Pošljite svoje dobro delo v bazo znanja je preprosto. Uporabite spodnji obrazec

Študenti, podiplomski študenti, mladi znanstveniki, ki bazo znanja uporabljajo pri študiju in delu, vam bodo zelo hvaležni.

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Objavljeno na http://www.allbest.ru/

Les kot konstrukcijski material

Naša država je prva na svetu po številu gozdnih površin, ki zavzemajo skoraj polovico ozemlja Rusije - približno 12,3 milijona km 2. Glavnina ruskih gozdov, približno 3/4, se nahaja v regijah Sibirije, Daljnega vzhoda in v severnih regijah evropskega dela države. Prevladujoče vrste so iglavci: 37% gozdov je macesen, 19% - bor, 20% - smreka in jelka, 8% - cedra. Listavci zavzemajo približno polovico površine naših gozdov. Najpogostejša vrsta je breza, ki zavzema približno 1/6 celotna površina gozdovi

Zaloge lesa v naših gozdovih znašajo približno 80 milijard m3. Letno se poseka približno 280 milijonov m3. industrijski les, tj. primeren za izdelavo konstrukcij in izdelkov. Vendar ta količina ne izčrpa naravnega letnega prirasta lesa v oddaljenih predelih Sibirije in Daljnega vzhoda.

Posekan les v obliki debel standardne dolžine se dostavlja po cestah, železnici in z vodnim prevozom ali z raftingom po rekah in jezerih do lesnopredelovalnih obratov. Tam izdelujejo žagan material, vezane plošče, lesene plošče, konstrukcije in gradbene dele. Pri sečnji in predelavi lesa nastajajo velike količine odpadkov, katerih učinkovita raba je velikega narodnogospodarskega pomena. Proizvodnja izolacijskih vlaknenih in ivernih plošč iz lesnih odpadkov, ki se pogosto uporabljajo v gradbeništvu, omogoča prihranek velike količine industrijskega lesa.

Les iglavcev se uporablja za izdelavo osnovnih elementov lesenih konstrukcij in gradbenih delov. Ravna visoka debla iglavcev z majhnim številom vozlov omogočajo pridobivanje ravnega lesa z omejena količina razvade. Les iglavcev vsebuje smole, zaradi česar je bolj odporen na vlago in propadanje kot les listavcev.

Večina vrst trdega lesa je manj ravnih, ima več grč in je bolj dovzetna za gnitje kot mehki les. Skoraj nikoli se ne uporablja za izdelavo osnovnih lesenih elementov gradbene konstrukcije.

Hrastov les med trdimi vrstami izstopa po povečani trdnosti in odpornosti proti gnitju. Vendar pa se zaradi pomanjkanja in visokih stroškov uporablja le za majhne priključne dele.

Med trde liste listavcev spada tudi brezov les. Uporablja se predvsem za proizvodnjo gradbenih vezanih plošč. Potrebuje zaščito pred razpadanjem.

Prednosti in slabosti lesa kot gradbenega materiala.

Les, kot drugi Gradbeni materiali, ima svoje prednosti in slabosti.

Prednosti:

Razpoložljivost široke, stalno obnovljive baze surovin;

Relativno nizka gostota;

Visoka specifična trdnost - razmerje med natezno trdnostjo vzdolž vlaken in gostoto: 100/500 = 0,2 (približno enako jeklu);

Odpornost na agresijo soli in druga kemično agresivna okolja;

Biološka združljivost z ljudmi in živalmi - lesene zgradbe imajo najboljšo mikroklimo;

Visoke estetske in akustične lastnosti - najboljše koncertne dvorane v državi so obložene z lesom;

Nizek koeficient toplotne prevodnosti po vlaknih - stena iz lesa širine 200 mm je po toplotni prevodnosti enakovredna opečni steni širine 640 mm;

Nizek koeficient linearnega raztezanja vzdolž vlaken - v lesenih zgradbah ni treba namestiti dilatacijskih spojev in premičnih nosilcev;

Manj delovno intenzivna obdelava, možnost ustvarjanja upognjeno lepljenih struktur.

Napake:

Anizotropija strukture lesa;

Dovzetnost za razpadanje in poškodbe s hrošči lesnih vrtačev;

Gorljivost v požarnih pogojih;

Spremembe fizikalnih in mehanskih lastnosti pod vplivom različnih dejavnikov (vlaga, temperatura);

Krčenje, nabrekanje, zvijanje in pokanje pod vplivom atmosferskih vplivov;

Prisotnost napak (vozli, poševna zrna in drugo), ki bistveno zmanjšajo kakovost izdelkov in struktur;

Omejena ponudba lesnih izdelkov.

Struktura lesa

Zaradi rastlinskega izvora ima les cevasto plastovito vlaknasto strukturo. Večino lesa sestavljajo lesna vlakna, ki se nahajajo vzdolž debla. Sestavljeni so iz podolgovatih votlih lupin odmrlih celic (traheidi, dolge približno 3 mm) iz organskih snovi (celuloza in legnin).

Lesna vlakna so razporejena v koncentričnih plasteh okoli osi debla, ki jih imenujemo letne plasti, ker vsaka plast raste skozi vse leto. Jasno so vidni v obliki niza obročev na prečnih delih debla, zlasti pri iglavcih. Po njihovem številu lahko določite starost drevesa.

Vsaka letna plast je sestavljena iz dveh delov. Notranja plast (širša in lažja) je sestavljena iz mehkega zgodnjega lesa, ki nastane spomladi, ko drevo hitro raste. Celice Earlywood imajo tanjše stene in širše votline. Latewoodove celice imajo debelejše stene in ozke votline. Trdnost in gostota lesa je odvisna od relativne vsebnosti poznega lesa v njem.

Srednji del lesenih debel iglavcev ima več temna barva, vsebuje več smole in se imenuje jedro. Nato pride beljava in nazadnje lubje.

Poleg tega les vsebuje vodoravne sredične žarke, mehko sredico, smolne kanale in grče.

Les, pridobljen za gradnjo, delimo na okrogel in žagan.

Okrogli les, imenovan tudi hlodovina, so deli drevesnih debel z gladko žaganimi konci - konci. Imajo standardno dolžino 3 - 6,5 m z gradacijo vsakih 0,5 m imajo naravno prisekano stožčasto obliko. Zmanjševanje njihove debeline po dolžini se imenuje tek. V povprečju je odtok 0,8 cm na 1 m dolžine (pri macesnu 1 cm na 1 m dolžine) hloda. Srednja bruna imajo debelino od 14 do 24 cm, velika bruna do 26 cm (podtovarnik) se uporabljajo za začasne gradbene objekte. Glede na kakovost se okrogli les deli na razrede 1, 2 in 3.

Hlodi se pridobivajo z vzdolžnim žaganjem hlodovine na okvirjih žag ali krožnih žagah. Les je razdeljen glede na naravo obdelave: obrezan (žagan na 4 straneh po celotni dolžini); wane (del površine ni žagan po celotni dolžini zaradi odtekanja hloda); neobrezan (dva robova nista žagana).

Pravokotni les je razdeljen na deske, tramove in tramove. Širše stranice lesa se imenujejo šivi, ožje strani pa robovi. Standardna dolžina lesa je 1-6,5 m z gradacijo vsakih 0,25 m. Širina lesa je od 75 do 275 mm, debelina - od 16 do 250 mm. Glede na kakovost lesa in obdelavo delimo deske in palice v pet razredov (izbrano, 1, 2, 3, 4.), tramove pa v štiri (1, 2, 3, 4.).

Gostota. Les spada v razred lahkih konstrukcijskih materialov. Njegova gostota je odvisna od relativne prostornine por in njihove vlažnosti. Standardno gostoto lesa je treba določiti pri vsebnosti vlage 12%. Sveže posekan les ima gostoto 850 kg/m3. Izračunana gostota lesa iglavcev kot del konstrukcij v prostorih s standardno vlažnostjo zraka 12% je enaka 500 kg / m3, v prostorih z vlažnostjo zraka več kot 75% in na prostem - 600 kg / m3 .

Temperaturna ekspanzija. Linearna ekspanzija pri segrevanju, označena s koeficientom linearne ekspanzije, se v lesu spreminja vzdolž in pod kotom na vlakna. Koeficient linearne ekspanzije b vzdolž vlaken je (3 h 5) 10-6, kar omogoča gradnjo lesene zgradbe brez dilatacije. Pri lesnih vlaknih je ta koeficient 7- do 10-krat manjši.

Toplotna kapaciteta lesa je pomembna, koeficient toplotne kapacitete suhega lesa je C = 1,6 KJ/kg єС.

Druga dragocena lastnost lesa je njegova odpornost na številna kemična in biološka agresivna okolja. Kemično je več odporen material kot kovina in armirani beton. Pri običajnih temperaturah fluorovodikova, fosforjeva in klorovodikova (nizke koncentracije) kisline ne uničijo lesa. Večina organskih kislin pri običajnih temperaturah ne oslabi lesa, zato se pogosto uporablja za konstrukcije v kemično agresivnih okoljih.

Za mehanske lastnosti lesa so značilne: trdnost - sposobnost odpornosti proti uničenju zaradi mehanskih vplivov; togost - sposobnost upreti se spremembam velikosti in oblike; trdota - sposobnost upreti se prodoru drugega trdna; udarna trdnost - sposobnost absorbiranja dela ob udarcu.

Les je anizotropen material, zato je njegova trdnost odvisna od smeri sil, ki delujejo na vlakna. Ko sile delujejo vzdolž vlaken, delujejo največ celične membrane ugodni pogoji in les kaže največjo moč.

Povprečna natezna trdnost borovega lesa brez napak vzdolž vlaken je:

Natezna trdnost - 100 MPa.

Pri upogibanju - 80 MPa.

Pod stiskanjem - 44 MPa.

Pri raztezanju, stiskanju in striženju po vlaknih ta vrednost ne presega 6,5 ​​MPa. Prisotnost napak bistveno (za ~30%) zmanjša trdnost lesa pri stiskanju in upogibanju, predvsem pa (za ~70%) pri nategu. Glavne nesprejemljive napake lesa so: gnitje, črvine in razpoke na območjih odkrojev v spojih.

Najpogostejše in neizogibne napake lesa so grče – zaraščeni ostanki nekdanjih drevesnih vej. Vozli so sprejemljivi z omejenimi napakami.

Trajanje obremenitve pomembno vpliva na trdnost lesa. Pri neomejeni dolgotrajni obremenitvi je za njegovo trdnost značilna dolgotrajna meja odpornosti, ki znaša le 0,5 meje trdnosti pri standardni obremenitvi. Les ima največjo trdnost, 1,5-krat večjo od kratkotrajne trdnosti, pri najkrajših udarnih in eksplozivnih obremenitvah. Vibracijske obremenitve, zaradi katerih napetost spremeni znak, zmanjšajo njeno moč.

Trdnost lesa (stopnja njegove deformacije pod vplivom obremenitve) je bistveno odvisna od smeri delovanja obremenitev glede na vlakna, njihovega trajanja in vsebnosti vlage v lesu. Togost je določena z modulom elastičnosti E.

Za iglavce vzdolž vlaken E = 15000 MPa.

V SNiP II-25-80 je modul elastičnosti za katero koli vrsto lesa Eo = 10.000 MPa. E90 = 400 MPa.

pri visoka vlažnost, temperatura, pa tudi pri kombiniranem delovanju trajnih in začasnih obremenitev se vrednost E zmanjša za koeficiente obratovalnih pogojev mв, mт, mд< 1.

Vpliv vlažnosti. Sprememba vlažnosti v razponu od 0% do 30% povzroči zmanjšanje trdnosti lesa za 30% največje. Nadaljnje spremembe vlažnosti ne vodijo do zmanjšanja trdnosti lesa.

Prečne spremembe vlažnosti (krčenje in nabrekanje) povzročijo krivljenje lesa. Največje krčenje se pojavi čez vlakna, pravokotno na letne plasti. Deformacije zaradi krčenja se neenakomerno razvijajo od površine do središča. Med sušenjem se ne pojavi le zvijanje, temveč tudi razpoke zaradi krčenja.

Za primerjavo trdnosti in togosti lesa je standardna vsebnost vlage nastavljena na 12 %.

B12=ČB,

kjer je b korekcijski faktor, za stiskanje in upogibanje b = 0,04.

Vpliv temperature. S povišanjem temperature se zmanjšata natezna trdnost in modul elastičnosti, poveča pa se krhkost lesa. Natezno trdnost lesa Gt pri temperaturi t v območju od 10 do 30 o C lahko določimo na podlagi njegove začetne trdnosti - G20 pri temperaturi 20 o C, ob upoštevanju korekcijskega faktorja b = 3,5 MPa.

Gt = G20 - in(t-20).

Les za nosilne elemente lesenih konstrukcij mora ustrezati zahtevam razreda I, II in III.

Les razreda I se uporablja v najbolj kritičnih obremenjenih nateznih elementih. To so posamezne raztegnjene palice in plošče raztegnjenih območij lameliranih nosilcev z višino preseka več kot 50 cm.

Navzkrižno plastno? 7 %.

Skupni premer vozlov na dolžini 20 cm d? 1/4b.

Les razreda II se uporablja v stisnjenih in upogibnih elementih. To so posamezne stisnjene palice, plošče skrajnih območij lepljenih tramov z višino manj kot 50 cm; plošče skrajnega stisnjenega območja in raztegnjenega območja, ki se nahajajo nad ploščami 1. razreda v laminiranih tramovih z višino več kot 50 cm, plošče skrajnih območij delovnih lepljenih stisnjenih, upognjenih in stisnjenih upognjenih palic.

Navzkrižna plast?

Skupni premer vozlov na dolžini 20 cm d? 1/3b.

Les razreda III se uporablja v manj obremenjenih srednje laminiranih stisnjenih, upognjenih in stisnjeno-upognjenih elementih ter v rahlo kritičnih elementih talnih oblog in opažev.

Navzkrižna plast 12 %?

Skupni premer vozlov na dolžini 20 cm d? 1/2b.

Gradbena vezana plošča je tovarniško izdelan listnat lesni material. Praviloma je sestavljen iz neparnega števila tankih plasti - furnirjev. Vlakna sosednjih furnirjev se nahajajo v medsebojno pravokotnih smereh.

SNiP II-25-80 za načrtovanje lesenih konstrukcij priporoča naslednje vrste vodoodpornih vezanih plošč za gradnjo:

1. Vezane plošče razreda FSF, lepljene s fenol-formaldehidnimi lepili. Ta vezan les se proizvaja:

Iz brezovega lesa (5- in 7-slojni, debeline 5-8 mm ali več).

Izdelana iz macesnovega lesa (7 slojev, debeline 8 mm ali več).

Listi vezanega lesa z debelino več kot 15 mm se imenujejo vezane plošče. Strižna trdnost vezanega lesa v ravnini, ki je pravokotna na ploščo, je približno 3-krat višja od trdnosti lesa pri lomljenju vzdolž vlaken, kar je njegova pomembna prednost.

Modul elastičnosti brezove vezane plošče vzdolž vlakna je 90%, čez pa 60% modula elastičnosti lesa vzdolž vlakna. Elastična modula macesnovega vezanega lesa znašata 70 % oziroma 50 % Eo lesa.

Banelizirana vezana plošča (FBS) se od vezane plošče razreda FSF razlikuje po tem, da so njene zunanje plasti impregnirane z vodoodpornimi smolami, topnimi v alkoholu. Ima debelino 7-18 m. Njegova trdnost vzdolž vlakna je 2,5-krat, prečno pa 2-krat večja od trdnosti lesa iglavcev vzdolž vlakna. Uporablja se v posebej neugodnih pogojih vlažnosti.

Gnitje je uničenje lesa s strani najpreprostejših rastlinskih organizmov - gliv, ki uničujejo les. Nekatere glive okužijo še rastoča in sušeča se drevesa v gozdu. Skladiščne gobe med skladiščenjem v skladiščih uničijo les. Hišne gobe - (merilius, poria itd.) med delovanjem uničijo les gradbenih konstrukcij. lesena konstrukcija vezan les gnitje

Glive se razvijejo iz celic – spor, ki se zlahka prenašajo z gibanjem zraka. Rastoče spore tvorijo sadno telo in micelij glive - vir novih spor.

Zaščita pred gnitjem:

1. Sterilizacija lesa pri visokotemperaturnem sušenju. Segrevanje lesa pri t > 80 o C, kar povzroči odmrtje glivičnih spor, micelijev in plodov gliv.

2. Konstrukcijska zaščita prevzame način delovanja, ko je vlažnost lesa W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).

2.1. Zaščita lesa pred atmosfersko vlago - hidroizolacija premazov, potreben naklon strehe.

2.2. Zaščita pred kondenzacijsko vlago - parna zapora, prezračevanje konstrukcij (sušilni zračniki).

2.3. Zaščita pred vlago iz kapilarne vlage (iz tal) - hidroizolacijska naprava. Lesene konstrukcije morajo počivati ​​na podlagi (z izolacijo iz bitumna ali strešne lepenke) nad nivojem tal ali tal za najmanj 15 cm.

3. Kemična zaščita pred gnitjem je nujna, kadar je vlaga lesa neizogibna. Kemična zaščita je impregnacija s snovmi, strupenimi za glive - antiseptiki.

Vodotopni antiseptiki (natrijev fluorid, natrijev fluorid) so snovi brez barve in vonja, ki so ljudem neškodljive. Uporablja se v zaprtih prostorih.

Oljni antiseptiki so mineralna olja (premogovo olje, antroscenovo olje, skrilavčevo olje, lesni kreozot itd.). Ne topijo se v vodi, so pa škodljivi za človeka, zato se uporabljajo za objekte na prostem, v tleh, nad vodo.

Impregnacija se izvaja v avtoklavih pod visokim pritiskom (do 14 MPa).

Zaščita pred hrošči brusi - segrevanje na t>80 o C ali zaplinjevanje s strupenimi plini, kot je heksakloran.

Zanj je značilna meja požarne odpornosti (približno 40 minut za žarek 17 x 17 cm, obremenjen na napetost 10 MPa).

1. Konstruktivno. Odprava pogojev, ugodnih za požare.

2. Kemični ( protipožarna impregnacija ali barvanje). Impregnirano s snovmi, imenovanimi zaviralci gorenja (na primer amonijeva sol, fosforjeva in žveplova kislina). Impregnacija se izvaja v avtoklavih hkrati z antiseptično obdelavo. Pri segrevanju se zaviralci ognja stopijo in tvorijo ognjevarni film. Zaščitno barvanje se izvaja s sestavki na osnovi tekočega stekla, superfluora itd.

Objavljeno na Allbest.ru

Podobni dokumenti

Informacije o lesu: prednosti, slabosti, kakovost, področje uporabe. Fizikalne in mehanske lastnosti lesa, metode za povečanje njegove trajnosti. Lastnosti modificiranega lesa; modifikacijski polimeri. Gradbeni izdelki iz lesa.

povzetek, dodan 01.05.2017


Sorte in značilnosti drevesnih vrst. Značilnosti zgradbe drevesnega debla. Opis najpogostejših napak na lesu. Razpadanje in požar lesa, načini zaščite. Področje uporabe polizdelkov in konstrukcij iz lesa.

povzetek, dodan 07.06.2011


Značilnosti objekta, njegova funkcija šotora nad hokejskim igriščem. Značilnosti izračunov plošč, izbor odsekov, geometrijski diagram nosilca. Bistvo odgovornosti pri delovanju lesenih konstrukcij, načini preprečevanja gnitja lesa.

diplomsko delo, dodano 9.11.2010


Prednosti in slabosti lesa kot gradbenega materiala. Makroskopske značilnosti lesa glavnih vrst iglavcev. Tehnologija gradnje lesene hiše. Varnostna pravila pri delu na lesnoobdelovalnih strojih.

certifikacijsko delo, dodano 16.06.2009


Pregled zgodovine uporabe lesenih konstrukcij v gradbeništvu. Študij značilnosti in oblikovanja rebrastih, okroglih mrežastih in tankostenskih kupol. Vozli in elementi lesene kupole. Sodobna sredstva za zaščito lesa pred gnitjem in ognjem.

povzetek, dodan 13.01.2015


Fizikalne in mehanske lastnosti lesa. Preizkušanje mehanskih lastnosti lesa na upogib in stiskanje. Smer sil v leseni konstrukciji pod obremenitvijo. Izračun upogljivega elementa pravokotnega prereza. Test stabilnosti.

test, dodan 10.10.2013


Mehanske lastnosti lesa: trdnost, deformabilnost. Natezna dela na lesenih konstrukcijah. Pomen velikosti napake, njegove lokacije na njihovo uničenje v obliki rupture. Natezne napetosti vzdolž vlaken. Centralna napetost elementa.

predstavitev, dodana 18.06.2015


Pomen lesa v vsakdanjem življenju in tehniki. Mehansko, fizično, Kemijske lastnosti les. Trdnost, trdota in odpornost proti obrabi. Absolutna in relativna vlažnost lesa. Nabrekanje lesa, krčenje, higroskopičnost, zvijanje.

predstavitev, dodana 03.05.2015


Glavna značilnost drevesa. Vrste drevesnih vrst, sorte jelke. Zgradba drevesnega debla. Napake lesa: grče, pege. Razpadanje in požar lesa, načini zaščite. Značilnosti lesenih zgradb. Lesena arhitektura Tomsk.

test, dodan 19.01.2012


Bistvo armiranega betona, njegove značilnosti kot gradbenega materiala. Fizikalno-mehanske lastnosti armiranobetonskih konstrukcij in armaturnih materialov. Prednosti in slabosti armiranega betona. Tehnologija izdelave montažnih konstrukcij, področja njihove uporabe.

Fizične lastnosti:

1) gostota; odvisno od števila praznin, debeline stene vlaken in vsebnosti vlage (bor in smreka - 5 kN/m3, breza 6 kN/m3) 2) toplotna ekspanzija - linearna ekspanzija pri segrevanju, označena s koeficientom linearne ekspanzije v les se spreminja vzdolž vlaken pod kotom na njih. Koeficient je 2-3 krat manjši kot pri jeklu 3) toplotna prevodnost - zaradi svoje porozne strukture les slabo prevaja toploto. Toplotna prevodnost več lesa je vzdolž kot počez. Mehanske lastnosti lesa, ki je naravni polimer, preučujemo na podlagi reologije – vede o spreminjanju lastnosti snovi skozi čas pod vplivom določenih dejavnikov, v tem primeru obremenitev. 2 reološke lastnosti: lezenje - lastnost materiala, da se pod stalno obremenitvijo skozi čas še dodatno deformira; sprostitev – zmanjšanje stresa skozi čas. Različne mehanske lastnosti materialov z različnimi smermi sile na vlakna imenujemo anizotropija in so posledica cevaste zgradbe lesa v inženirskih izračunih je sprejet model transtropske anizotropije, ki predpostavlja različne mehanske in elastične lastnosti le v dveh smereh. (vzdolž in počez vlaken). Lastnosti v tangencialni in radialni smeri so skoraj enake. Pri raztezanju vzdolž vlaken in čez vlakna je narava zloma krhka, kar je nevarno. Pri zdrobitvi se lastnosti trdnosti praktično ne razlikujejo od stiskanja. Striženje vzdolž vlaken je eden izmed šibke točke pri delu z lesom. cm=0,5…0,6 kN/cm2; za katerega je značilen krhek zlom. Značilnosti trdnosti odvisne od vrste lesa, od trajanja obremenitve, od dimenzij prereza, od konfiguracije elementa. Vse to upošteva koeficient delovnih pogojev.

2. Makrostruktura lesa iglavcev

3. Lesne napake in njihov vpliv na lesno dlako

Razvade les se nanaša na spremembe njegovega videza, kršitev celovitosti tkiv in celičnih membran, pravilnosti strukture in poškodbe, zmanjšanje kakovosti lesa in omejevanje možnosti njegove uporabe.

Napake- napake lesa mehanskega izvora, ki nastanejo v njem med sečnjo, transportom, sortiranjem in mehansko obdelavo.

Vpliv napake na kakovost lesa je odvisen od njegove vrste, velikosti, lege v materialu in namena materiala. Zmanjšuje trdnost in dekorativne lastnosti lesa, zato se razred lesa določi z obveznim upoštevanjem napak, ki so v njem.

V skladu z GOST 2140-81 "Napake lesa. Razvrstitev, izrazi in definicije" so vse napake razdeljene v skupine: grče, razpoke, glivične poškodbe, kemični madeži, napake v obliki debla in strukture lesa, poškodbe insektov, tujki in napake pri obdelavi.

Psice- najpogostejša in neizogibna napaka lesa, ki so osnove vej, zaprtih v lesu debla. Glede na stopnjo poraščenosti so vozli lahko odprti ali zaraščeni.

Metične razpoke - radialno usmerjene razpoke v jedru, ki se raztezajo od jedra, ne segajo do lubja in imajo velik obseg po dolžini sortimenta. Dolžina natančne razpoke je lahko večja od 10 m, odvisno od lokacije, razdelimo okrogle sortimente na preproste in kompleksne. Preprosta natančna razpoka je ena ali dve razpoki, ki sta usmerjeni vzdolž istega premera in potekata v isti ravnini vzdolž dolžine sortimenta. Dve ali več razpok, ki se nahajajo na koncu pod kotom drug proti drugemu, kot tudi ena ali dve razpoki, usmerjeni vzdolž istega premera, vendar se nahajajo vzdolž dolžine sortimenta v različnih ravninah - to je kompleksna metična razpoka.

Repelentna razpoka - razpoka med letnimi plastmi, ki nastane v srčiki ali zrelem lesu. Nastanejo v rastočem drevesu, imajo kratko dolžino po višini debla in niso vidne od zunaj.

razpoka zaradi zmrzali- zunanji vzdolžni rezi lesa iz debel rastočih dreves. Širi se globoko v trup v radialnih smereh (običajno v zadnem delu).

Napake v obliki debla se izražajo v različnih odstopanjih od normalne oblike debla in nastanejo v obdobju rasti drevesa. Sem spadajo konveksnost, hrapavost, izrastki, ukrivljenost in ovalnost.

Konvergenca predstavlja postopno zmanjševanje debeline lesa oziroma širine neobrezanega lesa po celotni dolžini. Če se na vsak meter višine debla (sortimentna dolžina) premer zmanjša za več kot 1 cm, se ta pojav šteje za napako. Debla iglavcev so manj kosmata od listavcev.

Zakomelistost- močno povečanje premera zadnjega dela lesa in širine lesa. Hrapavost in hrapavost otežujeta uporabo lesa za predvideni namen, povečata količino odpadkov pri žaganju in lupljenju, rezanju lesa in povzročita radialni naklon vlaken.

Izrastki in ukrivljenost pogosto najdemo na vseh vrstah, zlasti listavcih, otežujejo uporabo lesa za predvideni namen in otežujejo njihovo predelavo. Izrastki so lokalne odebelitve debla, lahko imajo gladko površino in pravilno strukturo lesa, pa tudi z neravno površino in zvito.

strukturo lesa, ki jih imenujemo burli. Ukrivljenost je ukrivljenost debla po dolžini. Razlikujemo med preprosto in kompleksno ukrivljenostjo, za katero je značilen en ali več sortimentnih ovinkov.

Do razvad Struktura lesa vključuje naklon vlaken, peto, kodranje itd.

Nagib vlaken(križni sloj) - odstopanje vlaken od vzdolžne osi sortimenta, vodi do povečanega krčenja in zvijanja. Nagib vlaken otežuje mehansko obdelavo lesa, zmanjšuje zmožnost upogibanja, pa tudi trdnost lesa pri raztezanju vzdolž vlaken in pri upogibanju.

Kren - lokalna sprememba strukture lesa iglavcev. Izraža se v navideznem povečanju širine pozne cone letnih plasti. Nastane v stisnjenem območju ukrivljenih ali nagnjenih debel. Kren poveča trdoto lesa in njegovo trdnost pri stiskanju in statičnem upogibu; zmanjša natezno trdnost; povečuje krčenje vzdolž vlaken, kar povzroča razpoke in vzdolžno upogibanje lesa; zmanjša vodovpojnost lesa in s tem oteži njegovo impregnacijo ter poslabša njegov izgled.

Vlečni les opazimo na koncih v obliki ločnih odsekov, na radialnih površinah - v obliki ozkih trakov (pramenov). Poveča natezno trdnost lesa pri napetosti vzdolž vlaken in statičnem upogibu, poveča krčenje v vseh smereh, zlasti vzdolž vlaken, kar prispeva k pojavu zvijanja in razpok, oteži obdelavo, kar povzroči nastanek dlakavosti in mahovitih površin.

kodravost - ukrivljenost vlaken. Zmanjšuje natezno, tlačno in upogibno trdnost lesa, povečuje trdnost pri cepljenju in drobljenju v vzdolžni smeri ter otežuje rezkanje lesa.

Curl pojavlja se v obliki delno prerezanih, oklepasto ukrivljenih kontur, ki jih tvorijo ukrivljene letne plasti. Obstajajo enostranski in končni kodri. Zmanjša tlačno in natezno trdnost lesa vzdolž vlakna, kot tudi upogibno trdnost. Trdnost materiala se opazno zmanjša, ko se kodri nahajajo v raztegnjenem območju nevarnega dela. Smolni žep najdemo v lesu iglavcev; lahko enostransko ali skozi, zmanjša trdnost lesa. Smola, ki izteka iz smolnih žepkov, pokvari površino izdelkov in moti njihovo sprednjo obdelavo in lepljenje.

Kalenje - delno ali v celoti preraščeno lubje na deblu ali odmrli les zaradi poškodb; se pojavi v rastočem drevesu, ko se poškodbe, ki so bile na njem zaceljene, spremljajo pa ga razvoj katrana, glivičnih sredičnih peg in pasov gnilobe sredice. Krši celovitost lesa in ga spremlja ukrivljenost sosednjih letnih plasti. Kaljenje je lahko odprto ali zaprto.

Brušenje- v lesu le iglavcev. Ne vpliva bistveno na mehanske lastnosti, bistveno pa zmanjša upogibno žilavost, zmanjša vodoprepustnost in oteži ličenje in lepljenje.

Lažno jedro- temno obarvan notranji del debla listopadnih stranskih vrst. Glede na obliko prečni prerez lahko okrogle, zvezdaste ali lopatice. Ta napaka pokvari videz, zanjo je značilna slaba prepustnost, zmanjšana natezna trdnost vzdolž vlaken in krhkost. Pri brezi lažna srčika zlahka poči.

Vodna plast- pojavlja se v obliki mokrih, temnih madežev različnih oblik in velikosti, povzroča pokanje, zmanjšuje udarno trdnost in ga spremlja gnitje.

Kemični madeži v večini primerov je posledica oksidacije taninov, ki jih vsebuje les. Sem sodijo: udrtine, porjavelost, rumenost, ki ne vplivajo na fizikalne in mehanske lastnosti lesa, z intenzivno obarvanostjo pa poslabšajo videz materialov.

Glivične lezije v lesu nastanejo zaradi razvoja gliv v njem, ki jih delimo na lesobarvalne in lesouničujoče.

Glive se razvijejo na lesu pri določeni vlažnosti (optimalna - 40-60%) in temperaturi (optimalna - 20-30 ° C).

Gniloba jedra - območja nenormalne obarvanosti sredice, ki jih glede na barvo in naravo razpada delimo na pestro sitasto, rjavo razpokano in belo vlaknasto trohnobo sredice. Ta napaka bistveno vpliva na mehanske lastnosti materiala. Glede na stopnjo poškodovanosti lesa zaradi trohnobe se njegova stopnja zniža do popolne neprimernosti.

Plesen predstavljajo posamezne lise ali neprekinjen nanos zelene, modre, črne ali druge barve. Ne vpliva na mehanske lastnosti lesa, poslabša pa njegov videz.

. Porjavitev

Gniloba beljavine,Gnila zunanja gniloba

,črvina luknja glede na globino preboja je lahko površinsko (ne vpliva na mehanske lastnosti), plitvo in globoko (krši celovitost lesa in zmanjšuje mehanske lastnosti). Črvine olajšajo prodiranje gliv in razvoj gnilobe.

4. Vlažnost lesa, njen vpliv na trdnost in deformabilnost. V lesu ločimo dve vrsti vlage: vezano (higroskopno) in prosto (kapilarno). Vezana vlaga se nahaja v debelini celičnih membran, prosta vlaga pa v celičnih votlinah in medceličnih prostorih. Poleg proste in vezane vlage ločimo vlago, vključeno v kemična sestava snovi, ki tvorijo les (kemično vezana vlaga). Ta vlaga je pomembna le pri kemični obdelavi lesa. Največja količina vezane vlage se imenuje omejitev higroskopičnost oz meja nasičenosti celične stene in je 30 %. Stabilna higroskopska vsebnost vlage v lesu, ki ustreza določeni kombinaciji temperature in vlažnosti zraka, se imenuje ravnotežna vlažnost les. Sprememba vsebnosti vlage v lesu od higroskopske meje in nad njo se lahko pojavi le, ko prosta vlaga zapolni celične votline. Ko se vlažnost lesa spremeni od 0 % do meje nasičenosti celične stene, se volumen lesa poveča (nabrekne), zmanjšanje vlažnosti v teh mejah pa zmanjša njegovo velikost (krčenje). Čim gostejši je les, tem večje je njegovo nabrekanje in krčenje. V skladu s tem sta nabrekanje in krčenje različna pri poznem, gostejšem lesu in pri zgodnjem lesu.

Ugotovljeno je bilo, da se linearno krčenje vzdolž vlaken v radialni in tangencialni smeri bistveno razlikuje. Krčenje vzdolž lesnih vlaken je običajno tako majhno, da se ga zanemari; Posledica tega neenakomernega sušenja je zvijanje desk pri sušenju (slika). Ko se vlaga poveča nad točko nasičenosti celičnih sten, ko vlaga zavzame trakove lesnih celic, ne pride do nadaljnjega nabrekanja. Proces sušenja lesa je sestavljen iz izhlapevanja vlage s površine in njenega premikanja iz notranjih, bolj vlažnih plasti v zunanje. Izhlapevanje vlage s površine lesa poteka hitreje kot gibanje vlage iz notranjosti na obrobje, kar povzroči neenakomerno porazdelitev vlage; pri tankem lesu je ta neenakost običajno majhna in se hitro zmanjša; V debelih elementih se vlaga počasi izravnava in neenakomernost njene porazdelitve na začetku sušenja je lahko precejšnja. Večja kot je gostota lesa, počasnejša je hitrost sušenja. Hidravlična prevodnost v radialni smeri je nekoliko večja kot v tangencialni smeri, kar je razloženo z vplivom jedrnih žarkov. Ugotovljeno je bilo, da je pri vrstah iglavcev majhna razlika med radialnim in tangencialnim krčenjem lesa v pozni coni letnih plasti, tangencialno krčenje zgodnje cone pa je 2-3 krat večje od radialnega. Sveže posekan les vsebuje 80..100 % vlage, vsebnost vlage v beljavi iglavcev pa je 2-3 krat višja od vsebnosti vlage v sredici. Vsebnost vlage v visečem lesu doseže 200%. Končna vsebnost vlage v lesu mora ustrezati ravnotežni vsebnosti vlage v obratovalnih pogojih.

////Zgradba lesa, njen vpliv na trdnost in deformabilnost materiala. Lesene gradbene konstrukcije so pretežno izdelane iz mehkega lesa (bor, smreka, macesen). Na prerezu drevesnega debla ločimo naslednje dele figure: pod lubjem je tanka plast kambija, ki odlaga les in deluje z različno intenzivnostjo, saj je njegovo delovanje odvisno tudi od zunanjih pogojev. Pri rastočem drevesu kambij določa rast lesa in lubja. V središču dela debla je jedro, ki ima obliko majhne okrogle lise s premerom 2-5 mm. Ves glavni les, ki se nahaja med tanko plastjo kambija in sredico, je sestavljen iz dveh delov, ki se med seboj nekoliko razlikujeta v barvnih odtenkih - notranja cona, temnejša, se imenuje jedro, svetlejša pa se imenuje beljava. Prečni prerez debla prikazuje koncentrične plasti, ki obdajajo jedro. Les je sestavljen iz dveh vrst celic - prozenhimskih in parenhimskih. Celice parenhima so približno enako velike v vseh treh aksialnih smereh. Prozenhimske celice vključujejo traheide - votle celice, zelo podolgovate po dolžini s koničastimi konci. Glavni elementi lesa iglavcev so traheide, ki zavzemajo več kot 90 % celotne prostornine lesa. Celice parenhima v lesu iglavcev so del medularnih žarkov. V rastočem drevesu se gibanje dogaja vzdolž žarkov sredice hranila in vode v vodoravni smeri med rastno sezono, v času mirovanja pa shranjujejo rezervna hranila. Traheidi iglavcev opravljajo ne le svoje inherentne prevodne funkcije, ampak tudi mehanske. Traheide zgodnjega dela letne plasti imajo tanke stene in velike notranje votline, medtem ko imajo traheide poznega dela letne plasti debelejše stene in majhne votline. Na podlagi sodobnih raziskav je bilo ugotovljeno, da so stene traheidnih celic plastna membrana. V steni vsake normalne traheide ločimo: tanko primarno lupino P, veliko debelejšo sekundarno lupino S, sestavljeno iz zunanje plasti Sb, srednje plasti S2 in notranje plasti S3. Vsaka plast traheidne lupine je sestavljena iz mikrofibril, katerih osnova je kristalna celuloza, obložena z matriko amorfnih ali parastalnih polimerov, ki stabilizirajo strukturo mikrofibril. Lignin ima posebno vlogo v sestavi celične stene. Medtem ko visoko natezno trdnost zagotavljajo predvsem celulozna mikrofibrila, lignin daje lupini tlačno trdnost. V lesu iglavcev so celice parenhima večinoma sestavljene iz številnih medularnih žarkov (glej sliko 1.3.). So ozki, večinoma enoredni, med njimi pa so tudi večredni tramovi s smolnim vodoravnim potekom na sredini. Pri boru, smreki in macesnu žarki poleg parenhimskih celic vsebujejo traheide.

5.6.Obdelava lesa na različne vrste vplivi sile.Raztezanje. Natezna trdnost vzdolž vlaken v standardnih čistih vzorcih je visoka - za bor in smreko je v povprečju 1000 kgf / cm2. Prisotnost vozlov in vmesnih prečnih plasti bistveno zmanjša natezno trdnost. Posebej nevarni so vozli na robovih z robnim izstopom. Eksperimenti kažejo, da ko je velikost grč 1/4 stranice elementa, je natezna trdnost le 0,27 natezne trdnosti standardnih vzorcev, ko so leseni elementi oslabljeni z luknjami in utori, se njihova trdnost zmanjša dobljeno pri izračunu po neto površini. Tu ima koncentracija stresa na šibkih točkah negativen učinek. Stiskanje. Preskusi stiskanja standardnih vzorcev vzdolž vlaken dajejo vrednosti natezne trdnosti 2-2,5 krat manjše od natezne trdnosti. Za bor je tlačna trdnost v povprečju 400 kgf / cm2. Vpliv napak (vozlov) je manjši kot pri napetosti. Ko je velikost grč 1/3 stranice stisnjenega elementa, bo tlačna trdnost 0,6-0,7 trdnosti elementa enakih dimenzij, vendar brez grč. Tako je delovanje stisnjenih elementov v konstrukcijah zanesljivejše od nateznih. To pojasnjuje široko uporabo kovinsko-lesenih konstrukcij z glavnimi nateznimi elementi iz lesa, stisnjenih in tlačno upognjenih iz lesa (slika 1.1.) pa je pri   bolj krivuljasta kot pri nategu. Pri manjših vrednostih  je njegova ukrivljenost majhna in jo je mogoče sprejeti kot pravokotno do pogojne meje sorazmernosti, ki je enaka 0,5. Bend. Pri prečnem upogibu je končna vrednost trdnosti vmesna med tlačno in natezno trdnostjo. Za standardne vzorce iz bora in smreke je upogibna trdnost v povprečju 750 kgf / cm 2. Ker med upogibanjem obstaja raztegnjeno območje, je vpliv vozlov in prečnih plasti pomemben. Ko je velikost vozlov 1/3 stranice elementa, je natezna trdnost 0,5 trdnosti vzorcev brez vozlov. V neravnih palicah in še posebej v hlodih je to razmerje višje in doseže 0,6-0,8. Vpliv napak pri hlodu pri upogibanju je praviloma manjši kot pri hlodu, saj pri hlodu ni izhoda na rob med žaganjem odrezanih vlaken in njihovega cepljenja v prečnem sloju ob upogibanju elementa presek upognjenega elementa pri približevanju natezni trdnosti je krivočrtni značaj. V tem primeru je dejanska tlačna robna napetost manjša, natezna napetost pa večja od izračunanih po formuli  = M/W. Meja upogibne trdnosti je odvisna od oblike prečnega prereza in njegove višine. To se upošteva pri izračunu z uvedbo ustreznih koeficientov k izračunanim uporom. Mečkanje. Obstajajo drobljenje vzdolž vlaken, čez vlakna in pod kotom nanje. Trdnost lesa vzdolž vlakna se malo razlikuje od tlačne trdnosti vzdolž vlakna in sedanji standardi med njima ne razlikujejo. Les je malo odporen proti drobljenju čez vlakna. Kotno drobljenje zavzema vmesni položaj. Za zrušitev čez vlakna so v skladu s cevasto obliko vlaken značilne znatne deformacije zdrobljenega elementa. Po sploščitvi in ​​uničenju celičnih sten se les zbije, deformacije se zmanjšajo, odpornost zdrobljenega vzorca pa se poveča. Sekanje in cepljenje. Krušenje je uničenje, ki je posledica premika enega dela materiala glede na drugega. Razlikujemo med vzdolžnim in prečnim drobljenjem. Zaradi zelo šibke odpornosti lesa na sekanje, ta vrsta deformacije pogosto določa dimenzije elementov ali spojev.

7.8.Konstruktivni in kemični ukrepi za preprečevanje gnitja in nevarnosti požara. Uporaba lesa z vsebnostjo vlage več kot 30% za izdelavo lesenih konstrukcij, vlaženje konstrukcij med delovanjem, kršitev režima sušenja v prostoru in drugi razlogi vodijo do gnitja lesa in močnega zmanjšanja življenjske dobe lesene konstrukcije.

Spodaj gnitje les razumejo življenjski proces gobe, uničujoče celuloza- najmočnejši del lesa. Proces razvoja gliv se pojavi pri povprečni vsebnosti vlage v lesu več kot 20 % v pogojih visoke zračne vlažnosti ob odsotnosti prezračevanja in temperaturi okolja od 0 do 45 °C.

Značilni znaki poškodb lesa z glivami v konstrukcijah:

videz micelija na površini lesa - bele puhaste skupine gobjih niti (hife), pa tudi prisotnost značilnega vonja po gobah v prostoru;

sprememba barve lesa: na začetku postopka - v rdečkasto, nato rjavo ali temno rjavo;

Prisotnost v lesu globokih vzdolžnih in prečnih razpok, vzdolž katerih se razpade na ločene prizmatične dele - uničujoča gniloba (zdi se, da je les zoglenel, zlahka odtrgan in zmlet s prsti) Glavni ukrepi konstruktivnega preprečevanja proti gnitju lesenih konstrukcij je njihova zaščita pred stalnim ali sistematičnim ponavljajočim se vlaženjem, ustvarjanje načina sušenja.

Osnovni konstruktivni (preventivni) ukrepi proti gnitju:

uporaba suhega lesa z vsebnostjo vlage W=12 % za proizvodnjo lameliranih lesenih konstrukcij in W< 20% - za nelepljene strukture;

zaščita konstrukcij pred vlago med prevozom in montažo;

Postavitev lesenih konstrukcij v celoti v ogrevan prostor ali v celoti v neogrevan podstrešni prostor, za izoliranim spuščenim stropom

prezračevanje izoliranih lesenih podov

postavitev podpornih enot okvirjev, lokov tako, da je dno lesenega elementa 300...500 mm nad gladino končnega poda

- zagotavljanje prostega dostopa do podpornih elementov konstrukcij za pregled in prezračevanje;

namestitev hidroizolacije na mestih, kjer les pride v stik z zidom, betonom, kovino;

V primerih, ko le s projektnimi ukrepi ni mogoče zagotoviti zanesljive zaščite lesenih konstrukcij pred gnitjem, se konstrukcije obdelajo s posebnimi kemikalijami - antiseptiki- snovi, ki toksično delujejo na biološke uničevalce lesa. Zahteve za antiseptike:

biti strupen za glive in insekte, ki uničujejo les, ter varen za ljudi in domače živali;

ne vplivajo mehanska trdnost les in ne prispevajo k koroziji kovinskih povezovalnih delov;

zlahka prodrejo v les in se iz njega ne izperejo, imajo stalno kemično sestavo, nimajo ostrega vonja, so poceni in dostopni, tj. ekonomsko ugodni za uporabo.

Antiseptiki, ki se uporabljajo v gradbeništvu vodotopni(anorganski ali mineralni); mastna(ekološki); kombinirano; comkompleksen(ima antiseptične in ognjevarne lastnosti).

Najpogostejši vodotopni antiseptiki(spojina, %): amonijev silikofluorid,

natrijev fluorid. Trenutno se praviloma uporabljajo kompleksne sestavke, ki imajo antiseptični in antipiretični zaščitni učinek na les.

Meja požarne odpornosti gradbene konstrukcije - to je čas (v minutah) začetka enega ali več zaporednih, normaliziranih za določeno strukturo, znakov mejnih stanj: izguba nosilnosti (R); izguba nedotaknjenanost (E); izguba toplotne izolacijske sposobnosti.

Posebni projektni ukrepi za zaščito pred nevarnostjo požara so odvisni od funkcionalnega namena stavb in objektov in so določeni z ustreznimi projektnimi standardi. Za enonadstropne industrijske in skladiščne zgradbe so najpogostejši naslednji konstrukcijski zaščitni ukrepi: vzdrževanje požarnih presledkov med stavbami; namestitev požarnih prelomov dolžine najmanj 6...12 m v dolgih stavbah; delitev stavb na predelke (vsakih 50 m) s požarnimi stenami iz ognjevarnih materialov višine 600 mm (od površine strehe); zasnova masivnega BDK pravokotnega preseka; zaščita (obloga) prečnega prereza lesenih elementov s pločevinastimi materiali iz azbesta, premaz z raztopinami za valjanje; uporaba ognjevarnih toplotnoizolacijskih materialov in streh, delitev na prekate, ki med seboj ne komunicirajo, strešne in stenske plošče, ki imajo praznine.

Če s konstrukcijskimi ukrepi ni mogoče zagotoviti zahtevane požarne varnosti stavb, se uporabljajo ukrepi kemične zaščite, ki vključujejo obdelavo lesenih elementov z ognjevarnimi spojinami - zaviralci gorenja.

Zaviralci ognja- snovi, ki se pri segrevanju stopijo in pokrijejo površino lesa z ognjevarnim filmom, ki preprečuje dostop zraka do lesa, ali razpadejo ob sproščanju velikih količin negorljivih plinov, ki izrivajo zrak iz lesa. Zaviralci ognja vključujejo amonijev fosfat in amonijev sulfat, boraks, borovo kislino in druge kemikalije.

Najpogosteje uporabljena zaščitna sredstva za impregnacijo lesenih elementov zdravilo MB-1

Za površinsko obdelavo lesenih konstrukcij se lahko uporabljajo fosfatne spojine in intumescentni premazi tipa VP-9.

Impregnacija z zaviralci gorenja zmanjša trdnostne lastnosti lesa v povprečju za 10%. Spojni kovinski deli (plošče, vijaki) zmanjšujejo požarno odpornost lesenih konstrukcij; prav tako jih je treba zaščititi z zaviralci ognja.

Lekcija št. _____ Datum:_________________

Zadeva: Les je naraven gradbeni material.

Cilji : ustvariti pogoje, da učenci razvijejo: pojme »les«, »zgradba lesa«, da razvijejo sposobnost razlikovanja drevesnih vrst po njihovih značilnostih; ustvariti pogoje za razvoj spomina, logičnega mišljenja in domišljije pri učencih; ustvariti pogoje za oblikovanje samo- in medsebojnega nadzora.

Vrsta lekcije: kombinirano.

Oblike dela: samostojni, individualni, skupinski.

MED POUKOM.

I. Organizacijski trenutek.

II. Posodabljanje osnovnega znanja.

Pogovor

Spomnite se, kateri material se imenuje konstrukcijski.

Iz katerih surovin sta izdelana papir in karton?

Poimenujte gradbene materiale, ki se uporabljajo za izdelavo avtomobilov, letal, gradnjo hiš, proizvodnjo hišno pohištvo. Kje so ti materiali izdelani in katere surovine se za to uporabljajo?

III. Učenje nove snovi.

Razvoj sodobna tehnologija in tehnologija je odvisna od proizvodnje in uporabe različnih konstrukcijskih materialov: lesa, kovine, plastike, stekla itd.

Uporaba lesa je postala zelo razširjena. Izdelki iz nje se uporabljajo na skoraj vseh področjih našega življenja. Ta material se uporablja za izdelavo papirja, kartona, umetne svile, plastike, pohištva, gradbenih elementov, glasbil in spominkov ter mnogih drugih potrebnih stvari.

Vse drevesne vrste delimo v dve skupini: iglavce in listavce (slika 13).

Iglavci imajo igličaste liste. Sem sodijo: smreka, bor, cedra, macesen, jelka itd. Listopadne vrste so jelša, lipa, hrast, bukev, gaber in druge (slika 14). Drevesa se uporabljajo za izdelavo konstrukcijskih lesenih izdelkov.

Lesne materiale lahko enostavno obdelujemo z različnimi rezalnimi orodji: žagami, noži, dleti, svedri, pilami in drugim. Konstrukcijski elementi iz lesnih materialov so zanesljivo in trdno povezani z žeblji, vijaki in lepljenjem.

Drevesa so najvišja med vsemi rastlinami, čeprav so med njimi tudi pritlikave, visoke do nekaj centimetrov.

Les kot naravni konstrukcijski material pridobivamo iz drevesnih debel z razžaganjem na kose.

Deblo ima debelejši (zadnji) del pri dnu in tanjši del pri vrhu. Površina debla je prekrita z lubjem. Lubje je kot obleka za drevo in je sestavljeno iz zunanje plasti plute in notranje plasti ličja. Plutasta plast lubja je mrtva. Lična plast služi kot prevodnik za sokove, ki hranijo drevo. Glavna notranjost drevesnega debla je sestavljena iz lesa. Les debla pa je sestavljen iz številnih plasti, ki so v prerezu vidne kot rastni obroči. Starost drevesa je določena s številom rastnih obročev.

Ohlapno in mehko sredino drevesa imenujemo srčika. Medularni žarki segajo od sredice do skorje v obliki svetlih sijočih črt. So različnih barv in služijo za prevajanje vode, zraka in hranil v drevo. Sredični žarki ustvarjajo vzorec (teksturo) lesa.

Kambij je tanka plast živih celic, ki se nahaja med lubjem in lesom. Šele iz kambija pride do tvorbe novih celic in letnega povečanja debeline drevesa. Beseda "kambij" izhaja iz latinske besede "izmenjava" (hranil).

Glavni deli debla.

1 - končni del;

2 - radialni odsek;

3 - tangencialni odsek

Za preučevanje strukture lesa ločimo tri glavne dele debla. Rez, ki poteka pravokotno na sredico debla, se imenuje končni rez. Je pravokotna na zrno. Rez 2, ki poteka skozi jedro debla, se imenuje radialni. Je vzporedna z vlakni. Tangencialni rez 3 poteka vzporedno z jedrom debla in je nekoliko oddaljen od njega. Ti razdelki razkrivajo različne lastnosti in lesene risbe.

Vrste lesa določajo njihove značilnosti: tekstura, vonj, trdota, barva.

Trdota

barva

Aplikacija

Pine /iglavci/

Les svetlo rdeče barve z izrazito teksturo

Uporablja se za izdelavo oken in vrat, tal in stropov, pohištva, pri gradnji ladij, kočij, mostov

Smreka /iglavci/

Mehko. Impregnirano s smolnatimi snovmi

Barva bela z rumenkastim odtenkom

Uporablja se za izdelavo glasbila, pohištvo, okna in vrata

Breza /trdi les/

Trdna

Barva bela z rjavkastim odtenkom

Uporablja se za izdelavo vezanega lesa, pohištva, posode, kopit, ročajev za orodje, smuči

Aspen /trdi les/

Mehko. Nagnjen k gnitju.

Barva je bela z zelenkastim odtenkom.

Uporablja se za izdelavo vžigalic, posod, igrač, papirja.

Lipa /trdi les/

Mehko.

Barva je bela z nežno roza odtenkom.

Uporablja se za izdelavo posod, risalnih desk, svinčnikov in izdelkov z umetniškimi rezbarijami.

Jelša /trdi les/

Mehko.

Barva je bela, na zraku postane rdeča.

Služi kot surovina za izdelavo vezanega lesa, izdolbenih posod in embalažnih škatel.

Hrast /trdi les/

Trdna. Na radialnem prerezu so jasno vidni medularni žarki v obliki sijočih trakov.

Barva je svetlo rumena z rjavo sivim odtenkom in izrazito teksturo

Uporablja se za izdelavo pohištva, parketa, obloge dragocenih izdelkov, pa tudi pri gradnji mostov in vagonov.

Vzorec na površini lesa, ki nastane kot posledica rezanja rastnih obročev in vlaken, se imenuje tekstura lesa. Lepa površina lesa naj bi imela bogato teksturo. Na primer les oreh ima rjave in sive barve najrazličnejših odtenkov, je zelo cenjen za izdelavo pohištva in kopit lovskih pušk iz njega. Hrast, jesen, pa tudi vrste mahagonija, ki rastejo v Afriki, Ameriki in Avstraliji, ki proizvajajo rdeči les različnih odtenkov, imajo čudovite teksture. Tako dragocene vrste lesa skobljamo v tanke plošče (furnir), ki jih lepimo na dragocene izdelke.

Za izdelavo uporabnih stvari se uporabljajo različni gradbeni materiali: kovina, plastika, pleksi steklo, svila, tekstil in drugi materiali. Uporaba lesa in materialov iz njega je postala zelo razširjena. Vsi konstrukcijski materiali imajo določene lastnosti, ki jih je treba upoštevati pri izdelavi izdelkov. Ti vključujejo barvo in teksturo lesa, ki ju že poznate. Poleg tega morate vedeti tudi, kako enostavno je obdelati določene vrste les in materiali iz njega, kakšno orodje je treba za to uporabiti, ali se bodo v njem držali žeblji, vijaki in drugi pritrdilni deli, kako bodo vplivali lesni materiali vlaga, spremembe temperature okolja itd. Upoštevati je treba tudi, kakšno vrsto lesa oziroma materiale iz njega je treba uporabiti, da bo konstrukcija, na primer most oz. večnadstropna stavba, se ne bo zrušil, če se uporablja pod velikimi obremenitvami itd.

Znanje bo pomagalo odgovoriti na ta vprašanjamehanske lastnosti gradbeni materiali. Med glavnimi so predvsem:trdnost, trdota, elastičnost .

Moč – lastnost, ki označuje odpornost lesa proti zunanjim mehanskim silam, to je njegova sposobnost, da prenese velike obremenitve in se ne zruši. Vredno je izdelati iz lesa visoke trdnosti strukturni elementi, torej tiste, ki so podvržene znatnim obremenitvam. Najobstojnejši les je hrast, sledijo jesen, gaber, javor, breza, bor, smreka, jelša, trepetlika in lipa.

Trdota - sposobnost materiala, da se upre prodiranju drugega trdnega telesa vanj, na primer orodja za obdelavo (noži, datoteke, dleta, svedri in druga rezalna orodja). Poznavanje trdote lesa je pomembno. Rezalna orodja za obdelavo lesa se uporabljajo ob upoštevanju te lastnosti. Trši kot je les, težje ga je obdelati in večji kot ostrenja mora imeti orodje.

Glede na trdoto lahko les razvrstimo v naslednji vrstni red: gaber, hrast, jesen, javor, breza, bor, jelša, smreka, lipa. To pomeni, da ima gaber največjo trdoto. Zato je težko obdelati z rezalnimi orodji. Lipa je od vseh lesnih materialov najlažja za obdelavo. Zato se uporablja predvsem za izdelavo spominkov, gospodinjskih predmetov itd.

Elastičnost – lastnost materiala, da spremeni svojo obliko (in se ne zruši) pod vplivom obremenitve in jo obnovi po prenehanju tega delovanja. Les se pod vplivom sile upogne (deformira) in se po odstranitvi obremenitve ponovno zravna ali odskoči. Les jesena, hrasta, macesna, bora in drugih vrst ima visoko elastičnost.

IV. Utrjevanje preučenega gradiva.

PRAKTIČNO DELO

Določanje vrste lesa iz vzorcev.

Preučite tabelo drevesnih vrst.

V zvezek zapiši glavne značilnosti, po katerih se določajo vrste lesa.

Po vzorcih, ki jih da učitelj, določi vrste lesa.

V. Povzetek.

Pogovor:

1. Katere vrste lesa uvrščamo med iglavce? Na listnato?

2. Kateri lesni materiali se proizvajajo v lesnopredelovalnih podjetjih?

3. Kako se imenuje tekstura lesa?

4. Kakšna je zgradba drevesa?

5. Katere vrste lesa poznaš?

6. Opiši vlogo gozda v življenju človeka.

7. Kako zelene površine vplivajo na izboljšanje naravnega okolja?

VI. Domača naloga.

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Naučite se not.

Osnovne lastnosti lesa kot konstrukcijskega materiala. Prednosti in slabosti.

Fizične lastnosti

Gostota.

Temperaturna ekspanzija. α

Toplotna prevodnost λ ≈ 0,14 W/m∙ºС.

.

Toplotna zmogljivost C = 1,6 KJ/kg∙ºС.

Mehanske lastnosti lesa

moč - sposobnost odpornosti proti uničenju zaradi mehanskih vplivov; togost - sposobnost upreti se spremembam velikosti in oblike; trdota - sposobnost upreti se prodoru drugega trdnega telesa; udarna trdnost - sposobnost absorbiranja dela ob udarcu.

Les ima tako kot drugi gradbeni materiali svoje prednosti in slabosti.

Prednosti:

Razpoložljivost široke, stalno obnovljive baze surovin;

Relativno nizka gostota;

Visoka specifična trdnost - razmerje med natezno trdnostjo vzdolž vlaken in gostoto: 100/500 = 0,2 (približno enako jeklu);

Odpornost na agresijo soli in druga kemično agresivna okolja;

Biološka združljivost z ljudmi in živalmi - lesene zgradbe imajo najboljšo mikroklimo;

Visoke estetske in akustične lastnosti - najboljše koncertne dvorane v državi so obložene z lesom;

Nizek koeficient toplotne prevodnosti po vlaknih - stena iz lesa širine 200 mm je po toplotni prevodnosti enakovredna opečni steni širine 640 mm;

Nizek koeficient linearnega raztezanja vzdolž vlaken - v lesenih zgradbah ni treba namestiti dilatacijskih spojev in premičnih nosilcev;

Manj delovno intenzivna obdelava, možnost ustvarjanja upognjeno lepljenih struktur.

Napake:

Anizotropija strukture lesa;

Dovzetnost za razpadanje in poškodbe s hrošči lesnih vrtačev;

Gorljivost v požarnih pogojih;

Spremembe fizikalnih in mehanskih lastnosti pod vplivom različnih dejavnikov (vlaga, temperatura);

Krčenje, nabrekanje, zvijanje in pokanje pod vplivom atmosferskih vplivov;

Prisotnost napak (vozli, poševna zrna in drugo), ki bistveno zmanjšajo kakovost izdelkov in struktur;

Omejena ponudba lesnih izdelkov.

Vrste konstrukcijske plastike Njihove fizikalne in mehanske lastnosti. Prednosti in slabosti. Področje uporabe.

Glede na vrsto smol pod vplivom temperature delimo plastiko na dve vrsti: a) termoplastične plastike (ali termoplasti) na osnovi termoplastičnih smol; b) duroplasti (reaplasti) na osnovi duroplastov.

Termoplasti običajno imenujemo vezivo na podlagi imena monomera z dodatkom predpone "poli-" (polivinilklorid, polietilen, polistiren itd.)

Duroplast- glede na vrsto polnila (steklena vlakna, lesena plastika itd.)

Glede na strukturo lahko plastiko razdelimo v dve glavni skupini:

1) plastika brez polnila (nepolnjena);

2) umetne mase s polnilom (polnjene).

Na plastiko, ki je in jo bomo našli v prihodnosti največja uporaba v gradbenih konstrukcijah so steklena vlakna, pleksi steklo, vinil plastika, polietilen, toplotno in zvočno izolacijski materiali, lesna plastika.

Steklena vlakna.

Umetne mase iz steklenih vlaken so materiali, sestavljeni iz polnila iz steklenih vlaken in veziva.

Kot vezivo se običajno uporabljajo termoreaktivne smole (poliester, epoksi, fenol-formaldehid). Steklena vlakna so ojačitveni element, katerega trdnost doseže 1000-2000 MPa. Osnova steklenih vlaken so elementarna vlakna.

Osnovna vlakna (primarne niti) se pridobivajo iz staljene steklene mase, ki jo potegnejo skozi majhne odprtine - predilnice; osnovna vlakna (približno 200) s premerom 6-20 mikronov so združena v niti, več deset niti pa je združenih v snope (sukane niti).

Za plastiko iz steklenih vlaken, ki se uporablja v gradbeništvu, se uporabljajo naslednja polnila iz steklenih vlaken:

a) ravna neprekinjena vlakna, uvedena v obliki pramenov, niti ali filamentov.

b) sesekljana steklena vlakna v obliki naključno nameščenih kosov dolžine približno 50 mm.

Mehanske lastnosti steklenih vlaken so odvisne od vrste polnila iz steklenih vlaken. Steklena vlakna, ojačana z neprekinjenimi ravnimi steklenimi vlakni, imajo najvišje mehanske lastnosti. V smeri vlaken njihova natezna trdnost doseže 1000 MPa, modul elastičnosti pa do 40.000 MPa, vendar v prečni smeri trdnost steklenih vlaken ni visoka (približno 10-krat manjša).

Vsa steklena vlakna, ojačana v eni ali dveh medsebojno pravokotnih smereh, so anizotropni materiali.

Steklena vlakna, ojačana s sesekljanimi steklenimi vlakni, so izotropni materiali.

Obstajajo naslednje vrste steklenih vlaken:

1) Stiskalnice tipa SVAM(fiberglass anisotropic press material) je ena prvih visokotrdnih steklenih vlaken izdelanih s stiskanjem steklenih furnirjev (enosmernih steklenih furnirjev).

Pridobiva se na ta način: po navijanju določenega števila plasti impregnirane niti se enosmerni material odreže. V razgrnjenem stanju je kvadratna plošča velikosti 3x3 m2. Nato obrnite list za 90 stopinj in navijte plast niti. Tako dobimo stekleni furnir z medsebojno pravokotno razporeditvijo vlaken. Natezna trdnost SVAM pri napetosti in stiskanju je 400-500 MPa, pri upogibu pa približno 700 MPa.

2) Tiskovni materiali AG-4S in AG-4V.

AG-4S je enosmerni trak iz zvitih steklenih filamentov in aminofinol-formaldehidne smole. AG-4S je namenjen za izdelavo izdelkov visoke trdnosti z uporabo neposredno stiskanje ali navijanje.

Natezna trdnost pri stiskanju in upogibanju je nižja kot pri SVAM - 200-250 MPa, pri napetosti pa je nekoliko višja.

Vrsta stiskalnice AG-4V je stekleno vlakno, ki temelji na rezih primarne niti. Posebej pripravljeno polnilo iz steklenih vlaken se zmeša s fenol-formaldehidno smolo in nato posuši.

Fiberglass vrste SVAM, AG-4S in AG-4V se uporabljajo za izdelavo veznih delov (sorniki, vstavki) in za profilne izdelke, ki se uporabljajo v kemično agresivnih okoljih, kjer kovina hitro korodira. Vsi našteti materiali iz steklenih vlaken so svetlobno odporni. Najpogosteje pa se v gradbeništvu uporablja prosojna steklena vlakna. V naši državi se prosojne plošče iz poliestrskih steklenih vlaken proizvajajo v velikih količinah.

3) Poliestrska steklena vlakna so izdelani na osnovi sesekljanih steklenih vlaken in prozornih poliestrskih smol, zaradi česar so poliestrska steklena vlakna prosojna. Proizvaja se v izdelkih v obliki valovitih oz ravne liste, pogosto različnih barv. Trdnostne lastnosti so bistveno nižje kot pri prejšnjih materialih in znašajo 60-90 MPa pri napetosti in stiskanju.

Prejeta poliestrska plastika iz steklenih vlaken široka uporaba v ograjenih konstrukcijah (stenske in strešne plošče), stopniščne in balkonske ograje, markize itd. modeli. Steklena vlakna so zelo obetavna za kombinirane prostorske strukture.

Lesena plastika.

Materiale, pridobljene s predelavo naravnega lesa v kombinaciji z umetnimi smolami, imenujemo lesne plastike.

Laminati(iverne plošče) so izdelane iz tankih listov brezovega (včasih jelševega, lipovega ali bukovega) furnirja, impregniranega s smolo in stisnjenega. visok krvni pritisk 150-180 kg\cm 2 in temperatura t=145-155ºC.

Glede na relativni položaj slojev furnirja v paketu obstajajo 4 glavne vrste ivernih plošč:

DSP-A– vse plasti so med seboj vzporedne, DSP-B– vsakih 10-12 vzporednih plasti, ena prečna, DSP-V– križna razporeditev, pri čemer so zunanje plasti nameščene vzdolž plošče, DSP-G– v obliki zvezde, vsaka plast je premaknjena glede na prejšnjo za 25-30º.

Trdnost iverne plošče v vseh primerih presega trdnost masivnega lesa, pri nekaterih znamkah pa ob delovanju sil vzdolž vlaken furnirja ni slabša od trdnosti jekla.

Trenutno se zaradi visokih stroškov iverne plošče uporablja predvsem za izdelavo sredstev za povezovanje strukturnih elementov.

Vlaknene plošče(Vlaknena plošča) je izdelana iz naključno razporejenih lesnih vlaken (žagovine), zlepljenih skupaj s kolofonovo emulzijo. Surovina za vlaknene plošče so odpadki iz žag in lesa. Za izdelavo trdih in supertrdnih plošč lesnovlakneni masi dodajamo fenolformaldehidno smolo. Pri daljši izpostavljenosti vlažnemu okolju je vlaknena plošča zelo higroskopična, nabrekne v debelini in izgubi trdnost, zato ni priporočljiva uporaba vlaknene plošče v vlažnih razmerah. Natezna trdnost supertrdnih vlaknenih plošč z gostoto najmanj 950 kg/m 3 je približno 25 MPa.

Iverne plošče(PS in PT) se pridobivajo z vročim stiskanjem lesni oblanci, zmešan oziroma oprašen s fenolformaldehidnimi smolami.

Iverne plošče glede na gostoto delimo na:

Svetloba γ = 350-500 kg\m 3

Srednji PS γ=500-650 kg\m 3

Težka PT γ=650-800 kg\m 3

Natezna trdnost PT in PS plošč je 3,6-2,9 MPa oziroma 2,9-2,1 MPa. PS in PT sta poceni in razpoložljiv material, se pogosto uporablja v gradbeništvu kot predelne stene, spuščenih stropov. Absorpcija vlage plošč je zelo različna, v debelini pa nabreknejo za 30-40%.

Zrakotesne tkanine - nov, nenavaden gradbeni material, sestavljen iz tekstila in elastičnih prevlek.

Tehnični tekstil je trdnostna osnova zrakotesnih tkanin. Izdelan je iz visoke trdnosti sintetična vlakna. Najpogosteje se uporabljajo poliamidna vlakna tipa "najlon". Imajo visoko trdnost, velik raztezek in nizko odpornost proti staranju. Poliestrska vlakna tipa "lavsan" so manj natezna in bolj odporna na staranje.

prednosti ta material:

pomanjkljivosti

Uporaba plastike kot materiala za gradbene konstrukcije je razložena s številnimi razlogi: prednosti ta material:

Visoka trdnost, za večino plastike (razen penaste plastike) 50-100 NPa, za nekatera steklena vlakna pa trdnost doseže 1000 NPa;

Nizka trdnost (volumetrična masa) od 20 (za penasto plastiko) do 2000 kg/m 3 (za steklena vlakna);

Odporen na kemično agresivna okolja;

Biostabilnost (ne gnije);

Enostavnost oblikovanja in enostavna obdelava;

Visoke električne izolacijske lastnosti in nekatere druge pozitivne lastnosti.

Obenem ima tudi plastika pomanjkljivosti , kot so na primer deformabilnost, lezenje in izguba trdnosti pri dolgotrajnih obremenitvah, staranje (poslabšanje lastnosti delovanja skozi čas), gorljivost in uporaba redkih naftnih derivatov kot surovin.

Vpliv slabosti plastike lahko zmanjšamo na različne načine. Tako zmanjšanje deformabilnosti dosežemo z uporabo racionalnih oblik prereza konstrukcij (troslojne, cevaste).

Vnetljivost in staranje lahko zmanjšamo z dodajanjem posebnih dodatkov.

Fizične lastnosti

Gostota. Les spada v razred lahkih konstrukcijskih materialov. Njegova gostota je odvisna od relativne prostornine por in njihove vlažnosti. Standardno gostoto lesa je treba določiti pri vsebnosti vlage 12%. Sveže posekan les ima gostoto 850 kg/m3. Izračunana gostota lesa iglavcev v konstrukcijah v prostorih s standardno vlažnostjo zraka 12% je enaka 500 kg / m3, v prostorih z vlažnostjo zraka več kot 75% in na prostem - 600 kg / m3.

Temperaturna ekspanzija. Linearna ekspanzija pri segrevanju, označena s koeficientom linearne ekspanzije, se v lesu spreminja vzdolž in pod kotom na vlakna. Koeficient linearne razteznosti α vzdolž vlaken je (3 ÷ 5) ∙ 10 -6, kar omogoča gradnjo lesenih objektov brez dilatacijskih spojev. Pri lesnih vlaknih je ta koeficient 7–10-krat manjši.

Toplotna prevodnost Zaradi cevaste zgradbe je debelina lesa zelo majhna, še posebej v prečni smeri. Koeficient toplotne prevodnosti suhega lesa čez zrno λ ≈ 0,14 W/m∙ºС. Tram debeline 15 cm je po toplotni prevodnosti enakovreden opečni steni debeline 2,5 opeke (51 cm). volje, pa tudi pri žaganju hlodov zaradi njihovega bežanja.

plavuti, žagalni stroji. .- konča.nivaniya kot igle.

Toplotna zmogljivost les je pomemben, koeficient toplotne kapacitete suhega lesa je C = 1,6 KJ/kg∙ºС.

Druga dragocena lastnost lesa je njegova odpornost na številna kemična in biološka agresivna okolja. Je kemično bolj odporen material kot kovina in armirani beton. Pri običajnih temperaturah fluorovodikova, fosforjeva in klorovodikova (nizke koncentracije) kisline ne uničijo lesa. Večina organskih kislin pri običajnih temperaturah ne oslabi lesa, zato se pogosto uporablja za konstrukcije v kemično agresivnih okoljih.

Za mehanske lastnosti lesa so značilne: moč- sposobnost odpornosti proti uničenju zaradi mehanskih vplivov; togost- sposobnost upiranja spremembam velikosti in oblike; trdota- sposobnost upreti se prodoru drugega trdnega telesa; udarna trdnost- sposobnost absorbiranja dela ob udarcu.

Za izdelavo lesenih nosilne konstrukcije ponavadi Uporabljeni so gozdni materiali iglavcev: bor, smreka, macesen, cedra in jelka. Med gozdnimi nasadi v Rusiji so najpogostejši iglasti gozdovi. Les iglavcev je močnejši od večine običajnih listavcev in je manj dovzeten za gnitje. Debla iglavcev imajo več pravilna oblika, kar omogoča popolnejšo izrabo njihove prostornine. Najpogosteje uporabljen les je bor.

Bor, glede na rastišče, delimo na navadni bor in ruševje. Myandovaya ima raje nizko ležeča tla, njen les je ohlapen, ohlapen, manj plasten kot les bora in zato nagnjen k gnitju v vlažnem okolju. Je zelo dobro obdelan, odlično impregniran in malo podvržen deformaciji. Rudi bor, za razliko od mojega in bora, raste na gričih in različnih vzpetinah in ima raje kamnito ilovnato ali peščeno ilovnato zemljo. Njegov les je smolnat in drobnozrnat, ima dovolj visoka gostota. Prav te lastnosti so rudi boru zagotovile dostojno mesto na področju tehnologij gradnje hiš (tla, strešne konstrukcije, stene, notranje predelne stene).

Elle je v številnih značilnostih slabša od bora. Je manj obdelan, manj gost in manj obstojen kot bor. Potrošniške lastnosti smreke bistveno poslabša njena grčavost in povečana trdota. Nagnjenost smrekovega lesa k gnitju omejuje njegovo uporabo na mestih, ki so izpostavljena vlagi. Pri gradnji hiš se smreka uporablja pri izdelavi vratnih blokov, tal, notranjih predelnih sten in pohištva.

Macesen se odlikuje po visoki gostoti, odpornosti proti gnitju in trdoti. Slednje bistveno oteži predelavo macesna, kar do neke mere omejuje njegovo uporabo v gradbeništvu. Toda druge lastnosti, poleg visoke odpornosti na upogibanje, dajejo macesnu sloves dragocenega gradbenega materiala.

Macesen, tako kot noben drug material, zahteva zelo zmeren režim sušenja ob upoštevanju vseh varnostnih ukrepov. Dejstvo je, da se med intenzivnim sušenjem v macesnu pojavijo razpoke. Pri gradnji hiš se macesen uporablja predvsem tam, kjer je potrebna visoka odpornost proti gnitju. Poleg tega se je macesen uveljavil kot dober material za izdelavo parketnih desk.

Sibirska cedra po svojih fizikalnih in mehanskih lastnostih zavzema vmesno mesto med smreko in jelko. Cedrov les je mehak, lahek in enostaven za obdelavo. pri posebna obravnava pridobi povečano odpornost proti gnitju. Pri gradnji hiš se uporablja predvsem na istem območju kot bor. Je pa tudi dober material za sestavne dele in strukture, ki doživljajo spremembe vlažnosti in temperaturnih pogojev.

Sibirska jelka je po kakovosti podobna smrekovemu lesu, vendar mu je slabša po trdnosti in gostoti. In v nekaterih pogledih samo kavkaška jelka ni slabša od smreke. Uporaba jelke je precej pogosta (zlasti kavkaška jelka). To so vrata in okenski bloki, podi, podstavki, postavitve, frize in številni drugi izdelki. Jelka se ne uporablja v zunanjih lesenih konstrukcijah zaradi nizke odpornosti proti gnitju.

Uporaba trdega lesa (hrast, bukev, jesen, gaber, javor) je dovoljena le na območjih, kjer so te vrste lokalni gradbeni material.

Angleški hrast (leto) ima veliko trdnost in odpornost proti razpadanju in se uporablja predvsem za manjše kritične dele lesenih konstrukcij v obliki moznikov, moznikov, oblog ipd. Edino, česar ne smemo pozabiti, je, da je hrastov les dovzeten za cepljenje, če vanj zabijamo žeblje ali privijamo vijake, ne da bi pred tem izvrtali luknjo s svedrom manjšega premera.

Po svojih osnovnih lastnostih (trdnost in trdota) hrast ni veliko slabši od hrasta, vendar je njegov les zelo higroskopen in zato bolj dovzeten za gnitje. Hkrati je bukov les visokotehnološki: dobro se obdeluje s katerim koli orodjem in se dobro upogne pod paro. Pri gradnji hiš se ne uporablja tako pogosto kot hrast (zaradi svoje higroskopičnosti), vendar je zelo zahtevan pri zaključnih delih.

Za izdelavo odprtih slojnih špirovcev in oblog v oblogah stalnih zgradb s podstrešjem, pa tudi za gradnjo začasnih zgradb (skladišča, lope, lope itd.) In pomožnih objektov (nadvozi, stolpi itd.), Široko je treba uporabljati mehak les trdega lesa - aspen, breza, bukev, lipa, topol in jelša, vendar z obvezno povečano zaščito pred gnitjem.

Okrogli les, ki se uporablja v industrijski in civilni gradnji, delimo na okrogel in žagan. Za vsako od teh vrst materialov ustrezni standardi določajo njihovo razvrstitev, razred, sortiment, vrsto obdelave, zahteve glede kakovosti, dovoljena odstopanja od normalnih velikosti in pogoje sprejemljivosti.

Gradbeni hlodi se lahko uporabljajo v okrogli obliki ali kot surovina za les. Hlodi za žago imajo naslednje standardne velikosti.

Tabela 1.1.

Dolžina hlodov je od 3 do 6,5 m z gradacijo 0,5 m. Povečanje debeline hlodov po dolžini se imenuje odtok. V povprečju je odtok 0,8 cm na 1 m dolžine. Masivnejši del hloda se imenuje zadnjica, nasprotni del pa vrhnja cev. Premer hloda se meri na zgornjem rezu. Za nosilce elektroenergetskih in komunikacijskih vodov se po posebnem naročilu pripravljajo bruna, daljša od 6,5 m.

Rezani les vključuje:

dvorezni tramovi, pri katerih sta žagani le dve strani (slika 1.2.a);

štirirobi tramovi, pri katerih so žagane vse štiri stranice (slika 1.2.b in c);

Palice, žagane na štiri strani, debeline največ 10 cm in največ dvojne širine (slika 1.2.d);

plošče debeline največ 10 cm in širine več kot dvakrat: plošče so razdeljene na tanke, debele do 3,2 cm (slika 1.2.e) in debele - več kot 3,2 cm (slika 1.2.e).

riž. 1.2. Rezan les: a – dvorezen les,

b – poševna štiriroba greda, c – čista greda

štirirezni les, g – les, d – tanka deska,

Leseni obseg

Les, pridobljen med gradnjo, delimo na krog in žagan.

Okrogli les, imenovani tudi hlodi, so deli drevesnih debel z gladko žaganimi konci - konci. Imajo standardno dolžino 3 - 6,5 m z gradacijo vsakih 0,5 m imajo naravno prisekano stožčasto obliko. Zmanjševanje njihove debeline po dolžini se imenuje tek. V povprečju je odtok 0,8 cm na 1 m dolžine (pri macesnu 1 cm na 1 m dolžine) hloda. Srednja bruna imajo debelino od 14 do 24 cm, velika bruna do 26 cm (podtovarnik) se uporabljajo za začasne gradbene objekte. Glede na kakovost se okrogli les deli na razrede 1, 2 in 3.

Les pridobljena kot posledica vzdolžnega žaganja hlodov na okvirjih žag ali krožnih žag. Les je razdeljen glede na naravo obdelave: obrezan (žagan na 4 straneh po celotni dolžini); wane (del površine ni žagan po celotni dolžini zaradi odtekanja hloda); neobrezan (dva robova nista žagana).

Pravokotni les je razdeljen na deske, tramove in tramove. Širše stranice lesa se imenujejo fasete, ožje strani pa robovi. Les ima standardno dolžino od 1 do 6,5 m s stopnjami na vsakih 0,25 m. Širina lesa je od 75 do 275 mm, debelina - od 16 do 250 mm. Glede na kakovost lesa in obdelavo delimo deske in palice v pet razredov (izbrano, 1, 2, 3, 4.), tramove pa v štiri (1, 2, 3, 4.).

Gostota lesa.

Gostota lesa je razmerje med maso lesa in njegovo prostornino. Gostota je določena s količino lesne snovi na prostorninsko enoto. Gostota je izražena v kg/m3 (kilogram na kubični meter) ali g/cm3.

V lesu so praznine (celične votline, medceličnine). Če bi lahko les stisnili tako, da bi izginile vse praznine, bi dobili trdno lesno snov. Gostota lesa zaradi njegove porozne strukture je manjša od gostote lesnih snovi, enako velja za lesne izdelke, na primer, gostota breze ali smreke je manjša od gostote breze ali iglavcev.

Med gostoto in trdnostjo lesa obstaja tesna povezava. Težji les je na splošno bolj trpežen.

Vrednosti gostote lesa se razlikujejo v zelo širokih mejah. Les z največjo gostoto je pušpan – 960 kg/m3, breza – 970 kg/m3 in saksaul – 1040 kg/m3; Les z najmanjšo gostoto sta sibirska jelka - 375 kg/m3 in bela vrba - 415 kg/m3. Z večanjem vlažnosti se povečuje gostota lesa. Na primer, gostota bukovega lesa pri vlažnosti 12 % je 670 kg/m3, pri vlažnosti 25 % pa 710 kg/m3. Znotraj letnega sloja je gostota lesa različna: gostota poznega lesa je 2-3 krat večja od gostote zgodnjega lesa, zato bolj ko je pozni les razvit, večja je njegova gostota.

Glede na gostoto pri vlažnosti 12% lahko les razdelimo v tri skupine:

Vrste z visoko gostoto - 750 kg/m3 in več - bela akacija, železna breza, gaber, pušpan, saksaul, pistacija, dren.

Vrste srednje gostote - 550 - 740 kg/m3 - macesen, tisa, breza, bukev, brest, hruška, hrast. Brest, brest, javor, platana, jerebika, jablana, jesen.

Vrste z nizko gostoto - 510 kg/m3 ali manj - bor, smreka, jelka, cedra, topol, jelša, lipa, vrba, kostanj, mandžurski oreh, žametovka.

Les iglavcev ima nizko gostoto, difuzno-žilni listav les pa visoko, zato je čisto obdelan, dobro lakiran in poliran.

riž. 12.11. Segmentni kovinsko-leseni nosilec z lepljeno zgornjo vrvjo linearnega obrisa

1 – jekleni čevelj nosilne enote; 2 – enak, spodnji pas; 3 – kovinska obloga

riž. 12.13. Določitev konstrukcijskega upogibnega momenta v zgornjih tetivah segmentnih kovinsko-lesenih nosilcev.

Diagrami upogibnih momentov v nosilcu z razcepljeno (a) in neprekinjeno (b) zgornjo tetivo in diagrami delovanja ukrivljenega elementa - konstantna obremenitev po celotnem razponu in začasna (snežna) obremenitev na polovici razpona.

Snežna obremenitev se vzame po shemi 2 adj. 3 SNiP (1) za obokane strehe, medtem ko je najbolj neugodna kombinacija obremenitev običajno dosežena ob upoštevanju enostranskih snežna obremenitev, porazdeljeno po zakonu trikotnika.

Geometrijske dimenzije paličnih elementov se določijo z zamenjavo ukrivljene zgornje tetive s pravokotno, tj. povezovanje vozlišč zgornjega pasu z ravnimi črtami - akordi.

Konstrukcijski izračun rešetk je sestavljen iz izbire odseka tetiv, opornikov, načrtovanja in izračuna vozlišč. Zaradi ukrivljenosti in uporabe obremenitve med vozlišči se zgornja tetiva izračuna kot stisnjeno-upogibni element.

Projektni upogibni moment v ploščah zgornjega traku se določi kot vsota momentov prečne obremenitve in momenta vzdolžne sile, ki nastane zaradi upogiba plošče (slika 12.13).

Pri razdeljenem zgornjem akordu je trenutek določen s formulo

(12.3)

kjer je M 0 upogibni moment, določen v skladu s shemo nosilca,

D 1 – vodoravna projekcija plošče med središči vozlišč;

q – izračunana pogojno enakomerno porazdeljena obremenitev (znotraj plošče);

N – projektirana tlačna sila v zgornji plošči tetive;

f 0 – dvižna (ukrivljena) paleta;

d - dolžina plošče vzdolž tetive;

R – polmer zakrivljenosti zgornje tetive,

l – razpon nosilca;

f je višina nosilca na sredini razpona med osema tetiv.

Z zvezno zgornjo vrvjo se izračunani upogibni momenti v razponu in na nosilcih določijo kot za zvezni večrazponski nosilec z enakimi razponi z uporabo približnih formul:

za nosilne (zunanje) plošče

(12.4)

(12.5)

za srednje plošče

(12.6)

(12.7)

Momenti zaradi vzdolžnih sil so določeni na podlagi predpostavke, da je vsaka plošča enojni nosilec, pri čemer velja, da so zunanje plošče na tečajih na enem koncu in togo podprte na drugem koncu, srednje plošče pa na tečajih. oba konca. Pri določanju prožnosti se izračunana dolžina zunanjih plošč vzame enaka 0,8 dolžine tetive, srednjih plošč pa 0,65d.

Odsek spodnjega traku je izbran po formuli za centralno napete jeklene elemente po neto površini, to je ob upoštevanju oslabitve iz lukenj za vijake vozlišča. Ko je vijak vozla nameščen ekscentrično glede na os spodnje tetive, se spodnja tetiva preveri za ekscentrično napetost ob upoštevanju obremenitve lastne teže.

Stisnjene opornice so izračunane za vzdolžno upogibanje s projektno dolžino enaka dolžini oporo med središči vozlišč nosilca. Raztegnjene naramnice so izračunane za napetost ob upoštevanju obstoječe oslabitve. Zaradi poenotenja se predpostavlja, da so vse opornice enakega prereza.

Nato se določi število petelin (moznikov), potrebnih za pritrditev plošč na nosilce, glede na najbolj obremenjen element. Preverite napetost jeklenih plošč vzdolž oslabljenega dela in stabilnost izven ravnine, pri čemer upoštevajte izračunano dolžino traku enako razdalji od sidrnega vijaka do najbližjega vijaka nosilca. Za zmanjšanje ocenjene dolžine desk je dodatni spojni vijak nameščen zunaj nosilca.

Nosilna podporna enota je zasnovana in izračunana:

Konec zgornjega akorda se preveri za zrušitev;

Dimenzije osnovne plošče so dodeljene glede na pogoje podpore in pritrditve s sidrnimi vijaki;

Določena je zahtevana dolžina zvarov za pritrditev vogalov spodnje tetive na vstavke nosilnega sklopa.

Po potrebi se izračuna jeklena obloga v vozliščih razcepljene zgornje tetive in vijak vozla. Vijak vozlišča, na katerega so nameščene nosilne plošče, se izračuna za upogibanje iz rezultantnih sil R b, ki nastanejo v sosednjih nosilcih pod enostransko obremenitvijo. Trenutek v vijaku vozlišča

kjer je a roka uporabe sile R b,

а=δ+0,5δ 1 (δ je debelina konice plošče, δ 1 je debelina zunanjega roba nodalne obloge).

Konstrukcijski dvig ogrodja je nastavljen na 1/200 razpona. Nosilec je preverjen glede namestitvenih obremenitev.

Glej odstavek 18

Slika 8 – Geometrijski in shema oblikovanja oboki

Pri koničastih lokih so naklonski kot α in dolžina tetive l, središčni kot φ in dolžina S/2 polloka, koordinate središča a in b, naklonski kot referenčnega polmera φ 0 in določena je enačba loka levega polloka. Nato se polovica razpona loka deli s sodim številom, vendar ne manj kot šest enake dele in v teh odsekih so določene koordinate x in y, naklonski koti tangent α in njihove trigonometrične funkcije.

Statični izračun

Podporne reakcije trizgibnega loka so sestavljene iz navpičnih in vodoravnih komponent. Navpični reakciji R a in R b sta določeni kot pri enorazponskem preprosto oprtem nosilcu iz pogoja, da so momenti v nosilnih tečajih enaki nič. Horizontalni reakciji (potisk) H a in H b se določita iz pogoja, da so momenti v grebenskem sklepu enaki nič.

Primerno je določiti reakcije in sile v odsekih le enega levega polloka v naslednjem vrstnem redu:
- najprej sile ene obremenitve z desne in leve, nato z leve, desne strani snega, vetra z leve, vetra z desne in mase opreme.

Na vseh prerezih je treba določiti upogibne momente in jih ponazoriti z diagrami.

Vzdolžne in prečne sile lahko določimo samo v odsekih na tečajih, kjer dosegajo največje vrednosti in so potrebne za izračun spojev. Prav tako je treba določiti vzdolžno silo v točki delovanja največjega upogibnega momenta pri enaki kombinaciji obremenitev.

Sile dvostranskega snega in lastne mase se določijo s seštevanjem sil enostranskih obremenitev.