1 VLASTNOSTI DŘEVA (D)

Podobné dokumenty
Obr. 19.: Směry zkoušení vlastností dřeva.

Dřevo je vnitřní zdřevnatělá část kmenu, větví a kořenů bez kůry a lýka. Strom obsahuje 70 až 90 objemových % dřeva.

Dřevo hlavní druhy dřeva, vlastnosti, anizotropie

3 Návrhové hodnoty materiálových vlastností

6 ZKOUŠENÍ STAVEBNÍ OCELI

VLHKOST A NASÁKAVOST STAVEBNÍCH MATERIÁLŮ. Stavební hmoty I Cvičení 7

Laboratorní testování rázové þÿ h o u~ e v n a t o s t i dy e v a

Zkoušení ztvrdlého betonu Objemová hmotnost ztvrdlého betonu

ČVUT v Praze, Fakulta stavební. seminář Stanovení vlastností materiálů při hodnocení existujících konstrukcí Masarykova kolej, 3. 4.

OCELOVÉ A DŘEVĚNÉ PRVKY A KONSTRUKCE Část: Dřevěné konstrukce

Pevnostní vlastnosti

LAB 3: Zkoušky ztvrdlé malty II

Přehled fyzikálních vlastností dřeva

Název školy: Střední odborná škola stavební Karlovy Vary Sabinovo náměstí 16, , Karlovy Vary Autor: BOHUSLAV VINTER Název materiálu:

NAUKA O MATERIÁLU I. Zkoušky mechanické. Přednáška č. 04: Zkoušení materiálových vlastností I

Úvod Požadavky podle platných technických norem Komentář k problematice navrhování

BI03 Diagnostické metody ve stavebnictví DIAGNOSTICKÉ METODY PRO HODNOCENÍ KONSTRUKČNÍHO DŘEVA. Ing. Věra Heřmánková, Ph.D.


VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ FAKULTA STAVEBNÍ. Ing. Petr Cikrle, Ph.D. Ing. Věra Heřmánková Ing. Richard Mařík Ing. Petr Havlan Ing.

PROTOKOL číslo: / 2014

PODKLADY PRO DIMENZOVÁNÍ NOSNÉHO BEDNĚNÍ PODLAH A REGÁLŮ Z DESEK OSB/3 Sterling

ZÁKLADNÍ PŘÍPADY NAMÁHÁNÍ

Řezivo. Pořez podélné dělení výřezů, výroba řeziva. 1 středové řezivo 2 boční řezivo 3 krajina 4 řezná spára

SUŠENÍ DŘEVA (HUD) - NÁZVOSLOVÍ -

Měření momentu setrvačnosti

Hodnocení vlastností folií z polyethylenu (PE)

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÝCH KROKVÍ

PŘÍKLADY 1. P1.4 Určete hmotnostní a objemovou nasákavost lehkého kameniva z příkladu P1.2

Počet stran protokolu Datum provedení zkoušek:

NÁVRH A POSOUZENÍ DŘEVĚNÉHO PRŮVLAKU

1) Pokud dlouhé svisle zavěšené těleso (např. lano) neunese svou vlastní tíhu, jakým opatřením nedosáhneme zlepšení?

1 Použité značky a symboly

Metody diagnostiky v laboratoři fyzikální vlastnosti. Ing. Ondřej Anton, Ph.D. Ing. Petr Cikrle, Ph.D.

Zkoušení kompozitních materiálů

1. Měření hodnoty Youngova modulu pružnosti ocelového drátu v tahu a kovové tyče v ohybu

Prohlášení o vlastnostech č CPR-0018

Namáhání na tah, tlak

Zkoušení kompozitních materiálů

Cvičební texty 2003 programu celoživotního vzdělávání MŠMT ČR Požární odolnost stavebních konstrukcí podle evropských norem

POŽADAVKY na systém řízení výroby impregnace dřeva

Ing. Jan BRANDA PRUŽNOST A PEVNOST

Dřevěné konstrukce. Dřevo - od nepaměti. Zavedení výroby řeziva na pilách Výroba kovových spojovacích prostředků Lepené konstrukce

Stavební hmoty. Přednáška 3

A. 1 Skladba a použití nosníků

Měření a analýza mechanických vlastností materiálů a konstrukcí. 1. Určete moduly pružnosti E z ohybu tyče pro 4 různé materiály

ZKOUŠKY MECHANICKÝCH. Mechanické zkoušky statické a dynamické

Klopením rozumíme ztrátu stability při ohybu, při které dojde k vybočení prutu z roviny jeho prvotního ohybu (viz obr.). Obr.

NAMÁHÁNÍ NA KRUT NAMÁHÁNÍ NA KRUT

Počet stran protokolu Datum provedení zkoušek: :

NAMÁHÁNÍ NA OHYB NAMÁHÁNÍ NA OHYB

DESTRUKTIVNÍ ZKOUŠKY SVARŮ I.

Počet stran protokolu Datum provedení zkoušek:

Zkoušky vlastností technických materiálů

GESTO Products s.r.o.

Počet stran protokolu Datum provedení zkoušek:

Počet stran protokolu Datum provedení zkoušek:

Pevnost kompozitů obecné zatížení

φ φ d 3 φ : 5 φ d < 3 φ nebo svary v oblasti zakřivení: 20 φ

LVL lepené vrstvené dřevo Nosné stavební prvky přirozeně ze dřeva

LVL lepené vrstvené dřevo Nosné stavební prvky přirozeně ze dřeva

EUR palety technická dokumentace

Stěnové nosníky. Obr. 1 Stěnové nosníky - průběh σ x podle teorie lineární pružnosti.

Teorie prostého smyku se v technické praxi používá k výpočtu styků, jako jsou nýty, šrouby, svorníky, hřeby, svary apod.

Produktový list BSH CECO

Laboratorní úloha č. 3 Spřažená kyvadla. Max Šauer

13. Zděné konstrukce. h min... nejmenší tloušťka prvku bez omítky

Nahrazuje: FK009 ze dne Vypracoval: Ing. Vojtěch Slavíček Schválil dne: František Klípa

Ing. Lubomír Kacálek III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_TDŘ0508Mechanické vlastnosti dřeva

MĚŘENÍ VLHKOSTI VZORKŮ DŘEVA A DAMP OF WOOD SAMPLES MEASUREMENT

Podniková norma. Nákup hrubých přířezů. Závazné pokyny pro dodavatele přířezů

Stroje - nástroje. nástroje - ohýbadla. stroje - lisy. (hydraulický lis pro automobilový průmysl)


STAVEBNÍ LÁTKY CVIČEBNICE K PŘEDMĚTU AI01

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

ZPRACOVÁNÍ D EVA část 5, díl 2, kapitola 3, str. 21. díl 2, dýhy a vrstvené dýhové materiály

HUSTOTA PEVNÝCH LÁTEK

PRŮŘEZOVÉ CHARAKTERISTIKY

PROTOKOL O ZKOUŠCE č. 0302/2013

Sendvičové panely smykový test výplňového materiálu čtyřbodovým ohybem

Stanovení hustoty pevných a kapalných látek

Sylabus přednášek OCELOVÉ KONSTRUKCE. Princip spolehlivosti v mezních stavech. Obsah přednášky. Návrhová únosnost R d (design resistance)

Mendelova zemědělská a lesnická univerzita v Brně

trubku o délce l. Prut (nebo trubka) bude namáhán kroutícím momentem M K [Nm]. Obrázek 1: Prut namáhaný kroutícím momentem.

STAVEBNÍ LÁTKY A GEOLOGIE CVIČEBNICE K PŘEDMĚTU AI001

Deformace nosníků při ohybu.

Podniková norma. Nákup hrubých přířezů. Závazné pokyny pro dodavatele přířezů

10.1. Spoje pomocí pera, klínu. hranolového tvaru (u klínů se skosením na jedné z ploch) kombinaci s jinými druhy spojů a uložení tak, aby

Měření teplotní roztažnosti

Sborník vědeckých prací Vysoké školy báňské - Technické univerzity Ostrava číslo 1, rok 2008, ročník VIII, řada stavební článek č.

Ing. Michal Lattner Fakulta výrobních technologií a managementu Věda pro život, život pro vědu CZ.1.07/2.3.00/45.

Mechanika hornin a zemin Cvičení. Marek Mohyla LPOC 315 Tel.: 1362 ( ) homel.vsb.cz/~moh050 geotechnici.

Zkušební postupy pro beton dle ČSN EN 206

Ing. Lubomír Kacálek III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_TDŘ0513Vady dřeva I. vady struktury dřeva

Od roku 2016 je firma Střechy 92, s.r.o. dodavatelem vrstveného dřeva Ultralam pro Českou republiku.

Nahrazuje: FK009 ze dne Vypracoval: Petr Janoušek Schválil dne: František Klípa. Definice a rozdělení ocelí

Hřebíkové spoje. Ing. Milan Pilgr, Ph.D. DŘEVĚNÉ KONSTR.

Pružnost a pevnost (132PRPE) Písemná část závěrečné zkoušky vzorové otázky a příklady. Část 1 - Test

F Zug F H. F Druck. Desky Diamant 07/2010. Knauf Diamant. Diamant deska, která unese dům

þÿ L a b o r a t o r n í t e s t o v á n í s p o jo k o l þÿ t y p u v c e m e n t oa t p k o v ý c h d e s k

Transkript:

1 VLASTNOSTI DŘEVA (D) 11 ZKOUŠENÍ A TŘÍDY PEVNOSTI KONSTRUKČNÍHO DŘEVA (ČSN EN 10 81, ČSN EN 338, ČSN EN 384, ČSN EN 1438) Zkoušky dřeva provádíme na vzorcích bez suků, smolnatosti a jiných vad a z výsledků těchto zkoušek usuzujeme na vlastnosti dřeva i s vadami U konstrukčního dřeva zjišťujeme hlavně jeho fyzikální a mechanické vlastnosti, které jsou různé z hlediska základních anatomických směrů ve dřevě Tyto směry jsou: axiální směr (AS), který je rovnoběžný s podélnou osou kmene, radiální směr (RS), který je vedený ve směru dřeňových paprsků a je kolmý na plochu tangenciálního řezu, tangenciální směr (TS), který má směr tečny k letokruhům a je kolmý na plochu radiálního řezu AS RS Obr 1: Základní anatomické směry ve dřevě TS Z tohoto důvodu se mnohé zkoušky konstrukčního dřeva provádějí ve více směrech V současné době upravují zkoušky dřeva dva druhy norem - starší československé normy a normy evropské Normy československé rozlišují tři směry zkoušení - směr zkoušení podél vláken (axiální směr, index a), směr zkoušení radiální (index r), směr zkoušení tangenciální (index t) Normy evropské rozlišují pouze směr zkoušení rovnoběžně s vláky (axiální směr, index 0) a směr zkoušení kolmo k vláknům (index 90) Na výsledky zkoušek má také velký vliv vlhkost dřeva Stanovení charakteristických hodnot mechanických vlastností a hustoty konstrukčního dřeva Charakteristická hodnota mechanických vlastností a hustoty konstrukčního dřeva je hodnota, která odpovídá 5% kvantilu statistického rozdělení příslušného souboru dřeva 5% kvantil se stanovuje na výběru základním souboru dřeva Základním soubor dřeva musí být reprezentativní z hlediska původu, rozměrů a jakosti Počet zkušebních těles ve výběru nesmí být menší než 40 Pro zkoušky pevnosti v ohybu se vybírá tažená strana náhodně Referenční vlhkost dřeva odpovídá teplotě 20 C a relativní vlhkosti 65% (což cca odpovídá 12% vlhkosti jehličnatého dřeva) Pro výběry, které nebyly zkoušeny při referenčních podmínkách, se musí hodnoty 5% kvantilu upravit Referenční příčné rozměry zkušebních těles při stanovení mechanických vlastností konstrukčního dřeva musí být 150 mm Alternativně lze stanovovat mechanické vlastnosti na malých bezvadných tělesech, nebo na tělesech konstrukčních rozměrů Charakteristické hodnoty stanovené tímto způsobem se musí upravit součiniteli 1

Charakteristická hodnota pevnosti f k se vypočítá ze vztahu:, kde: k s k v je vážený průměr upravených hodnot 5% kvantilů pro každý výběr je součinitel zohledňující počet a rozsah výběrů je součinitel zohledňující rozdíl mezi dřevem tříděným vizuálně a strojně Charakteristická hodnota modulu pruţnosti E 0,mean se vypočítá ze vztahu:, kde: E j n j je průměrná hodnota modulu pružnosti pro j-tý výběr je počet zkušebních těles v j-tém výběru Charakteristická hustota ρ k se vypočítá ze vztahu:, kde: ρ s n j je průměrná hodnota hustoty všech zkušebních těles ve výběru je směrodatná odchylka hustoty všech zkušebních těles ve výběru je počet zkušebních těles v j-tém výběru Třídy pevnosti konstrukčního dřeva Vzhledem k různým druhům, jakostem dostupného dřeva a různému účelu konečného použití, dochází k řadě kombinací druhů a pevnostních tříd dřeva s rozličnými mechanickými vlastnostmi, což komplikuje dimenzování a specifikaci dřevěných stavebních konstrukcí V systému tříd pevnosti konstrukčního dřeva jsou seskupeny třídy jakosti a druhy dřeva s podobnými pevnostními vlastnostmi a jsou tak zaměnitelné Dřevo se třídí buď vizuálně, nebo strojně a musí vykazovat charakteristické hodnoty mechanických vlastností a hustoty uvedené v tabulce 1 Při třídění se zohledňují tyto požadavky: největší dovolené délky trhlin největší zakřivení v mm na 2 m délky obliny měkká a tvrdá hniloba poškození hmyzem abnormální vady Základní soubor dřeva přiřadíme k určité třídě pevnosti, pokud jsou jeho charakteristické hodnoty pevnosti v ohybu a hustoty stejné nebo větší jako hodnoty uvedené v tabulce 1 pro tuto třídu pevnosti, a jeho charakteristický průměrný modul pružnosti je stejná nebo větší jako 95% hodnoty pro tuto třídu pevnosti 2

Tabulka 1: Třídy pevnosti charakteristické hodnoty dřevin JEHLIČNATÉ DŘEVINY LISTNATÉ DŘEVINY C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 C50 D18 D24 D30 D35 D40 D50 D60 D70 PEVNOSTNÍ VLASTNOSTI (v N/mm 2 ) Ohyb f m,k 14 16 18 20 22 24 27 30 35 40 45 50 f m,k 18 24 30 35 40 50 60 70 Tah rovnoběžně s vlákny f t,0,k= 0,6 f m,k 8 10 11 12 13 14 16 18 21 24 27 30 f t,0,k= 0,6 f m,k 11 14 18 21 24 30 36 42 Tah kolmo k vláknům f t,90,k = 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 f t,90,k = 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 Tlak rovnoběžně s vlákny f c,0,k = 5 (f m,k) 0,45 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 28 29 f c,0,k = 5 (f m,k) 0,45 18 21 23 25 26 29 32 34 Tlak kolmo k vláknům f c,90,k = 0,007 r k 2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2 f c,90,k = 0,015 r k 7,5 7,8 8,0 8,1 8,3 9,3 10,5 13,5 Smyk f v,k 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 f v,k 3,4 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,5 5,0 TUHOSTNÍ VLASTNOSTI (v kn/mm 2 ) Průměrná hodnota modulu pružnosti rovnoběžně s vlákny 5% kvantil modulu pružnosti rovnoběžně s vlákny Průměrná hodnota modulu pružnosti kolmo k vláknům Průměrná hodnota modulu pružnosti ve smyku E 0,mean 7 8 9 9,5 10 11 11,5 12 13 14 15 16 E 0,mean 9,5 10 11 12 13 14 17 20 E 0,05 = 0,67 E 0,mean 4,7 5,4 6,0 6,4 6,7 7,4 7,7 8,0 8,7 9,4 10,1 10,7 E 0,05 = 0,84 E 0,mean 8,0 8,4 9,2 10,1 10,9 11,8 14,3 16,8 E 90,mean = E 0,mean / 30 0,23 0,27 0,30 0,32 0,33 0,37 0,38 0,40 0,43 0,47 0,50 0,53 E 90,mean = E 0,mean / 15 0,63 0,67 0,73 0,80 0,87 0,93 1,13 1,33 G mean = E 0,mean / 16 0,44 0,50 0,56 0,59 0,63 0,69 0,72 0,75 0,81 0,88 0,94 1,00 G mean = E 0,mean / 16 0,59 0,63 0,69 0,75 0,81 0,88 1,06 1,25 HUSTOTA (v kg/m 3 ) Hustota r k 290 310 320 330 340 350 370 380 400 420 440 460 r k 500 520 530 540 550 620 700 900 Průměrná hodnota hustoty r mean = 1,2 r k 350 370 380 400 410 420 440 460 480 500 530 550 r mean = 1,2 r k 600 620 640 650 660 740 840 1080 POZNÁMKA: Tabelované hodnoty odpovídají dřevu s vlhkostí při teplotě 20 C a relativní vlhkosti 65% 3

12 STANOVENÍ VLHKOSTI VZORKU ŘEZIVA VÁHOVOU METODOU (ČSN EN 408, ČSN EN 13183-1) 121 Podstata zkoušky, měřené veličiny Podstata stanovení vlhkosti vzorku řeziva váhovou metodou Vlhkost dřeva vyjádříme podílem hmotnosti vody k hmotnosti dřeva v absolutně suchém stavu Vlhkost dřeva, která se ustálí při daných podmínkách prostředí (teplota a relativní vzdušná vlhkost) se nazývá rovnovážnou vlhkostí dřeva Jako standardní udávají evropské normy prostředí s teplotou (20 ±2) C a relativní vlhkostí (65 ±5)% Československé normy udávají standardní vlhkost 12% Tyto dvě definice prostředí si v podstatě odpovídají, tzn v prostředí s teplotou (20 ±2) C a relativní vlhkostí (65 ±5)% se ustálí vlhkost dřeva na 12% Měřené a stanovené veličiny m 1 hmotnost zkušebního tělesa před sušením, v g m 0 hmotnost vysušeného zkušebního tělesa, v g ω hmotnostní vlhkost, v % 122 Zkušební zařízení a pomůcky Váhy s přesností 0,01 g Sušárna s volnou vnitřní cirkulací vzduchu 123 Postup Zkušební těleso o rozměru nejméně 20 mm ve směru vláken vyřízneme ve vzdálenosti 300 mm od čela zkušebního vzorku Těleso musí být bez prosmolu a vad Zkušební těleso ihned po vyříznutí zvážíme (m 1 ) a dáme sušit při teplotě (103 ±2) C do ustálené hmotnosti Hmotnost vysušeného tělesa (m 2 ) stanovíme bezprostředně po jeho vyndání ze sušárny Vlhkost ω potom vypočteme takto: Výsledek vyjádříme s přesností na 0,1% Úkol: Stanovte vlhkost dřeva pro dva různé druhy dřevin (jehličnaté a listnaté) JEHLIČNATÉ DŘEVO LISTNATÉ DŘEVO Druh dřeviny m 1 m 0 [g] [g] ω [%] 4

124 Vyhodnocení 13 STANOVENÍ HUSTOTY DŘEVA (ČSN 49 0108) 131 Podstata zkoušky, měřené veličiny Podstata stanovení hustoty dřeva Zvážením zjistíme hmotnost zkušebního tělesa, jeho objem změřením rozměrů a vypočítáme hmotnost jednotkového objemu dřeva Hustotu dřeva můžeme určit pro tyto případy vlhkosti: hustota při vlhkosti ω v době zkoušky hustota zcela vysušeného dřeva konvenční hustota (poměr hmotnosti vysušeného zkušebního tělesa k objemu při dané vlhkosti) Měřené a stanovené veličiny m ω hmotnost zkušebního tělesa, v kg, při vlhkosti ω a ω, b ω, l ω rozměry zkušebního tělesa, v m, při vlhkosti ω V ω objem zkušebního tělesa, v m 3, při vlhkosti ω ρ ω hustota zkušebního tělesa, v kg/m 3, při vlhkosti ω 132 Zkušební zařízení a pomůcky Posuvné měřítko Váhy s přesností 0,01 g Sušárna s volnou vnitřní cirkulací vzduchu 133 Postup Zkušební tělesa změříme s přesností na 0,1 mm Norma předepisuje rozměr zkušební tělesa 20 mm x 20 mm x (25 ±5) mm a počet minimálně 16 Ve cvičení použijeme tělesa ve tvaru krychle o objemu 0,001 m 3 pro každou dřevinu jedno Zkušební těleso musí mít minimálně 5 letokruhů Hmotnost zkušebních těles zjistíme s přesností na 0,01 g Hustotu zkušebního tělesa ρ ω při vlhkosti ω v době zkoušky vypočteme podle vzorce: Výsledek zaokrouhlíme na 5 kg/m 3 5

Úkol: Stanovte hustotu vzorků dřeva při dané vlhkosti v době zkoušky na různých dřevinách A rozdělte podle hustoty na dřeviny: s nízkou hustotou dřeva ρ 12 < 540 kg/m 3, se střední hustotou dřeva ρ 12 = 540-750 kg/m 3, s vysokou hustotou dřeva ρ 12 > 750 kg/m 3 DRUH DŘEVINY V ω m ω ρ ω HUSTOTA [m 3 ] [kg] [kg/m 3 ] DŘEVA JEHLIČNATÉ DŘEVO smrk 0,001 borovice 0,001 modřín 0,001 LISTNATÉ DŘEVO dub 0,001 buk 0,001 habr 0,001 134 Vyhodnocení 14 STANOVENÍ NASÁKAVOSTI A BOBTNÁNÍ VZORKU ŘEZIVA (ČSN 49 0104, ČSN 49 0126) 141 Podstata zkoušky, měřené veličiny Podstata stanovení nasákavosti vzorku řeziva Při zkoušce nasákavosti zjišťujeme největší množství vody, které je zkušební těleso schopné přijmout při dlouhodobém uložení ve vodě Nasákavost udáváme v procentech hmotnosti úplně vysušeného tělesa Podstata stanovení bobtnání vzorku řeziva Podstatou metody je zjištění rozměrů a/nebo objemu zkušebního tělesa ve vysušeném stavu a ve stavu vlhkosti stejné nebo větší než je mez hygroskopicity buněčných stěn a zjištění změn těchto rozměrů Bobtnání udáváme v příslušných směrech zkoušení v procentech 6

Měřené a stanovené veličiny m ω hmotnost zkušebního tělesa po máčení, v g m 0 hmotnost zkušebního tělesa po sušení, v g ω max nasákavost, v % l r max, l t max, l a max rozměry zkušebního tělesa ve směru radiálním, tangenciálním a podél vláken po máčení, v mm l r min, l t min, l a min rozměry zkušebního tělesa ve směru radiálním, tangenciálním a podél vláken po sušení, v mm a r max, a t max, a a max největší bobtnání v příslušných směrech, v % a V max objemové bobtnání, v % 142 Zkušební zařízení a pomůcky Digitální posuvné měřítko Váhy s přesností 0,01 g Nádoba s destilovanou vodou Exsikátor s hygroskopickou látkou 143 Postup Normová zkušební tělesa mají tvar pravoúhlého hranolu se základnou 20 mm x 20 mm a výškou (20 ±10) mm Úhel sklonu letokruhů ke dvěma protilehlým stranám nesmí být větší než 10 Zkušební těleso vysušíme při teplotě (103 ±2) C do ustálené hmotnosti a rozměrů tak, aby nevznikaly trhliny, a ochladíme v exsikátoru Ihned poté těleso zvážíme (m 0 ) a změříme ve středu ploch v radiálním a tangenciálním směru a ve směru podél vláken (l r min, l t min, l a min ) Všechna vážení provádíme s přesností 0,01 g a měření s přesností 0,01 mm Zkušební těleso potom namáčíme v destilované vodě o teplotě (20 ±2) C do ustálené hmotnosti a rozměrů Poté těleso zvážíme (m ω ) a změříme stejným způsobem jako ve vysušeném stavu (l r min, l t min, l a min ) Nasákavost dřeva ω max potom vypočteme takto: Výsledek vyjádříme s přesností na 0,1% Hodnoty největšího bobtnání v příslušných směrech jsou:,, Hodnota objemového bobtnání je: Výsledky největšího bobtnání ve směru napříč vláken a výsledky objemového bobtnání vyjádříme s přesností na 0,1% Výsledky největšího bobtnání ve směru podél vláken s přesností na 0,01% 7

Úkol: Stanovte nasákavost, největší bobtnání a objemové bobtnání dřeva pro dva různé druhy dřevin (jehličnaté a listnaté) JEHLIČNATÉ DŘEVO LISTNATÉ DŘEVO Druh dřeviny m ω m 0 [g] [g] ω max [%] l r max l r min a r max [%] l t max l t min a t max [%] l a max l a min a a max [%] a V max [%] 144 Vyhodnocení 15 STANOVENÍ PEVNOSTI V TLAKU ROVNOBĚŢNĚ S VLÁKNY KONSTRUKČNÍHO DŘEVA (ČSN EN 408) 151 Podstata zkoušky, měřené veličiny Podstata stanovení pevnosti v tlaku rovnoběžně s vlákny konstrukčního dřeva Podstatou stanovení pevnosti v tlaku je zjištění maximálního zatížení při zatěžování zkušebního tělesa v tlaku a výpočet tlakového napětí v průřezu při tomto zatížení 8

Měřené a stanovené veličiny F max největší zatížení, v N a, b rozměry průřezu zkušebního tělesa, v mm A plocha průřezu zkušebního tělesa, v mm 2 f c,0 pevnost v tlaku rovnoběžně s vlákny tělesa, v N/mm 2 152 Zkušební zařízení a pomůcky Posuvné měřítko Hydraulický lis potřebného rozsahu 153 Postup Nejprve zkušební těleso z konstrukčního dřeva klimatizujeme do konstantní hmotnosti ve standardním prostředí s teplotou (20 ±2) C a relativní vlhkostí (65 ±5)% Poté ho změříme polovině výšky s přesností 1% Zkušební těleso musí mít plný průřez konstrukčního prvku a délku odpovídající 6-ti násobku menšího průřezového rozměru Čelní plochy musí být rovinné, vzájemně rovnoběžné a kolmé k ose tělesa Zkušební těleso zatěžujeme v lisu dostředně, pomocí tlačné desky opatřené kulovým kloubem Zatěžování provádíme rovnoměrně konstantní rychlostí až do porušení vzorku Odečteme maximální zatížení F max Pevnost v tlaku rovnoběžně s vlákny vypočítáme dle vztahu: Obr 2: Schéma zkoušky pevnosti v tlaku rovnoběžně s vlákny Pevnost v tlaku uvádíme s přesností 1% Úkol: Stanovte pevnost v tlaku rovnoběžně s vlákny pro dva různé druhy dřevin (jehličnaté a listnaté) Předpokládejte, že připravená zkušební tělesa jsou již klimatizována do konstantní hmotnosti ve standardním prostředí s teplotou (20 ±2) C a relativní vlhkostí (65 ±5)% JEHLIČNATÉ DŘEVO LISTNATÉ DŘEVO Druh dřeviny a b F max [N] f c,0 [N/mm 2 ] 9

154 Vyhodnocení 16 STANOVENÍ PEVNOSTI V OHYBU KONSTRUKČNÍHO DŘEVA (ČSN EN 408) 161 Podstata zkoušky, měřené veličiny Podstata stanovení pevnosti v ohybu konstrukčního dřeva Prostě podepřené zkušební těleso se zatěžuje na ohyb až do porušení symetricky dvěma břemeny při rozpětí rovnajícím se 18-ti násobku výšky Obr 3: Schéma zkoušky pevnosti v ohybu konstrukčního dřeva Měřené a stanovené veličiny F max největší zatížení, v N a = 6h vzdálenost mezi působištěm zatížení a nejbližší podporou, v mm h, b výška a šířka průřezu zkušebního tělesa, v mm W = bh 2 průřezový modul pro obdélníkový průřez, v mm 3 f m pevnost v ohybu, v N/mm 2 162 Zkušební zařízení a pomůcky Posuvné měřítko Zkušební lis se zatěžovacím přípravkem pro čtyřbodový ohyb 163 Postup Nejprve zkušební těleso z konstrukčního dřeva klimatizujeme do konstantní hmotnosti ve standardním prostředí s teplotou (20 ±2) C a relativní vlhkostí (65 ±5)% Poté ho změříme 10

polovině délky s přesností 1% Nejmenší délka zkušebního tělesa je zpravidla 19-ti násobek výšky průřezu Zkušební těleso zatěžujeme symetricky čtyřbodovým ohybem při rozpětí rovnajícím se 18-ti násobku výšky Zatěžování provádíme rovnoměrně konstantní rychlostí až do porušení vzorku Odečteme maximální zatížení F max Pevnost v ohybu vypočítáme dle vztahu: Pevnost v ohybu uvádíme s přesností 1% Úkol: Stanovte pevnost v ohybu pro dva různé druhy dřevin (jehličnaté a listnaté) Předpokládejte, že připravená zkušební tělesa jsou již klimatizována do konstantní hmotnosti ve standardním prostředí s teplotou (20 ±2) C a relativní vlhkostí (65 ±5)% JEHLIČNATÉ DŘEVO LISTNATÉ DŘEVO Druh dřeviny b h F max [N] f m [N/mm 2 ] 164 Vyhodnocení 17 STANOVENÍ STANOVENÍ RÁZOVÉ HOUŢEVNATOSTI DŘEVA V OHYBU (ČSN 49 0117) 171 Podstata zkoušky, měřené veličiny Podstata stanovení rázové houževnatosti dřeva v ohybu Houževnatost dřeva je schopnost odolávat dynamickému (rázovému) namáhání ohybem Podstatou metody je zjištění energie potřebné k porušení tělesa při působení dynamického zatížení v ohybu Rázovou houževnatost vypočítáme z poměru energie a příčných rozměrů zkušebního tělesa 11

Měřené a stanovené veličiny h, b výška a šířka průřezu zkušebního tělesa, v mm m = 19,38 kg hmotnost kyvadla, v kg a = 0,80 m délka ramene kyvadla, v m g = 9,80665 m/s 2 tíhové zrychlení φ 1 je velikost úhlu vychýlení kyvadla pro počáteční polohu, ve stupních φ 2 je velikost úhlu překyvu, ve stupních α = 0,02 opravný vlhkostní koeficient stejný pro všechny dřeviny Q práce (energie) potřebné k porušení zkušebního vzorku, v J A ω rázová houževnatost při vlhkosti zkušebního tělesa ω, v J/mm 2 A 12 rázová houževnatost při vlhkosti zkušebního tělesa ω = 12%, v J/mm 2 Obr 4: Schéma zkoušky stanovení rázové houževnatosti dřeva v ohybu 172 Zkušební zařízení a pomůcky Posuvné měřítko Rázové kyvadlové kladivo CHARPY 173 Postup Zkušební tělesa mají tvar pravoúhlého hranolu se základnou 20 mm 20 mm, délka ve směru vláken je 300 mm Jedna boční hrana zkušebního tělesa musí být v radiální, druhá v tangenciální rovině Ve středu délky zkušebního tělesa změříme šířku v radiálním a výšku v tangenciálním směru s přesností 0,1 mm Vlastní zkoušku provedeme kyvadlovým kladivem Charpy, které pracuje na principu změny polohové potenciální energie v kinetickou Vzorek umístíme do přístroje tak, aby byl porušen jediným úderem kladiva na radiální povrch (při tangenciálním ohybu) Nastavíme počáteční polohovou energii zafixováním kladiva pod úhlem počátečního vychýlení Kladivo po uvolnění jediným úderem poruší zkoušený vzorek Na úchylkoměru přístroje pomocí vlečného ukazatele odečteme velikost úhlu překyvu po přeražení vzorku Práci Q potřebnou pro přeražení zkušebního vzorku určíme ze vztahu: 12

Rázovou houževnatost A ω při vlhkosti materiálu ω v okamžiku zkoušky vypočteme ze vztahu: V případě, že zkušební těleso není klimatizováno do konstantní hmotnosti ve standardním prostředí s teplotou (20 ±2) C a relativní vlhkostí (65 ±5)%, pak zjištěnou rázovou houževnatost A ω se přepočítáme pro vlhkost 12% na A 12 dle vztahu: [ ] Výsledek zkoušky rázové houževnatosti vláken zaokrouhlíme 0,0001 J/mm 2 Úkol: Stanovte rázovou houževnatost v ohybu pro jehličnaté dřevo Předpokládejte, že připravená zkušební tělesa mají vlhkost 14% DRUH DŘEVINY b h 1 [ ] 2 [ ] Q [J] A 14 [J/mm 2 ] A 12 [J/mm 2 ] 174 Vyhodnocení 18 ŘEŠENÝ PŘÍKLAD 181 Zadání Vypočtěte nasákavost vzorku dřeva, když víte, že hmotnost vysušeného vzorku byla 2,1 g a nasyceného vzorku 4,3 g 13

182 Řešení Měřené a stanovené veličiny m 0 2,1 g m 1 4,3 g ω? % Výpočtový vztah: Dosazení: = 104,7% 183 Vyhodnocení Nasákavost vzorku dřeva činí 104,7% 19 PŘÍKLADY 191 Příklad Určete sílu F max potřebnou k porušení vzorku dřeva v tlaku rovnoběžně s vlákny, jestliže má pevnost ve směru vláken f c,0 = 45 N/mm 2 a rozměry 20,0 mm ve směru radiálním, 20,2 mm v tangenciálním a 120 mm ve směru vláken (18,18 kn) 192 Příklad O kolik milimetrů se zvětší dřevěná konstrukce o rozměrech 200 mm 200 mm 2500 mm (nejdelší rozměr je ve směru podél vláken) po zatopení vodou, když bobtnání je podél vláken 0,2 %, v radiálním směru je 5% a v tangenciálním směru je 10% (Předpokládejme, že před zatopením byla konstrukce ve stavu blížícímu se stavu vysušení) (20 mm, 10 mm, 5 mm) 193 Příklad Kolik m 3 dřeva při vlhkosti ω = 28 % můžeme naložit na automobilový přívěs nosnosti 8 tun, když objemová hmotnost suchého dřeva ρ ω=0 = 500 kg/m 3 640 kg/m 3, 12,5 m 3 ) 14

Použitá literatura [1] ČSN 49 0104 Skúšky vlastností rasteného dreva Metóda zisťovania nasiakavosti a navlhavosti [2] ČSN 49 0108 Drevo Zisťovanie hustoty [3] ČSN 49 0117 Drevo Rázová húževnatosť v ohybe [4] ČSN 49 0126 Skúšky vlastností rasteného dreva Metóda zisťovania napúčavosti [5] ČSN EN 13183-1 (49 1016) Vlhkost vzorku řeziva Část 1: Stanovení váhovou metodou [6] ČSN EN 1438 (73 1710) Značky pro dřevo a výrobky na bázi dřeva [7] ČSN EN 338 (73 1711) Konstrukční dřevo Třídy pevnosti [8] ČSN EN 384 (73 1712) Konstrukční dřevo Stanovení charakteristických hodnot mechanických vlastností a hustoty [9] ČSN EN 408 (73 1741) Dřevěné konstrukce Konstrukční dřevo a lepené lamelové dřevo Stanovení některých fyzikálních a mechanických vlastností [10] ČSN EN 10 81 (73 2823) Dřevěné konstrukce Konstrukční dřevo obdélníkového průřezu tříděné podle pevnosti 15