Factori care afectează puterea de lemn

În viața reală, trebuie să avem un sistem robust valori de sarcină „admise“, care iau în considerare toți factorii care afectează rezistența.

rezistența la rupere și flexibilitatea hârtiei în uscat și în stare umedă demonstrează efectul conținutului de umiditate pe puterea de lemn. Nu este la fel de pronunțată schimbare în puterea lemnului, atunci când umiditatea scade sub punctul de saturație, dar este, totuși, de remarcat. Multe tâmplari, mai ales cioplitori știu că, în multe cazuri, este mult mai ușor să se ocupe de o parte din lemn brut și apoi să se usuce. Lemn de esență tare umiditate naturală poate conduce cu ușurință un cui. Se usucă, și doar îndoiți unghia.

Schimbarea puterea nu este legată în mod direct la pierderea de apă legată, cum ar fi contracția, dar puterea lemnului crește ca sa uscare unic (Figura 1.):

Fig. cherestea 1.Prochnost cade prin creșterea umidității acestuia

Fig. 2.Borozdy pe coaja indica prezența „filament elicoidal“

Fig. creștere 3.Koltsa în acest buletin sunt centrate, dar prezenta fisuri pe plăcile indică prezența „filament elicoidal“

Fig. 4.U acest bord „filament elicoidal“ ieșiri prezența dungile eterogen

Cantitatea adăugată variază în putere în funcție de proprietățile de lemn. De exemplu, rezistența maximă în direcția paralelă cu fibra de fier vechi și limita de proporționalitate rezistență triplare uscarea lemnului din umiditatea naturală până la uscare completă. modulului de rupere la încovoiere este dublată, iar rigiditatea doar jumătate.

Timp să se încarce

Rezultatele testelor, date anterior, au fost obținute în teste statice, în cazul în care probele au fost supuse unei sarcini pentru câteva minute. Dacă le încărca mai repede, ei vor arăta o putere mai mare, în cazul în care încet - mai puțin. De exemplu, lemnul încărcat la fractură la un cot într-o a doua (nu cinci sau zece minute, în testul standard de încovoiere statică) indică puterea, mai mare de 25%. Și dacă menținerea sub sarcină constantă timp de zece ani, se va arăta puterea mai mică de 40%. Cu alte cuvinte, în cazul în care fasciculul este de a păstra un acoperiș de zece ani, sarcina maximă pe ea trebuie să fie de 60% din rezultatele testelor statice. Acest lucru arată că, în plus față de reacția elastică instantanee, manifestând sub sarcină, există o deformare suplimentară, dependentă de timp numit fluaj. La sarcini mici și mijlocii fluaj este neglijabil. Dar într-o lungă perioadă de timp, sau atunci când sarcina este aproape de maxim, fluajul poate duce la o îndoire vizibil sau chiar casate, după cum putem vedea în clădiri vechi. Știința tensiunii dependentă de timp și comportamentul lemnului sub sarcină se numește reologie.

Deoarece majoritatea structurilor din lemn construite bazate pe durată lungă de viață, de încărcare pe termen lung este un factor important în calcularea sarcinilor permise pe elemente din lemn. Lemnul este bine sa comportat în ceea ce privește sarcini recurente sau ciclice și dobândește oboseală și de fragilitate, cum ar fi beton sau oțel.

Puterea lemnului răspunde la schimbările de temperatură, îmbunătățind în același timp scăderea și care se încadrează la ei sa Rising. În intervalul de temperaturi întâlnite în natură, puterea uscată a lemnului variază de la 2% la 5% pentru fiecare 10 grade. Aceste modificări sunt reversibile, adică revenirea la temperatura camerei, apoi la copac vozvraF aceeași putere. Temperaturile ridicate pot duce la o pierdere permanentă de putere, cantitatea de care depinde de temperatura, durata impactului acesteia, temperatura și umiditatea sursei lemnului. De exemplu, unele specii de lemn fiind încălzit rapid de aer cald, aproape până la punctul de aprindere și răcit imediat, fără a pierde puterea. Este încălzit pentru o lungă perioadă de timp în apă fierbinte la o temperatură de aproximativ 90 de grade poate provoca pierderea permanentă a unor caracteristici de rezistență. Nimeni nu poate prezice cu precizie modul în care lemnul își pierde puterea atunci când este încălzit.

cereale scurt

În cele mai multe produse din lemn - placi, grinzi, coloane, de cotitură produse - se presupune că fibrele sunt dispuse paralel cu axa centrală. Abaterile de la acest aranjament de fibre și sunt numite „cross-fibre“. Acest aranjament a fibrelor din placa tăiate se numește „șurub“ structura lemnului (fig. 2) și se numește „fibra elicoidală.“ De asemenea, aceasta se poate datora faptului că tăierea nu se face paralel cu axa baril. Acest lucru se poate datora apariției „fibrelor diagonale.“

Magnitudinea fibrei „transversal“ este măsurată cantitativ ca „fibre de pantă“ și se calculează ca raportul dintre lungimea fibrei la devierea acestuia (fig. 3 și 4). pantă din fibre este notat ca „01:12“ sau „1 la 12“. Când pantei se manifestă în două planuri adiacente „pantă comună“ se calculează folosind metode geometrice (Fig. 5).

Fig. 5. Într-un caz simplu, ca și în fibra diagonală (A) este ușor de măsurat panta fibrelor inelelor anuale pe suprafață (aici, 1: 8). Mai frecvent apare, ca în B, apariția inelelor anuale la suprafață nu coincide cu direcția fibrei (X). Acolo naklon1,5: 12 (1: 8) se calculează cu fibre potortsevomu și margini.

determinarea vizuală a direcției fibrelor poate fi extrem de înșelătoare. Cu excepția suprafețelor tăiate complet radiale, trebuie evitată dorința de a utiliza inelele de creștere ca un indicator al direcției fibrelor. Cu excepția suprafețelor tăiate complet tangențială, miezul de razele nu pot fi de încredere. Examinarea caracteristici anatomice liniare vizibile cu ochiul liber, cum ar fi canalele de rășină de esenta moale si vase de lemn de esență tare - care este, care poate beneficia. Este de asemenea util pentru a șterge lemnul cu o soluție sau un marker de cerneală slabă cu un stilou moale. Apoi, direcția fibrelor se va manifesta sub forma unor linii fine de-a lungul traverselor longitudinale. Puteți utiliza, de asemenea, medicul curant (skraberom), care este el însuși „trece prin fibra“ atunci când de conducere de-a lungul detaliilor. Bunele practici în capacitatea de a determina adevărata direcția fibrelor din bare scurte, rupându-le apoi ca o verificare.

Fibrele Direct este un factor foarte important în determinarea rezistenței lemnului. Specificațiile sunt adesea introduse pentru a limita cantitatea de abatere de la paralelism a dimensiunilor fibrelor liniare ale părți ale scopului de construcție, în special pentru cele care sunt destinate fabricării de scări. Se consideră că tensiunile cauzate de sarcina pe piesele de lemn paralel cu axa va coincide cu direcția fibrelor și rezistența cea mai puternică rezistenta pentru a satisface lemn la rupere sau compresiune în direcția paralelă cu fibra. Deviația Rezultat direcția axei de fibră a părții va depinde de gradul de participare a „joc“ componentă mai slabă - rezistența în direcția perpendiculară fibrei (figura 1.).

De fapt, o diferență semnificativă în puterea miezului și alburn în aceeași specie nu se observă. În unele cazuri, este preferabil să se utilizeze un miez, datorită rezistenței sale la îmbătrânire. Pe de altă parte, mai bine absoarbe alburn și conservanți pot fi tratate astfel încât să mențină puterea chiar mai mult.

Cuvântul „defect“ - un termen riscant pentru a fi utilizate fără definiție. În această secțiune se referă la neuniformitatea proprietăților lemnului, care afectează puterea. De exemplu, nodul poate avea un apel vizual, dar cu siguranta un efect negativ asupra durabilității.

Nodurile sunt, fără îndoială, cel mai comun defect, ceea ce nu este surprinzător, pentru că toți copacii au ramuri. Crenguță scade puterea în două moduri. Nodul în sine este structura celulară anormală urmărind un unghi la fibra înconjurătoare și nod condensat nu este conectat cu materia înconjurătoare. Mai mult, zona din jurul nodului este de obicei compus din fibre cu direcția transversală, ceea ce duce la pierderea severa a puterii. Amploarea acestor pierderi poate varia de la aproape zero în cazul mic nodul ac circular la maxim ca și în cazul unor mari noduri vrac solide atunci când placa se prăbușește. Pentru a greși, imaginați-vă că paiul și zona înconjurătoare, pur și simplu sculptate din lemn. Atunci când se ocupă cu un lemn noduros, uita-te mental, care va rămâne după ce eliminați toate nodurile și a lua o decizie.

crăpături subțiri, fisuri longitudinale și divizare sunt golurile în corpul arborelui. Ele sunt întotdeauna de așteptat ca acestea se extind mai departe decât se arată. Din contractie fisuri pot fi parțial ascunse. Deși vizual este acceptabil, ele afectează întotdeauna puterea produsului. Dezmembrate într-o direcție perpendiculară pe fibra sau fibrele pot fisura după extinderea fisurilor existente apar la o sarcină semnificativ mai mică decât în cazul în care produsul nu a avut defecte.

Defectele trebuie evaluată cu atenție în ceea ce privește metoda de aplicare a sarcinii. De exemplu, fisura inel este complet ascuns în miez, aceasta va afecta în mod serios puterea, în cazul în care arborele este folosit ca un fascicul, și va avea nici un impact în cazul în care este - o coloană scurtă. La o sarcină pe locul de îndoire a defectului este critică. speck rotund mare, situat pe axa de rezervă nu este teribil, dar fasciculul nu este permis.

Rot, chiar și într-un stadiu incipient, aceasta afectează duritatea lemnului. Dezvoltarea Rot la toate afecta proprietățile de lemn, care, în cele din urmă, poate duce la pierderea de putere. va fi cel mai sigur să se presupună că în cazul în care există semne de putregai, copacul este slăbit. Deși albastrul nu afectează puterea prezenței sale sugerează că există sau au existat condiții favorabile pentru apariția putregaiului, și, prin urmare, un lemn trebuie ținut sub suspiciune. , Dar lemnul Cu toate acestea albăstrui uscat este apoi conținută în condiții uscate, nici un pericol.

O varietate de defecte mici din lemn pot face o listă lungă, inclusiv găurile de intrare făcute de insecte, rasina si buzunare koristye, degradare a sunetului, ondulari, scorburi de păsări și altele. După o examinare atentă a părților pentru daune fizice și defecte, bunul simț vă va spune, modul în care aceasta a păstrat puterea.

FIBRE STRAIN CA REZULTAT COMPRIMARE

Sub influența furtunilor severe sau sub greutatea încărcăturii gros de zăpadă trunchiuri de copaci pot experimenta îndoire excesivă. Același lucru se poate întâmpla în timpul unui cadou neașteptat sau tăierii. Când un astfel de trunchi este îndoit, ca un lemn gigant, lemn partea concavă poate suferi o deformare prin compresie în absența tulpinii de întindere pe partea convexă. Iar distrugerile cauzate de compresie, rămân neobservate. Un lemn în rezultatul este apariția avioanelor non-uniform distribuite longitudinal de fibre deteriorate, așa-numitele „deformat prin comprimare.“ Aceste distrugeri localizate sunt aranjate de obicei transversal pe fibre. In lemnul netratat este practic imposibil de detectat, dar măcinate sau suprafața solului, cu fibre longitudinale sunt de obicei vizibile, manifestându-se sub forma de riduri, dispuse transversal față de fibre (Fig. 1).

Acestea sunt în special în detrimentul pieselor supuse sarcinii de îndoire, deoarece structura celulei deformata este ușor de distrus de o tensiune care duce la ruperea pieselor la sarcini mai mici decât media. elemente structurale deosebit de importante, cum ar fi un șir de scări, schele, piese de avioane și bărci sabotarea, ar trebui să fie întotdeauna verificate cu atenție pentru materialele deformate prin compresie. Acest lemn este de asemenea adecvată pentru utilizare în cadrul proceselor de abur îndoire.

lemn normal este de obicei puternic. Când se rupe atunci când îndoite, structura celulară separate în mod progresiv ca o multitudine de chips-uri rupte. În acest proces secvențial de rupere lemnului și însoțită de o criză pocnituri notabilă. Și există o parte deformare semnificativă, cu mult dincolo de limita de elasticitate, înainte de o demolare finală.

În anumite condiții, copacul se rupe brusc în jos, cu deviere minimă și o sarcini surprinzător de slab. O astfel de dezmembrate caracterizat prin transversal înnodat lipsit de simptome, cum ar fi ruperea sau despicarea fibrelor. Un astfel de comportament fragil și slab de lemn este numit friabil (Fig. 2). Casarea fibroza lemn normală poate fi comparat cu prăbușirea tulpini fibroase de telina, in timp ce fier vechi lemnul fragil poate fi comparat cu morcovi pauză ascuțite.

Așa cum este descris mai sus, lemn, deteriorate de compresie, arată friabilitate sub sarcină la încovoiere. Un efect similar este „Kreneva“ lemn. O astfel de lemn în conifere, de asemenea, prezintă friabil, în ciuda faptului că densitatea sa este mai mare decât cea a lemnului normale. Rata crescută de creștere poate da naștere la rupere. La esenta tare a redus rata de creștere a koltseporistyh duce la formarea de lemn cu densitate scăzută, datorită prezenței unui procent semnificativ de vase de lemn timpurii. O astfel de lemn se distinge printr-o fragilitate specială și oferă cele mai multe probleme la îndoirea cu purjare cu abur. În conifere de creștere relativ lentă, dar sănătoasă oferă un lemn dens, durabil. Deosebit de creștere lentă, atât în copaci piperniciți și prea mare (lemn cu inele anuale și a 35 mai mult de 2,5 centimetri), poate duce, de asemenea, la rupere. conifere de creștere prea rapidă, care reflectă densitatea scăzută a lemnului timpuriu dominant, de asemenea, va provoca ruperea. Predilecția deosebită la rupere și poate fi cauzată de prezența lemnului juvenil cu inele anuale late. Factori suplimentari care contribuie la fragilitate poate fi expunerea pe termen lung la temperaturi ridicate și descompunere cauzate de ciuperci.