Kolendowicz4

9.10. Drewno

Jak już wspomniano wyżej, drewno jest materiałem niejednorodnym i anizotropowym, a więc wykazującym różne właściwości wytrzymałościowe w kierunkach równoległym i prostopadłym do włókien. Na skutek zmian wilgotności drewno jako materiał higroskopijny pęcznieje lub kurczy się, co powoduje pękanie i osłabianie elementu drewnianego.

■    Do innych czynników osłabiających drewno i wpływających na niejednorodność należą: sęki, korytarze owadzie i pęcherze żywiczne.

■    Ważnymi zaletami drewna są: duża wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie przy małym ciężarze właściwym, odporność na dymy i gazy oraz łatwość obróbki. Ciężar własny konstrukcji drewnianej przy tej samej rozpiętości i obciążeniu jest zbliżony do ciężaru podobnej konstrukcji stalowej.

■    Wartość współczynnika rozszerzalności jest dla drewna tak mała w porównaniu ze stalą i betonem, że konstrukcje drewniane z reguły nie wymagają skomplikowanych podpór. Współczynnik ten ma wartość:

—    w kierunku równoległym do włókien

a, = 0,000003 do 0,000005,

—    w kierunku prostopadłym do włókien

a, = 0,00003 do 0,00006.

■    Ciężar objętościowy jest również zależny od rodzaju drewna, wilgotności, wieku drewna i innych czynników. W obliczeniach przyjmuje się w przypadku drewna suchego:

—    dla sosny 6,0 kN/m³,

—    dla dębu 7,6 kN/m³.

■    W tablicy 9-4 podano naprężenia charakterystyczne R_k i obliczeniowe oraz współczynniki sprężystości podłużnej dla czterech klas drewna sosnowego i świerkowego.

Tablica 9-4

Właściwości wytrzymałościowe dla niektórych klas drewna (wartości w MPa) [29]

Rodzaj pracy konstrukcji		Klasy drewna
		K39	K33	K27	K21
Zginanie		39	33	27	21
		18.5	15,5	13,0	10
Ściskanie i docisk		28	24	20	17
wzdłuż włókien		16.0	13.5	11.5	9.5
Współczynnik sprężystości wzdłuż włókien E		11 500	10000	9000	8000

■ W drewnie, podobnie jak w betonie, występuje zjawisko pełzania, czyli narastających w czasie odkształceń elementu obciążonego. Skutki tego pełzania można niekiedy zaobserwować gołym okiem w postaci znacznych ugięć starych belek.

9.11. Tworzywa sztuczne i kompozyty

Tworzywa sztuczne mogą odegrać dużą rolę w budownictwie przyszłości i wywołać daleko idące zmiany w jego strukturze materiałowej.

■ Tworzywa sztuczne otrzymuje się w trakcie procesów chemicznych, zwanych polireak-cjami, w wyniku których powstają związki wielocząsteczkowe. Tworzywa te dzielimy według metod ich otrzymywania na produkty polimeryzacji (PCW, polistyren, polimeta-

154