Древесина является наиболее популярным и качественным строительным материалом, который имеет широкое применение, невысокую стоимость и большое количество положительных свойств. Одной из главных характеристик данного материала является прочность древесины. На показатель прочности влияет большое количество факторов, начиная от породы дерева и заканчивая вектором нагрузки, которая прикладывается к материалу. Разберем основные свойства и характеристики прочности древесины.
Виды нагрузок и характеристика прочности
Прочность является ключевым механическим свойством древесины, которое отражает устойчивость материала к разрушающим механическим воздействиям. На прочность материала может влиять плотность древесины, влажность (чем больше влажность, тем меньше прочность), состояние (наличие плесени, насекомых-вредителей и др.), порода дерева, направление вектора нагрузки (вдоль или поперек волокон дерева). Продолжительность механического воздействия также имеет значение.
Таким образом, нагрузки различают по силе, направлению и времени воздействия. Статические действуют с постоянной силой или с постепенным увеличением, а динамические очень недолго, только в момент соприкосновения с поверхностью дерева. Эти нагрузки принято называть разрушительными, поскольку от их действия структура древесины нарушается. Крайние показатели прочности, при которых древесина способна сохранить свою структуру, называют пределом прочности. Единица измерения прочности – Па/см2 или иначе кгс на 1 кв. см. При испытаниях материалов применяют силы растяжения и сжатия, а также испытывают на изгиб и скалывание.
Прочность древесины на сжатие
Прочность на сжатие проверяется в продольном и поперечном направлении по отношению к волокнам дерева. При испытании образца древесины мягких сортов с высокой влажностью торцы начинают сминаться, а боковые части выпирают в сторону. Древесина твердая и сухая при продольном сжатии начинает разрушаться и части образца сдвигаются в разные стороны.
Прочность древесины на растяжение
На растяжение проверить древесину весьма непросто, так как материал не выдерживает нагрузку в местах крепления при растяжении. Стоит также отметить, что прочность при растяжении необходима при резке и сушки древесины, но более широкого применения пока нет. Это во многом связано с областью применения древесины, где показатель растяжения второстепенный.
Прочность древесины на изгиб
При изгибе разные слои древесины испытывают разное напряжение — верхний слой получает сжатие, а нижний, напротив, — растяжение. В средней части образца, подвергаемого изгибу, находится нейтральная область, которая не испытывает никаких напряжений. Зона, испытывающая напряжение растяжения, начинает разрушаться в первую очередь – крайние волокна древесины разрываются. Влажность дерева также отражается на показателе сопротивления статическому изгибу – при изменении влажности на 1%, сопротивление изменяется на 4%.
Какая древесина самая прочная
Каждая порода дерева обладает своими характеристиками. Порода — это разновидность древесного растения, из которого в дальнейшем изготавливаются лесоматериалы. К породам, чаще всего используемым в заготовках лесоматериалов и произрастающим в России, относятся ясень, сосна, кедр, ель, пихта, лиственница (хвойные породы), а также осина, дуб, бук, берёза, липа, ольха (лиственные породы).
Среди хвойных пород наиболее прочной считается лиственница, материал отличается своей твердостью, долговечностью и влагостойкостью, лиственница отлично противостоит гниению и механическим разрушениям. Смолистая и прочная, она замечательна еще и тем, что, находясь в воде способна приобретать прочность камня. Древесина лиственницы используется в производстве мебели и в строительстве. В строительстве подводных сооружений ей практически нет альтернативы. Успешно применяется в кораблестроении.
Лидером по прочности среди лиственных пород является дуб. Данная порода характеризуется высоким уровнем прочности, гибкости, долговечности. Дуб считается одним из самых «благородных» материалов, используемых человеком, он имеет отличные декоративные свойства, интересный рисунок и цвет. Материал применяется во многих областях промышленности. Из древесины дуба делают дорогую мебель, паркет, она подходит для поделок и декоративных украшений.
Какой вес выдерживает деревянная доска
Расчет прочности и несущей способности (уровня прогиба) деревянной балки является весьма непростой задачей. Как говорилось выше, в первую очередь все зависит от материала доски, породы дерева и других упомянутых свойств. Для расчета прочности доски важно учитывать ее длину, ширину и прочность. Также все зависит от длины пролета или нагрузки, которая будет оказываться на доски (например, при укладке напольного покрытия). Например, обрезная доска размером 150х50 на ребро с опорой в концах на расстоянии (длина пролета) 4 метра держит 200 кг по центру.
Читайте другие полезные статьи
Дерево обладает большим количеством полезных свойств, которые можно использовать как при внутренних, так и при наружных строительных работах. Декоративные свойства древесины известны всем: необычная текстура, интересный природный рисунок и цвет. Но под воздействием окружающих факторов эти свойства со временем могут изменяться. Чтобы сохранить первоначальную красоту дерева, используют специальные покрытия, наносимые на поверхность. Одним из таких покрытий является воск – это доступный природный материал, который просто, но эффективно использовать. Расскажем об основных особенностях вощения древесины, интересных моментах и преимуществах
Шпон – это отделочный материал из древесины, представляющий собой ровные листы или пластины, толщина которых не превышает 3 мм. Шпон изготавливается практически из любой породы дерева, включая редкие
Использование древесины широко развито во всем мире. Человек применяет данный материал во многих сферах своей жизни. Если говорить о строительстве, то чаще всего в ход идут популярные хвойные или лиственные породы дерева, как сосна, ель, береза и т.д. Однако, существуют более ценные по своим свойствам разновидности данного материала, который также используется во многих отраслях.
При обработке дерева на предприятии остается большое количество отходов, в виде которых выступают опилки. Это мелкие частицы, которые занимают производственное пространство, поэтому отходы сжигаются или вывозятся. Однако, данный материал также используется для производства топлива, стройматериалов, удобрений и др. Причем переработка опилок может осуществляться как в производственных масштабах, так и в условиях домашней среды
Каждая часть РФ попадает под разные климатические зоны и имеет ряд своих особенностей. Именно поэтому в деревообрабатывающей промышленности место произрастания древесины имеет не последнее значение. Одна и та же порода дерева может иметь разные свойства в разных регионах
Деревянная доска – это самый популярный пиломатериал, который используется во многих видах строительных и отделочных работ. Универсальность доски позволяет использовать пиломатериал для обшивки стен, обустройства пола, производства мебели или обрешетки и т.д.
Оцилиндрованным бревном называют пиломатериал, представляющий собой обработанное фрезой бревно, диаметр которого одинаковый по всей длине. Материал широко применяется в строительстве, используется для возведения венцов стен бревенчатых построек, заборов и др
Бруском называют пиломатериал, используемый в строительстве и при изготовлении мебели, у которого есть определенные размеры: сечение не более 100 мм, а ширина не превышает двойную толщину. Это достаточно популярный материал, который имеет широкую область применения.
Деревянная рейка представляет собой пиломатериал в виде тонкого бруска или обрезной доски. Сечение рейки может иметь квадратную или прямоугольную форму. Чаще всего рейки используются как дополнительный материал при внутренних или наружных строительных работах. Пиломатериал имеет широкую область применения и несколько разновидностей, каждая из которых обладает своими особенностями.