Древесина как природный конструкционный материал конспект урока. Конспект урока по технологии: «Древесина как природный конструкционный материал. «Древесина как природный конструкционный материал»
ХОД УРОКА
приветствие,
проверка готовности учащихся к уроку,
доведение плана урока до учащихся
III. Изложение нового материала.
1. История создания швейных машин.
Люди много веков шили ручными стежками, и их никогда не оставляла мысль ускорить свою работу. Первый известный нам проект швейной машины относится еще к концу 15 века. Его приписывают Леонардо да Винчи.
В 1755 году немец Карл Вейзенталь изобрел швейную машину, в которой использовалась игла с ушком посередине. Эта машина копировала принцип ручного образования стежков. А конструкция, распространенная сейчас, сложилась в общих чертах только к 50-м годам 19 века.
В 1844-1845гг американец Элиас Хоу, которого считают отцом швейных машин, используя принцип работы машины Уолтера Ханта (изобрел иглу с ушком на заостренном конце и челночное устройство), сделал в ней ряд усовершенствований и создал стабильно работающую швейную машину челночного стежка. Ему удалось получить патент на новую машину, которая работала со скоростью 300 стежков в минуту, при этом игла двигалась горизонтально, а сшиваемые ткани располагались в вертикальной плоскости и могли перемещаться только по прямой линии, и вскоре было изготовлено еще несколько таких швейных машин, каждая из которых заменяла труд пяти портных.
В 1850-1851 гг. усилиями американцев Алена Вильсона и особенно Исаака Мерите Зингера швейная машина была доведена практически до современного вида.
Помимо ручного привода машины оснащались ножным приводом, благодаря чему освобождались руки портного, Для нижней нитки использовался челнок со встроенной шпулькой по типу челнока Ханта и Хоу.
Из США швейные машины стали завозить в Европу и Азию, а с 1877 года они появились в Японии. Наибольшее распространение получила машина Исаака Зингера.
С 1870 года фирма “Зингер” открыла свой филиал и России. В подмосковном городе Подольске в 1900 году фирма основала завод, который осуществлял сборку швейных машин из деталей, доставляемых из-за границы.
Первые машины создатели старались причудливо украсить рисунками и резьбой. Машина считалась красивой, если она была богато украшена, оформлена литым орнаментом и имела композиционное решение с центром в середине орнамента.
В начале 20 века вошла в моду так называемая бутылочная форма рукава бытовых швейных машин. Эта форма в сочетании с декоративным литым столом была введена фирмой “Зингер” и оказалась настолько рациональной и совершенной, что до сих пор в ряде стран сохранилась в ряде стран в простейших прямострочных машинах, украшенная декоративными орнаментами.
2. Виды приводов.
Привод – это устройство, приводящее в движение механизмы шв. машины.
Виды приводов швейных машин: Ручной; Ножной; Электропривод.
3. Устройство швейной машины с электроприводом.
(Демонстрация учителем устройства швейной машины; учащимся предлагаются карточки - картинки Приложение 1, которые они приклеивают в конспектах и обозначают детали швейной машины).
1 – платформа.
2 – стойка рукава.
3 – рукав.
4 – челночный механизм.
5 – зубчатая рейка (для продвижения ткани).
6 – выключатель.
7 – рычаг обратного хода (для закрепки).
8 – селектор шва (виды фигурных строчек и длины стежка прямой строчки).
9 – маховое колесо.
10 – устройство моталки (намотка нитки на шпульку).
11 – шток (для катушки ниток).
12 – регулятор ширины фигурных стежков.
13 – регулятор положения игловодителя.
14 – нитенаправитель.
15 – регулятор натяжения верхней нити.
16 – рычаг нитепритягивателя.
17 – игловодитель.
18 – нитенаправитель на игловодителе.
19 – игла.
20 – лапка
Правила работы за швейной машиной.
Обучающимся объясняются правила организации и техники безопасности работы за швейной машиной, затем они приклеивают в конспекте “Памятки” (Приложение №2)
Памятка.
Проверь отсутствие в ткани игл и булавок.
Сесть за швейную машину ровно, пододвинув педаль.
Ничего лишнего на столе не должно быть.
Проверь регуляторы шва.
Проверь работу швейной машины на холостом ходу (покрути маховое колесо рукой).
Проверь качество строчки (подними лапку, подложи сложенный вдвое лоскут ткани, опусти иглу, лапку, сделай первые два стежка, покручивая маховое колесо рукой на себя; далее нажимай на педаль).
Если строчка не качественная, проверь заправку нитей или отрегулируй их натяжение.
Правильное положение сидящего за швейной машиной
Обучающимся объясняются правила посадки при работе за швейной машиной, затем они приклеивают в конспекте “Памятки” (Приложение №3)
Памятка.
“Как работать за швейной машиной”
Сидеть за машиной надо прямо, на всей поверхности стула, слегка наклонив голову и корпус вперёд;
стул должен стоять так, чтобы игла находилась прямо перед вами;
расстояние между работающим и машиной должно составлять 20 – 30 см;
ноги должны опираться всей ступнёй на пол или подставку;
нельзя близко наклоняться к движущим частям машины;
необходимо следить за правильным положением рук
VI. Итог урока.
Что нового узнали на уроке?
Какие приводы вы теперь знаете?
Из чего состоит швейная машина?
Как правильно сидеть за машиной?
VII. Домашнее задание.
Составить кроссворд или ребус по устройству швейной машины с электроприводом.
Древесина - природный конструкционный материал. Пиломатериалы и древесные материалы. Графическое изображение деталей из древесины Фанера и ДВП.
Цели: ознакомить учащихся с древесиной как конструкционным материалом, с видами пиломатериалов и древесных материалов; научить определять по внешнему виду образцов древесные породы; воспитывать бережное отношение к дереву и древесине.
Инструменты и оборудование: таблица «Строение древесины»; коллекция образцов древесных пород; комплект древесных пиломатериалов, шпона, фанеры, ДВП, ДСП;
Ход урока
Древесина это природный конструкционный материал. Ее получают из стволов срубленных деревьев различных пород. Различают следующие породы деревьев: лиственные (дуб, береза, липа, осина, бук др), и хвойные (ель, сосна, кедр)
Рассмотрим строение древесины:
Дерево состоит из корня (1),
ствола (2),
сучьев (3),
листьев или хвои (4).
Ствол дерева имеет более толстую(комлевую) часть у основания и более тонкую – вершинную. Сверху ствол покрыт корой. Кора состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего – лубяного. Основная часть ствола дерева состоит из древесины. В свою очередь, древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца. По числу годичных колец определяют возраст дерева.
Рыхлый и мягкий центр дерева называют сердцевиной. От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевинные лучи. Они имеют различную окраску и служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева.
Камбий – тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только из камбия происходит образование новых клеток.
Породы древесины:
Сосна - хвойная порода. Мягкая. Пропитана смолистыми веществами. Древесина красноватого цвета с ярко выраженной текстурой. Применяется для изготовления окон и дверей, полов и потолков, строительстве мебели, судов, вагонов, мостов.
Ель - хвойная порода. Мягкая. Пропитана смолистыми веществами. Цвет белый с желтоватым оттенком. Применяется для изготовления музыкальных инструментов, мебели, окон и дверей.
Береза - лиственная порода. Твердая. Цвет белый с буроватым оттенком. Используется для изготовления фанеры, мебели, уды, ружейных лож, ручек инструментов, лыж.
Осина - лиственная порода. Мягкая. Цвет белый с зеленоватым оттенком. Склонна к загниванию. Используется для изготовления спичек, посуды, игрушек, бумаги.
Липа - лиственная порода. Мягкая. Цвет белый с нежно-розовым оттенком. Применяется для изготовления посуды, чертежных досок, карандашей, изделий с художественной резьбой.
Ольха - лиственная порода. Мягкая. Цвет белый, на воздухе краснеет. Служит сырьем для изготовления фанеры, долбленой уды, упаковочных ящиков.
Дуб - лиственная порода. Твердая. Цвет светло-желтый с коричнево-серым оттенком и ярко выраженной текстурой. На радиальном разрезе просматриваются сердцевинные лучи в виде блестящих полосок. Применяется для изготовления мебели, паркета, облицовывания ценных изделий, а также в конструкциях мостов и вагонов.
Пиломатериалы:
Стволы деревьев после обрезки ветвей и сучьев разрезают на бревна. Бревна распиливают вдоль и получают пиломатериалы: доски обрезные и необрезные, брусья, бруски, горбыль. Пиломатериалы имеют следующее элементы: пласть, ребро, торец, кромка.
Древесные материалы :
Кроме пиломатериалов, получают и используют также древесные материалы: древесностружечные и древесноволокнистые плиты, шпон, фанеру и др.
ДСП изготавливают на специальных машинах прессованием стружки, смешанной с синтетической смолой.
ДВП прессуют в виде листов из измельченной древесины.
ДСП и ДВП применяют для изготовления мебели и в строительстве.
Шпон – это тонкие слои древесны. Его получают на специальных станках
Фанера – это древесный материал, полеченный путем склеивания трех и более тонких листов шпона.
Этапы планирования работы по изготовлению изделия. Технология работы лобзиком. Правила безопасности при работе лобзиком и выжигателем.
Цели:
Обучающая: Познакомить с видами резьбы по дереву; технологией выпиливания ручным лобзиком по внешнему, внутреннему контуру; техникой безопасности при выпиливании.
Развивающая: развить художественный вкус и художественное творчество,
бережное обращение с материалом и инструментом, терпение, аккуратность, внимание, глазомер.
Профориентационная : познакомить с работой резчика по дереву.
Тип урока: комбинированный.
Метод обучения: объяснительно-иллюстрационный.
Наглядные пособия: доска, плакаты, шаблоны, раздаточный материал, инструменты и приспособления для выпиливания, поделки и изделия.
>>Технология: Древесина - природный конструкционный материал
Дерево состоит из ствола, корня, сучьев, листьев или хвои. Деревья, имеющие листву, называют лиственными, а имеющие хвою - хвойными. Лиственными породами являются береза, осина, дуб, ольха, липа и др., хвойными породами - сосна, ель, кедр, пихта, лиственница и др. Лиственницей называют дерево за то, что она, как и лиственные породы, на зиму сбрасывает хвою.
Древесина
как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части.
Ствол дерева имеет более толстую часть у основания и более тонкую - вершинную. Поверхность ствола покрыта корой. Кора является как бы одеждой для дерева и состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего - лубяного (рис. 8). Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой служит проводником соков, питающих дерево. Основная внутренняя часть ствола дерева состоит из древесины. В свою очередь, древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца. По числу годичных колец определяют возраст дерева.
Рыхлый и мягкий центр дерева называют сердцевиной. От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевинные лучи. Они имеют различную окраску и служат для проведения воды, воздуха и питательных веществ внутрь дерева.
Сердцевинные лучи создают рисунок (текстуру) древесины.
Камбий
- тонкий слой живых клеток , расположенный между корой и древесиной. Только с камбия происходит образование клеток и ежегодный прирост дерева по толщине. «Камбий- от латинского «обмен» (питательными веществами).
Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола (рис. 9).
Разрез 1, проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, шиынают торцовым. Он перпендикулярен годичным кольцам н иолокнам.
Разрез 2, проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным
. Он параллелен годичным слоям и волокнам. Тангенциальный разрез 3 проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние. По этим разрезам выявляются различные свойства и рисунки древесины.
Породы древесины определяют по их следующим характерным Признакам; текстуре, запаху, твердости, цвету.
Сосна
-хвойная порода. Мягкая. Пропитана смолистыми веществами. Древесина красноватого цвета с ярко выраженной текстурой. Применяется для изготовления окон и дверей, полов и потолков, мебели, в строительстве судов, вагонов, мостов.
Ель
-хвойная порода. Мягкая. Пропитана смолистыми веществами. Цвет белый с желтоватым оттенком. Применяется для и н топления музыкальных инструментов, мебели, окон и дверей.
Береза
- лиственная порода. Твердая. Цвет белый с буроватым оттенком. Используется для изготовления фанеры, мебели, уды, ружейных лож, ручек инструментов, лыж.
Осина
- лиственная порода. Мягкая. Цвет белый с зеленоватым оттенком. Склонна к загниванию. Используется для изготовления спичек, посуды, игрушек, бумаги.
Липа
-лиственная порода. Мягкая. Цвет белый с нежно-розовым оттенком. Применяется для изготовления посуды, чертежных досок, карандашей, изделий с художественной резьбой.
Ольха
- лиственная порода. Мягкая. Цвет белый, на воздухе краснеет. Служит сырьем для изготовления фанеры, долбленой уды, упаковочных ящиков.
Дуб
- лиственная порода. Твердая. Цвет светло-желтый i коричнево-серым оттенком и ярко выраженной текстурой. На радиальном разрезе просматриваются сердцевинные лучи в виде блестящих полосок. Применяется для изготовления мебели, паркета, облицовывания ценных изделий, а также в конструкциях мостов и вагонов.
Текстура древесины наиболее распространенных пород показана на рисунке 10.
Текстурой древесины называют рисунок на ее поверхности, образованный в результате перерезания годичных колец и волокон. О красивой поверхности древесины говорят, что она имеет богатую текстуру. Например, древесина грецкого или маньчжурского ореха имеет коричневые и серые цвета самых разнообразных оттенков, она высоко ценится при изготовлении из нее мебели, лож охотничьих ружей (рис. 10, а). Особо ценную текстуру образуют непроросшие почки (глазки) на поверхности карельской березы (рис. 10, б). Красивые текстуры имеют дуб, ясень, а также растущие в Африке, Америке , Австралии породы красного дерева (рис. 10, в), дающие древесину красного цвета различных оттенков. Такие ценные породы древесины строгают на тонкие листы (шпон), которые наклеивают на ценные изделия.
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА
Определение пород древесины по образцам
1. Изучите описание или таблицу пород деревьев.
2. Выпишите в тетрадь основные признаки, по которым определяются породы древесины.
3. Определите породы древесины по образцам, выданным учителем.
- Древесина, дерево, хвойные и лиственные породы, ствол, кора, сердцевина, разрезы ствола (торцовый, радиальный, тангенциальный), годичные кольца, текстура.
1. Из каких частей состоит дерево?
2. Какие породы деревьев вы шипе?
3. Где применяется древесина?
4. Что показывают годичные кольца
5. Что называют текстурой древесины?
А.Т. Тищенко, П.С.Самородский, В.Д.Симоненко, Н.П.Щипицын,Технология 5 класс
Отправлено читателями с интернет-сайта
Предмет: Технология (мальчики). Раздел «Технология обработки древесины. Элементы машиноведения»
Место проведения: мастерская Сахаптинской СОШ
Тема урока: Древесина как природный конструкционный материал..
Тип урока: комбинированный.
Методы обучения: устный опрос, рассказ, демонстрация наглядных пособий, практическая работа.
Литература: Учебник В.Д. Симоненко.
Оборудование: образцы различных пород древесины.
Цели урока:
изучить с учащимися породы древесины, структуру и обрасти ее применения.
воспитать интерес к учению.
выработать умение опознавания породы древесины на глаз.
Организационно часть.
Теоретическая часть.
Повторение пройденного материала.
Из каких основных частей состоит столярный верстак?
Для какой цели служат передний и задний винтовые зажимы?
Перечислите правила за столярным верстаком.
Объяснение нового материала:
Лесные массивы занимают в нашей стране площадь свыше 700 миллионов гектаров. Несмотря на такие огромные лесные богатства, все должны бережно относиться к лесу, так как он существенно влияет на климат, на растительный и животный мир Кроме того, лес имеет большое народнохозяйственное значение. Главный его продукт - древесина - применяется в строительстве, мебельном, спичечном производстве, химической промышленности и др. Лесные богатства в нашей стране охраняются законом.
Из чего же состоит дерево?
Дерево состоит из ствола, корня, сучьев, листьев и хвои. Деревья имеющие листву называют лиственными , а имеющие хвою – хвойными . К лиственным породам относятся береза, липа, осина, ольха, дуб и др., к хвойным породам – сосна, ель, кедр, пихта, лиственница.
Вершина ствола дерева вместе с сучьями образует крону.
Крона - это одна из трех основных частей дерева, выполняющая при его жизни определенные функции. Листья или хвоя кроны усваивают углерод из воздуха, образуя на солнце органические вещества, идущие на построение растительного организма дерева.
Другая часть дерева - корни. Их можно сравнить с фундаментом и сваями, которые удерживают ствол дерева в вертикальном положении.
Третья часть дерева - ствол. Он удерживает тяжелую крону и служит проводником питательных веществ поступающих от корней и поступающих в листья.
Ствол - самая ценная часть дерева.
Древесина как природный конструкционный материал получается из стволов деревьев при распиливании их на части.
Ствол дерева имеет более толстую (комлевую) часть у основания и более тонкую - вершинную. Поверхность ствола (рис. 2) покрыта корой (7). Кора является ка бы одеждой для дерева, состоит из наружного пробкового слоя и внутреннего - лубяного. Пробковый слой коры является отмершим. Лубяной слой (6) - проводник соков, питающих дерево. Основная внутренняя часть ствола дерева состоит из древесины. В свою очередь, древесина ствола состоит из множества слоев, которые на разрезе видны как годичные кольца (4).
Что можно узнать по числу годичных колец?
Рыхлый и мягкий центр дерева называют сердцевиной (1) . От сердцевины к коре в виде светлых блестящих линий простираются сердцевинные лучи (2). Сердцевинные лучи создают рисунок (текстуру) древесины.
Камбий (5) – тонкий слой живых клеток, расположенный между корой и древесиной. Только с камбия происходит образование новых клеток и ежегодный прирост дерева по толщине. «Камбий» - от латинского «обмен» (питательными веществами).
(рис 1)
Основные разрезы ствола. (рис. 2)
Для изучения строения древесины различают три основных разреза ствола. По ним выявляются рназличные свойства и рисунки древесины. Разрез (1), проходящий перпендикулярно сердцевине ствола, называют торцевым . Он перпендикулярен годичным кольцам и волокнам. Разрез (2), проходящий через сердцевину ствола, называют радиальным . Он параллелен годичным слоям и волокнам. Тангенциальный разрез (3) проходит параллельно сердцевине ствола и удален от нее на некоторое расстояние
(рис. 2)
Давайте рассмотрим строение и область применения.
Породы древесины. (рис. 3)
Их определяют по следующих характерным признакам: текстуре, запаху, твердости, цвету.
Сосна . Хвойная порода. Мягкая. Пропитана смолистыми веществами. Древесина красного цвета с ярко выраженной текстурой. Применяется для изготовления окон и дверей, полов и потолков, мебели. В строительстве судов, вагонов, мостов.
Ель . Хвойная порода. Мягкая. Пропитана смолистыми веществами. Цвет белый с желтым оттенком. Применяется для изготовления музыкальных инструментов, мебели, окон и дверей.
Лиственница. Плотность лиственницы выше сосновой на 30%. Пролежав долго в воде - становится твердой как камень. Из коры изготовляют красно-коричневую краску. Применяется для изготовления домов, колес, посуды, мостов.
Кедр. Ядровая порода. У древесины кедра широкая белая заболонь с желтым оттенком и розовато-охристым ядром. Применяется для половицы, мебели, карандашей.
Береза . Лиственная порода. Твердая. Цвет белый с буроватым оттенком. Применяется для изготовления музыкальных фанеры, мебели, посуды, ружейных лож, лыж.
Осина . Лиственная порода. Мягкая. Цвет белый с зеленоватым оттенком. Склонна к загниванию. Используется для изготовления спичек, посуды, игрушек, бумаги.
Липа . Лиственная порода. Мягкая. Цвет белый с розовым оттенком. Применяется для изготовления посуды, чертежных досок, карандашей, изделий с художественной резьбой.
Дуб . Лиственная порода. Твердая. Цвет светло-желтый с коричнево-серым оттенком и ярко выраженной текстурой. Применяется для изготовления мебели, паркета, облицовывания ценных изделий, мостов и вагонов.
(рис. 3)
Наиболее красивую текстуру имеют такие породы как дуб, ясень и различные виды красного дерева. Эти породы строгают на тонкие листы – шпон, а затем их наклеивают ценные изделия.
3. Практическая работа: определить породы древесины по образцам, выданным учителем.
1. Изучить описание и таблицу пород деревьев.
2. Выписать в тетрадь основные признаки, по которым определяются породы древесины.
3. Определить породы древесины по образцам, выданным учителем.
III . Итог урока: проверка практической работы.
IV . Задание на дом : выучить определения. 2, стр. 12-15.
План-конспект урока составил учитель технологии Сахаптинской СОШ Крюков Иван Евгеньевич
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Древесина как конструкционный материал
Наша страна является первой в мире по количеству лесных площадей, которые занимаю почти половину территории России - примерно 12,3 млн. км 2 . Основная часть лесов России, около3/4, расположена в районах Сибири, Дальнего Востока, в северных областях европейской части страны. Преобладающими породами являются хвойные: 37% лесов занимает лиственница, 19% - сосна, 20% - ель и пихта, 8% - кедр. Лиственные породы занимают около ј площади наших лесов. Наиболее распространенной породой является береза, занимающая около 1/6 общей площади лесов.
Запасы древесины в наших лесах составляют около 80 млрд. м 3 . Ежегодно заготавливается около 280 млн. м3. деловой древесины, т.е. пригодной для изготовления конструкций и изделий. Однако, это количество далеко не исчерпывает естественного годового прироста древесины в отдаленных районах Сибири и Дальнего Востока.
Заготовленный лес в виде отрезков стволов стандартной длины доставляется автомобильным, железнодорожным и водным транспортом или путем сплава по рекам и озерам на деревообрабатывающие предприятия. Там из него изготавливают пилёные материалы, фанеру, древесные плиты, конструкции и строительные детали. При лесозаготовке и обработке древесины образуется большое количество отходов, эффективное использование которых имеет большое народно-хозяйственное значение. Изготовление из отходов древесины изоляционных древесноволокнистых и древесностружечных плит, широко применяемых в строительстве, позволяет экономить большое количество деловой древесины.
Хвойную древесину используют для изготовления основных элементов деревянных конструкций и строительных деталей. Прямые высокие стволы хвойных деревьев с небольшим количеством сучков позволяют получать прямолинейные пиломатериалы с ограниченным количеством пороков. Хвойная древесина содержит смолы, благодаря чему она лучше сопротивляется увлажнению и загниванию, чем лиственная.
Лиственная древесина большинства пород является менее прямолинейной, имеет больше сучков и более подвержена загниванию, чем хвойная. Она почти не применяется для изготовления основных элементов деревянных строительных конструкций.
Дубовая древесина выделяется среди лиственных пород повышенной прочностью и стойкостью к загниванию. Однако, ввиду дефицитности и высокой стоимости она используется только для небольших соединительных деталей.
Березовая древесина так же относится к твердым лиственным породам. Ее используют, главным образом, для изготовления строительной фанеры. Нуждается в защите от загнивания.
Достоинства и недостатки древесины как строительного материала.
Древесина, как и другие строительные материалы, имеет свои достоинства и недостатки.
Достоинства:
Наличие широкой, постоянно возобновляемой сырьевой базы;
Относительно малая плотность;
Высокая удельная прочность - отношение предела прочности при растяжении вдоль волокон к плотности: 100/500 = 0,2 (примерно равная стали);
Стойкость к солевой агрессии, к воздействию других химически агрессивных сред;
Биологическая совместимость с человеком и животными - в зданиях из древесины наилучший микроклимат;
Высокие эстетические и акустические свойства - лучшие концертные залы страны облицованы древесиной;
Малый коэффициент теплопроводности поперек волокон - стена из бруса шириной 200 мм эквивалентна по теплопроводности кирпичной стене шириной 640 мм;
Малый коэффициент линейного расширения вдоль волокон - в деревянных зданиях нет необходимости устраивать температурные швы и подвижные опоры;
Меньшая трудоемкость механической обработки, возможность создания гнутоклееных конструкций.
Недостатки:
Анизотропия строения древесины;
Подверженность загниванию и поражению жуками-древоточцами;
Сгораемость в условиях пожара;
Изменение физико-механических характеристик под воздействием различных факторов (влаги, температуры);
Усушка, разбухание, коробление и растрескивание под влиянием атмосферных воздействий;
Наличие пороков (сучки, косослой и других), существенно снижающих качество изделий и конструкций;
Ограниченность сортамента лесоматериалов.
Строение древесины
В результате растительного происхождения древесина имеет трубчатое слоисто-волокнистое строение. Основную массу древесины составляют древесные волокна, расположенные вдоль ствола. Они состоят из удлиненных пустотелых оболочек отмерших клеток (трахеидов, длиной порядка 3 мм) органических веществ (целлюлозы и легнина).
Древесные волокна располагаются концентрическими слоями вокруг оси ствола, которые называются годичными слоями, т.к. каждый слой нарастает в течение года. Они хорошо заметны в виде ряда колец на поперечных разрезах ствола, особенно хвойных деревьев. По их количеству можно определить возраст дерева.
Каждый годичный слой состоит из двух частей. Внутренний слой (более широкий и светлый) состоит из мягкой ранней древесины, образующейся весной, когда дерево растет быстро. Клетки ранней древесины имеют более тонкие стенки и широкие полости. Клетки поздней древесины имеют более толстые стенки и узкие полости. Прочность и плотность древесины зависит от относительного содержания в ней поздней древесины.
Средняя часть стволов древесины хвойных пород имеет более темный цвет, содержит больше смолы и называется ядро. Затем идет заболонь и, наконец, кора.
Кроме того в древесине имеются горизонтальные сердцевинные лучи, мягкая сердцевина, смоляные ходы, сучки.
Лесоматериалы, получаемые строительством, делят на круглые и пилёные.
Круглые лесоматериалы, называемые также бревнами, представляют собой части древесных стволов с гладко опиленными концами - торцами. Они имеют стандартную длину 3 - 6,5 м. с градацией через каждые 0,5 м. Бревна имеют естественную усечено-коническую форму. Уменьшение их толщины по длине называется сбегом. В среднем сбег составляет 0,8 см на 1 м длины (для лиственницы 1 см на 1 м длины) бревна. Средние бревна имеют толщину от 14 до 24 см крупные - до 26 см. Бревна толщиной 13 см (подтоварник) и менее используют для временных построечных сооружений. Круглые лесоматериалы в зависимости от качества подразделяются на 1,2 и 3 сорта.
Пиломатериалы получают в результате продольной распиловки бревен на лесопильных рамах или круглопильных станках. Пиломатериалы подразделяются по характеру обработки: на обрезные (опиленные с 4 сторон по всей длине); обзольные (часть поверхности не опилена по всей длине из-за сбега бревна); необрезные (не опилены две кромки).
Пиломатериалы прямоугольного сечения делятся на доски, бруски и брусья. Более широкие стороны пиломатериалов называют пластами, а узкие - кромками. Пиломатериалы имеют стандартную длину 1- 6,5м с градацией через каждые 0,25м. Ширина пиломатериалов колеблется от 75 до 275 мм, толщина - от 16 до 250 мм. По качеству древесины и обработки доски и бруски разделяют на пять сортов (отборный, 1, 2, 3, 4-й), а брусья на четыре (1, 2, 3, 4-й).
Плотность. Древесина относится к классу легких конструкционных материалов. Ее плотность зависит от относительного объема пор и содержания в них влаги. Стандартная плотность древесины должна определяться при влажности 12%. Свежерубленая древесина имеет плотность 850 кг/м 3 . Расчетная плотность древесины хвойных пород в составе конструкций в помещениях со стандартной влажностью воздуха 12% принимают равной 500 кг/м 3 ., в помещении с влажностью воздуха более 75% и на открытом воздухе - 600 кг/м 3 .
Температурное расширение. Линейное расширение при нагревании, характеризуемое коэффициентом линейного расширения, в древесине различно вдоль и под углами к волокнам. Коэффициент линейного расширения б вдоль волокон составляет (3 ч 5) · 10-6, что позволяет строить деревянные здания без температурных швов. Поперек волокон древесины этот коэффициент меньше в 7 - 10 раз.
Теплоемкость древесины значительна, коэффициент теплоемкости сухой древесины составляет С = 1,6КДЖ/кг єС.
Еще одним ценным свойством древесины является ее стойкость ко многим химическим и биологическим агрессивным среда. Она является химически более стойким материалом, чем металл и железобетон. При обычной температуре плавиковая, фосфорная и соляная (низкой концентрации) кислоты не разрушают древесину. Большинство органических кислот при обычной температуре не ослабляют древесину, поэтому она часто используется для конструкций в условиях химически агрессивных сред.
Механические свойства древесины характеризуются: прочностью - способностью сопротивляться разрушению от механических воздействий; жесткостью - способностью сопротивляться изменению размеров и формы; твердостью - способностью сопротивляться проникновению другого твердого тела; ударной вязкостью - способностью поглощать работу при ударе.
Древесина является анизотропным материалом, поэтому ее прочность зависит от направления действия усилий по отношению к волокнам. При действии усилий вдоль волокон, оболочки клеток работают в самых благоприятных условиях и древесина показывает наибольшую прочность.
Средний предел прочности древесины сосны без пороков вдоль волокон составляет:
При растяжении - 100 МПа.
При изгибе - 80 МПа.
При сжатии - 44 МПа.
При растяжении, сжатии и скалывании поперек волокон эта величина не превосходит 6,5 МПа. Наличие пороков значительно (~ на30%) снижает прочность древесины при сжатии и изгибе, а особенно (~ на 70%) при растяжении. Основными недопустимыми пороками древесины являются: гниль, червоточины и трещины в зонах скалывания в соединениях.
Наиболее распространенными и неизбежными пороками древесины являются сучки - заросшие остатки бывших ветвей дерева. Сучки являются допустимыми с ограничениями пороками.
Длительность действия нагрузки существенно влияет на прочность древесины. При неограниченно длительном нагружении ее прочность характеризуется пределом длительного сопротивления, который составляет только 0,5 предела прочности при стандартном нагружении. Наибольшую прочность, в 1,5 раза превышающую кратковременную, древесина показывает при кратчайших ударных и взрывных нагрузках. Вибрационные нагрузки, вызывающие переменные по знаку напряжения, снижают ее прочность.
Жесткость древесины (ее степень деформативности под действием нагрузки) существенно зависит от направления действия нагрузок по отношению к волокнам, их длительности и влажности древесины. Жесткость определяется модулем упругости Е.
Для хвойных пород вдоль волокон Е = 15000 МПа.
В СНиП II-25-80 модуль упругости для любой породы древесины Ео = 10000 МПа. Е90 = 400 МПа.
При повышенной влажности, температуре, а также при совместном действии постоянных и временных нагрузок значение Е снижается коэффициентами условия работы mв, mт, mд < 1.
Влияние влажности. Изменение влажности в пределах от 0% до 30% приводит к снижению прочности древесины на 30% от максимальной. Дальнейшее изменение влажности не приводит к снижению прочности древесины.
Поперечное изменение влажности (усушка и разбухание) приводят к короблению древесины. Наибольшая усушка происходит поперек волокон, перпендикулярно годичным слоям. Деформации усушки развиваются неравномерно от поверхности к центру. При усушке появляется не только коробление, но и усушечные трещины.
Для сравнивания показателей прочности и жесткости древесины установлено значение стандартной влажности 12%
В12=ВW,
где б - поправочный коэффициент, при сжатии и изгибе б = 0,04.
Влияние температуры. При повышении температуры предел прочности и модуль упругости снижаются, а хрупкость древесины повышается. Предел прочности древесины Gt при температуре t в пределах от 10 до 30 о С можно определять исходя из ее начальной прочности - G20 при температуре 20 о С с учетом поправочного коэффициента в = 3,5 МПа.
Gt = G20 - в(t-20).
Древесина для несущих элементов деревянных конструкций должна удовлетворять требованиям I, II и III сортов.
Древесина I сорта используется в наиболее ответственных напряженных растянутых элементах. Это отдельные растянутые стержни и доски растянутых зон клееных балок высотой сечения более 50 см
Косослой? 7%.
Суммарный диаметр сучков на длине 20 см d ? 1/4b.
Древесина II сорта используется в сжатых и изгибаемых элементах. Это отдельные сжатые стержни, доски крайних зон клееных балок высотой менее 50 см.; доски крайней сжатой зоны и растянутой зоны, расположенной выше досок 1-го сорта в клееных балках высотой более 50 см., доски крайних зон рабочих клееных сжатых, изгибаемых и сжато-изогнутых стержней.
Косослой?10%.
Суммарный диаметр сучков на длине 20 см d ? 1/3b.
Древесина III сорта используется в менее напряженных средних клееных сжатых, изгибаемых и сжато-изгибаемых элементов, а также в мало ответственных элементах настилов и обрешеток.
Косослой?12%.
Суммарный диаметр сучков на длине 20 см d ? 1/2b.
Строительная фанера - это листовой древесный материал заводского изготовления. Она состоит, как правило, из нечетного количества тонких слоев - шпонов. Волокна соседних шпонов располагаются во взаимно перпендикулярных направлениях.
СНиП II-25-80 по проектированию деревянных конструкций рекомендует следующие виды водостойкой фанеры в качестве строительной:
1. Фанера марки ФСФ, склеенная фенолоформальдегидными клеями. Эта фанера выпускается:
Из древесины березы (5-ти и 7-ми слойная, толщиной 5 - 8 мм и более).
Из древесины личтвенницы (7-слойная, толщиной 8 мм и более).
Листы клееной фанеры толщиной более 15 мм называют фанерными плитами. Прочность клееной фанеры на срез в плоскости перпендикулярной листу примерно в 3 раза превышает прочность древесины при скалывании вдоль волокон, что является ее важным преимуществом.
Модуль упругости березовой фанеры вдоль волокон составляет 90%, а поперек - 60% от модуля упругости древесины вдоль волокон. Модули упругости фанеры из лиственницы составляют соответственно 70% и 50% от Ео древеспины.
Банелизированная фанера (ФБС) отличается от фанеры марки ФСФ тем, что ее наружные слои пропитывают водостойкими спирторастворимыми смолами. Она имеет толщину 7-18 м. Ее прочность вдоль волокон в 2,5 раза, а поперек в 2 раза превышает прочность хвойной древесины вдоль волокон. Применяется в особо неблагоприятных влажностных условиях.
Гниение - это разрушение древесины простейшими растительными организмами - дереворазрушающими грибками. Некоторые грибы поражают еще растущие и высыхающие деревья в лесу. Складские грибы разрушают лесоматериал во время хранения их на складах. Домовые грибы - (мерилиус, пория и др.) разрушают древесину строительных конструкций в процессе эксплуатации. древесина строительный фанера гниение
Грибы развиваются из клеток - спор, которые легко переносятся движением воздуха. Приростая, споры образуют плодовое тело и грибницу гриба - источник новых спор.
Защита от гниения:
1. Стерилизация древесины в процессе высокотемпературной сушки. Прогрев древесины при t > 80 о С, что приводит к гибели спор грибов, грибниц и плодовых тел гриба.
2. Конструктивная защита предполагает режим эксплуатации, когда влажность древесины W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).
2.1. Защита древесины от атмосферной влаги - гидроизоляция покрытий, необходимый уклон кровли.
2.2. Защита от конденсационной влаги - пароизоляция, проветривание конструкций (осушающие продухи).
2.3. Защита от увлажнения капиллярной влагой (от земли) - устройство гидроизоляции. Деревянные конструкции должны опираться на фундамент (с битумной или рубероидной изоляцией) выше уровня грунта или пола минимум на 15 см.
3. Химическая защита от гниения необходима, когда увлажнение древесины неизбежно. Химическая защита заключается в пропитке ядовитыми для грибов веществами - антисептиками.
Водорастворимые антисептики (фтористый, кремнефтористый натрий) - это вещества не имеющие ни цвета ни запаха, безвредные для людей. Используются в закрытых помещениях.
Маслянистые антисептики - это минеральные масла (каменноугольное, антросценовое, сланцевое, древесный креозот и др.). Они не растворяются в воде, но вредны для человека, поэтому используются для конструкций на открытом воздухе, в земле, над водой.
Пропитка выполняется в автоклавах под высоким давлением (до 14 МПа).
Защита от жуков точильщиков - нагрев до t>80 o C или окуривание ядовитыми газами типа гексахлорана.
Характеризуется пределом огнестойкости (порядка 40 мин. для бруса 17 х 17 см, нагруженного до напряжения 10 МПа.).
1. Конструктивная. Ликвидация условий, благоприятных для возгораний.
2. Химическая (противопожарная пропитка или окраска). Пропитывают веществами, которые называются антипиренами (например, аммонийная соль, фосфорная и серная кислота). Пропитку выполняют в автоклавах одновременно с антисептированием. При нагреве антипирены расплавляются, образуя огнезащитную пленку. Защитная окраска выполняется составами на основе жидкого стекла, суперфтора и т.д.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сведения о древесине: достоинства, недостатки, качество, область применения. Физические и механические свойства древесины, методы повышения ее долговечности. Свойства модифицированной древесины; полимеры-модификаторы. Строительные изделия из древесины.
реферат , добавлен 01.05.2017
Разновидности и особенности древесных пород. Характеристика строения древесного ствола. Описание наиболее распространенных пороков древесины. Загнивание и возгорание древесины, способы защиты. Область применения полуфабрикатов и конструкций из древесины.
реферат , добавлен 07.06.2011
Характеристика здания, его шатровая функция над хоккейным кортом. Особенности расчетов панели, подбор сечений, геометрическая схема фермы. Сущность ответственности при эксплуатации деревянных конструкций, методы предотвращения гниения древесины.
дипломная работа , добавлен 09.11.2010
Достоинства и недостатки древесины в качестве строительного материала. Макроскопические признаки древесины основных хвойных пород. Технология строительства бревенчатых домов. Правила техники безопасности при работе на деревообрабатывающих станках.
аттестационная работа , добавлен 16.06.2009
Обзор истории использования деревянных конструкций в строительстве. Изучение особенностей и конструкции ребристых, кружально-сетчатых и тонкостенных куполов. Узлы и элементы деревянного купола. Современные средства защиты древесины от гниения, возгорания.
реферат , добавлен 13.01.2015
Физические и механические свойства древесины. Испытание механических свойств древесины на изгиб и на сжатие. Направление сил в деревянной конструкции, находящейся под нагрузкой. Расчет изгибаемого элемента прямоугольного сечения. Проверка на устойчивость.
контрольная работа , добавлен 10.10.2013
Механические свойства древесины: прочность, деформативность. Работа на растяжение деревянных конструкций. Значение величины дефекта, его расположения на их разрушение в виде разрыва. Растягивающие напряжения вдоль волокон. Центральное растяжение элемента.
презентация , добавлен 18.06.2015
Значение древесины в обыденной жизни и технике. Механические, физические, химические свойства древесины. Прочность, твёрдость и износостойкость. Абсолютная и относительная влажность древесины. Разбухание древесины, усушка, гигроскопичность, коробление.
презентация , добавлен 03.05.2015
Главная особенность дерева. Виды древесных пород, разновидности пихты. Строение древесного ствола. Пороки древесины: сучки, пятнистость. Загнивание и возгорание древесины, способы защиты. Особенность деревянных построек. Деревянная архитектура Томска.
контрольная работа , добавлен 19.01.2012
Сущность железобетона, его особенности как строительного материала. Физико-механические свойства материалов железобетонных конструкций и арматуры. Достоинства и недостатки железобетона. Технология изготовления сборных конструкций, области их применения.
- Вспомни, какой материал называют конструкционным.
- Из какого сырья изготавливают бумагу, картон?
- Назови конструкционные материалы, которые используют для производства автомобилей, самолетов, сооружения домов, изготовления домашней мебели. Где изготавливают указанные материалы и какое сырье для этого используют?
Развитие современной техники и технологий зависит от производства и использования разнообразных конструкционных материалов: древесины, металла, пластичных масс, стекла и т.п. Большое распространение получило использование древесины. Изделия из нее применяют практически во всех сферах нашей жизни. Из этого материала изготавливают бумагу, картон, искусственный шелк, пластмассу, мебель, элементы зданий, музыкальные инструменты и сувениры и много других нужных вещей.
Все древесные породы делят на две группы: хвойные и ли- ственные (рис. 13).
Рис. 13. Породы деревьев: а – хвойные; б – лиственные
Хвойные породы имеют листья в форме игл. К ним принадлежат: ель, сосна, кедр, лиственница, пихта и т.п. Лиственными породами являются ольха, липа, дуб, бук, граб и другие (рис. 14).
Рис. 14. Древесина различных пород деревьев: а – дуб; б – липа; в – береза; г – ольха; д – ель; е – сосна
Деревья используют для изготовления конструкционных древесных материалов. Древесные материалы легко поддаются обработке различными режущими инструментами: пилками, ножами, долотами, сверлами, напильниками и другими. Элементы конструкций из древесных материалов надежно и крепко соединяются гвоздями, шурупами, а также склеиванием. Деревья – самые высокие из всех растений, хотя есть среди них и карлики, до нескольких сантиметров высотой (рис. 15).
Рис. 15. Высокорослые (а) и карликовые (б) деревья
Рис. 16. Строение дерева
Каждое дерево состоит из трех частей: корня, ствола и кроны (рис. 16).
Корень всасывает из почвы влагу и растворенные в ней питательные вещества и проводит их к стволу.
Ствол – это основная часть дерева. Он проводит воду с растворенными в ней питательными веществами от корня к веткам и листьям.
Крона – верхняя часть дерева, состоящая из веток и листьев. Листья деревьев впитывают углекислый газ, а выделяют кислород, поэтому леса называют «легкими планеты». Они улучшают состояние окружающей среды, очищая воздух и воду, способствуют развитию растительного и животного мира – всего живого на Земле.
Охрана природы – важная обязанность каждого человека. В Украине охрана природных ресурсов стала одним из самых главных заданий, а такие редкие деревья, как лиственница польская, сосна кедровая, сосна меловая, дуб австрийский, береза днепровская и другие, занесенные в Красную книгу Украины, охраняются законом и запрещены для промышленного использования.
В нашей стране есть лесхозы – специализированные лесные хозяйства, в которых производится выращивание деревьев для промышленной переработки и производства древесных материалов. Они выращивают разные породы деревьев на огромных территориях. Через определенное время, когда дерево достигнет промышленного возраста, то есть будет иметь определенную высоту и диаметр ствола, осуществляют его заготовку. При этом лесные хозяйства заботятся и о возобновлении лесных насаждений – наместах спиленных деревьев высаживают новые молодые деревья.
В лесных хозяйствах деревья сначала спиливают (рис. 17, а). Потом очищенные от веток стволы, которые называют хлыстами, перемещают к месту отгрузки. Этот процесс называют трелевкой. Для трелевки используют специальные трелевочные трактора (рис. 17, б). Потом древесину загружают и транспортируют на специальную эстакаду, где хлысты распиливают на части – колоды. Этот процесс называют раскряжевыванием (рис. 18).
Рис. 17. Заготовка древесины: а – спиливание; б – трелевка
Рис. 18. Раскряжевывание древесины
Колоды называют деловой древесиной, а вершину хлыста (где много сучков) – дровяной (рис. 19).
Рис. 19. Деловая (а) и дровяная (б) древесина
Рис. 20. Пилорама
Для получения древесных материалов деловую древесину разрезают вдоль ствола на специальных машинах – пилорамах (рис. 20). Предприятия, производящие обработку древесины, называются деревообрабатывающими. На них перерабатывают также отходы древесины: опилки, кору, ветки, корень. Из них изготавливают различные материалы: клей, искусственный шелк, бумагу, картон, древесные плиты и т.п.
В результате распиловки деловой древесины образуются разнообразные древесные пиломатериалы (рис. 21). Из пиломатериалов изготавливают разнообразные изделия. Однако, чтобы изделие было надежным в использовании, имело привлекательный внешний вид и ряд других качественных признаков, необходимо учитывать при его изготовлении особенности строения древесины. Ее изучают по трем разрезам ствола: поперечному (торцевому), радиальному и тангенциальному (рис. 22).
Рис. 21. Виды пиломатериалов
Рис. 22. Основные разрезы ствола дерева: 1 – тангенциальный; 2 – радиальный; 3 – поперечный (торцевой)
Рис. 23. Годовые кольца на поперечном разрезе ствола
Рис. 24. Текстура некоторых пород древесины: а – дуб; б – береза; в – орех; г – граб
По поперечному разрезу ствола и количеству колец, которые видны на нем, можно определить, сколько дереву лет, как быстро оно росло, как изменялась за время его роста погода и т.п. (рис. 23). На поперечном разрезе наблюдается чередование светлых и темных колец.
Разрез древесины вдоль ствола через сердцевину называют радиальным. На нем видны продольные полосы, образовавшиеся в результате роста дерева. Разрезав ствол на некотором расстоянии от сердцевины, получают тангенциальный разрез. На нем можно увидеть характерный для каждого дерева рисунок определенного цвета, который называют текстурой (рис. 24). Она зависит от особенностей строения каждой породы древесины и направления разреза ствола.
О других свойствах древесных материалов ты узнаешь из следующих параграфов учебника.
Лабораторно-практическая работа № 3. Ознакомление с текстурой древесных материалов
Оборудование и материалы: столярный верстак, образцы разных пород древесины, лупа, набор цветных карандашей, линейка, мел.
Последовательность выполнения работы
- Рассмотри образцы различных пород древесины.
- Обозначь каждый образец мелом.
- Сравни текстуру каждого образца древесины с текстурой разных пород древесины, изображенных на рисунке 24 учебника.
- Объясни, в чем сходство и отличие образцов (размещение и ширина годовых колец, цвет древесины, запах, другие признаки).
- По вышеупомянутым свойствам и рисунку соответствующей текстуры, изображенному в учебнике, определи породу древесины.
- Заполни таблицу по следующему образцу:
Новые термины
лиственная порода, хвойная порода, корень, ствол, крона, деловая древесина, дровяная древесина, промышленный возраст, хлыст, колода, раскряжевывание, текстура.
Основные понятия
- Брус – опиленная четырехгранная колода.
- Красная книга Украины – книга, в которой записаны растения и животные, охраняемые государством и запрещенные для промышленного использования.
- Пилорама – устройство с электромотором, предназначенное для распиловки колод на пиломатериалы.
- Питательные вещества – растворенные в воде вещества, питающие растение.
- Порода дерева – совокупность определенных признаков, свойств, которыми характеризуется дерево.
- Природные ресурсы – запасы чего-либо в природе, которые можно использовать в случае необходимости.
- Свойство, признак – особенность, характерная чему-либо (например, запах, цвет, звукопроводимость и т.п.).
Закрепление материала
- Какие породы древесины относят к хвойным? К лиственным?
- Какие древесные материалы изготавливают на деревообрабатывающих предприятиях?
- Что называют текстурой древесины?
- Каково строение дерева?
- Какие виды пиломатериалов ты знаешь?
- Охарактеризуй роль леса в жизни человека.
- Как влияют зеленые насаждения на улучшение окружающей природной среды?
- Какие деревья твоего региона занесены в Красную книгу Украины?
Тестовые задания
1. К хвойным породам принадлежат
-
А береза
Б сосна
В ольха
Г дуб
Д ель
Е граб
2. К пиломатериалам принадлежат
-
А хлыст
Б брус
В колода
Г доска
Д все вышеупомянутые
Е ни один из указанных
3. Что изготавливают из колод?
-
А столы
Б пиломатериалы
В стулья
4. К лиственным породам принадлежат
-
А клен
Б ель
В осина
Г сосна
5. Как называется естественный рисунок на обработанной поверхности древесины?
-
А структура
Б продольные полосы
В текстура
Г заболонь
