Глава 1. Конструкционные свойства древесины и пластмасс, применяемых в строительстве

1. Древесина как конструкционный строительный материал

1. Основные лесные породы

Все лесные породы, произрастающие на территории России, делятся на хвойные и лиственные. Для изготовления несущих деревянных конструкций используются, как правило, древесина хвойных пород: лиственница, сосна, ель, пихта, кедр. Древесина лиственных пород, в сравнении с хвойной, менее прочна и более склонна к загниванию, поэтому используется в строительстве временных зданий и сооружений.

Лиственница - самая распространенная хвойная порода в России. Она занимает 2/5 территории, покрытой лесом площади. 30% хвойной древесины приходится на лиственницу, 20% хвойной древесины составляет сосна, 16% приходится на ель и пихту.

На долю лиственных пород приходится 1/5 площади лесов России. Все лиственные породы делятся на твердые (дуб, бук, береза, ясень, клен, граб, вяз) и мягкие лиственные (осина, липа, тополь, ольха). Твердые лиственные породы в свою очередь делятся на ценные (дуб, бук, клен, граб) и малоценные (береза). Древесина твердых лиственных пород используется для изготовления небольших, но ответственных деталей: вкладышей, шпонок, колодок, нагелей. Древесина мягких лиственных и малоценных твердых лиственных пород используется для изготовления элементов временных зданий и сооружений. Береза — основной материал для изготовления такого распространенного материала как фанера.

1.1.2 Достоинства и недостатки древесины как строительного материала

Основные достоинства древесины:

-сравнительно невысокая стоимость вследствие постоянно возобновляемой сырьевой базы;

-малая плотность (плотность сосны и ели при стандартной влажности 12% равна 500 кг/м³, лиственницы — 650 кг/м³, березы — 700 кг/м³);

-сравнительно высокая удельная прочность — отношение предела прочности при растяжении вдоль волокон к плотности, по этому показателю древесина близка к малоуглеродистой стали;

-химическая стойкость к воздействию ряда агрессивных сред;

-экологичность, в деревянных зданиях наиболее комфортный микроклимат для проживания;

-высокие эстетические и акустические свойства;

-малый коэффициент теплопроводности: стена из бруса толщиной 15 см эквивалентна по теплопроводности кирпичной стене в 2,5 кирпича (64 см);

-малый коэффициент линейного расширения вдоль волокон, что исключает необходимость устройства температурных швов в зданиях практически любой длины. Поэтому при проектировании деревянных конструкций температурные деформации из-за их малости не учитываются;

-невысокая трудоемкость механической обработки древесины.

Основные недостатки:

-невысокая биологическая стойкость вследствие подверженности загниванию и поражению жуками — древоточцами;

-невысокая огнестойкость;

-изменение физико-механических характеристик под воздействием различных факторов (влажность, температура);

-усушка, разбухание, коробление, растрескивание под влиянием атмосферных воздействий и изменении условий эксплуатации;

-анизотропия строения, т.е. неодинаковое сопротивление действию усилий в различных направлениях по отношению к волокнам;

-наличие пороков (сучки, косослой и др.), что приводит к существенному снижению прочности древесины;

-ограниченность сортамента лесоматериалов.