7. Влияние влажности, температуры и времени действия нагрузки на механические свойства древесины и пластмасс.

При повышении влажности древесины от нулевой точки до точки насыщения волокон, ее прочность, в том числе и длительная, уменьшается, деформативность увеличивается и модуль упругости снижается.

Для сравнения прочности древесины необходимо показатели прочности приводить к одной влажности. За стандартную принята влажность 12 %. Приведение к стандартной влажности производят по формуле:

Где: _w – предел прочности при влажности в момент испытания, W – влажность в момент испытания,  - поправочный коэффициент, зависящий от породы древесины и от вида испытания.

Формула приведения действительна в пределах изменения влажности 8-23 %.

Опыты показывают, что предел прочности при любой влажности зависит от температуры, с ее повышением прочность уменьшается, с понижением – увеличивается. При большой влажности и отрицательных температурах влага в древесине превращается в лед, получается так называемая, замороженная древесина, прочность которой значительно возрастает, но она становится очень хрупкой.

Модуль упругости при повышении температуры уменьшается, что увеличивает деформативность древесины.

Предел прочности при данной температуре к прочности при стандартной температуре 20⁰ С можно пересчитывать по формуле:

Где: ₂₀ – искомая прочность при 20⁰ С, _Т – прочность при данной температуре,  - поправочное число на температуру, принимаемое по таблице.

Данная формула действительна в пределах положительных температур 10-50⁰ С.

Механические свойства древесины, являющейся природным полимером, изучаются на основе реологии – науки об изменении свойств веществ во времени под действием тех или иных факторов, в данном случае нагрузок. Известно, что при быстром, кратковременном действии нагрузки древесина сохраняет значительную упругость и подвергается сравнительно малым деформациям. При длительном действии нагрузки деформации во времени существенно увеличиваются.

Влияние влажности, температуры и времени действия нагрузки на механические свойства пластмасс.

Расчетное сопротивление пластмасс R при нормальных температурно-влажностных условиях принимают равным произведению кратковременного расчетного сопротивления R_кр на коэффициент длительного сопротивления k_дл

Расчетные сопротивления материалов, эксплуатируемых в условиях воздействия атмосферной среды, повышенной температуры и влажности, определяют умножением соответствующих расчетных сопротивлений на коэффициенты условий работы

Кратковременные значения модулей деформации E и сдвига G находят из стандартных испытаний, а длительные модули упругости и сдвига – по длительным статическим испытаниям стандартных образцов при уровне напряжений, равном расчетному длительному сопротивлению материала, как отношение напряжения к максимальной относительной деформации образца.

8. Защита деревянных конструкций от возгорания.

При использовании деревянных конструкций следует соблюдать мероприятия по их защите от возгорания и повышения их огнестойкости.

Огнестойкость – способность строительных элементов и конструкций сохранять несущую способность, а также сопротивляться прогреву до критических температур и распространению огня.

Деревянные конструкции должны быть разделены на части противопожарными перегородками из несгораемых материалов. В поперечном направлении здания противопожарные диафрагмы устанавливают вдоль несущих конструкций с шагом 6 м. Деревянные конструкции не должны иметь сообщающихся полостей с тягой воздуха, по которым может распространиться пожар.

В противопожарном отношении предпочтительнее деревянные конструкции массивного сечения, с закруглениями, имеющие большие пределы огнестойкости, чем дощатые или фанерные.

Опасны в пожарном отношении металлические элементы, закрепленные на древесине, которые нагреваясь, значительно снижают пределы огнестойкости древесины.

К химическим мерам защиты деревянных конструкций от возгорания относится применение пропитки огнезащитными средствами или нанесение огнезащитных красок. Защитные средства, предохраняющие древесину от возгорания, называются антипиренами. Антипирены представляют собой вещества, которые при нагревании способны разлагаться с выделением большого количества негорючих газов, либо, увеличиваясь в объеме, создавать защитный слой, препятствующий возгоранию.

Кислота  древесина (под действием температуры кислота превращается в аммиак, который обугливает древесину) уголь (температура вспышки угля выше, чем у древесины)

Важно заметить, что огнестойкость древесины пропитанной антипиреном, ниже чем у обыкновенной, а предел возгораемости - выше.