2.2. Отрицательные свойства.

- неоднородность строения древесины. Вследствие этого прочность ее очень зависит от угла между направлениями волокон и действующего усилия. Так, при изменении угла от 0 до 30º прочность древесины на сжатие падает почти в 5 раз;

-изменение размеров деформаций, получаемых при сжатии и смятии древесины под разными углами к направлению волокон;

- прочность строительной древесины в большой степени зависит от наличия и расположения сучков, косослоя и др. Образцы, взятые из ствола у корня выше, чем у кроны на 15-20%;

- ограниченность сортамента строительной натуральной древесины как по форме поперечных сечений (круг или прямоугольник) так и по размерам (максимальная длина пиленых лесных материалов 6,5 м, круглых поделочных бревен -8,5 м).

- большая зависимость физико-механических свойств и размеров от влажности. В свежесрубленной древесине наибольшей влажностью обладает заболонь (110 – 120%) и меньшей – ядровая часть (35-50%). В процессе высыхания может наступить обратное соотношение. Поэтому при определении влажности древесины крупных строительных сортаментов следует брать пробу в разных местах на глубине 25-30 мм и на расстоянии не ближе 0,5 м от торца. Получаемые при этом показатели абсолютной влажности древесины следует рассматривать как средние.

С увеличением влажности предел прочности ее почти при всех видах статической работы резко падает. Изменение влажности древесины от 5 до 15% сопровождается падением прочности на сжатие почти в 2 раза. Дальнейшее увлажнение ее до 25% вызывает уменьшение прочности еще на 1/3, а изменение влажности древесины сверх 30% (точка насыщения волокна) уже незначительно уменьшает прочность. Наиболее слабое влияние оказывает изменение влажности древесины на работу ее при растяжении вдоль волокон. Совсем не обнаружена зависимость прочности древесины на ударный изгиб от ее влажности. Повышение влажности древесины сопровождается значительным увеличением деформаций при одинаковых напряжениях;

- высыхание древесины – является существенным недостатком, часто сопровождается сильным растрескиванием, что несет за собой снижение несущей способности деревянных элементов и их соединений и значительные и неравномерные изменения начальных размеров поперечных сечений бревен, брусьев и досок;

- усушка, разбухание, гниение и горение, подверженность химическим воздействиям, порча некоторыми видами жучков и моллюсков.

Рис. 2.1. Усушечные деформации:

а - усушка (и разбухание) древесины в направлениях касательном к годовым слоям, радиальном и продольном;

б - изменение размеров и формы поперечного сечения под влиянием усушки; в - коробление досок в зависимости от их расположения по отношению к центру бревна; г – растрескивание

3. Сортамент строительных материалов из древесины

Лесоматериалы делятся на круглые и пиленые. Круглые лесоматериалы по качеству делят на четыре сорта и бессортные (мелкие). Для рационального использования бревен в конструкциях их нередко применяют без обработки в «цилиндр», а со «сбегом» - уширением к корню (8 мм на 1000 мм длины); брусья с «обзолом», без полной опиловки.

Пиломатериалы изготовляют из хвойных и лиственных деревьев, в зависимости от сечений, получаемых от распиловок, различают следующие виды пиломатериалов:

а) по размерам поперечного сечения — доски, если ширина больше двойной толщины; бруски, если ширина не более двойной толщины; брусья, если толщина и ширина более 100 мм;

Доски – пиломатериал толщиной до 100 мм при соотношении ширины и толщины более 2. Их разделяют на тонкие, толщиной до 32 мм для лиственных пород и более 40 мм для хвойных. Тонкие доски называют тесом. В зависимости от чистоты опиловки доски бывают необрезные, с неопиленными кромками на всю длину доски и или на половину длины, и обрезные – с кромками, пропиленными по всей длине (в данном случае сечение доски представляет собой правильный прямоугольник) или более чем на половину длины доски.

Обапол – боковая часть, образующаяся при распиловке бревна на доски или бруски. Одна сторона у него полностью пропилена, вторая частично (дощатый обапол) или непропиленная (горбыльный обапол).

б) по характеру обработки: обрезные, если все четыре стороны обпилены, и необрезные, у которых пласти пропилены, а кромки частично или полностью не пропилены.

Стандартными длинами пиломатериалов считаются длины до 6,5 м с градацией 0,25 м.

Существует сортамент пиломатериалов, изготовляемых промышленностью (прил. 3). По специальному заказу возможен выпуск пиломатериалов с отступлением от норм.

В промышленности пиломатериалы в зависимости от наличия и размеров пороков делят на сорта: для хвойных пород - четыре, для лиственных - три.

Рис. 3.1. Лесоматериалы:

а- общая характеристика; б - стандартные размеры бревен и пластин; в - наименование материалов по размерам сечения;

1 - бревно; 2 - пластина; 3 - четвертина; 4 - лежень;

5 - горбыль; 6-полуобрезной брус; 7 - четырехбитный брус;

8 - необрезные доски; 9 - обрезные доски; 10 - брусок;

11 - тонкая доска; 12 - толстая доска; 13 - комель;

14 - верхний отруб.

За последние годы в строительстве стали широко применять так называемую облагороженную древесину — древесные пластики, которые получают из продуктов переработки натуральной древесины, склеенных синтетическими смолами при высоких давлении и температуре. Виды древесных пластиков:

а) фанера - состоит из нечетного количества склеенных взаимно перпендикулярных слоев древесного лущеного шпона толщиной 0,5-1,5 мм, последний изготовляют из разных пород древесины, но лучше - из березы. Наружные слои шпона в фанере, называемые «рубашками», имеют одинаковое направление волокон древесины и изготовляются из более качественного шпона, чем внутренние слои, называемые «серединками». Продольным направлением фанеры считается направление волокон в «рубашках».

По нормам, для клееных деревянных конструкций следует применять фанеру ФСФ и бакелизированную фанеру ФБС, у которой все слои пропитаны водостойкими смолами. Фанеру выпускают в листах размерами до 2440x1525 мм и толщиной 1,5-12 мм, причем наиболее широко в конструкциях применяют пяти -семислойную фанеру;

б) древесно-волокнистые плиты ДВП толщиной 3-6 мм, изготовляемые из связующего и растертой до волокнистого состояния древесной массы;

в) древесно-стружечные плиты ДСП толщиной 6-32 мм, изготовляемые способом горячего прессования под давлением пропитанных смолами мелких древесных стружек. Эти плиты требуют обязательного антисептирования. Применяют их преимущественно для перегородок и обшивок;

г) ориентированно-стружечные плиты ОСП, применяемые в самое последнее время, образованные прессованием прямоугольных плоских щепов, пропитанных водостойкими смолами и парафином, в условиях высокого давления и температуры. В наружных слоях полоски щепов располагаются в основном параллельно длине плиты;

д) древесно-слоистый пластик, получаемый при полной пропитке шпона смолой с последующим горячим прессованием. Это самый прочный из всех древесных пластиков, но из-за дороговизны его применяют лишь для небольших ответственных деталей (шпонок, нагелей, косынок и др.).

Группы деревянных конструкций.

Деревянные конструкции делятся на группы, определяемые температурно-влажностными условиями эксплуатации. Эти группы представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Группы деревянных конструкций

Группа конструкций	Условия эксплуатации конструкций	Здания и сооружения
А1	Внутри отапливаемых помещений при относительной влаж-ности воздуха φ ≤ 60%	Производственные, общественные и жилые здания
А2	то же, при φ= 61- 75%	Производственные здания
АЗ	то же, при φ > 75%	то же
Б1	Внутри неотапли-ваемых помещений, в которых нет выделения водяных паров	Складские здания
Б2	Внутри неотапли-ваемых помещений, в которых есть выде-ление водяных паров	Животноводческие здания
В	На открытом воздухе, в том числе в районах с расчетной температу-рой ниже - 40°С	Опоры воздушных линий электропере-дачи, связи и осветительных сетей
Г1	При соприкосновении с грунтом	Шахтные крепи, шпалы и опоры, устанавливаемые в грунт
Г2	В грунте	Сваи
Д1	При постоянном увлажнении капельно-жидкой влагой