Базисные показатели, представленные в таблице, умножают на ряд коэффициентов, учитывающих породу, состояние материала и условия его работы в конструкциях.

Если нагрузка приложена к элементу конструкции, находящейся в условиях повышенной влажности, то расчетное сопротивление R умножа­ют на снижающие коэффициенты 0,75-0,9, а влияние повышенной темпе­ратуры учитывают коэффициентами 0,8-1. В том случае, когда действуют кратковременные (ветровая, сейсмическая) нагрузки, расчетное сопротив­ление умножают на коэффициенты больше единицы (1,2-1,6); совместное действие постоянных и временных длительных нагрузок учитывают коэф­фициентом 0,8.

Модули упругости вдоль и поперек волокон древесины всех пород принимают равными соответственно 10 ГПа и 400 МПа. Модуль сдвига в плоскости вдоль волокон 500 МПа, коэффициенты поперечной деформа­ции при действии усилий вдоль \х и поперек волокон ц_|и соответственно

0,5 и 0,2.

Глава 6. Изменчивость и взаимосвязи свойств древесины

§ 32* Изменчивость свойств древесины

Даже в пределах одной породы наблюдается изменчивость свойств древесины, обусловленная возрастными изменениями дерева, влиянием окружающей среды и наследственными факторами. Особенности строения отражаются на величине плотности древесины. Чем толще клеточные стенки, длиннее волокна и больше содержание поздней древесины в го­дичных слоях, тем выше значения плотности древесины в целом.

С другой стороны, плотность тесно связана с большинством физиче­ских и механических свойств древесины. Поэтому, рассматривая законо­мерности изменения плотности, можно получить представление об измен­чивости и других свойств.

Изменчивость свойств древесины в отдельном дереве. По ра­диусу ствола плотность периодически меняется, что особенно за­метно у хвойных и кольцесосудистых лиственных. Современные способы исследования плотности древесины, например, с помощью радиоактивных излучений, позволяют проследить закономерности изменения этого свой­ства как в пределах каждого годичного слоя, так и на протяжении всего радиуса ствола.

На рис. 75 показано изменение плотности древесины, установленное по поглощению р-лучей (источник излучения - углерод-14) в древесине

сосны смолистой. Поперечный срез взят из ствола ниже области живой кроны. Как видим, значения плотности в поздних зонах выше, чем в ран­них, в 2-3 раза. Плотность ранних зон по мере удаления от сердцевины не­сколько уменьшается, затем на протяжении значительной доли радиуса ос­тается постоянной и лишь у самой коры возрастает. У поздних зон харак­тер изменения плотности другой - она возрастает в направлении от серд­цевины к коре.

В отношении закономерностей изменения усредненных показателей плотности по радиусу ствола различных пород существуют несколько про­тиворечивые мнения. При объединении результатов испытаний образцов, взятых на разных уровнях ствола, было установлено [49], что у хвойных пород (сосна, кедр, лиственница) в возрасте спелости плотность древесины вначале возрастает по направлению от сердцевины к коре, достигает мак­симума примерно на 2/3 радиуса, после чего вновь начинает снижаться. В стволах деревьев ели из древостоев более высоких бонитетов (II бонитета) наблюдается непрерывное увеличение плотности древесины по направле­нию от сердцевины к коре, в стволах деревьев из древостоев III - IV бони­тетов закономерность оказалась такой же, как для сосны. В стволах пихты

^{20 J0 Ц0 50 "55"}

сибирской происходит увеличение плотности по направлению от сердце­вины к коре. В стволах кольцесосудистых лиственных пород (дуба, ясеня) плотность древесины снижается, а рассеяннососудистых - повышается в указанном направлении.

У дальневосточных пород, как следует из данных ВИАМ, изменение плотности (и прочности) подчиняется общей для всех трех групп (хвой­ных, кольцесосудистых, рассеяннососудистых) пород закономерности: по направлению от сердцевины к коре плотность сначала возрастает, достига­ет максимума, а затем вновь уменьшается.

В отношении сибирских пород исследования ИЛД показали, что плотность у сосны непрерывно увеличивается от сердцевины к коре; у ли­ственницы максимальное значение плотности наблюдается на половине радиуса, а у ели здесь отмечается минимальное значение плотности. У бе­резы плотность по направлению от сердцевины к коре повышается, а у осины снижается.

Для сосны, ели, березы и осины, произрастающих на Северо-Западе европейской части страны, получены [50] общие закономерности, свиде­тельствующие об увеличении плотности по мере удаления от сердцевины. Исключение составила лишь древесина осины, у которой в вершинной части ствола была обнаружена обратная зависимость. В качестве иллюст­рации на рис. 76 показано изменение плотности древесины сосны и березы

по радиусу ствола на трех уров-

нях его высоты.

Рис. 76. Изменение плотности древеси­ны сосны и березы по радиусу ствола [по 50]:

а - вершинная часть ствола; б - средняя; в - комлевая

По данным зарубежных ис­следователей, обобщенным в ра­боте [88], для хвойных пород ха­рактерно увеличение плотности по направлению к коре либо на­чиная от самой сердцевины, либо несколько отступя от нее. Для бе­резы и тополя также отмечается повышение плотности в направ­лении от сердцевины к коре, а для дуба и бука - уменьшение плот­

ности в указанном направлении. По последним данным, полученным Н.Е. Косиченко для хвойных по­род, произрастающих в Европейской части России, ширина поздней зоны