Kwalifikacja: TWO.04 - Organizacja robót związanych z regulacją cieków naturalnych oraz budową urządzeń wodnych

Question

Kwalifikacja: TWO.04 - Organizacja robót związanych z regulacją cieków naturalnych oraz budową urządzeń wodnych

Kategorie: Materiały budowlane

Korzystając z tabeli, określ gatunek drewna, który przy obciążeniu siłą działającą w poprzek włókien wykazuje największą wytrzymałość na ściskanie.

Gatunek drewna Wytrzymałość na ściskanie [MPa] Wytrzymałość na rozciąganie [MPa]
wzdłuż włókien w poprzek włókien wzdłuż włókien w poprzek włókien
buk 53 9 135 7
dąb 47 11 90 4
klon 53 10 100 3,5
świerk 43 6 90 2,7

Prawidłowo – w tym zadaniu kluczowe jest dokładne odczytanie danych z tabeli. Interesuje nas wyłącznie wytrzymałość na ściskanie w poprzek włókien. W kolumnie „w poprzek włókien” dla ściskania mamy wartości: buk – 9 MPa, dąb – 11 MPa, klon – 10 MPa, świerk – 6 MPa. Największa wartość to 11 MPa, więc gatunkiem o najwyższej wytrzymałości na ściskanie w tym kierunku jest dąb. To, że buk czy klon mają wysoką wytrzymałość wzdłuż włókien, w tym pytaniu nie ma znaczenia – liczy się tylko konkretny parametr z tabeli. W praktyce budownictwa wodnego kierunek pracy drewna ma duże znaczenie. Elementy narażone na docisk prostopadły do włókien, np. podkładki drewniane pod śruby, oparcia belek na podporach czy elementy dociskane przez klamry, lepiej wykonywać z gatunków, które dobrze znoszą ściskanie właśnie w poprzek włókien. Dąb, ze względu na swoją gęstość, twardość i odporność na ściskanie, jest często stosowany w elementach konstrukcji narażonych na duże lokalne naciski, np. w urządzeniach wodnych jako klocki podporowe, odboje, belki progowe, listwy prowadzące. Moim zdaniem warto zapamiętać, że parametry wzdłuż i w poprzek włókien różnią się nieraz kilkukrotnie i przy doborze materiału do konstrukcji hydrotechnicznych trzeba zawsze patrzeć, jak element jest obciążony: czy głównie wzdłuż włókien (np. belka pracująca na ściskanie osiowe), czy poprzecznie (miejsca oparcia, dociski, strefy zgniatania). To jest jedna z podstawowych dobrych praktyk przy projektowaniu i utrzymaniu drewnianych elementów w budownictwie wodnym – nie tylko „jakie drewno”, ale też „jak ułożone włókna względem siły”.

W tym pytaniu łatwo się pomylić, jeśli patrzy się ogólnie na „mocne drewno”, zamiast na konkretny parametr z tabeli. Wiele osób kojarzy, że buk czy klon są bardzo wytrzymałe wzdłuż włókien i od razu zakłada, że będą też najlepsze przy każdym rodzaju obciążenia. Tymczasem tutaj liczy się wyłącznie wytrzymałość na ściskanie w poprzek włókien, czyli ta kolumna, gdzie widnieją wartości 9, 11, 10 i 6 MPa. To jest trochę inny sposób myślenia niż na co dzień – trzeba się „przestawić” na czytanie tabeli kierunek po kierunku. Buk ma rzeczywiście wysoką wytrzymałość na ściskanie wzdłuż włókien (53 MPa), ale w poprzek włókien ma tylko 9 MPa, więc jest słabszy od dębu i klonu w tym konkretnym kierunku pracy. Klon też wygląda atrakcyjnie, bo ma aż 53 MPa wzdłuż włókien i niezłe 10 MPa w poprzek, ale nadal przegrywa z dębem, który ma 11 MPa. Świerk bywa popularny w konstrukcjach ze względu na masę i dostępność, ale jego wytrzymałość na ściskanie w poprzek włókien (6 MPa) jest najniższa z podanych gatunków, więc zdecydowanie nie jest najlepszym wyborem, gdy liczy się odporność na zgniatanie prostopadłe do włókien. Typowy błąd polega na tym, że ktoś patrzy tylko na kolumnę „wzdłuż włókien” albo ogólnie wybiera drewno „twardsze” z codziennego doświadczenia, zamiast skupić się na tym, o jaki dokładnie parametr pyta zadanie. W praktyce projektowej i eksploatacyjnej w budownictwie wodnym zawsze analizuje się kierunek działania sił względem włókien. Element, który jest ściskany w poprzek włókien, zachowuje się zupełnie inaczej niż ten, który pracuje wzdłuż włókien – ma większe odkształcenia, szybciej się „ugniata” i inaczej przenosi obciążenia na resztę konstrukcji. Dlatego dobre praktyki mówią jasno: przy doborze gatunku drewna trzeba świadomie korzystać z tabel wytrzymałościowych i patrzeć dokładnie na ten kierunek pracy, który faktycznie wystąpi w konstrukcji, a nie na „największą liczbę w tabeli” czy ogólne skojarzenia z twardością drewna.

Answer 1

C. Świerk.

Gatunek drewna	Wytrzymałość na ściskanie [MPa]		Wytrzymałość na rozciąganie [MPa]
Gatunek drewna	wzdłuż włókien	w poprzek włókien	wzdłuż włókien	w poprzek włókien
buk	53	9	135	7
dąb	47	11	90	4
klon	53	10	100	3,5
świerk	43	6	90	2,7

Odpowiedzi

Informacja zwrotna