HLEDEJ
Přihlásit se HOBBY PROFI DŘEVOSTAVBY APLIKACE FIRMY VYBAVENÍ

Mechanické vlastnosti dřeva domácích dřevin

Dnes žijeme ve věku, kde lze spočítat nebo numericky nasimulovat vlastnosti podstatně více materiálů, než tomu bylo v minulosti. Dřevo je však natolik složitý kompozitní materiál (který se navíc liší prakticky kus od kusu), že si na něm nejeden vědec vylámal zuby. Proto jsou mechanické vlastnosti dřeva stanoveny zkouškami, které mají svá pravidla a výsledné hodnoty jsou vždy jakýmsi zprůměrováním hodnot dané skupiny vzorků.

Zkušebna mechanických vlastností dřeva

Veškeré mechanické vlastnosti dřeva jsou závislé na jeho vlhkosti a hustotě. Zkoušky jsou prováděné na vzorcích o vlhkosti dřeva 12%, platí však, že čím vyšší bude vlhkost dřeva, tím nižší bude jeho pevnost (tento trend se zastavuje v mezi nasycení vláken, tj. cca 30% vlhkost, pak se již pevnost dřeva nemění). U hustoty dřeva stejného druhu dřeviny platí, že čím je vyšší, tím je vyšší i pevnost dřeva.

Rovnoběžně s vlákny a kolmo na vlákna

Dřevo má dva hlavní směry:

  • rovnoběžně s vlákny – směr, kterým roste strom do výšky
  • kolmo na vlákna – směr, který strom roste do šířky

Protože je dřevo uzpůsobeno primárně potřebám rostoucího stromu, jsou vlastnosti dřeva v těchto směrech značně odlišné. Obecně jsou mechanické vlastnosti ve směru vláken několikanásobně vyšší než kolmo na ně (strom není hlupák a nebude si orientovat vlákna ve směru, ve kterém není tak silně namáhán).

Pevnost dřeva ze zkoušek vs. pevnost výpočtová

V následující tabulce jsou uvedeny mechanické vlastnosti dřeva domácích dřevin. Všimněte si, že například pevnost v ohybu u smrku (MOR – Modulus of rupture) je uvedena hodnota 60 MPa. Do všech statických výpočtů však vstupuje hodnota meze pevnosti v ohybu dřeva 24 MPa. Čím je to způsobené? Do výpočtů je dosazen tzv. 5% kvantil zkoušených vzorků dřeva. To znamená, že z celé škály zkoušených vzorků má již jen 5% hodnotu meze pevnosti v ohybu nižší, než 24 MPa a zbytek má hodnotu vyšší. Tyto rozdíly v pevnosti vzorků jsou způsobeny tím, že dřevo je organický materiál, který rostl v různých podmínkách, a na které muselo dřevo konkrétního stromu během růstu reagovat. Proto dřevo u zkoušek nemá a ani nebude vykazovat vždy stejné vlastnosti nehledě na množství a velikost suků a dalších „vad“ dřeva.

Bude Vás zajímat: 6 důvodů pro KVH hranoly

Pružnost dřeva

Pružnost dřeva zjednodušeně vyjadřuje výši napětí, které je zapotřebí, abychom dřevo například ohnuli. Modul pružnosti dřeva v ohybu je nejčastěji používaným údajem při dimenzování stropů, krokví a jiných vodorovných nosníků. Často nám totiž dřevěný nosník bez problému přenese sílu bez toho, aniž by došlo k jeho porušení, přestože průhyb nosníku je větší než stanovují předepsané limity. Modul pružnosti dřeva v ohybu se nejčastěji značí zkratkou MOE z anglického – Modulus of Elasticity.

    TAH TLAK OHYB SMYK
  hustota ||* _|_** ||* _|_** MOR *** MOE ****  
  [kg / m3] [MPa]
jedle 430 78 1,4 33 4,7 67 9 600 5,5
smrk 440 84 1,5 30 4,1 60 9 100 5,3
borovice 530 102 2,9 54 7,5 98 11 750 9,8
modřín 600 105 2,2 54 7,3 97 13 500 8,8
topol 340 84 1,5 35 3 64 10 700 7,6
osika 460 100 2,7 47 2,6 77 10 700 7,7
vrba 520 83 2,4 36 3,4 65 9 800 6,7
lípa 540 83 4,9 51 1,8 104 7 300 4,4
olše 550 92 2 54 6,4 83 11 500 4,4
kaštanovník 610 121 5 49 5 75 8 800 7,8
javor 630 100 5,2 45 6,4 97 10 300 9,8
jilm 670 84 3,9 55 9,8 87 10 800 6,9
ořešák 690 98 3,5 71 11,8 124 12 300 6,9
jasan 700 142 6,9 51 10,8 118 13 100 12,5
dub 700 108 3,3 42 11,5 116 11 600 12,7
buk 720 130 3,5 46 7,9 104 13 100 12,3
bříza 730 134 6,9 50 10,8 134 16 100 11,8
akát 760 133 4,2 70 18,6 102 11 000 12,5
habr 820 153 3,8 54 16,7 140 14 700 16,9

Zdroj:Ústav nauky o dřevě, LDF, podklad pro výuku, 2003 
*rovnoběřně s vlákny, **kolmo na vlákna, ***Mez pevnosti dřeva v ohybu, ****Modul pružnosti dřeva v ohybu

Pomohl Vám tento článek? Našli jste zde co jste hledali o mechanických vlastnostech dřeva?

Další důležité informace o dřevě jako materiálu naleznete v ostatních článcích našeho portálu, nebo v tištěné publikaci Dřevařská příručka, případně se zeptejte na konkrétní dotaz v naší diskusi.

Autor:

redaktor Dřevostavitele

Vydáno dne:

43 -3

Hodnocení: 5/5 (354 hodnocení)

Podělte se s námi o Váš názor:

Související články:

Zvažte prosím deaktivaci AdBlocku pro tento web.

Přístup k obsahu tohoto portálu je zdarma. Naším zdrojem příjmu je totiž bannerová reklama.

Používáním systému AdBlock nás připravujete o finanční zdroje, bez kterých nebudeme schopni portál nadále provozovat.

V horním panelu prohlížeče klikněte na ikonu ruky na červené značce a zvolte 'Nespouštět na stránkách na této doméně'. Děkujeme!

PŘEČETL JSEM A CHCI PŘEJÍT NA PORTÁL
34