При повышении влажности древесины от нулевой до точки насыщения клеточных стенок примерно до 30 % ее прочность, в том числе и длительная, уменьшается, деформативность увеличивается и модуль упругости снижается. В наименьшей степени влажность влияет на ударную прочность древесины и на прочность при растяжении вдоль волокон. В других случаях влияние влажности сравнительно велико, и при ее изменении на 1 % прочность меняется на 3-5 %. Повышение влажности древесины свыше точки насыщения волокон не приводит к дальнейшему снижению ее прочности.
Для сравнения прочности древесины надо показатели прочности приводить к одной влажности. В настоящее время принята стандартная влажность 12 %, в середине прошлого века она была равна 15 %.
Приведение прочности к стандартной влажности производят по формуле
R 12 = R W[1 + α (W - 12)],
где R 12 - предел прочности при влажности 12 %;
W - влажность в момент испытания;
R w - предел прочности при влажности в момент испытания;
α - поправочный коэффициент, приведенный в ГОСТ 16483.
По этому же стандарту при испытании древесины с влажностью более 30 % пересчет к стандартной влажности производят с учетом коэффициента 
, зависящего от породы дерева и вида напряженного состояния. Например, при сжатии вдоль волокон формула пересчета имеет вид
R 12 = R 30 / 
,
где R 30 – постоянный предел прочности при влажности выше точки насыщения волокон, равной 30 %;
= 0,450 для сосны кедровой и обыкновенной.
Для других пород этот коэффициент составляет 0,40-0,55.
Влияние температуры
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 на сжатие, поперечный изгиб, скалывание и раскалывание возрастает. В то же время замороженная древесина становится более хрупкой и сопротивление ее ударному изгибу понижается.
|
|
Модуль упругости при повышении температуры понижается, что увеличивает деформативность деревянных конструкций. Уменьшение прочности при повышенных температурах, осложненное усушкой в присучковом косослое, является основной причиной наблюдавшихся иногда разрывов деревянных элементов конструкций в жаркие летние месяцы, когда напряжение в элементах значительно ниже, чем зимой.
Из изложенного следует, что при экспериментальном определении прочности древесины следует учитывать не только ее влажность, но и температуру. Предел прочности при данной температуре к прочности при стандартной температуре +20°С можно пересчитывать по формуле
R 20 = R t + β(t - 20),
где R 20 - искомая прочность при стандартной t = +20°С;
R t - прочность при температуре t, отличающейся от стандартной;
β - поправочное число на температуру, зависящее от породы и вида напряженного состояния.
В расчетах деревянных конструкций влияние влажности и температуры на прочность древесины при эксплуатации сооружений учитывается умножением расчетных сопротивлений на коэффициенты условий работы m в и m Т, приведенные в СП 64.