Прочность древесины. Какой вес выдерживает доска

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.