Загальні відомості. Деревина – анізотропний матеріал, властивості якого вздовж і впоперек волокон значно відрізняються

Деревина – анізотропний матеріал, властивості якого вздовж і впоперек волокон значно відрізняються. Так як властивості деревини різні лише по трьох ортогональних напрямках – уздовж волокон, упоперек волокон в радіальному та тангенціальному напрямках, то вона ще називається ортотропним матеріалом.

Використання деревини в будівництві значною мірою залежить від її фізико-механічних властивостей – границі міцності при стискуванні, при сколюванні, тощо.

Фізико-механічні властивості деревини визначаються в результаті її експериментальних досліджень.

Для визначення границі міцності деревини при стискуванні в експериментальних дослідженнях використовуються зразки у вигляді кубиків розмірами 25х25х25 мм. Стискування зразків відбувається вздовж волокон, а також у радіальному та тангенціальному напрямках відносно річних кілець (упоперек волокон) (рис. 4.1).

Діаграми стискування деревини уздовж і упоперек волокон зображені на рис. 4.2 (рис. 4.2, а – стискування вздовж волокон, рис. 4.2, б – стикування упоперек волокон). Приведені діаграми сильно відрізняються. Діаграма стискування деревини уздовж волокон має значну ділянку пропорційності ОА, а ділянка пластичних деформацій відсутня.

З цієї діаграми видно, що зразок, стиснутий уздовж волокон (рис. 4.1, а), витримує значне навантаження з незначними залишковими деформаціями. Причому пропорційність між навантаженням і деформацією спостерігається майже до моменту руйнування.

Як правило, руйнування супроводжується виникненням поперечних складок і розплющенням торців, а якщо зразок має сучки, то можлива поява поздовжніх тріщин.

На діаграмі стискування деревини упоперек волокон ділянка пропорційності ОВ незначна, а пластичних деформацій ВС, коли переміщення зростають без помітного збільшення навантаження, дуже розвинена. У цьому випадку, при відсутності в деревині дефектів, зразок спресовується, не руйнуючись. За навантаження руйнування тут умовно приймають таке навантаження, за якого зразок скорочується приблизно на 1/3 початкової висоти.

Зразки, що стискуються впоперек волокон у тангенціальному напрямі, можуть руйнуватися за рахунок розшарування деревини. У цьому випадку навантаженням руйнування є максимальне зусилля. Якщо ж зразок зпресовується, то навантаження руйнування встановлюється так, як і при стискуванні в радіальному напрямі.