Właściwości mechaniczne drewna konstrukcyjnego
Właściwości mechaniczne drewna

Właściwości mechaniczne drewna konstrukcyjnego

Drewno konstrukcyjne to podstawowy materiał w budownictwie, wykorzystywany dzięki swoim unikalnym właściwościom mechanicznym, które determinują jego wartość użytkową. Kluczowe cechy, takie jak wytrzymałość na zginanie, ściskanie czy ścinanie, decydują o zastosowaniu poszczególnych klas drewna w konstrukcjach budowlanych.

Wytrzymałość mechaniczna drewna

  1. Wytrzymałość na ściskanie i rozciąganie
    • Ściskanie: Drewno osiąga największą wytrzymałość (40–60 MPa), gdy siła działa równolegle do włókien. W kierunku promieniowym wytrzymałość ta wynosi jedynie 10–30% wartości równoległej.
    • Rozciąganie: Wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien jest 2–3 razy większa niż na ściskanie. Maleje ona wraz z odchyleniem siły od kierunku włókien.
  2. Wytrzymałość na zginanie
    • Parametr ten jest kluczowy dla elementów takich jak belki czy deski. Drewno o większej wytrzymałości na ściskanie wykazuje z reguły wyższą wytrzymałość na zginanie.
  3. Wytrzymałość na ścinanie
    • Wytrzymałość na ścinanie wzdłuż włókien stanowi 12–25% wytrzymałości na ściskanie w tym samym kierunku. Ma to znaczenie przy projektowaniu elementów narażonych na obciążenia boczne.

Tabela 1. Cechy wytrzymałościowe drewna konstrukcyjnego

CechaK39K33K27K21
Zginanie (Rkm)39332724
Rozciąganie równoległe (Rkt)26232014
Rozciąganie prostopadłe (Rkt 90°)0,750,750,750,75
Ściskanie równoległe (Rkc)28242017
Ścinanie równoległe (Rkv)3333
Moduł sprężystości (Ek) · 10³9000800070006000

Klasy wytrzymałości drewna konstrukcyjnego zgodnie z PN-EN 338:2004

W normie PN-EN 338:2004 podzielono drewno na klasy wytrzymałościowe dla gatunków iglastych (np. C14, C24) i liściastych (np. D30, D50). Każda klasa opisuje różne właściwości mechaniczne, takie jak zginanie, ściskanie czy moduł sprężystości.

Tabela 2. Klasy wytrzymałości drewna konstrukcyjnego (pełne dane)

WłaściwośćC14C24C30D30D50D70
Zginanie (MPa)142430305070
Rozciąganie wzdłuż włókien (MPa)81418183042
Rozciąganie w poprzek włókien (MPa)0,40,50,60,60,60,6
Ściskanie wzdłuż włókien (MPa)162123232934
Ściskanie w poprzek włókien (MPa)2,02,52,78,09,713,5
Ścinanie (MPa)1,72,53,03,04,66,0
Moduł sprężystości wzdłuż włókien (GPa)71112101420
Moduł sprężystości w poprzek włókien (GPa)0,230,370,430,640,931,33

Tabela ta uwzględnia pełen zakres klas wytrzymałości drewna oraz właściwości mechaniczne dla różnych gatunków.

Dodatkowe właściwości drewna

  1. Twardość
    • Drewno iglaste: 30–40 MPa
    • Drewno liściaste (np. dąb, buk): 65–90 MPa
      Twardość mierzy się poprzez wciskanie stalowej kulki w powierzchnię drewna, co obrazuje odporność na lokalne uszkodzenia.
  2. Ścieralność
    • Drewno twarde jest bardziej odporne na ścieranie, co czyni je odpowiednim wyborem na nawierzchnie podłogowe i inne intensywnie użytkowane powierzchnie.

Znaczenie klasyfikacji drewna

Klasy wytrzymałości pozwalają na precyzyjne dopasowanie materiału do wymagań konstrukcyjnych. Dzięki normom takim jak PN-EN 338:2004 projektanci mogą wybierać odpowiednie drewno, zapewniając jednocześnie trwałość i bezpieczeństwo konstrukcji.

Obraz Mark Martins z Pixabay

drewno konstrukcyjneklasy drewnaPN-EN 338ścinanie drewnaściskanie drewnatwardość drewnawłaściwości drewnawytrzymałość drewnazginanie drewna
Udostępnij:
Właściwości mechaniczne drewna konstrukcyjnego
Napisane przez
Paweł Wrochna
Co myślisz o tym artykule?
0 reakcji
love
0
like
0
so-so
0
weakly
0
0 komentarzy
Najnowsze komentarze
  • Najnowsze komentarze
  • Najlepsze komentarze
Zaloguj się, aby dodać komentarz.
Prawa zastrzeżone Pi Corp sp. z o.o. copyright 2020-2022