2010-12-05
Drewno
Korona  powstaje w wyniku rozgałęzienia
Budowa drzewa
pnia, obejmuje gałęzie i konary
Pień  wyrasta z szyi korzeniowej i
mo\
e przybierać dwie formy
strzałka  pień przebiega w linii prostej do
wierzchołka, drzewa iglaste (świerk, sosna,
modrzew, jodła ...), długość do 50 m
kłoda  pień rozdzielający się na konary,
drzewa liściaste, długość do 30 m
Odziomek  dolna część grubizny pnia
Karpina  korzeń wraz z przyziemną
częścią pnia
System korzeniowy mechaniczne
związanie drzewa z podło\
em oraz
pobieranie z gleby soli mineralnych
Zalecany wiek:
drzewa iglaste 60-80 lat , drzewa liściaste 100-120 lat
1
2010-12-05
Drewno  materiał budowlany
Drewno  materiał
organiczny, odnawialnym
pochodzenia roślinnego o
strukturze włóknistej, jest
materiałem anizotropowy
Makroskopowa budowa drewna
6) rdzeń  charakterystyczny
dla gatunku drzewa Ć 0,1-1 cm
dÄ…b  gwiez
dzisty, jesion 
czworokąt, olcha - trójkąt
5) twardziel  twarda,
wewnętrzna strefa drewna
otaczająca rdzeń, nie zawiera
\
ywych komórek, nie spełnia
funkcji fizjologicznych, mała
wilgotność
4) biel  miękkie, otacza
twardziel, zawiera \
ywe komórki,
spełnia funkcje fizjologiczne,
du\
a wilgotność
2
2010-12-05
Makroskopowa budowa drewna
3) miazga  warstwa grubości
jednej komórki, tkanka twórcza
która przez podział komórek
wytwarza nowe słoje bielu do
wewnÄ…trz oraz nowe warstwy
Å‚yka na zewnÄ…trz pnia
2) Å‚yko  powstaje w wyniku
podziału miazgi, łyko obumiera i
przekształca się w włókna
łykowe, przewodzi w dół związki
organiczne
1) kora  wytwarzana przez
miazgę, składa się z łyka i tkanki
korowej
Makroskopowa budowa drewna
Kora
Miazga
A
yko
Biel
Twardziel
Rdzeń
3
2010-12-05
Mikroskopowa budowa drewna
Drewno
iglaste
Drewno
liściaste
Przyrosty roczne
słoje  pierścienie uło\
one współśrodkowo względem rdzenia, powstają przez
podział komórek miazgi tworzącej
okres wegetacji  wiosna, lato okres spoczynku  jesień, zima
szerokość do kilku
centymetrów
przyrost póz
ny
przyrost wczesny
Drewno:
wąskosłojowe - > 4 słoje/cm
szerokosłojowe - < 4 słoje/cm
4
2010-12-05
Mikroskopowa budowa drewna
Budowa elementarna  całkowicie suche drewno zawiera:
50% węgla, 44% tlen oraz 6% wodór
drewno
zwiÄ…zki chemiczne
iglaste liściaste
celuloza (błonnik)  C6H10O5 główny element H" 55% H" 45%
struktury błony komórkowej
lignina (drzewnik)
H" 30% H" 20%
hemicelulozy (poliozy drzewne)
H" 20% H" 25%
\
ywice
H" 3-4% H" 0,5%
inne  głównie związki mineralne
H" 4% H" 11%
Właściwości fizyczne drewna
Barwa  drewno po ścięciu zazwyczaj ciemnieje, np. olcha ciemnieje
bardzo szybko a świerk utrzymuje barwę pierwotną przez długi czas
biała  jodła, świerk \
ółta  brzoza
czerwonawa  modrzew, śliwa czarna - orzech
GÄ™stość Á = 1,52  1,56 kg/dm3
GÄ™stość pozorna Á0 = 0,45  0,83 kg/dm3
Wilgotność  jest jednym z najwa\
niejszych czynników wpływających na
właściwości techniczne drewna
Przewodność cieplna  jest zale\
na od gęstości pozornej, wilgotności i
kierunku przewodzania (przewodność cieplna wzdłu\
włókien jest 2x
większa ni\
w poprzek)
dla sosny:  = 0,14 [W/mK]  = 0,30 [W/mK]
4% Q%
dla dębu:  = 0,20 [W/mK]  = 0,40 [W/mK]
4% Q%
5
2010-12-05
Właściwości mechaniczne drewna
Wytrzymałość na ściskanie  największa wzdłu\
włókien
Grab: fc Q%= 66 [MPa]
DÄ…b, buk: fc Q%= 53 [MPa]
Wytrzymałość na rozciąganie  największa wzdłu\
włókien (kilkanaście
do 25 razy większa ni\
w poprzek), generalnie około 2x
większa od wytrzymałości na ściskanie
Grab: ft Q%= 107 [MPa]
Buk: ft Q%= 135 [MPa]
Sosna: ft Q%= 104 [MPa]
Wytrzymałość na zginanie  około 2x większa od wytrzymałości na
ściskanie
DÄ…b: ff 4%= 78 [MPa]
Buk: ff 4%= 105 [MPa]
Twardość  największą twardość wykazuje drewno wzdłu\
włókien
Grab: 8,9 [kN] Buk: 7,8 [kN] DÄ…b: 6,7 [kN]
Rodzaje wody w drewnie
Woda wolna  pobrana z otoczenia, wypełnia pory w komórkach i
przestrzeni międzykomórkowej (głównie w bielu)
Woda związana fizycznie  wchłaniana przez drewno w postaci pary
wodnej z powietrza, ściśle związana z błoną komórkową
Woda kapilarna  występuje w kapilarach błony komórkowej
Woda zwiÄ…zana chemicznie  nie ma du\
ego znaczenia, wchodzi
jedynie w skład ró\
nych substancji występujących w drewnie
6
2010-12-05
Pęcznienie i skurcz drewna
Odkształcenie  zmiana wymiarów liniowych
Pęcznienie  wzrost wilgotności Wilgotność równowagowa  warunki
normalne, osłonięte przed działaniem
Skurcz  spadek wilgotności
opadów  wilgotność drewna około 12-15%
Wilgotność maksymalna  stan pełnego
nasycenia włókien w skutek pochłaniania
pary wodnej z powietrza  wilgotność
drewna około 30%
1) µ = 0,1  1,0 %
1)
1)
1)
wzdłu\
włókien
2) µ = 3  6 %
2)
2)
2)
w poprzek włókien
3) µ = 6  12 %
3)
3)
3)
w kierunku stycznym
Paczenie siÄ™ drewna
Paczenie  zjawisko deformacji,
spowodowane jest anizotropiÄ…
skurczu w kierunku
promieniowym i stycznym
drewno klejone = ograniczenie zjawiska
« paczenia siÄ™
7
2010-12-05
Wilgotność a wytrzymałość
1)  rozciąganie wzdłu\
włókien
Ä…=0,015
2)  zginanie
Ä…=0,04
3)  ściskanie wzdłu\
włókien
Ä…=0,05
4)  ścinanie wzdłu\
włókien
Ä…=0,03
wzór Bauchingera
R12 = Rw ×[1+Ä…×(w-12)]
gdzie:
ą współczynnik zale\
y od rodzaju
wytrzymałości oraz gatunku drewna
w  wilgotność drewna
Rw - wytrzymałość
Zalety drewna
Du\
a wytrzymałość właściwa,
Wysoki moduł sprę\
ystości,
Dostępność i odnawialność surowca drzewnego,
A
atwość obróbki,
A
atwość klejenia,
A
atwość wykonywania połączeń,
Mo\
liwość prefabrykacji elementów wielkowymiarowych,
Walory estetyczne elementów drewnianych.
8
2010-12-05
Wady drewna Åšrodki zaradcze
Niejednorodność właściwości Kontrola jakości drewna, eliminacja
mechanicznych i odcinków tarcicy nie spełniających
odkształceniowych ze względu na wymagań w drewnie klejonym,
wady naturalne drewna,
Ograniczone wymiary drewna Klejenie wielkowymiarowych
naturalnego, elementów konstrukcyjnych z desek,
Budowa anizotropowa, Mo\
liwość kształtowania przekroju w
sposób ograniczający wpływ
niejednorodności drewna,
A
atwopalność, Stosowanie przekrojów większych
ni\
1000 cm2 i impregnatów
opóz
niających zapłon,
Wpływ wilgotności i temperatury Impregnacja wgłębna ograniczająca
na zmiany wytrzymałości i wpływ wilgotności na wytrzymałość,
wymiarów,
Podatność na korozję biologiczną. Stosowanie impregnatów grzybo- i
owadobójczych.
Materiały drzewne
1. Drewno okrągłe
2. Tarcica
3. Drewno klejone
4. Materiały płytowe
5. Materiały podłogowe
6. Materiały do pokryć dachowych
9
2010-12-05
Wady drewna
Pęknięcie - przebiegające Sęk przechodzący - czyli taki, który
wzdłu\
włókien drewna nie przerasta element konstrukcyjny od
wyklucza go jako materiału do jednej krawędzi do krawędzi
budowy konstrukcji. Groz
ne są przeciwległej. W miejscu jego
pęknięcia przebiegające w przebiegu drewno jest osłabione i
poprzek włókien mo\
e pęknąć.
Wady drewna
Prze\
ywiczenie - Huba - przerost tego Sinizna -
plamy \
ywicy psujÄ… grzyba powoduje w szaroniebieskie
jedynie wyglÄ…d drewnie zgniliznÄ™ przebarwienie drewna
drewna. Nie jest to miękką. Wada głównie iglastego. Psuje
wada wykluczajÄ…ca wykluczajÄ…ca drewno wyglÄ…d drewna, ale nie
drewno jako materiał jako materiał obni\
a jego
konstrukcyjny. konstrukcyjny. wytrzymałości
10
2010-12-05
Wady drewna
Skręt włókien -
Chory sęk - czyli sęk,
Zakorek -
fragment ze skręconymi
który nie jest trwale
fragment kory
włóknami to miejsce,
zrośnięty z drewnem lub,
wrośnięty w
które ma gorszą
co gorsza, wypadł.
drewno
wytrzymałość. Elementy
Powstała dziura znacznie
z takÄ… wadÄ… nie nadajÄ…
osłabia wytrzymałość
siÄ™ na konstrukcjÄ™
elementu
konstrukcyjnego
11