Наука и техника Наука и техника - Строение древесины
  21.11.2018 г.  
Главная arrow Техтворчество arrow Работа с древесиной arrow Строение древесины
Главное меню
Главная
Новости
Блог
Ссылки
Контакты
Поиск
Карта сайта
Философия
Сознание
Материализм
Лингво
Эволюция
Кибернетика
Био
Эмоции
Живое
Психика
Строение древесины
Рейтинг: / 0
ХудшаяЛучшая 
12.09.2010 г.
Строение древесины
Древесина не имеет однообразного строения вроде стекла или камня. Она раскалывается вдоль слоев более или менее ровно и гладко, а поперек слоев дает в изломе неровную поверхность с торчащими щепками.
Древесина имеет волокнистое строение, т. е. состоит из тончайших волокон, направленных вдоль ствола дерева.
Волокна срастаются в кольцевые слои. Вдоль слоев располагаются полости клеток, по которым проходят соки и воздух. Слои пронизаны поперек, от середины к коре, отверстиями. Это - сердцевинные лучи.
Сердцевинные лучи хорошо заметны у большинства лиственных пород. У хвойных же деревьев, сохраняющих на зиму иглы, сердцевинные лучи, как правило, не видны.
Твердость и плотность древесины могут быть неодинаковы как у различных пород, так и у деревьев одной породы.
Чем лучше условия роста дерева, чем больше тепла, света и влаги, тем больше разрастаются клетки и толще волокна, тем Качество древесины не одинаково по сечению ствола дерева. Крайние, прилегающие к коре слои - заболонь, или бель, почти у всех пород слабые и быстро разрушаются. Центральная часть ствола - ядровая - дает наиболее крепкий, хороший материал. Для хороших изделий берут именно ядровую Часть, а бель, или заболонь, не употребляют.

Древесина - хороший и дешевый строительный материал, она широко применяется в строительстве, и, как всякий строительный материал, имеет свои достоинства и недостатки. Поэтому при проектировании и возведении деревянных сооружений и несущих конструкций необходимо максимально использовать положительные свойства древесины и свести к минимуму влияние ее отрицательных свойств.
Строительная практика показывает, что при нормальных условиях работы древесины в сооружении срок ее службы, вообще говоря, не ограничен. Например, деревянные части одного из монастырей под Новгородом находились в эксплуатации с 1198 г. по 1941 г. без всяких видимых дефектов; на территории бывшего Ипатьевского монастыря в Костроме сохранилась деревянная церковь, построенная в 1628 г., и т. д.
Однако при неблагоприятных условиях работы древесина может прийти в негодность чрезвычайно быстро. Например, верхушки деревянных свай, находящиеся на уровне переменного горизонта вод, могут разрушиться от гниения через 3-5 лет.
Из этого следует, что строительство из дерева требует особого внимания, тщательного анализа условий работы древесины и устранения всех причин, способствующих проявлению ее отрицательных свойств.

При полном соблюдении технических условий на проектирование, изготовление, монтаж
Древесина как строительный материал известна с незапамятных времен, она является одним из строительных материалов, которые человек впервые стал применять для возведения жилищ и других построек.
В нашей стране при изобилии лесных богатств древесина всегда являлась основным, наиболее доступным строительным материалом. Исторические и географические условия древней Руси способствовали развитию деревянного зодчества, созданию замечательных кадров русских строителей. Накапливая из поколения в поколение опыт и мастерство, русские зодчие создавали непревзойденные по уровню строительного искусства деревянные сооружения; из дерева строили целые города, крепостные сооружения, дворцы, храмы и мосты.
Примерами возведения выдающихся для своего времени деревянных сооружений являются: деревянный наплавной мост через Днепр, построенный в Киеве в 1115 г.; деревянный мост через Волхов, о разрушении которого ледоходом в 1335 г. упоминается в Новгородской летописи; деревянные мосты через Волгу в Твери и через Дон близ Куликова поля, построенные Дмитрием Донским в 1380 г.; город-крепость Свияжск под Казанью, собранный в 1551 г. за один месяц из заготовленных заранее элементов; гидротехнические сооружения (плотины, шлюзы и пр.) Вышневолочской системы, возведенные при Петре 1, и ряд других.
Шедевром русской инженерной мысли в области деревянного зодчества является проект арочного моста пролетом в 300 м через Неву, выполненный механиком Российской Академии наук Иваном Петровичем Кулибиным. К сожалению, проект И. П. Кулибина не был осуществлен; была построена лишь модель моста в 1/10 натуральной величины, сама по себе представлявшая крупное инженерное сооружение. Испытание модели, проведенное Академией наук в 1776 г., полностью подтвердило техническую возможность постройки этого грандиозного сооружения.
Дальнейшее развитие деревянного мостостроения в России связано с именем известного русского инженера Дмитрия Ивановича Журавского. Деревянные мосты, построенные Д. И. Журавским в середине прошлою века: Веребьинский - с девятью пролетами по 54 м, Мстинский - с девятью пролетами по 61 м, Волховский - с пятью пролетами по 52 м и ряд других являются гордостью отечественного инженерного искусства. Д. И. Журавский провел также ряд теоретических и экспериментальных исследований, в результате которых он сделал ценнейшие открытия в области теории изгиба балок, расчета сквозных решетчатых ферм и др., создавших ему мировую известность. Замечательные научные труды и практическая деятельность Д. И.Журавского дают полное право считать его одним из основоположников русской школы инженерных деревянных конструкций.
В качестве примеров выдающихся деревянных конструкций гражданских зданий, осуществленных в России, следует отметить: шпиль здания Адмиралтейства в Ленинграде высотой 72 м, сооруженный в 30-х годах XVIII в; стропильные фермы пролетом 38,6 м покрытия б. Михайловского манежа (ныне зимнего стадиона в Ленинграде), сооруженного в конце XVIII в.; стропильные фермы покрытия Московского манежа пролетом 49,6 м (рис. 4), возведенные в 1817 г. и сохранившиеся до настоящего времени; стропила пролетом 24,9 м над Колонным залом Дома Союзов в Москве (1819 г.); стропила пролетом 31 м над декорационным зашпиля дом Большого театра в Москве, установленные в 1854 г. и разобранные лишь в 1950 г. при реконструкции зала, и ряд других.
В 1896 г. на Нижегородской промышленной выставке выдающийся деятель в области науки и техники акад. В. Г. Шухов применил прогрессивную систему пространственных деревянных сетчатых покрытий, получившую в дальнейшем широкое применение как у нас, так и за рубежом.
Несмотря на замечательные достижения русского инженерного творчества, нужно все же сказать, что древесина в инженерных конструкциях в дореволюционной России, вследствие недостаточной ее изученности, применялась мало. Теоретические исследования в области деревянных конструкций получили значительное развитие лишь после Великой Октябрьской социалистической революции, когда деревянные конструкции стали широко применяться на практике.
Уже ранний период строительства в СССР характеризуется исканием новых путей развития, новых средств соединений и новых типов деревянных конструкций. Так, например, в 1923 г. при строительстве Всесоюзной сельскохозяйственной выставки в Москве были впервые применены деревянные фермы из досок с соединениями на обыкновенных проволочных гвоздях. Гвозди в дальнейшем получили у нас широкое распространение как одно из основных средств сопряжений дощатых конструкций.
Применение деревянных конструкций в строительстве достигло огромных масштабов в годы индустриализации страны, особенно в годы первой пятилетки, что привело к необходимости разработки новых видов деревянных сооружений, новых приемов расчета, конструирования и возведения деревянных конструкций. Эти задачи были успешно решены совместными усилиями коллективов ряда научно-исследовательских институтов, высших учебных заведений, проектных и строительных организаций Советского Союза.
Были разработаны новые методы и нормы расчета деревянных конструкций, объединившие имевшиеся решения отдельных видов деревянных конструкций и способы их расчета в единую научно-обоснованную систему; был предложен и применен ряд новых форм деревянных конструкций: гвоздевые балки и рамы с дощатой стенкой, гвоздевые сегментные фермы и трехшарнирные арки с полуарками из этих ферм, деревянные своды-оболочки, безметальные брусчатые балки заводского изготовления на пластинчатых нагелях, сборные металлодеревянные фермы с верхним поясом из балок на пластинчатых нагелях, безметальные кружально-сетчатые своды  и ряд других.
В последующем, по мере роста производства стали, цемента и других строительных материалов, применение деревянных конструкций в капитальном строительстве заметно уменьшилось, но в годы Великой Отечественной войны они снова нашли широкое применение в производственных зданиях, оборонительных сооружениях и мостах.
Развитие деревянных конструкций в послевоенный период характеризуется повышением индустриализации процессов изготовления, созданием мощных специализированных предприятий, изготовляющих типовые деревянные изделия, детали и конструкции, и производством на строительных площадках лишь сборно-монтажных операций, выполняемых поточно-скоростными методами. В связи с этим в послевоенном строительстве возросла роль наиболее прогрессивных деревянных конструкций - клееных на водостойких клеях, позволяющих возводить капитальные сооружения больших пролетов из обычных и даже маломерных пиломатериалов.
Наряду с массовым применением деревянных конструкций заводского изготовления продолжают развиваться на базе малой механизации деревянные конструкции построечного изготовления, рассчитанные  на   использование   местной   строительной   древесины.
Большое внимание в послевоенном строительстве уделяется повышению капитальности несущих деревянных конструкций, что достигается применением наиболее надежных типов деревянных конструкций и притом только в условиях, исключающих быстрое разрушение древесины, а также системой защитных мероприятий.
Расход древесины на единицу строительного объема у нас высок, что при все возрастающих масштабах строительства вызывает недостаток строительной древесины и в первую очередь древесины хвойных пород. Отсюда вытекает необходимость экономного расходования леса в строительстве, а также бережного и рационального применения древесины в конструкциях зданий и сооружений. Применение деревянных конструкций в несущих элементах зданий и сооружений является целесообразным, если это экономически эффективно, снижает трудоемкость и сокращает сроки возведения сооружений или позволяет использовать местную строительную древесину (в лесных районах).
Основными областями использования деревянных конструкций в современном строительстве являются:
в гражданском строительстве - деревянные сборные дома заводского изготовления, наклонные стропила, фермы с подвесным потолком, междуэтажные и чердачные перекрытия в малоэтажных жилых, культурно-бытовых и общественных зданиях;
в промышленном строительстве - несущие конструкции в зданиях и сооружениях неосновного производства, а также подсобных и складских зданиях;
в сельскохозяйственном строительстве - стропила, фермы, перекрытия и другие конструкции в животноводческих, производственных и складских зданиях;
на строительных площадках - здания и сооружения, подсобные при производстве строительно-монтажных работ.
Деревянные конструкции широко применяются в практике зарубежного строительства. Основными средствами соединений элементов деревянных конструкций, принятыми за границей, являются гладкие кольцевые шпонки (США, Швейцария и др.), давно вышедшие у нас из употребления, и клеи (США, Швеция, Германия и др.). Клееные деревянные конструкции осуществляются главным образом в виде арок и рам, пролетом до 60 м, применяемых для покрытия зданий и сооружений различного назначения: промышленных зданий, складов, амбаров, казарм, вокзалов с крытыми перронами и др.
 

Добавить комментарий

« Пред.   След. »
Техника
Техтворчество
Машины
Курьезы
История техники
Непознанное
НЛО
   
designed by sportmam