Конструкционная древесина. Лекция 2

1. ЛЕКЦИЯ 2. КОНСТРУКЦИОННАЯ ДРЕВЕСИНА.

2.1 Классификация древесины по породе
2.2 Круглые и пиленые лесоматериалы
2.3 Строение древесины

2. 2.1 Классификация древесины по породе

древесина
хвойная
лиственная

3. ХВОЙНАЯ ДРЕВЕСИНА

Породы
сосна, ель,
лиственница, кедр
Применение
для изготовления несущих конструкций
Основные
свойства
прямые высокие стволы;
небольшое количество сучков;
хорошо сопротивляется увлажнению и
загниванию
Наиболее высоким качеством отличается сосновая древесина (особенно с севера,
где она медленно растет и дает более прочную древесину).
Еловая древесина близка по качеству к сосновой, пихтовая и кедровая имеют
несколько меньшую прочность. Лиственница по прочности и прочности против
загнивания превосходит сосновую, но имеет пониженную прочность на скалывание.

4. ЛИСТВЕННАЯ ДРЕВЕСИНА

Породы
Применение
дуб, береза, осина, тополь
для небольших
подушки)
соединительных
деталей
имеет относительно небольшую высоту;
менее прямолинейная;
Основные свойства имеет больше сучков;
более подвержена загниванию, чем
древесина
(нагеля,
хвойная
Среди лиственных пород дубовая древесина выделяется повышенной прочностью и
стойкостью против загнивания. Но ввиду большой дефицитности и стоимости
используется для небольших соединительных деталей (нагеля, подушки).
Береза – твердая лиственная порода (в основном используют для изготовления
фанеры), нуждается в защите от загнивания.
Осиновая, тополевая и др. древесина легких пород имеет пониженную прочность,
стойкость против загнивания.

5. Классификация по плотности

Твердые
•лиственница
•береза
•дуб
•ясень
Мягкие
•ель
•сосна
•кедр
•тополь
•осина

6. 2.2 КРУГЛЫЕ И ПИЛЕНЫЕ ЛЕСОМАТЕРИАЛЫ

лесоматериалы
Круглые
(бревна)
Пиленые
(пиломатериалы)

7. Бревна

Бревно
Пластина
d
Бревна – это части с гладко
опиленными торцами,
очищенными от сучков.
3000 - 6000
через 500
14-26 см
14-26 см
Бревно окантованное
12-24 см
Сбег - естественное уменьшение диаметра по длине ствола
В зависимости от формы и размеров поперечного сечения:
крупные – d ≥ 26 см;
средние – d = 14 - 26 см;
подтоварник – d < 13 см

8. ПИЛОМАТЕРИАЛЫ

По
характеру
обработки:
ОБРЕЗНЫЕ
ОБЗОЛЬНЫЕ
НЕОБРЕЗНЫЕ
пласть – более широкая продольная сторона;
кромка – узкая продольная грань;
ребро – линия пересечения пласти и кромки

9.

10. Классификация пиломатериалов:

В зависимости от формы и размеров поперечного сечения:
доска (ширина более двойной толщины)
тонкая до 40 мм; b = 75 175
толстая более 40 мм; b = 100 175
брусок (ширина не более двойной толщины)
= 50 100; b = 100 175
брус = 50 175; b = 50 175

11. РЕКОМЕНДУЕМЫЙ СОРТАМЕНТ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ ПО СТБ EN 390

12. 2.3 СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Ядро - небольшое круглое пятнышко диаметром
2 5 мм. Она представляет собой рыхлую,
слабую ткань, легко поддается загниванию
Поперечное сечение ствола
1 – кора; 2 – камбий;
3 – заболонь;
4 – сердцевина; 5 – ядро;
6 - сердцевинные лучи

13. 2.3 Строение древесины

Кора - внешний слой, защищающий от
механического повреждения
Сердцевина образуется в результате
отмирания живых клеток древесины.
Темная окраска объясняется отложением в
клетках древесины смолы, дубильных и
красящих
веществ.
Эти
вещества
увеличивают стойкость древесины против
загнивания
Заболонь - внешняя (более светлая) зона
ствола. В основном она состоит из живых
клеток. По механическим свойствам она не
уступает древесине сердцевины, но хуже
сопротивляется загниванию.
Под корой - камбий (образовательная
ткань). Слой камбия откладывает в сторону
коры лубяные клетки, а к центру – клетки
древесины.

14. 2.3 СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

7 – поздние годовые слои;
8 – ранние годовые слои;
Внутренний (обращенный в сторону ядра)
более широкий и светлый слой (состоит
из
мягкой
ранней
древесины,
образующейся весной, когда дерево
растет быстро). Клетки ранней древесины
имеют более тонкие стенки и широкие
полости. Это так называемая ранняя
древесина.

15. 2.3 СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ

Виды клеток древесины:
прозенхимные
клетки трахеиды
паренхимные
К прозенхимным (греч. «прос» - удлиненное,
«энхима» - наполненное) клеткам относятся
трахеиды. Это полые клетки из органических
веществ (целлюлозы и мегнина), почти
прямоугольной формы, сильно вытянутые в длину
с заостренными концами средней шириной 50 мкм
и длиной 3 мм.
Трахеиды занимают 90% общего объема
древесины и придают ей механическую прочность.
В 1 см3 древесины приблизительно размещается
420000 трахеид.
Паренхимные (лат. «пар» - одинаковый) клетки
имеют примерно одинаковые размеры по всем
осевым направлениям. В хвойной породе они
входят в состав сердцевинных лучей. В растущем
дереве по сердцевинным лучам происходит
движение питательных веществ и воды в
горизонтальном направлении, а в период покоя в
них хранятся запасные питательные вещества.
Паренхимные клетки занимают около 7% объема
древесины. Они имеют более тонкие оболочки,
слабее основных клеток – по ним образуются
усушечные трещины в пиломатериалах.

16. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДРЕВЕСИНЫ

Органическое вещество абсолютно сухой древесины содержит в среднем :
49,5 – углерода (С);
44,2 – кислорода с примесью азота (О+N);
6,3 – водорода (Н).
Эти химические элементы образуют в древесине сложные соединения (Все
эти вещества входят в состав клеточных оболочек):
целлюлозу 48 – 56 %,
гемицеллюлозу 23 – 26 %;
лигнит 26 – 30 %.
неорганические соединения
экстрактивными. Они не входят в состав клеточной стенки, а способны лишь
пропитывать ее (смолы, эфирные масла, дубильные вещества).