Właściwości mechaniczne drewna

Mianem mechanicznych właściwości drewna określa się zdolność przeciwstawiania się działaniu sił zewnętrznych. Do własności mechanicznych drewna zalicza się: wytrzymałość na zginanie, ściskanie, rozciąganie, ścinanie oraz moduł sprężystości i moduł odkształcenia postaciowego.

Tabela 1. Wytrzymałości charakterystyczne Rk i moduł sprężystości Ek drewna sosnowego i świerkowego o wilgotności 15% zgodnie z PN-81/B-03150/01
Tabela 1. Wytrzymałości charakterystyczne Rk i moduł sprężystości Ek drewna sosnowego i świerkowego o wilgotności 15% zgodnie z PN-81/B-03150/01

Tabela 2. Wytrzymałości obliczeniowe Rd i średnie charakterystyki sprężyste Em i Gm drewna sosnowego i świerkowego o wilgotności 15% zgodnie z PN-81/B-03150/01
Tabela 2. Wytrzymałości obliczeniowe Rd i średnie charakterystyki sprężyste Em i Gm drewna sosnowego i świerkowego o wilgotności 15% zgodnie z PN-81/B-03150/01

Wytrzymałość na zginanie określana jest poprzez zginanie próbnej beleczki prostopadle do włókien. Należy badać równocześnie próbki małe (najczęściej pozbawione wad) jak też belki o wymiarach stosowanych w praktyce. Wytrzymałość na zginanie dla drewna sosnowego o wilgotności 15% wynosi średnio ok. 75 MPa.
Wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien wynosi średnio 40 ÷ 60 MPa, jeżeli siła działa w kierunku promienia przekroju wytrzymałość na ściskanie stanowi 10 ÷ 30% wytrzymałości określanej równolegle do włókien.
Wytrzymałość na rozciąganie wzdłuż włókien drewna jest 2 ÷ 3 razy większa niż wytrzymałość na ściskanie (badana na małych próbkach może wynieść nawet 100 MPa); wytrzymałość ta zmniejsza się wraz ze wzrostem odchylenia siły od tego kierunku, ze wzrostem wymiarów badanego elementu oraz ze względu na sęki i odchylenia włókien od prostoliniowego przebiegu.
Wytrzymałość na ścinanie wzdłuż włókien stanowi ok. 12 ÷ 25% wytrzymałości na ściskanie wzdłuż włókien (w granicach 7 – 9 MPa). Na obniżenie tej wartości duży wpływ mają pęknięcia, które mogą obniżyć wartość normową nawet do 30%.
Moduł sprężystości E (moduł Younga) jest współczynnikiem proporcjonalności między jednostkowym odkształceniem ε a wywołującym je naprężeniem σ zgodnie ze wzorem σ=E•ε.
Moduł odkształcenia postaciowego G (moduł sprężystości poprzecznej) ma związek z czystym ścinaniem. Zależność między modułem sprężystości podłużnej i poprzecznej wyraża się wzorem G=E/(1+ ν), gdzie ν jest liczbą Poissona.
Twardość określana jest poprzez wciskanie kulki stalowej o przekroju 1 cm2 na głębokość promienia. Twardość drewna iglastego wynosi ok. 30 ÷ 40 MPa, a drewna liściastego (np. buk, jesion, dąb, grab) 65 ÷ 90 MPa.
Ścieralność jest cechą dość istotną przy wyborze rodzaju drewna na nawierzchnię podłogi.  Najczęściej drewno odporniejsze na ścieranie jest jednocześnie drewnem twardym.

Własności wytrzymałościowe oraz sprężyste różnych rodzajów drewna zgodnie z PN-EN 338:2004

Tabela 3. Właściwości wytrzymałościowe drewna konstrukcyjnego zgodnie z  PN-EN 338:2004
Tabela 3. Właściwości wytrzymałościowe drewna konstrukcyjnego zgodnie z PN-EN 338:2004


Zobacz także - Właściwości fizyczne i mechaniczne drewna

Koniecznie zobacz nasze projekty!