Строение древесины

Дальнейшее развитие конструкций из дерева и пластмасс

Ценные строительные свойства древесины определяют и области ее эффективного использования. Малая плотность сухой древесины при сравнительно большой прочности и жесткости (вдоль волокон) делает целесообразным применение деревянных конструкций в покрытиях общественных, промышленных и сельскохозяйственных зданий.

В ограждающих частях отапливаемых зданий при этом хорошо используется малая теплопроводность сухой древесины поперек волокон. Химическая стойкость сухой древесины оправдывает преимущественное применение безметальных и особенно клееных деревянных конструкций для покрытия сухих химических цехов и складов.

Применение деревянных конструкций целесообразно в однопролетных покрытиях одноэтажных зданий (мастерских, зрелищных зданий на селе, выставочных павильонах, крытых спортивных стадионах, а также в сельских производственных и складских зданий, навесах и пр.).

Конструкции из различных материалов – дерева, металла, железобетона – должны не противопоставляться друг другу, а применяться в сочетаниях, обеспечивающих наиболее эффективное использование в строительстве свойств, присущих каждому из материалов.

Конструкции с применением пластмасс

Применение пластмасс в строительных конструкциях рационально с технической и экономической точек зрения в случаях, когда необходимо:

− уменьшить вес конструкций,

− сократить объем транспортных и монтажных работ

− уменьшить мощность подъемно-транспортного оборудования

− повысить надежность зданий и сооружений

− применить безметальные конструкции в условиях агрессивной среды

Целесообразными конструктивными формами применения пластмасс в ближайшие годы будут панели стен и малопролетных покрытий, пространств конструкции из сборных элементов, в том числе в светопрозрачных решениях. Нередко бывает оправдано комплексное решение 3х слойных панелей и плит из пластмасс в сочетании с др. материалами (для обшивок) – фанерой, /цем. листами. Широкое применение найдут перекрыв L > 100 м при малом расходе.

Сырьевая база.

Общая площадь лесов в Украине составляет 9400,2 тыс га, из них хвойные леса (сосна, ель) — 42,2% твердолиственные (дуб, бук) — 43,2% и мягколиственные (береза, осина) — 13,6%. Лесами поктрыто 15,6 территории страны. (Данные 2004 года).

Деревянные строительные конструкции в основном изготавливают из древесины хвойных пород (сосна, ель, лиственница), поэтому рассмотрим строение древесины хвойных пород.

Древесина состоит из клеток двух видов – прозенхимных и паренхимных.

Прозенхима – от греческого

проз – удлиненное

енхима – наполненное.

Паренхима – латинское

«пар» - одинаковый

енхима – наполненное.

Паренхимные клетки имеют одинаковые размеры во всех 3^х направлениях.

К прозенхимным – относятся трахенды – полые клетки, сильно вытянутые в длину с заостренными концами. Среднее отношение длины к др. размерам поперечного сечения – 50 – 60. В 1 см³ – 420000 трахенд. Основными элементами хвойных пород являются трахенды – 90% объема древесины. На основе современных исследований установлено, что стенки клеток трахенд представляют собой слоистую оболочку. Стенка трахенды состоит из тонкой первичной облочки Р и значительно более толстой вторичной оболочки S состоящей в свою очередь из 3х слоев. Трахеинды связаны между собой аморфным межклеточным веществом срединной пластинки М, окружающей каждую клетку.

(схема строения оболочки трахеиды)

Влага в древесине

Различают 2 вида влаги в древесине – связанную (гигроскопическую) и свободную (капиллярную).

Связанная влага находится в толще клеточных оболочек, а свободная в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Кроме свободной и связанной различают влагу, входящую в химический состав веществ, которые образуют древесину (химически связанная влага).

Максимальное кол-во связанной влаги называется пределом гигроскопичности или пределом насыщения волокон древесины и составляет 30%. Дальнейшее увеличение влажности может происходить только за счет свободной влаги, т.е. путем заполнения пустот в древесине. При изменении влажности от 0 до предела насыщения клеточных оболочек объем древесины увеличивается (разбухает), а снижение влажности в этих пределах уменьшает его размеры (усушка). Чем плотнее, тем больше разбухание и усушка. При увеличении влажности свыше точки насыщения волокон, когда влага занимает полости клеток древесины, дальнейшего разбухания не происходит.

Физические свойства древесины

Плотность. Плотность зависит от породы, количества пустот, толщины стенок клеток и содержания влаги. Она может быть различна даже в пределах одной и той же породы.

Температурное расширение. Линейное расширение при нагревании, характеризуемое коэффициентом линейного расширения, в древесине различно вдоль волокон и под углом к ним. Коэффициент линейного температурного расширения вдоль волокон в 7 – 10 раз меньше, чем поперек волокон и в 2 – 3 раза меньше чем у стали.

Так как линейное расширение от тепла вдоль волокон незначительны, можно отказаться от устройства температурных швов.

Теплопроводность. Трубчатое строение клеток превращает ее в плохой проводник тепла.

Теплопроводность древесины вдоль волокон больше, чем поперек волокон. Чем больше плотность и влажность древесины, тем больше ее теплопроводность.

Дата добавления: 2014-01-06