Качество материалов определяется сортностью 1,2,3.

В конструкционной древесине годовые слои не шире 5 мм а поздняя древесина не менее 20% ширины слоя. В досках работающих на ребро не допускается сердцевина.

1 сорт – допускаются сучки общим диаметром по длине не более 20 см и не более четверти пласти доски, наклон волокон не более 7%

2 сорт – Сучки не более трети пласти и наклон не более 10%

3 сорт – сучки не более половины пласти и наклон не более 12%

Плотность древесины определяется при влажности 12%, она не постоянна.

Свежесрубленная сосна – 850 кг м3

Сухая сосна, ель, пихта, кедр, - 500 кг м3

Лиственница – 650 кг м3

Дуб, Бук, Граб – 700 кг м3

Сосна на воздухе – 600 кг м3

Древесина является среднепрочным легким конструкционным материалом. Ее прочность колеблется в одном стволе.

Прочность древесины зависит от ориентации волокон

Предел прочности на сжатие – 40 Мпа

Предел прочности на растяжение – 100 Мпа

Предел прочности при изгибе – 75 Мпа

Поперек волокон прочность на сжатие, смятие и скалывание не более 6.5 Мпа

Расчетное сопротивление на сжатие и изгиб по Снип -Сосна 1 сорт–14 Мпа, 2 сорт–13 Мпа, 3 сорт–12 Мпа.

Предел длительного сопротивления при неограниченно длительном нагружении прочность снижается в 2 раза

Ударная прочность выше в 1.5 раза

Предел выносливости при неограниченной циклической нагрузке составит 20%

Деформации делятся на упругие, эластичные и остаточные.

Модуль упругости равен 15 000 МПА однако в расчетах принимают 10 000 Мпа

Модуль упругости поперек волокон в 20-25 раз меньше и равен 400-500 Мпа.

При повышенной влажности он снижается но 10% а при эксплуатации на улице на 25%

Модуль упругости поперек волокон в 50 раз ниже.

Твердость древесины определяется вдавливанием шара радиусом 5.64 мм и равна 1000 Н

Однако легко забивать гвозди и саморезы.

Ползучесть древесины – увеличение деформаций без роста нагрузки.

Влажность – это объем воды в порах и полостях относительно сухого скелета ствола.

Влажность 200% при сплавлении по реке

Влажность 100% при срубке.

Усушка и разбухание поперек волокон в радиальном направлении составит 4%(3-6 %)

В тангентальном направлении параллельно слоям – 10%(6-12%)

Вдоль волокон – 0.1-0.3%

При увеличении влажности более 30% усушка и разбухание не происходят

Высыхание приводит к короблению и крыловатости. Это связано с разницей радиальной и тангентальной усушки.

Коробление бывает продольным (вздутие, ромб) и поперечным (изгиб, винт).

Изменение влажности до 30% снижает ее прочность на 30% а далее прочность постоянна.

При испытании древесины нестандартной влажности W=8-23 % предел их прочности должен быть приведен к стандартному В12 при влажности 12% с учетом коэффициента а=0.04 для сжатия и изгиба.

В12=В*(1-а*(W-12))

Влияние температуры на древесины и ее теплопроводность различны. При повышении температуры предел прочности и модуль упругости снижаются и повышается хрупкость древесины. Предел прочности при сжатии сосны нагретой от 20 до 50 градусов уменьшается на 30%. А при нагревании до 100 градусов – на 70%.

Предел прочности древесины в диапазоне 10-50 градусов можно определить исходя из ее начальной прочности S20 с учетом поправочного коэффициента b равного для сосны при сжатии 3.5 Мпа, тогда

St = S20 – b*(T-20)

При отрицательных температурах влага превращается в лед и прочность на сжатии растет до 25%. Но она становится хрупкой.

Линейное расширение дерева вдоль волокон составляет 5*10-6 что не требует температурных швов. Поперек он больше в 7-10 раз.

Теплопроводность древесины мала и равно поперек волокон Y=0.14 Вт/(м*С)