АКТИВНЫЙ РАЗДАТОЧНЫЙ МАТЕРИАЛ
КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ
| Строительные конструкции | Факультет архитектуры |
| 2 кредита | VI семестр 2012-13 учебный год |
| Лекция №13: Древесина – конструкционный строительный материал. Физико-механические свойства древесины. | Ассоциированный профессор Мухамедшакирова Шара Абзаловна |
Краткое содержание лекции
Свойства древесины. Достоинства и недостатки древесины. К основным достоинствам древесины относятся: 1) Малый вес. 2) Прочность. 3) Деформативность и вязкость 4) Температурное расширение. 5) Теплопроводность. 6) Химическая стойкость древесины. 7) Самовозобновляемость древесины. 8) Простата обработки.
Недостатки древесины. 1) Неоднородность, анизотропность древесины и пороки. 2) Зависимость физико-механических свойств древесины от влажности. 3) Ползучесть древесины. 4) Биопоражение древесины. 5) Распространение огня.
Строение древесины и физические свойства. В поперечном сечении ствола древесины хвойных пород (сосна, ель) можно рассмотреть несколько характерных слоев (рис14.1).
Рис. 14.1. Строение древесины в поперечном разрезе:
1-кора; 2-луб; 3-камбий; 4-заболонь; 5-ядро; 6-сердцевина.
Наружный слой состоит из коры-1 и луба-2. Под лубом находится тонкий слой камбия -3. Назначение луба в растущем дереве - проводить вниз по стволу образующиеся в листьях питательные органические вещества. В поперечном разрезе основную часть занимают заболонь-4 и ядро-5. Заболонь состоит из молодых клеток, ядро – полностью из отмерших клеток. Откладывание весенней и летней частей древесины, периодически происходящее из года в год, является причиной образования годичных слоев – колец. Годичный слой состоит из светлого слоя древесины (ранняя древесина), обращенного в сторону сердцевины -6, и более темного, плотного, летней древесины, обращенного к коре-1 (поздняя древесина). По количеству годичных слоев, исчисленному по радиусу, легко узнать возраст дерева.
|
|
|
Физические свойства древесины. 1. Плотность. Поскольку влага составляет значительную часть массы древесины, то величина плотности устанавливается при определенной влажности. С увеличением влажности плотность увеличивается. 2. Теплопроводность древесины зависит от плотности, влажности и направления волокон. При равной плотности и влажности теплопроводность поперек волокон в 2,5-3 раза меньше, чем вдоль волокон. Коэффициент теплопроводности поперек волокон при стандартной влажности 12% более чем в 2 раза ниже, чем при влажности равной 30%. Эти показатели объясняются трубчатым строением волокон древесины. 3. Температурные расширение. Коэффициент линейного расширения поперек волокон пропорционален плотности древесины, и в 7-10 раз больше коэффициентов расширения вдоль волокон. Это объясняется тем, что при нагревании древесина теряет влагу и меняет свои объемы.
|
|
|
Механические свойства древесины. Анизотропия является следствием особенностей анатомического строения древесины, в которой ее механические и упругие свойства резко отличаются для направлений вдоль и поперек волокон. Помимо строения древесины, на механические свойства оказывает влияние неоднородность древесины, обусловленная наличием поздней и ранней древесины годовых колец. Прочность поздней древесины годичных колец в 3-4 раза выше прочности ранней древесины. Необходимо отметить, что теплофизические свойства, теплопроводность, линейное тепловое расширение, электропроводность древесины также различны по трем направлениям структурной симметрии, т.е. древесина анизотропна также в отношении этих свойств.
Расчетная модель предполагает наличие трех взаимно перпендикулярных плоскостей структурной симметрии. Такие материалы называют ортотропными. Предположение об ортотропности применительно к элементарному объему древесины является упрощенной схемой (рис.14.2, а). Механические свойства древесины различны в разных направлениях и зависит от угла между направлением действующего усилия и направлением волокон (рис.14.2, б). При совпадении направления усилия и волокон прочность древесины достигает максимального значения. Поэтому, при выведении формул для определении расчетных сопротивлений под углом к волокнам, древесина рассматривался как ортотропный материал. 
|
|
|
Рис. 14.2. Оси плоскости симметрии элементарного объема древесины:
а) – плоскости симметрии ортотропной анизотропии; б)- схема цилиндрической анизотропии изотропного тела.
Контрольные вопросы:
1.В чем преимущества древесины как конструкционного строительного материала?
2. Недостатки древесины, и их влияние на свойства древесины?
3. Каково строение древесины? Что такое пороки, анизотропия древесины и как они влияют на ее прочность?
4. Физико-механические свойства древесины?
Глоссарий
| № | На русском языке | На казахском языке | На английском языке | ||
| 1 | Анизотропия | Анизотропия | Anisotropic | ||
| -отличие прочностных, упругих характеристик, физических свойств древесины в различных структурных направлениях.
| |||||
| 2 | Годичный слой | Жылдық сақина | Annual ring | ||
| -слой прироста ствола древесины за один вегетационный период. | |||||
| 3 | Влажность древесины | Ағаштың ылғалдылығы | Wood moisture content | ||
| - отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. | |||||
| 4 | Прочность древесины | Ағаш беріктігі | Wood strength | ||
| - способность древесины воспринимать, не разрушаясь, различные виды нагрузок и воздействий. | |||||
| 5 | Пороки древесины | Ағаш ақауы | Wood defects | ||
| -отклонения от нормального строения древесины и повреждения, влияющие на ее физико-механические свойства. | |||||
Задание на СРС
Технология изготовления индустриальных деревянных конструкций.
1. Технология изготовления клееных деревянных конструкций.
2. Технология изготовления дощатых деревянных конструкций. 3 [226 -234].
Задание на СРСП
Смятие древесины.
1.Определение расчетных характеристик деревянных элементов при смятии.
2.Расчет прочности сминаемых элементов.
2[58-60], 3[16,17], 5[4-7,17].
Список литературы
1. Маилян Р. Л. Строительные конструкции. Ростов на Дону, 2004 г.
2. Железобетонные конструкции под ред. д. т. н. Бондаренко В. М. М. Выс. Шк., 2008 г.
3. Мухамедшакирова Ш.А.,Строительные конструкции для специальности “Архитектура”,Алматы 2011,с.152
4. А. П. Мандриков Примеры расчета ЖБК. М. Альянс 2011г.
5. В. В. Доркин, А. Н. Добромыслов. Сборник задач по СК. М. 2009 г.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 237; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!