на възлите по дължина от 20 cm d? 1/4b.

Дървесината от клас II се използва при компресиране и огъване на елементи. Това са отделни компресирани пръти, дъски от крайните зони на залепени греди с височина по-малка от 50 см; дъски от крайната компресирана зона и опъната зона, разположени над дъски от 1-ви клас в ламинирани греди с височина над 50 см, дъски от крайните зони на работни залепени компресирани, огънати и компресирани-огънати пръти.

Кръстосан слой?

Общ диаметър на възлите по дължина от 20 cm d? 1/3b.

Дървесината от клас III се използва в по-малко натоварени средно ламинирани компресирани, огънати и компресирано-огънати елементи, както и в леко критични елементи на настилки и обшивки.

Напречен слой 12%.

Общ диаметър на възлите по дължина от 20 cm d? 1/2b.

Строителният шперплат е фабрично произведен листов дървен материал. Състои се, като правило, от нечетен брой тънки слоеве - фасети. Влакната на съседните фасети са разположени взаимно перпендикулярни посоки.

SNiP II-25-80 за проектиране на дървени конструкции препоръчва следните видове водоустойчив шперплат за строителство:

1. Шперплат клас FSF, залепен с фенолформалдехидни лепила. Този шперплат се произвежда:

Изработена от брезова дървесина (5- и 7-слойна, с дебелина 5-8 mm или повече).

Изработена от лиственица (7 слоя, с дебелина 8 mm или повече).

Листовете от шперплат с дебелина над 15 mm се наричат ​​шперплатови плочи. Якостта на срязване на шперплата в равнина, перпендикулярна на листа, е приблизително 3 пъти по-висока от якостта на дървото, когато е нарязано по протежение на зърното, което е важното му предимство.

Модулът на еластичност на брезовия шперплат по дължината на влакното е 90%, а напречно е 60% от модула на еластичност на дървото по дължината на влакното. Еластичният модул на шперплата от лиственица е съответно 70% и 50% от Eo на дървото.

Банелизираният шперплат (FBS) се различава от шперплата FSF по това, че външните му слоеве са импрегнирани с водоустойчиви алкохолоразтворими смоли. Има дебелина от 7-18 m, здравината му по дължината на влакното е 2,5 пъти, а напречно е 2 пъти по-голяма от якостта на иглолистната дървесина по дължината на влакното. Използва се при особено неблагоприятни условия на влажност.

Гниенето е разрушаването на дървесината от най-простите растителни организми - дърворазрушаващи гъби. Някои гъби заразяват все още растящи и съхнещи дървета в гората. Складовите гъби унищожават дървен материал по време на съхранение в складове. Домашни гъби - (merilius, poria и др.) Разрушават дървесината на строителните конструкции по време на работа. дървена конструкция шперплат гниене

Гъбите се развиват от клетки - спори, които лесно се пренасят с движение на въздуха. Разраствайки се, спорите образуват плодно тяло и мицел на гъбата - източник на нови спори.

Защита от гниене:

1. Стерилизация на дървесина при високотемпературно сушене. Загряване на дървесина при t> 80 o C, което води до смъртта на гъбични спори, мицели и гъбични плодни тела.

2. Конструктивната защита приема режим на работа, когато съдържанието на влага в дървесината е W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).

2.1. Защита на дърво от атмосферна влага - хидроизолация на покрития, необходим наклон на покрива.

2.2. Защита от кондензационна влага - пароизолация, вентилация на конструкции (сушилни отвори).

2.3. Защита срещу влага от капилярна влага (от земята) - хидроизолационно устройство. Дървените конструкции трябва да лежат върху основа (с изолация от битум или покривен филц) над нивото на земята или пода с най-малко 15 cm.

3. Химическа защита срещу гниене е необходима, когато влагата на дървесината е неизбежна. Химическата защита се състои в импрегниране с вещества, отровни за гъбичките - антисептици.

Водоразтворимите антисептици (натриев флуорид, натриев флуорид) са безцветни вещества без мирис и безвредни за хората. Използва се на закрито.

Маслените антисептици са минерални масла (масло от въглища, антросценово масло, шистово масло, дървесен креозот и др.). Те не се разтварят във вода, но са вредни за хората, затова се използват за конструкции на открито, в земята, над водата.

Импрегнирането се извършва в автоклави под високо налягане (до 14 MPa).

Защита срещу бръмбари мелници - нагряване до t>80 o C или фумигация с отровни газове като хексахлоран.

Характеризира се с граница на огнеустойчивост (около 40 минути за греда 17 х 17 cm, натоварена до напрежение от 10 MPa).

1. Конструктивен. Премахване на благоприятни условия за пожари.

2. Химически ( противопожарна импрегнацияили оцветяване). Импрегниран с вещества, наречени забавители на горенето (например амониева сол, фосфорна и сярна киселина). Импрегнирането се извършва в автоклави едновременно с антисептичното третиране. При нагряване забавителите на горенето се стопяват, образувайки огнеупорен филм. Защитното боядисване се извършва със състави на базата на течно стъкло, суперфлуор и др.

Публикувано на Allbest.ru

Подобни документи

Информация за дървесината: предимства, недостатъци, качество, обхват на приложение. Физични и механични свойства на дървесината, методи за повишаване на нейната дълготрайност. Свойства на модифицирана дървесина; модификаторни полимери. Строителни продуктинаправено от дърво.

резюме, добавено на 05/01/2017


Сортове и характеристики на дървесните видове. Характеристики на структурата на ствола на дървото. Описание на най-често срещаните дефекти на дървото. Гниене и пожар на дървесина, методи за защита. Обхват на приложение на полуфабрикати и конструкции от дърво.

резюме, добавено на 06/07/2011


Характеристики на сградата, нейната функция на шатра над хокейното игрище. Характеристики на панелните изчисления, избор на секции, геометрична диаграма на фермата. Същността на отговорността при експлоатацията на дървени конструкции, методи за предотвратяване на гниене на дървесина.

дисертация, добавена на 11/09/2010


Предимства и недостатъци на дървото като строителен материал. Макроскопски характеристики на дървесината от основните иглолистни видове. Технология за изграждане на дървена къща. Правила за безопасност при работа на дървообработващи машини.

сертификационна работа, добавена на 16.06.2009 г


Преглед на историята на използването на дървени конструкции в строителството. Изследване на характеристиките и конструкцията на оребрени, кръгло-мрежести и тънкостенни куполи. Възли и елементи на дървен купол. Съвременни средства за защита на дървото от гниене и пожар.

резюме, добавено на 13.01.2015 г


Физични и механични свойства на дървесината. Изпитване на механичните свойства на дървесината при огъване и натиск. Посока на силите в дървена конструкция при натоварване. Изчисляване на огъващ се елемент с правоъгълно сечение. Тест за стабилност.

тест, добавен на 10.10.2013 г


Механични свойства на дървесината: якост, деформируемост. Работа на опън върху дървени конструкции. Значението на размера на дефекта, местоположението му върху тяхното унищожаване под формата на разкъсване. Напрежения на опън по влакната. Централно напрежение на елемента.

презентация, добавена на 18.06.2015 г


Значението на дървото в бита и технологиите. Механични, физически, Химични свойствадърво Якост, твърдост и устойчивост на износване. Абсолютна и относителна влажност на дървесината. Подуване на дървото, свиване, хигроскопичност, изкривяване.

презентация, добавена на 03.05.2015 г


Основната характеристика на дървото. Видове дървесни видове, сортове ела. Структурата на ствола на дървото. Дефекти на дървото: чепове, петна. Гниене и пожар на дървесина, методи за защита. Характеристики на дървени сгради. Дървена архитектураТомск.

тест, добавен на 19.01.2012 г


Същността на стоманобетона, неговите характеристики като строителен материал. Физико-механични свойства на стоманобетонни конструкции и армировъчни материали. Предимства и недостатъци на стоманобетона. Технология на производство на сглобяеми конструкции, области на тяхното приложение.

Физични свойства:

1) плътност; зависи от броя на кухините, дебелината на стената на влакната и съдържанието на влага (бор и смърч - 5 kN/m3, бреза 6 kN/m3) 2) термично разширение - линейно разширение при нагряване, характеризиращо се с коефициента на линейно разширение в дървесината варира по протежение на влакната под ъгъл спрямо тях. Коефициентът е 2-3 пъти по-малък от този на стоманата 3) топлопроводимост - поради порестата си структура дървото не провежда добре топлина. Топлопроводимостима повече дърво по дължината на зърното, отколкото напречно на зърното. Механичните свойства на дървесината, която е естествен полимер, се изучават на базата на реологията - науката за промяна на свойствата на дадено вещество във времето под въздействието на определени фактори, в случая натоварвания. 2 реологични свойства: пълзене - свойството на материала да се деформира допълнително с течение на времето при постоянно натоварване; релаксация – намаляване на стреса с времето. Различните механични свойства на материалите с различни посоки на сила върху влакната се наричат ​​анизотропия и се дължат на тръбната структура на дървото при инженерните изчисления се приема модел на транстропична анизотропия, който предполага различни механични и еластични свойства само в две посоки. (надлъжно и напречно на влакната). Свойствата в тангенциална и радиална посока са почти еднакви. При опъване по влакната и напречно на влакната естеството на счупването е крехко, което е опасно. При смачкване характеристиките на якост практически не се различават от компресията. Срязването по протежение на влакната е един от слаби точкив работата с дърво. cm=0,5…0,6 kN/cm2; характеризиращ се с крехко счупване. Якостни характеристикизависят от вида на дървесината, от продължителността на натоварването, от размерите на напречното сечение и от конфигурацията на елемента. Всичко това се взема предвид от коефициента на работно състояние.

2. Макроструктура на иглолистна дървесина

3. Дефекти на дървесината и тяхното въздействие върху дървесната козина

Пороцидървесината се отнася до промени във външния й вид, нарушаване на целостта на тъканите и клетъчните мембрани, правилността на нейната структура и увреждане, намаляване на качеството на дървесината и ограничаване на възможностите за нейното използване.

Дефекти- дефекти на дървесината от механичен произход, които възникват в нея по време на процеса на дърводобив, транспортиране, сортиране и механична обработка.

Влиянието на дефекта върху качеството на дървесината зависи от неговия вид, размер, местоположение в материала и предназначението на материала. Той намалява якостта и декоративните свойства на дървения материал, така че класът на дървото се определя със задължително отчитане на дефектите, присъстващи в него.

Съгласно ГОСТ 2140-81 „Дефекти на дървесината. Класификация, термини и определения" всички дефекти са разделени на групи: възли, пукнатини, гъбични увреждания, химически петна, дефекти във формата на ствола и структурата на дървесината, увреждания от насекоми, чужди включвания и дефекти при обработката.

Кучки- най-честият и неизбежен дефект на дървесината, които са основите на клоните, затворени в дървесината на багажника. В зависимост от степента на разрастване възлите могат да бъдат отворени или обрасли.

Метични пукнатини - радиално насочени пукнатини в сърцевината, излизащи от сърцевината, недостигащи до кората и имащи значителна степен по дължината на сортимента. Дължината на щателна пукнатина може да бъде повече от 10 м, в зависимост от местоположението, кръглите асортименти се делят на прости и сложни. Проста щателна пукнатина е една или две пукнатини, насочени по протежение на един и същ диаметър и протичащи в една и съща равнина по дължината на асортимента. Две или повече пукнатини, разположени в края под ъгъл една спрямо друга, както и една или две пукнатини, насочени по същия диаметър, но разположени по дължината на асортимента в различни равнини, е сложна метична пукнатина.

Репелентна пукнатина - пукнатина между годишните слоеве, която се появява в сърцевината или зрялата дървесина. Те се формират в растящо дърво, имат къса дължина по височината на ствола и не се виждат отвън.

пукнатина от замръзване- външни надлъжни разрези на дървесина от стволове на растящи дървета. Разпростира се дълбоко в тялото в радиални посоки (обикновено в задната част).

Дефекти във формата на багажникасе изразяват в различни отклонения от нормалната форма на ствола и се образуват в периода на растеж на дървото. Те включват изпъкналост, грубост, израстъци, кривина и овалност.

Конвергенцияпредставлява постепенно намаляване на дебелината на дървения материал или ширината на необрязания дървен материал по цялата му дължина. Ако за всеки метър височина на ствола (дължина на сортимента) диаметърът намалява с повече от 1 см, това явление се счита за дефект. Иглолистните стволове са по-малко рунтави от широколистните.

Zakomelistost- рязко увеличаване на диаметъра на челната част на дървения материал и ширината на дървения материал. Грапавостта и грапавостта затрудняват използването на дървен материал по предназначение, увеличават количеството отпадъци при рязане и обелване, рязане на дървен материал и причиняват появата на радиален наклон на влакната.

Израстъци и изкривяваниячесто се срещат във всички видове, особено широколистни дървета, те затрудняват използването на дървен материал по предназначение и усложняват обработката им. Израстъците са локални удебеления на ствола, те могат да имат гладка повърхност и правилна структура на дървото, както и с неравна повърхност и усукани

структура на дърво, които се наричат ​​бурли. Кривината е извивката на тялото по дължината му. Прави се разлика между проста и сложна кривина, която се характеризира съответно с едно или повече асортиментни завои.

Към пороцитеСтруктурата на дървото включва наклона на влакната, петата, къдрянето и др.

Наклон на влакна(напречно наслоени) - отклонението на влакната от надлъжната ос на асортимента води до повишено свиване и изкривяване. Наклонът на влакната затруднява механичната обработка на дървесината, намалява способността за огъване, както и якостта на опън на дървения материал по дължината на влакната и при огъване.

Крен - локална промяна в структурата на иглолистната дървесина. Изразява се в видимо увеличаване на ширината на късната зона на едногодишните слоеве. Образува се в компресираната зона на извити или наклонени стволове. Kren повишава твърдостта на дървото и неговата здравина при натиск и статично огъване; намалява якостта на опън; увеличава свиването по протежение на влакната, причинявайки напукване и надлъжно изкривяване на дървения материал; намалява водопоглъщаемостта на дървото и това затруднява импрегнирането му, а също така влошава външния му вид.

Тягово дърво наблюдавани в краищата под формата на дъговидни участъци, на радиални повърхности - под формата на тесни ивици (нишки). Увеличава якостта на опън на дървесината при опън по протежение на влакната и статично огъване, увеличава свиването във всички посоки, особено по протежение на влакната, което допринася за появата на изкривяване и пукнатини, усложнява обработката, което води до образуване на космати и мъхести повърхности.

Къдравост - кривина на влакната. Намалява якостта на опън, натиск и огъване на дървесината, повишава якостта при цепене и цепене в надлъжна посока и затруднява фрезоването на дървесината.

Къдрица среща се под формата на частично изрязани, подобни на скоби извити контури, образувани от извити годишни слоеве. Има едностранни и къдрици от край до край. Намалява якостта на натиск и опън на дървото по протежение на влакното, както и якостта на огъване. Силата на материала намалява значително, когато къдриците са разположени в опънатата зона на опасния участък. Джоб от смоласреща се в иглолистна дървесина; може да бъде едностранно или през, намалява здравината на дървото. Изтичащата смола от смолистите джобове разваля повърхността на изделията и пречи на лицевата им обработка и залепване.

Поникване - частично или напълно обрасла кора по ствола или мъртва дървесина в резултат на повреда; възниква в растящо дърво, когато щетите, причинени на него, зараснат и са придружени от развитие на катран, гъбични петна по сърцевината и ивици от гниене на сърцевината. Нарушава целостта на дървесината и се придружава от изкривяване на съседните годишни слоеве. Кълняемостта може да бъде отворена и затворена.

Смилане- намира се в дървесина само от иглолистни видове. Не влияе значително на механичните свойства, но значително намалява якостта на огъване, намалява водопропускливостта и затруднява лицевото довършване и лепене.

Фалшиво ядро- тъмно оцветена вътрешна част на ствола на широколистни неосновни видове. По форма напречно сечениеможе да бъде кръгла, звездовидна или лобирана. Този дефект разваля външния вид, характеризира се с лоша пропускливост, намалена якост на опън по протежение на влакната и крехкост. При брезата фалшивата сърцевина лесно се напуква.

Воден слой- се проявява под формата на мокри тъмни петна с различни форми и размери, причинява напукване, намалява якостта на удар и се придружава от гниене.

Химически петнав повечето случаи това е следствие от окисляването на танините, съдържащи се в дървото. Те включват: вдлъбнатини, щампования, пожълтяване, които не влияят на физико-механичните свойства на дървото, но при интензивно оцветяване влошават външния вид на материалите.

Гъбични лезиив дървото възникват от развитието на гъби в него, които се делят на дървооцветяващи и дърворазрушаващи.

Гъбите се развиват върху дървесината при определена влажност (оптимално - 40-60%) и температура (оптимално - 20-30 ° C).

Гниене на ядрото - области с необичайно оцветяване на сърцевината, които въз основа на цвета и естеството на разрушаване се разделят на пъстро сито, кафяво напукано и бяло влакнесто гниене на сърцевината. Този дефект значително влияе върху механичните свойства на материала. В зависимост от степента на увреждане от гниене на дървесината, степента му се намалява до точката на пълна негодност.

Мухълпредставлява отделни петна или непрекъснато покритие от зелен, син, черен или друг цвят. Не засяга механичните свойства на дървото, но влошава външния му вид.

. Браунинг

Беловиново гниене,Гнило външно гниене

,Червеева дупкав зависимост от дълбочината на проникване то бива повърхностно (не засяга механичните свойства), плитко и дълбоко (нарушава целостта на дървото и намалява механичните свойства). Червеевите дупки улесняват проникването на гъби и развитието на гниене.

4. Влажност на дървесината, нейното влияние върху якостта и деформируемостта.В дървесината има два вида влага: свързана (хигроскопична) и свободна (капилярна). Свързаната влага се намира в дебелината на клетъчните мембрани, а свободната влага се намира в клетъчните кухини и междуклетъчните пространства. В допълнение към свободната и свързаната влага се прави разлика между влагата, включена в химичен съставвещества, които образуват дърво (химически свързана влага). Тази влага е важна само при химическа обработка на дърво. Максималното количество свързана влага се нарича лимит хигроскопичностили граница на насищане на клетъчната стенаи е 30%. Стабилното хигроскопично съдържание на влага в дървесината, съответстващо на определена комбинация от температура и влажност на въздуха, се нарича равновесна влажностдърво Промяна в съдържанието на влага в дървесината от хигроскопичната граница и над нея може да настъпи само когато свободната влага запълни кухините на клетките. Когато съдържанието на влага в дървесината се промени от 0% до границата на насищане на клетъчната стена, обемът на дървесината се увеличава (набъбва), а намаляването на съдържанието на влага в тези граници намалява нейния размер (свиване). Колкото по-плътна е дървесината, толкова по-голямо е нейното подуване и свиване. Съответно, набъбването и свиването са различни в късната, по-плътна дървесина и в ранната дървесина.

Установено е, че линейното свиване по протежение на влакната в радиална и тангенциална посока се различава значително. Свиването по дължината на дървесните влакна обикновено е толкова малко, че се пренебрегва свиването в радиална посока варира от 2...8,5%, а в тангенциалната посока 2,2...14%. Последицата от това неравномерно сушене е изкривяването на дъските при сушене (фиг.). Когато влажността се повиши над точката на насищане на клетъчните стени, когато влагата заема ивици от дървени клетки, не се получава допълнително подуване. Процесът на сушене на дървесината се състои в изпаряване на влагата от повърхността и нейното движение от вътрешните, по-влажни слоеве към външните. Изпаряването на влагата от повърхността на дървото става по-бързо от движението на влагата отвътре към периферията, което причинява неравномерно разпределение на влагата; при тънък дървен материал тази неравност обикновено е малка и бързо намалява; В дебелите елементи влагата се изравнява бавно и неравномерността на нейното разпределение в началото на съхненето може да бъде значителна. Колкото по-висока е плътността на дървото, толкова по-бавна е скоростта на сушене. Хидравличната проводимост в радиална посока е малко по-голяма, отколкото в тангенциална посока, което се обяснява с влиянието на лъчите на ядрото. Установено е, че при иглолистните видове има малка разлика между радиалното и тангенциалното свиване на дървесината в късната зона на годишните слоеве, като тангенциалното свиване на ранната зона е 2-3 пъти по-голямо от радиалното. Прясно отсечената дървесина съдържа 80..100% влага, а влагосъдържанието на иглолистната беловина е 2-3 пъти по-високо от влагосъдържанието на сърцевината. Съдържанието на влага в дървесината достига 200%. Крайното съдържание на влага в дървесината трябва да съответства на нейното равновесно съдържание на влага при работни условия.

////Структурата на дървесината, нейното влияние върху якостта и деформируемостта на материала.Дървените строителни конструкции се изработват предимно от иглолистна дървесина (бор, смърч, лиственица). На напречното сечение на ствола на дървото се разграничават следните части на фигурата: под кората има тънък слой камбий, който отлага дървесина и работи с различна интензивност, тъй като неговата активност зависи и от външните условия. В растящото дърво камбият причинява растежа на дървесината и кората. В центъра на частта на ствола има сърцевина, която има формата на малко кръгло петно ​​с диаметър 2-5 mm. Цялата основна дървесина, разположена между тънък слой камбий и сърцевината, се състои от две части, малко по-различни една от друга в цветови нюанси - вътрешната зона, по-тъмна, се нарича сърцевина, а по-светлата се нарича беловина. Напречно сечение на ствола показва концентрични слоеве, обграждащи сърцевината. Дървесината се състои от два вида клетки - прозенхимни и паренхимни. Паренхимните клетки са с приблизително еднакъв размер и в трите аксиални посоки. Прозенхимните клетки включват трахеиди - кухи клетки, силно удължени по дължина със заострени краища. Основните елементи на иглолистната дървесина са трахеидите, които заемат над 90% от общия обем на дървесината. Паренхимните клетки в иглолистната дървесина са част от медуларните лъчи. В растящо дърво движението се извършва по сърцевината на лъчите хранителни веществаи вода в хоризонтална посока през вегетационния период, а през периода на покой съхраняват резервни хранителни вещества. Иглолистните трахеиди изпълняват не само присъщите им проводими функции, но и механични. Трахеидите от ранната част на годишния слой имат тънки стени и големи вътрешни кухини, докато трахеидите от късната част на годишния слой имат по-дебели стени и малки кухини. Въз основа на съвременни изследвания е установено, че стените на трахеидните клетки са слоеста мембрана. В стената на всяка нормална трахеида се различават: тънка първична обвивка P, много по-дебела вторична обвивка S, състояща се от външен слой Sb, среден слой S2 и вътрешен слой S3. Всеки слой от обвивката на трахеида се състои от микрофибрили, основата на които е кристална целулоза, инкрустирана с матрица от аморфни или парастални полимери, които стабилизират структурата на микрофибрилите. Лигнинът играе специална роля в състава на клетъчната стена. Докато високата якост на опън се осигурява главно от целулозни микрофибрили, лигнинът придава на черупката якост на натиск. В иглолистната дървесина паренхимните клетки се състоят главно от множество медуларни лъчи (виж фиг. 1.3.). Те са тесни, предимно едноредови, но сред тях има и многоредови греди със смолен хоризонтален ход в средата. При бор, смърч и лиственица, освен паренхимни клетки, лъчите съдържат трахеиди.

5.6.Обработка на дърво различни видовесилови влияния.Разтягане.Якостта на опън по протежение на влакната в стандартни чисти проби е висока - за бор и смърч тя е средно 1000 kgf / cm2. Наличието на възли и напречни слоеве значително намалява якостта на опън. Особено опасни са възлите по ръбовете с изход на ръба. Експериментите показват, че когато размерът на възлите е 1/4 от страната на елемента, якостта на опън е само 0,27 от якостта на опън на стандартните проби, когато дървените елементи са отслабени от отвори и вдлъбнатини, тяхната якост намалява повече от това, което е получени при изчисляване по нетна площ. Тук се проявява негативното влияние на концентрацията на стреса в точките на отслабване. Компресия.Тестовете за компресия на стандартни проби по протежение на влакната дават стойности на якост на опън 2-2,5 пъти по-ниски от якостта на опън. За бор якостта на натиск е средно 400 kgf / cm2. Влиянието на дефекти (възли) е по-малко, отколкото при опън. Когато размерът на възлите е 1/3 от страната на компресирания елемент, якостта на натиск ще бъде 0,6-0,7 от якостта на елемент със същия размер, но без възли. По този начин работата на компресираните елементи в конструкциите е по-надеждна от тези на опън. Това обяснява широкото използване на метало-дървени конструкции с основни елементи на опън от стомана, а натиснати и огънати от дърво (фиг. 1.1.) при   е по-криволинеен, отколкото при опън. При по-малки стойности на  неговата криволинейност е малка и може да се приеме за праволинеен до условна граница на пропорционалност, равна на 0,5. Извивам.При напречно огъване стойността на крайната якост е междинна между якостта на натиск и опън. За стандартни проби от бор и смърч якостта на огъване е средно 750 kgf / cm2. Тъй като по време на огъване има опъната зона, влиянието на възлите и напречните слоеве е значително. Когато размерът на възлите е 1/3 от страната на елемента, якостта на опън е 0,5 от якостта на пробите без възли. При прътите и особено при трупите този коефициент е по-висок и достига 0,6-0,8. Влиянието на дефектите в дървените трупи по време на огъване обикновено е по-малко, отколкото в дървения материал, тъй като в дървените трупи няма изход към ръба на влакната, нарязани по време на рязане, и тяхното разцепване в напречния слой при огъване на елемента напречното сечение на огънатия елемент при приближаване на якостта на опън е криволинейно. В този случай действителното напрежение на натиск е по-малко, а напрежението на опън е по-голямо от изчисленото по формулата  = M/W. Границата на якост на огъване зависи от формата на напречното сечение и неговата височина. Това се взема предвид при изчислението чрез въвеждане на подходящи коефициенти към изчислените съпротивления. Мачкане.Има смачкване по влакната, напречно на влакната и под ъгъл спрямо тях. Якостта на смачкване на дървесината по протежение на зърното се различава малко от якостта на натиск по протежение на зърното и настоящите стандарти не правят разлика между тях. Дървото има малка устойчивост на смачкване през зърното. Ъгловото трошене заема междинна позиция. Свиването през влакната се характеризира, в съответствие с тръбната форма на влакната, със значителни деформации на смачкания елемент. След сплескване и разрушаване на клетъчните стени, дървото се уплътнява, деформациите намаляват и устойчивостта на натрошената проба се увеличава. Раздробяване и цепене.Раздробяването е разрушаване в резултат на изместване на една част от материала спрямо друга. Прави се разлика между надлъжно и напречно отрязване. Поради много слабата устойчивост на дървесината на раздробяване, този вид деформация често определя размерите на елементите или фугите.

7.8.Конструктивни и химически мерки за борба с опасностите от гниене и пожар.Използването на дървесина със съдържание на влага над 30% за производството на дървени конструкции, овлажняване на конструкции по време на работа, нарушаване на режима на сушене в помещението и други причини водят до гниене на дървесината и рязко намаляване на експлоатационния живот на дървени конструкции.

Под Гниещдървото разбира жизнения процес гъби,разрушителен целулоза- най-здравата част от дървото. Процесът на развитие на гъбички протича при средна влажност на дървесината над 20% в условия на висока влажност на въздуха при липса на вентилация и температура на околната среда от 0 до 45°C.

Характерни признаци на увреждане на дървото от гъбички в конструкциите:

появата на мицел на повърхността на дървото - бели пухкави групи от гъби (хифи), както и наличието на характерна миризма на гъби в помещението;

промяна в цвета на дървото: в началото на процеса - до червеникаво, след това кафяво или тъмно кафяво;

Наличието в дървото на дълбоки надлъжни и напречни пукнатини, по които се разпада на отделни призматични парчета - разрушително гниене (дървото се овъглява, лесно се разкъсва и се смачква на прах с пръсти). на дървени конструкции са да ги предпазват от постоянно или систематично повтарящо се овлажняване, създаване на режим на работа на сушене.

Основни конструктивни (превантивни) мерки срещу гниене:

използване на сух дървен материал с влажност W=12 % за производство на ламинирани дървени конструкции и У< 20% - за нелепени конструкции;

защита на конструкциите от влага по време на транспортиране и монтаж;

Поставяне на дървени конструкции изцяло в отопляемо помещение или изцяло в неотопляемо таванско помещение, зад изолиран окачен таван

вентилация на изолирани дървени подове

подреждане на опорни елементи от рамки, арки, така че дъното на дървения елемент да е 300...500 mm над нивото на готовия под

- осигуряване на свободен достъп до носещи елементи на конструкции за инспекция и вентилация;

монтаж на хидроизолация на места, където дървото влиза в контакт със зидария, бетон, метал;

В случаите, когато е невъзможно да се гарантира надеждна защита на дървените конструкции от гниене само с проектни мерки, конструкциите се третират със специални химикали - антисептици- вещества, които имат токсичен ефект върху биологичните унищожители на дървесина. Изисквания към антисептиците:

да са токсични за дърворазрушаващи гъби и насекоми и безопасни за хора и домашни животни;

не влияят механична силадърво и не допринасят за корозия на метални свързващи части;

лесно проникват в дървото и не се измиват от него, имат постоянен химичен състав, нямат остра миризма, са евтини и достъпни, т.е. икономически изгодни за употреба.

Антисептици, използвани в строителството водоразтворим(неорганични или минерални); мазна(органичен); комбиниран; comкомплекс(с антисептични и огнезащитни свойства).

Най-често срещаните водоразтворими антисептици(съединение, %): амониев силикофлуорид,

натриев флуорид.В момента, като правило, се използват сложни състави, които имат антисептичен и антипиретичен защитен ефект върху дървото.

Граница на пожароустойчивостстроителни конструкции - това е времето (в минути) на началото на един или последователно няколко, нормализирани за дадена конструкция, признаци на гранични състояния: загуба на носеща способност (Р); загуба непокътнатаност (E); загуба на топлоизолационна способност.

Специфичните проектни мерки за защита срещу опасност от пожар зависят от функционалното предназначение на сградите и конструкциите и се установяват от съответните стандарти за проектиране. За едноетажни промишлени и складови сгради най-често се използват следните конструктивни защитни мерки: поддържане на противопожарни прекъсвания между сградите; монтаж на противопожарни прегради с дължина най-малко 6...12 m в разширени сгради; разделяне на сградите на отделения (на всеки 50 m) с защитни стени от огнеупорни материали с височина 600 mm (от покривната повърхност); проектиране на масивен БДК с правоъгълно сечение; защита (обшивка) на напречното сечение на дървени елементи с азбестови листови материали, покритие с валцувани разтвори; използването на огнеупорни топлоизолационни материали и покриви, разделяне на отделения, които не комуникират помежду си, покривни и стенни панели, които имат кухини.

Ако е невъзможно да се осигури необходимата пожарна безопасност на сградите чрез конструктивни мерки, се използват мерки за химическа защита, които включват обработка на дървени елементи с огнезащитни съединения - забавители на горенето.

Забавители на огъня- вещества, които при нагряване се топят и покриват повърхността на дървото с огнеупорен филм, който не позволява на въздуха да достигне до дървото, или се разлагат с отделяне на големи количества незапалими газове, които изтласкват въздуха от дървото. Забавителите на огъня включват амониев фосфат и амониев сулфат, боракс, борна киселина и други химикали.

Най-използваните забавители на огъня за импрегниране на дървени елементи лекарство MB-1

За повърхностна обработка на дървени конструкции могат да се използват фосфатни съединения и набъбващи покрития от типа VP-9.

Импрегнирането със забавители на горенето намалява якостните свойства на дървото средно с 10%. Свързващите метални части (плочи, болтове) намаляват огнеустойчивостта на дървените конструкции; те също трябва да бъдат защитени със забавители на огъня.

Урок № _____ Дата:_________________

Предмет: Дървото е естествен строителен материал.

цели : създават условия учениците да развиват: понятията „дървесина“, „дървесна структура“ да развиват способността да различават дървесните видове по техните характеристики; създават условия за развитие на паметта, логическото мислене и въображението на учениците; създават условия за формиране на самоконтрол и взаимоконтрол.

Тип урок: комбинирани.

Форми на работа: независими, индивидуални, групови.

ПО ВРЕМЕ НА ЗАНЯТИЯТА.

I. Организационен момент.

II. Актуализиране на основни знания.

Разговор

Спомнете си какъв материал се нарича конструктивен.

От какви суровини се правят хартията и картонът?

Назовете строителните материали, които се използват за производството на автомобили, самолети, строителство на къщи, производство мебели за дома. Къде се произвеждат тези материали и какви суровини се използват за това?

III. Учене на нов материал.

развитие модерна технологияи технологията зависи от производството и използването на различни структурни материали: дърво, метал, пластмаса, стъкло и др.

Използването на дърво стана широко разпространено. Продуктите от него намират приложение в почти всички сфери на нашия живот. От този материал се произвеждат хартия, картон, изкуствена коприна, пластмаса, мебели, строителни елементи, музикални инструменти и сувенири и много други необходими неща.

Всички дървесни видове са разделени на две групи: иглолистни и широколистни (фиг. 13).

Иглолистните дървета имат игловидни листа. Те включват: смърч, бор, кедър, лиственица, ела и др. Широколистните видове са елша, липа, дъб, бук, габър и други (фиг. 14). Дърветата се използват за направата на структурни дървени продукти.

Дървените материали могат лесно да се обработват с различни режещи инструменти: триони, ножове, длета, свредла, пили и други. Конструктивните елементи от дървесни материали са надеждно и здраво свързани с пирони, винтове и лепене.

Дърветата са най-високите от всички растения, въпреки че сред тях има и джуджета с височина до няколко сантиметра.

Дървесината като естествен конструктивен материал се получава от стволовете на дърветата чрез нарязването им на парчета.

Стъблото на дървото има по-дебела (челна) част в основата и по-тънка част на върха. Повърхността на багажника е покрита с кора. Кората е като облекло за дърво и се състои от външен корков слой и вътрешен ликов слой. Корковият слой на кората е мъртъв. Ликовият слой служи като проводник на соковете, които подхранват дървото. Основната вътрешност на ствола на дървото е направена от дърво. На свой ред дървесината на ствола се състои от много слоеве, които се виждат в разреза като растежни пръстени. Възрастта на дървото се определя от броя на растежните пръстени.

Рехавият и мек център на дървото се нарича сърцевина. Медуларните лъчи се простират от сърцевината до кората под формата на светли лъскави линии. Те имат различни цветове и служат за провеждане на вода, въздух и хранителни вещества вътре в дървото. Лъчите на сърцевината създават модела (текстурата) на дървото.

Камбият е тънък слой от живи клетки, разположен между кората и дървото. Само от камбия става образуването на нови клетки и годишното увеличаване на дебелината на дървото. „Камбий“ идва от латинския „обмен“ (на хранителни вещества).

Основни части на багажника.

1 - крайна секция;

2 - радиална секция;

3 - тангенциално сечение

За изследване на структурата на дървесината се разграничават три основни части на багажника. Срез, който минава перпендикулярно на сърцевината на ствола, се нарича краен срез. Тя е перпендикулярна на зърното. Разрез 2, минаващ през сърцевината на багажника, се нарича радиален. Тя е успоредна на влакната. Тангенциален разрез 3 върви успоредно на сърцевината на ствола и е на известно разстояние от нея. Тези съкращения разкриват различни свойстваи рисунки от дърво.

Дървесните видове се определят от техните характерни характеристики: текстура, мирис, твърдост, цвят.

твърдост

Цвят

Приложение

Бор /иглолистни/

Дърво със светлочервен цвят с подчертана текстура

Използва се за производство на прозорци и врати, подове и тавани, мебели, в строителството на кораби, карети, мостове

Смърч /иглолистни/

Мек. Импрегнирани със смолисти вещества

Цвят бял с жълтеникав оттенък

Използва се за направа музикални инструменти, мебели, прозорци и врати

Бреза /твърда дървесина/

Твърди

Цвят бял с кафеникав оттенък

Използва се за изработка на шперплат, мебели, съдове, приклади, дръжки за инструменти, ски

Аспен /твърда дървесина/

Мек. Склонни към гниене.

Цветът е бял със зеленикав оттенък.

Използва се за изработване на кибрит, съдове, играчки, хартия.

Липа /твърда дървесина/

Мек.

Цветът е бял с нежен розов оттенък.

Използва се за изработка на съдове, дъски за рисуване, моливи и изделия с художествена резба.

Елша /твърда дървесина/

Мек.

Цветът е бял, във въздуха става червен.

Служи като суровина за производството на шперплат, издълбани съдове и опаковъчни кутии.

Дъб /твърда дървесина/

Твърди. На радиален разрез медуларните лъчи под формата на лъскави ивици са ясно видими.

Цветът е светложълт с кафяво-сив оттенък и изразена текстура

Използва се за производство на мебели, паркет, облицовка на ценни продукти, както и при изграждането на мостове и вагони.

Моделът върху повърхността на дървото, образуван в резултат на рязане на растежни пръстени и влакна, се нарича дървесна текстура. Твърди се, че красивата повърхност на дървото има богата текстура. Например дърво орехима кафяви и сиви цветове с голямо разнообразие от нюанси, той е високо ценен за направата на мебели и приклади за ловни пушки от него. Дъбът, ясенът, както и видовете махагон, растящи в Африка, Америка и Австралия, които произвеждат червено дърво с различни нюанси, имат красиви текстури. Такива ценни видове дървесина се рендосват на тънки листове (фурнир), които се залепват върху ценни продукти.

За направата на полезни неща се използват различни строителни материали: метал, пластмаса, плексиглас, коприна, текстил и други материали. Използването на дърво и материали, направени от него, стана широко разпространено. Всички структурни материали имат определени свойства, които трябва да се вземат предвид при производството на продукти. Те включват цвета и текстурата на дървото, които вече познавате. Освен това трябва да знаете колко лесно се обработва определен типдърво и материали, направени от него, какъв инструмент трябва да се използва за това, дали ще се държат в него пирони, винтове и други крепежни части, как ще повлияят дървени материаливлажност, промени в температурата на околната среда и др. Също така е необходимо да се обмисли какъв вид дърво или материали, направени от него, трябва да се използват, така че конструкцията, например мост или многоетажна сграда, няма да се срути, ако се използва при големи натоварвания и др.

Знанието ще помогне да се отговори на тези въпросимеханични свойства строителни материали. Основните включват преди всичко:сила, твърдост, еластичност .

Сила – свойство, което характеризира устойчивостта на дървото срещу външни механични сили, тоест способността му да издържа на големи натоварвания и да не се срутва. Струва си да се направи от дърво с висока якост структурни елементи, тоест тези, които са подложени на значително натоварване. Най-трайна дървесина е дъбът, следван от ясен, габър, клен, бреза, бор, смърч, елша, трепетлика и липа.

твърдост - способността на материала да устои на проникването на друго твърдо тяло в него, например инструменти за обработка (ножове, пили, длета, свредла и други режещи инструменти). Познаването на твърдостта на дървото е важно. Режещите инструменти за обработка на дървесина се използват, като се вземе предвид това свойство. Колкото по-твърдо е дървото, толкова по-трудно се обработва и толкова по-голям ъгъл на заточване трябва да има инструментът.

Въз основа на твърдостта дървесината може да бъде подредена в следния ред: габър, дъб, ясен, клен, бреза, бор, елша, смърч, липа. Тоест габърът има най-голяма твърдост. Поради това е трудно да се обработва с режещи инструменти. Липата е най-лесна за обработка от всички дървесни материали. Затова се използва предимно за изработка на сувенири, предмети от бита и др.

Еластичност – свойството на материала да променя формата си (а не да се срутва) под въздействието на натоварване и да го възобновява след прекратяване на това действие. Дървото се огъва (деформира) под въздействието на сила и отново се изправя или пружинира обратно след отстраняване на товара. Дървесината от ясен, дъб, лиственица, бор и други видове има висока еластичност.

IV. Затвърдяване на изучения материал.

ПРАКТИЧЕСКА РАБОТА

Определяне на дървесни видове по проби.

Проучете таблицата на дървесните видове.

Запишете в тетрадката си основните характеристики, по които се определят дървесните видове.

Определете видовете дървесина, като използвате образците, дадени от учителя.

V. Обобщаване.

Разговор:

1. Какви видове дървесина се класифицират като иглолистни? Към широколистни?

2. Какви дървени материали се произвеждат в дървообработващите предприятия?

3. Какво се нарича дървесна текстура?

4. Каква е структурата на дървото?

5. Какви видове дървен материал познавате?

6. Опишете ролята на горите в живота на човека.

7. Как зелените площи влияят върху подобряването на природната среда?

VI. Домашна работа.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Научете нотите.

Основни свойства на дървото като конструктивен материал. Предимства и недостатъци.

Физични свойства

Плътност.

Температурно разширение. α

Топлопроводимост λ ≈ 0,14 W/m∙ºС.

.

Топлинен капацитет C = 1,6 KJ/kg∙ºС.

Механични свойства на дървесината

сила - способността да устои на разрушаване от механични влияния; твърдост - способност да устои на промени в размера и формата; твърдост - способността да се съпротивлява на проникване на друго твърдо тяло; сила на удар - способност за поемане на работа при удар.

Дървесината, както и другите строителни материали, има своите предимства и недостатъци.

Предимства:

Наличие на широка, постоянно възобновяема суровинна база;

Сравнително ниска плътност;

Висока специфична якост - съотношението на якостта на опън по дължината на влакната към плътността: 100/500 = 0,2 (приблизително равно на стоманата);

Устойчивост на солна агресия и други химически агресивни среди;

Биологична съвместимост с хора и животни - дървените сгради имат най-добър микроклимат;

Високи естетически и акустични свойства - най-добрите концертни зали в страната са облицовани с дърво;

Нисък коефициент на топлопроводимост през влакната - стена от дървен материал с ширина 200 mm е еквивалентна по топлопроводимост на тухлена стена с ширина 640 mm;

Нисък коефициент на линейно разширение по влакната - в дървени сгради не е необходимо да се монтират компенсатори и подвижни опори;

По-малко трудоемка обработка, възможност за създаване на огънати залепени конструкции.

недостатъци:

Анизотропия на структурата на дървесината;

Чувствителност към гниене и увреждане от бръмбари, пробиващи дърво;

Горимост при пожар;

Промени във физико-механичните характеристики под въздействието на различни фактори (влага, температура);

Свиване, подуване, изкривяване и напукване под въздействието на атмосферните влияния;

Наличие на дефекти (възли, наклонени зърна и други), които значително намаляват качеството на продуктите и конструкциите;

Ограничена гама продукти от дървен материал.

Видове конструктивни пластмаси Техните физически и механични характеристики. Предимства и недостатъци. Област на приложение.

В зависимост от вида на смолите под въздействието на температурата, пластмасите се разделят на два вида: а) термопластични пластмаси (или термопласти) на базата на термопластични смоли; б) термореактивни (реапласти) на базата на термореактивни смоли.

Термопластиобикновено се нарича свързващо вещество, въз основа на името на мономера с добавяне на префикса "поли-" (поливинилхлорид, полиетилен, полистирен и др.)

Термореактивни- по вид пълнител (фибростъкло, дървена пластмаса и др.)

В зависимост от структурата пластмасите могат да бъдат разделени на две основни групи:

1) пластмаси без пълнител (без пълнеж);

2) пластмаси с пълнител (пълнеж).

Към пластмасите, които са и ще бъдат намерени в бъдеще най-голямото приложениев строителните конструкции включват фибростъкло, плексиглас, винилова пластмаса, полиетилен, топло- и звукоизолационни материали, дървени пластмаси.

Фибростъкло.

Пластмасите от фибростъкло са материали, състоящи се от пълнител от стъклени влакна и свързващо вещество.

Като свързващо вещество обикновено се използват термореактивни смоли (полиестерни, епоксидни, фенолформалдехидни). Стъклените влакна са армиращ елемент, чиято якост достига 1000-2000 MPa. Основата на стъклените влакна са елементарни влакна.

Елементарни влакна (първични нишки) се получават от разтопена стъклена маса, като се изтеглят през малки отвори - спинерети; елементарни влакна (около 200) с диаметър 6-20 микрона се комбинират в нишки, а няколко десетки нишки се комбинират в снопове (усукани нишки).

Следните пълнители от фибростъкло се използват в пластмасите от фибростъкло, използвани в строителството:

а) прави непрекъснати влакна, въведени под формата на нишки, нишки или нишки.

б) нарязано фибростъкло под формата на произволно разположени парчета с дължина приблизително 50 mm.

Механичните свойства на пластмасата от фибростъкло зависят от вида на пълнителя от фибростъкло. Фибростъклото, подсилено с непрекъснати прави стъклени влакна, има най-високи механични свойства. В посока на влакната тяхната якост на опън достига 1000 MPa, а модулът на еластичност е до 40 000 MPa, но в напречна посока якостта на фибростъклото не е висока (около 10 пъти по-малка).

Всички фибростъкло, подсилени в една или две взаимно перпендикулярни посоки, са анизотропни материали.

Фибростъклото, подсилено с нарязани фибростъкло, е изотропен материал.

Има следните видове фибростъкло:

1) Прес материали тип СВАМ(фибростъкло, анизотропен пресов материал) е една от първите високоякостни фибростъкло пластмаси, произведени чрез пресоване на стъклени фурнири (еднопосочни фибростъкло фурнири).

Получава се по следния начин: след навиване на определен брой слоеве импрегнирана нишка, еднопосочният материал се отрязва. В разгънато състояние представлява квадратен лист с размери 3х3 м2. След това завъртете листа на 90 градуса и пренавийте слоя нишки. Така се получава стъклен фурнир с взаимно перпендикулярно разположение на влакната. Якостта на опън на SVAM при опън и натиск е 400-500 MPa, а при огъване е приблизително 700 MPa.

2) Прес материали AG-4S и AG-4B.

AG-4Sе еднопосочна лента, изработена от усукани стъклени нишки и аминофинол-формалдехидна смола. AG-4S е предназначен за производство на продукти с висока якост с помощта на директно пресованеили навиване.

Якостта на опън при натиск и огъване е по-ниска от тази на СВАМ - 200-250 MPa, а при опън е малко по-висока.

Пресов материал тип AG-4Vе фибростъкло, базирано на разфасовки на първичната нишка. Специално приготвен пълнител от фибростъкло се смесва с фенолформалдехидна смола и след това се изсушава.

Типовете фибростъкло SVAM, AG-4S и AG-4V се използват за производството на свързващи части (болтове, клинове) и за профилни продукти, използвани в химически агресивни среди, където металът бързо корозира. Всички изброени материали от фибростъкло са светлоустойчиви. В строителството обаче най-често се използва полупрозрачен фибростъкло. В нашата страна се произвеждат в големи количества полупрозрачни листове от полиестерно фибростъкло.

3) Полиестерно фибростъклоса направени на базата на нарязани фибростъкло и прозрачни полиестерни смоли, благодарение на които полиестерното фибростъкло е полупрозрачно. Произвежда се в продукти под формата на вълнообразни или плоски листове, често имащи различни цветове. Якостните характеристики са значително по-ниски от тези на предишните материали и възлизат на 60-90 MPa при опън и компресия.

Получени полиестерни фибростъкло пластмаси широко приложениев ограждащи конструкции (стенни и покривни панели), стълбищни и балконски парапети, сенници и др. дизайни. Фибростъклото е много обещаващо за комбинирани пространствени структури.

Дървени пластмаси.

Материалите, получени от обработката на естествено дърво, комбинирани със синтетични смоли, се наричат ​​дървесни пластмаси.

Ламинати(ПДЧ) са направени от тънки листове брезов (понякога елша, липа или бук) фурнир, импрегнирани със смола и пресовани високо кръвно налягане 150-180 kg\cm 2 и температура t=145-155ºC.

В зависимост от относителното разположение на фурнирните слоеве в опаковката има 4 основни вида ПДЧ:

DSP-A– всички слоеве са успоредни един на друг, DSP-B– на всеки 10-12 успоредни слоя, един напречен, DSP-V– напречно разположение, като външните слоеве са разположени по протежение на плочата, DSP-G– звездовидна, всеки слой е изместен спрямо предходния с 25-30º.

Във всички случаи здравината на ПДЧ надвишава здравината на масивната дървесина, а при някои марки, когато се прилагат сили по дължината на фурнирните влакна, тя не отстъпва на здравината на стоманата.

В момента, поради високата цена на ПДЧ, той се използва главно за производството на средства за свързване на структурни елементи.

Фазерни плоскости(Фабран) е направен от произволно подредени дървесни влакна (стърготини), залепени заедно с колофонова емулсия. Суровината за фазер са отпадъци от дъскорезница и дървообработване. За производството на твърди и свръхтвърди плоскости към масата от дървесни влакна се добавя фенолформалдехидна смола. При продължително излагане във влажна среда фазерът е много хигроскопичен, набъбва на дебелина и губи здравина, така че не се препоръчва използването на фазер във влажни условия. Якостта на опън на плочи от супертвърд фибран с плътност най-малко 950 kg/m 3 е около 25 MPa.

Плочи от дървесни частици(PS и PT) се получават чрез горещо пресоване дървени стърготини, смесени, или по-скоро опрашени с фенолформалдехидни смоли.

Плочите от дървесни частици, в зависимост от тяхната плътност, се разделят на:

Лек γ = 350-500 kg\m 3

Среден PS γ=500-650 kg\m 3

Тежък PT γ=650-800 kg\m 3

Якостта на опън на PT и PS плочите е съответно 3,6-2,9 MPa и 2,9-2,1 MPa. PS и PT са евтини и наличен материал, широко се използва в строителството като прегради, окачени тавани. Влагопоглъщаемостта на плочите варира в широки граници и те набъбват на дебелина с 30-40%.

Херметични тъкани - нов, необичаен строителен материал, състоящ се от текстил и еластични покрития.

Техническият текстил е якостната основа на херметични тъкани. Изработен е от висока якост синтетични влакна. Най-широко приложение намират полиамидните влакна тип “найлон”. Имат висока якост, значително удължение и ниска устойчивост на стареене. Полиестерните влакна от типа "лавсан" са по-малко издръжливи и по-устойчиви на стареене.

предимства от този материал:

недостатъци

Използването на пластмаса като материал за строителни конструкции се обяснява с редица причини: предимства от този материал:

Висока якост, за повечето пластмаси (с изключение на пенопластмаси) 50-100 NPa, а за някои фибростъкло якостта достига 1000 NPa;

Ниска якост (обемна маса), варираща от 20 (за пенопласт) до 2000 kg/m 3 (за фибростъкло);

Устойчив на химически агресивни среди;

Биостабилност (незагниване);

Простота на оформяне и лесна обработваемост;

Високи електроизолационни свойства и някои други положителни свойства.

Пластмасите обаче също имат недостатъци , като например деформируемост, пълзене и загуба на якост при продължителни натоварвания, стареене (влошаване на експлоатационните свойства с течение на времето), запалимост и използването на оскъдни петролни продукти като суровини.

Въздействието на недостатъците на пластмасите може да бъде намалено по различни начини. По този начин се постига намаляване на деформируемостта чрез използване на рационални форми на напречното сечение на конструкциите (трислойни, тръбни).

Запалимостта и стареенето могат да бъдат намалени чрез въвеждане на специални добавки.

Физични свойства

Плътност.Дървото принадлежи към класа на леките конструкционни материали. Плътността му зависи от относителния обем на порите и тяхната влажност. Стандартната плътност на дървесината трябва да се определи при съдържание на влага 12%. Прясно отсечената дървесина е с плътност 850 kg/m3. Изчислената плътност на иглолистната дървесина в конструкции в помещения със стандартна влажност на въздуха 12% се приема равна на 500 kg / m3, в помещения с влажност на въздуха над 75% и на открито - 600 kg / m3.

Температурно разширение.Линейното разширение при нагряване, характеризиращо се с коефициента на линейно разширение, в дървото варира по протежение и под ъгъл спрямо влакната. Коефициент на линейно разширение α по влакната е (3 ÷ 5) ∙ 10 -6, което позволява изграждането на дървени сгради без разширителни фуги. За дървесните влакна този коефициент е 7–10 пъти по-малък.

ТоплопроводимостПоради тръбната си структура, дебелината на дървото е много малка, особено напречно. Коефициент на топлопроводимост на суха дървесина напречно λ ≈ 0,14 W/m∙ºС.Греда с дебелина 15 cm е еквивалентна по топлопроводимост на тухлена стена с дебелина 2,5 тухли (51 cm) воля, както и при рязане на трупи в резултат на тяхното бягство.

перки, триони. .- завършва.nivaniya от игли.

Топлинен капацитетдървесината е значителна, коефициентът на топлинен капацитет на суха дървесина е C = 1,6 KJ/kg∙ºС.

Друго ценно свойство на дървото е неговата устойчивост на много химически и биологични агресивни среди. Това е химически по-устойчив материал от метала и стоманобетона. При обикновени температури флуороводородна, фосфорна и солна (ниска концентрация) киселини не унищожават дървото. Повечето органични киселини не отслабват дървото при обикновени температури, така че често се използва за конструкции в химически агресивни среди.

Механичните свойства на дървесината се характеризират с: сила- способността да устои на разрушаване от механични влияния; твърдост- способност да устои на промени в размера и формата; твърдост- способността да се съпротивлява на проникване на друго твърдо тяло; сила на удар- способност за поемане на работа при удар.

За изработка на дървени носещи конструкцииобикновеноИзползват се иглолистни горски материали: бор, смърч, лиственица, кедър и ела. Сред горските насаждения в Русия най-често срещаните са иглолистните гори. Иглолистната дървесина е по-здрава от повечето обикновени твърди дървесини и е по-малко податлива на гниене. В стволовете на иглолистните дървета има повече правилна форма, което дава възможност обемът им да се използва по-пълноценно. Най-често използваната дървесина е борът.

Борът, според мястото на растеж, се разделя на обикновен бор и бор. Мяндова предпочита ниско разположени почви, дървесината му е рохкава, рохкава, по-малко слоеста от тази на руда и следователно е склонна към гниене във влажна среда. Обработен е много добре, идеално импрегниран и малко подложен на деформиране. Рудният бор, за разлика от моя и бор, расте на хълмове и различни възвишения и предпочита скалиста глинеста или песъчлива глинеста почва. Дървесината му е смолиста и финозърнеста, има достатъчно висока плътност. Именно тези качества са осигурили на рудия бор достойно място в областта на технологиите за жилищно строителство (подове, покривни конструкции, стени, вътрешни прегради).

Elle е по-нисък от бора по редица характеристики. Той е по-малко обработен, по-малко плътен и по-малко издръжлив от бора. Потребителските свойства на смърча се влошават значително от неговия възел и повишена твърдост. Склонността на смърчовата дървесина към гниене ограничава използването й на места, изложени на влага. В строителството на къщи смърчът се използва при производството на блокове за врати, подове, вътрешни прегради и мебели.

Лиственицата се отличава с висока плътност, устойчивост на гниене и твърдост. Последното значително усложнява обработката на лиственица, което до известна степен ограничава използването му в строителството. Но други качества, плюс високата й устойчивост на изкривяване, дават на лиственицата репутацията на ценен строителен материал.

Лиственицата, като никой друг материал, изисква много умерен режим на сушене при спазване на всички предпазни мерки. Факт е, че по време на интензивно сушене в лиственицата се появяват пукнатини. В строителството на къщи лиственица се използва предимно там, където се изисква висока устойчивост на гниене. В допълнение, лиственицата се е утвърдила като добър материал за направата на паркетни дъски.

Сибирският кедър по своите физични и механични свойства заема междинно място между смърч и ела. Кедровото дърво е меко, леко и лесно за обработка. При специално отношениепридобива повишена устойчивост на гниене. В строителството на къщи се използва главно в същата област като бор. Но също така е добър материал за компоненти и конструкции, които изпитват промени във влажността и температурните условия.

Сибирската ела е сходна по качество със смърчовата дървесина, но е по-ниска от нея по здравина и плътност. И в някои отношения само кавказката ела не отстъпва на смърча. Използването на ела е доста често срещано (особено кавказка ела). Това са както врата, така и прозоречни модули, подове, первази, оформления, фризове и много други продукти. Елата не се използва във външни дървени конструкции поради ниската си устойчивост на гниене.

Използването на твърда дървесина (дъб, бук, ясен, габър, клен) е разрешено само в районите, където тези видове са местни строителни материали.

Английският дъб (летен) има голяма здравина и устойчивост на гниене и се използва предимно за малки критични части на дървени конструкции под формата на дюбели, дюбели, лайнери и др. Единственото нещо, което не трябва да се забравя е, че дъбовата дървесина е податлива на разцепване, когато в нея се забиват пирони или се завинтват винтове, без предварително да се пробие дупката със свредло с по-малък диаметър.

По основните си качества (здравина и твърдост) дъбът не отстъпва много на дъба, но дървесината му е силно хигроскопична и следователно по-податлива на гниене. В същото време букова дървесина е високотехнологична: тя се обработва добре с всякакви инструменти и се огъва добре под пара. Той не се използва толкова широко в строителството на къщи като дъба (поради хигроскопичността си), но е много търсен при довършителните работи.

За производство на отворени слоести греди и обшивки в покритията на постоянни сгради с таванско помещение, както и за изграждане на временни сгради (складове, навеси, навеси и др.) И спомагателни конструкции (надлези, кули и др.), трябва да се използва широко мека твърда дървесина - трепетлика, бреза, бук, липа, топола и елша, но със задължителна повишена защита срещу гниене.

Кръглият дървен материал, използван в промишленото и гражданското строителство, се разделя на кръгъл и нарязан. За всеки от тези видове материали съответните стандарти установяват тяхната класификация, клас, асортимент, вид обработка, изисквания за качество, допустими отклонения от нормалните размери и условия за приемане.

Строителните трупи могат да се използват в кръгла форма или като суровина за дървен материал. Дървените трупи имат следните стандартни размери.

Таблица 1.1.

Дължината на трупите е от 3 до 6,5 м с градация от 0,5 м. Увеличаването на дебелината на трупите по дължината се нарича оттичане. Средно оттичането е 0,8 см на 1 м дължина. По-масивната част от трупа се нарича дупе, а противоположната част се нарича горна тръба. Диаметърът на трупа се измерва при горния срез. Дървени трупи с дължина над 6,5 m се подготвят по специална поръчка за опори на захранващи и комуникационни линии.

Нарязаните дървени материали включват:

двустранни греди, в които са изрязани само две страни (фиг. 1.2.а);

четиристранни греди, в които и четирите страни са нарязани (фиг. 1.2.b и c);

Пръти, нарязани от четири страни, с дебелина не повече от 10 cm и не повече от двойна ширина (фиг. 1.2.d);

дъски с дебелина не повече от 10 cm и повече от два пъти ширината: дъските са разделени на тънки, с дебелина до 3,2 cm (фиг. 1.2.e) и дебели - над 3,2 cm (фиг. 1.2.f).

Ориз. 1.2. Нарязан дървен материал: а – двуостър дървен материал,

b – наклонена четириръбна греда, c – чиста греда

четириръбест дървен материал, g – дървен материал, d – тънка дъска,

Дървена гама

Дървеният материал, получен по време на строителството, се разделя на кръгълИ нарязан.

Объл дървен материал, наричани още трупи, са части от дървесни стволове с гладко изрязани краища - краища. Те имат стандартна дължина от 3 - 6,5 м с градация на всеки 0,5 м, имат естествена пресечена конична форма. Намаляването на дебелината им по дължина се нарича бягане. Средно оттичането е 0,8 cm на 1 m дължина (за лиственица 1 cm на 1 m дължина) на трупа. Средните трупи са с дебелина от 14 до 24 см, големите трупи са с дебелина до 13 см (подтоварник) и по-малко се използват за временни конструкции. В зависимост от качеството, облият дървен материал се разделя на класове 1, 2 и 3.

дървен материалполучени в резултат на надлъжно рязане на трупи върху рамки на дъскорезница или циркулярни триони. Дървесината се разделя според естеството на обработката: остриета (рязани от 4 страни по цялата дължина); избелване (част от повърхността не се изрязва по цялата дължина поради изтичане на трупа); необрязани (два ръба не са изрязани).

Правоъгълният дървен материал е разделен на дъски, греди и греди. По-широките страни на дървения материал се наричат ​​фасети, а по-тесните страни се наричат ​​ръбове. Дървесината има стандартна дължина от 1–6,5 m с градация на всеки 0,25 m. Ширината на дървения материал варира от 75 до 275 mm, дебелината - от 16 до 250 mm. Въз основа на качеството на дървесината и обработката, дъските и прътите се разделят на пет степени (избрани, 1, 2, 3, 4-ти), а гредите на четири (1, 2, 3, 4-ти).

Плътност на дървото.

Плътността на дървесината е съотношението на масата на дървесината към нейния обем. Плътността се определя от количеството дървесно вещество на единица обем. Плътността се изразява в kg/m3 (килограм на кубичен метър) или g/cm3.

В дървото има кухини (клетъчни кухини, междуклетъчни пространства). Ако дървесината може да бъде компресирана така, че всички кухини да изчезнат, тогава ще се получи твърда дървесна субстанция. Плътността на дървесината поради порестата й структура е по-малка от плътността на дървесната материя; същото правило може да се приложи към дървените продукти, например плътността на бреза или смърч е по-ниска от плътността на бреза или иглолистен шперплат.

Съществува тясна връзка между плътността и здравината на дървото. По-тежкото дърво обикновено е по-издръжливо.

Стойностите на плътността на дървесината варират в много широки граници. Най-висока плътност на дървесината има чемширът - 960 кг/м3, желязната бреза - 970 кг/м3 и саксаулът - 1040 кг/м3; Дървесината с най-ниска плътност е сибирската ела - 375 кг/м3 и бялата върба - 415 кг/м3. С увеличаване на влажността се увеличава плътността на дървесината. Например, плътността на букова дървесина при влажност 12% е 670 kg/m3, а при влажност 25% е 710 kg/m3. В рамките на годишния слой плътността на дървесината е различна: плътността на късната дървесина е 2-3 пъти по-голяма от тази на ранната дървесина, следователно колкото по-добре е развита късната дървесина, толкова по-висока е нейната плътност.

Въз основа на плътността при влажност от 12% дървесината може да бъде разделена на три групи:

Видове с висока плътност - 750 kg/m3 и повече - бяла акация, бяла бреза, габър, чемшир, саксаул, шамфъстък, дрян.

Видове със средна плътност - 550 - 740 кг/м3 - лиственица, тис, бреза, бук, бряст, круша, дъб. Бряст, бряст, клен, чинар, офика, ябълково дърво, ясен.

Видове с ниска плътност - 510 kg/m3 или по-малко - бор, смърч, ела, кедър, топола, елша, липа, върба, кестен, манджурски орех, кадифе.

Иглолистната дървесина има ниска плътност, докато дифузно-съдовата твърда дървесина е с висока плътност, така че е чисто обработена, добре лакирана и полирана.

Ориз. 12.11. Сегментна метално-дървена ферма със залепен горен пояс с линеен контур

1 – стоманена обувка на опорния възел; 2 – същият, долен колан; 3 – метален лайнер

Ориз. 12.13. Определяне на проектния огъващ момент в горните пояси на сегментни метало-дървени ферми.

Диаграми на огъващи моменти в ферма с разделен (а) и непрекъснат (б) горен пояс и работни диаграми на извит елемент - постоянно натоварване по целия участък и временно (снежно) натоварване на половината от участъка.

Натоварването от сняг се взема по схема 2 прил. 3 SNiP (1) за сводести покриви, докато най-неблагоприятната комбинация от товари обикновено се получава, когато се вземат предвид едностранните натоварване от сняг, разпределени по закона на триъгълника.

Геометричните размери на елементите на фермата се определят чрез замяна на извития горен пояс с праволинеен, т.е. свързване на възлите на горния колан с прави линии - акорди.

Конструктивното изчисляване на ферми се състои от избор на сечение на хорди, скоби, проектиране и изчисляване на възли. Горният хорд, поради своята криволинейност и прилагането на натоварване между възлите, се изчислява като компресиран-огъващ елемент.

Проектният огъващ момент в панелите на горния пояс се определя като сумата от моментите от напречното натоварване и момента от надлъжната сила, възникваща поради огъването на панела (фиг. 12.13).

При разделен горен акорд моментът се определя по формулата

(12.3)

където M 0 е моментът на огъване, определен съгласно схемата на гредата,

D 1 – хоризонтална проекция на панела между центровете на възлите;

q – изчислено условно равномерно разпределено натоварване (в панела);

N – разчетна сила на натиск в горния пояс;

f 0 – панел повдигаща (кривина) стрела;

d - дължина на панела по хордата;

R – радиус на кривината на горната хорда,

l – обхват на фермата;

f е височината на фермата в средата на разстоянието между осите на хордите.

При непрекъснат горен пояс изчислените моменти на огъване в участъка и върху опорите се определят като за непрекъсната греда с много участъци с равни разстояния, като се използват приблизителни формули:

за носещи (външни) панели

(12.4)

(12.5)

за средни панели

(12.6)

(12.7)

Моментите, дължащи се на надлъжни сили, се определят въз основа на предположението, че всеки панел е греда с един участък, като външните панели се считат за шарнирно закрепени в единия край и неподвижно поддържани в другия край, а средните панели се считат за шарнирно закрепени в двата края. При определяне на гъвкавостта изчислената дължина на външните панели се приема равна на 0,8 от дължината на хордата, а на средните панели - 0,65d.

Сечението на долния пояс се избира съгласно формулата за централно опънати стоманени елементи по нетна площ, т.е. като се вземе предвид отслабването от отворите за болтовете на възела. Когато болтът на възела е разположен ексцентрично спрямо оста на долния пояс, долният пояс се проверява за ексцентрично напрежение, като се вземе предвид натоварването от собственото му тегло.

Компресираните скоби се изчисляват за надлъжно огъване с проектна дължина равен на дължинатаскоба между центровете на възлите на фермата. Опънатите скоби се изчисляват за напрежение, като се вземе предвид съществуващото отслабване. За целите на унифицирането се приема, че всички скоби са с едно и също напречно сечение.

След това се определя броят на глухарите (дюбели), необходими за закрепване на плочите към скобите, като се има предвид най-натовареният елемент. Проверете стоманените плочи за напрежение по отслабения участък и за стабилност извън равнината, като вземете изчислената дължина на лентата равно на разстояниетоот анкерния болт до най-близкия до него скобен болт. За да се намали очакваната дължина на дъските, извън скобата се поставя допълнителен съединителен болт.

Устройството за опора на фермата е проектирано и изчислено:

Краят на горния акорд се проверява за колапс;

Размерите на основната плоча се определят въз основа на условията на опора и закрепване с анкерни болтове;

Определя се необходимата дължина на заваръчните шевове за закрепване на ъглите на долния пояс към клиновете на опорния възел.

Ако е необходимо, се изчисляват стоманената облицовка в разделените възли на горния хорда и болтът на възела. Болтът на възела, върху който са поставени скобите, се изчислява за огъване от произтичащите сили R b, възникващи в съседните скоби при едностранно натоварване. Момент в болта на възела

където a е рамото на прилагане на сила R b,

a=δ+0.5δ 1 (δ е дебелината на върха на плочата, δ 1 е дебелината на външния ръб на възловата обшивка).

Конструктивното повдигане на фермите е настроено на 1/200 от обхвата. Фермата се проверява за монтажни натоварвания.

Вижте параграф 18

Фигура 8 – Геометрични и схема за проектиранеарки

При заострени арки ъгълът на наклона α и дължината на хордата l, централният ъгъл φ и дължината S/2 на полуарката, координатите на центъра a и b, ъгълът на наклона на референтния радиус φ 0 и дъгата уравнение на лявата полуарка се определят. След това половината от дължината на арката се разделя на четно число, но не по-малко от шест равни частии в тези сечения се определят координатите x и y, ъглите на наклона на тангентите α и техните тригонометрични функции.

Статично изчисление

Опорните реакции на арка с три панти се състоят от вертикални и хоризонтални компоненти. Вертикалните реакции R a и R b се определят както при еднопролетна просто поддържана греда от условието, че моментите в опорните шарнири са равни на нула. Хоризонталните реакции (тяга) H a и H b се определят от условието, че моментите в хребетната връзка са равни на нула.

Удобно е да се определят реакциите и силите в участъци само на една лява полуарка в следния ред:
- първо, сили от едно натоварване отдясно и отляво, след това от ляво, отдясно сняг, вятър отляво, вятър отдясно и масата на оборудването.

Моментите на огъване трябва да бъдат определени във всички секции и илюстрирани с диаграми.

Надлъжните и напречните сили могат да се определят само в участъци на пантите, където те достигат максимални стойности и са необходими за изчисляване на ставите. Необходимо е също така да се определи надлъжната сила в точката на действие на максималния огъващ момент при същата комбинация от товари.

Силите от двустранен сняг и собствената му маса се определят чрез сумиране на силите от едностранни товари.