Анизотропия свойств древесины по поперечному сечению ствола

Древесина, являясь традиционным строительным материалом, не потеряла своего значения для строительной отрасли и в настоящее время. Совокупность положительных качеств конструкций из древесины, таких как легкость, экологичность, достаточная прочность, хорошая обрабатываемость, сочетается с некоторыми особенностями, на которые необходимо обращать внимание при проектировании, строительстве и эксплуатации деревянных конструкций.

Одной из таких особенностей является анизотропия свойств древесины в различных направлениях и частях поперечного сечения ствола дерева. Наибольшее распространение в строительстве получила сосна, поэтому рассмотрим именно ее свойства. Известно, что прочность ядровой древесины (находящейся в центре ствола дерева) меньше прочности заболонной (находящейся вокруг ядровой и составляющей основную массу ствола). Кстати, измерить прочность материала позволит твердомер роквелла.

Учитывая тот факт, что древесина теряет часть своей прочности при длительной эксплуатации, было решено выяснить насколько равномерно происходит этот процесс в разных зонах поперечного сечения одной и той же деревянной конструкции путем испытания нескольких серий стандартных образцов по ГОСТ16483.10-73.

По результатам проведенных исследований можно сделать вывод о том, что прочность ядровой и заболонной древесины в одной и той же конструкции с течением длительного времени эксплуатации изменяется неодинаково. Ядровая древесина значительно с большей скоростью теряет свою прочность по сравнению с заболонной при всех прочих равных условиях, что увеличивает неоднородность свойств деревянного элемента по поперечному сечению.

Известно, что прочность древесины определяется, прежде всего, двумя основными ее составляющими: лигнином и целлюлозой. Лигнин, подобно бетону в железобетонных конструкциях, придает древесине твердость и прочность на сжатие, являясь связующим веществом. В свою очередь целлюлоза, подобно стальной арматуре, придает гибкость и прочность на растяжение.

Указанное явление связано с разным содержанием лигнина и целлюлозы в ядровой и заболонной древесине сосны. Таким образом, неоднородность прочностных свойств древесины после длительной эксплуатации может значительно возрасти, что требует учета при расчете конструкций и ресурса их надежности.

Все вышеизложенное говорит о том, что реальная картина потери прочности конструкциями из древесины, значительно более сложная по сравнению с той картиной, которая положена в основу учета данного явления по СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции» (упрощенный учет понижающим коэффициентом) и требует конкретизации и дополнения методики расчета на длительную прочность.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

Яндекс.Метрика