Tensiuni interne din lemn
Orice lemn este predispus la deformare. Arborele se umflă și se stabilește, conduce și se răsucește. Sub deformare se înțelege schimbarea sub formă de bușteni, lemn. plăci și alte chereste în timpul uscării, tăierii și depozitării.
Stresurile interne interne din lemn sunt adesea considerate ca o combinație a două tipuri de solicitări: umiditate și reziduuri. Stresul de umiditate este cauzat de contracția neomogenă a cherestei datorită distribuției neuniforme a umidității higroscopice în ea. Această parte a tensiunilor totale dispare atunci când umiditatea este egalată, când fiecare bucată de lemn are un volum corespunzător umidității.
Tensiunile reziduale sunt cauzate de apariția în lemn a deformărilor reziduale neomogene. Stresurile reziduale (spre deosebire de cele umede) nu dispar atunci când umiditatea este egalată într-un jurnal, un fascicul sau o placă. Ele sunt prezente în lemn nu numai în timpul uscării, dar rămân și în el după ce au fost uscate complet.
Cu toate acestea, valoarea deformării și deformării lemnului este distribuită neuniform în volumul său:
- Cea mai mare contracție are loc tangențial, adică în direcția inelelor anuale, și se ridică la 10%;
- compresia radială a copacului de-a lungul razelor de bază este de jumătate tangențială și până la 5%;
- compresie longitudinală (paralel cu fibrele de lemn) - cea mai mică este de 0,3%.
Drept urmare, natura schimbării parametrilor geometrici ai materialului de construcție din lemn depinde de tăierea lemnului. Figura de mai jos arată clar modul în care este executată placa din lemn datorită contracției sale:
După cum vedem, placile de sunet, în care inelele anuale sunt aranjate vertical, practic nu se răsucesc, iar panourile laterale cu aranjamentul orizontal al inelelor anuale iau o formă rotunjită - îi conduc.
Datorită prezenței tensiunilor interne care persistă în materialul uscat (solicitări reziduale), deformarea poate avea loc chiar și atunci când cherestea deja uscată este prelucrată datorită unei perturbări a echilibrului eforturilor reziduale. De exemplu, cu asamblări asimetrice, împărțirea marginilor.
Cum și de ce arborele este deformat?
Pentru a avea o idee despre modul în care se comportă bordul atunci când este deformat, este comună împărțirea laturilor plăcii în dreapta și în stânga:
- partea dreaptă a tabloului este întotdeauna arcuită;
- stânga - devine concavă.
Determinarea laturilor plăcilor va ajuta la evitarea formării fisurilor în construcția pielii exterioare.
Tăi mari în dimensiunea lemnului în direcția inelelor anuale conduc la crăparea grinzilor din lemn, precum și a unui trunchi de copac. Din acest motiv, dacă din orice motive (de exemplu, estetice) nu sunt permise fisuri, atunci în locul lemnului rotund este mai bine să se utilizeze sferturi care dau crăpături semnificativ mai mici.
Mai jos, diagrama prezintă o imagine a lemnului, în funcție de secțiunea trunchiului.
Un alt motiv pentru apariția fisurilor este faptul că conținutul de umiditate al lemnului se schimbă prea repede și datorită căderii de umiditate, rezistența la tracțiune transversală este depășită. Ca urmare, lemnul este crăpat. În condiții naturale, copacul se usucă foarte încet. De exemplu, în vechile zile se credea că lemnul pentru fabricarea mobilei (umiditate 8-10%) trebuie să se usuce la o rată de 1 cm grosime pe an. Cu toate acestea, la această viteză de uscare, sunt necesare depozite mari pentru lemnul recoltat, iar acest lucru este costisitor și nu este rentabil din punct de vedere economic. Prin urmare, producătorii moderni de lemn utilizează uscarea artificială a lemnului în camerele de uscare, iar în fabricarea mobilierului, este rareori folosită o matrice lemnoasă.
Cum se taie grinzi și baruri și unde este mai bine să le folosiți?
Dacă un element din lemn conține un miez (figura a), atunci este predispus la flambaj și crăpare. Se folosește în locuri invizibile cu cerințe estetice scăzute.
La tăierea prin miez (figura b), deformarea arborelui și formarea fisurilor în el - sunt reduse. Astfel de lemn este folosit și în locuri invizibile, însă este deja posibil să se arate cerințe estetice medii.
Grinzile și barele din lemn, fără miez (în imagine), practic nu conduc și pe ele crăpături minime. Ele pot fi folosite în locuri vizibile.
Cum se contractează matricea de copaci?
Atunci când se taie prin miez și absența sarcinilor din alte structuri ale clădirii atunci când elementul de lemn este deformat, matricea este ușor susceptibilă la crăpare.
Dimpotrivă, la tăierea prin miez și prezența încărcărilor din alte structuri ale clădirii în timpul deformării, matricea este foarte predispusă la fisuri.
În cazul tăierii fără miez, arborele nu duce la contracție, iar formarea fisurilor este minimă.