Лесоматериалы и изделия из древесины.
Сорта пиломатериалов и категории конструкций из древесины.
Размеры и кубатура лесоматериалов и пиломатериалов.
Влажность и свойства древесины.
Пересчёт лесоматериалов в условный круглый лес.
Способы повышения долговечности лесоматериалов.

ХАРАКТЕРИСТИКИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ

Качество древесины, используемой для элементов несущих деревянных конструкций, должно соответствовать требованиям СП-64.13330.2011 "Деревянные конструкции", ГОСТ-8486, ГОСТ-2695, ГОСТ-9462, ГОСТ-9463.

Для защитной обработки деревянных конструкций материалы следует выбирать в соответствии с положениями СНиП 2.03.11.

1. Лесоматериалы и изделия из древесины.

Лесные строительные материалы, применяемые в строительстве, подразделяют на круглые лесоматериалы и пиломатериалы.

Круглые лесоматериалы представляют собой очищенные от коры и сучьев отрезки древесных стволов (разных пород) и в зависимости от диаметра в верхнем торце подразделяют на брёвна, подтоварник и жерди.

Брёвна имеют диаметр в верхнем торце не менее 14 см и длину 4-6,5 м. В зависимости от наличия пороков древесины, применяемые в строительстве брёвна, по своему качеству делятся на три категории. К I и II категориям относят брёвна без пороков, гнили и червоточины, к III - брёвна со многими пороками кроме гнили.

Подтоварник представляет собой часть ствола дерева диаметром в верхнем торце 8-13 см и длиной 3-9 м.

Жерди имеют диаметр в верхнем торце 3-7 см и длину 3-9 м.

Пиломатериалы получают продольной распиловкой брёвен. По характеру обработки пиломатериалы бывают обрезные и необрезные. По форме поперечного сечения пиломатериалы разделяют (рис.1) на лежни, пластины, брусья обзольные, брусья чистообрезные, горбыль, доски с обзолом, доски чистообрезные.

В зависимости отношения ширины к толщине пиломатериалы разделяют на доски, бруски и брусья.

Доски изготавливают толщиной от 13 мм до 100 мм и шириной от 80 мм до 250 мм, но всегда отношение ширины к толщине доски более 2.

Бруски представляют собой пиломатериалы толщиной до 100 мм при отношении ширины к толщине менее 2. Чаще бруски имеют квадратное сечение.

Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм.

Для изготовления деревянных конструкций следует применять древесину преимущественно хвойных пород. Древесину твердых лиственных пород следует использовать для нагелей, подушек и других деталей.

2. Сорта пиломатериалов и категории конструкций из древесины.

В зависимости от качества древесины и наличия пороков пиломатериалы разделяют на пять сортов:

Таблица 1:Сорт пиломатериалов и категории конструкций.

Сорт пило- материалов	Наименование конструкций и деталей	Категории конструкций
1	2	3
1-ый сорт	Для изготовления элементов несущих конструкций I-ой категории - деталей окон и дверей, строганных деталей 1-го сорта.	К I-ой категории относятся конструкции, изготовленные из естественной древесины: - растянутые элементы конструкций (в т.ч. растянутые элементы составных балок), в которых использовано более 70% расчётного сопротивления древесины.
2-ой сорт	Для изготовления элементов несущих конструкций II-ой категории - деталей окон и дверей и строганных изделий 2-го сорта.	Ко II-ой категории относятся конструкции, изготовленные из естественной древесины: - растянутые элементы конструкций, в которых использовано не более 70% расчётного сопротивления древесины; - сжатые и изгибаемые элементы конструкций, за исключением пролётных строений железнодорожных мостов.
3-ий сорт	Для изготовления элементов несущих конструкций III-ей категории - деталей окон и дверей и строганных изделий 3-го сорта.	К III-ей категории относятся конструкции, изготовленные из естественной древесины: - настилы, обрешётки под кровлю и неответственные элементы, повреждение которых не нарушает целости несущих конструкций.
4-ый сорт	Для использования на малоответственные детали в строительстве и для раскроя на мелкие заготовки и тару.
5-ый сорт	Для получения из этих пиломатериалов непосредственно на месте изготовления мелких заготовок и деталей различных изделий.

Учитывая высокие физико-механические свойства и сравнительно небольшую объёмную массу, для строительных целей чаще применяют древесину хвойных пород: сосны, ели, лиственницы, кедра и реже древесину твёрдых лиственных пород: дуба, бука, граба, клёна, ясеня, берёзы.

Для временных сооружений и вспомогательных конструкций (опалубка, навесы, обрешетка) используют древесину мягких лиственных пород: осины, ольхи, тополя, липы.

Таблица 2. Область применения древесины различных пород.

п/п	Назначение	Порода древесины	Сорт	Толщина	Длина
1	2	3	4	5	6
1	Для строительства	Все породы, кроме дуба, бука, ясеня и клёна	1…4	3см и более	не менее 3м с градацией через 0,1 м
2	Для шпал железных дорог:	х	х	х	х
	- широкой колеи	Берёза	3…4	26см и более	2,76м; 5,5м
	- узкой колеи	Берёза	3…4	20см и более	1,3м; 1,5м; 1,8м
3	Для вспомогательных и временных построек различного назначения:	х	х	х	х
	- подтоварник	Все породы	2…3	8см…11см	не менее 3м 4м…6,5м
	- строительные брёвна	Все породы	2…3	11см…24см	не менее 3м 4м…6,5м

В зависимости от содержания влаги различают следующие виды древесины:

воздушно-сухие лесоматериалы - с влажностью 10…18%,
полусухие лесоматериалы - с влажностью 20…25%,
сырые лесоматериалы - с влажностью свыше 25%.

Характеристики лесоматериалов и изделий из них приведены в таблице 3.

Таблица 3. Плотность древесины.

п/п	Порода древесины	Плотность, кг/м³		п/п	Порода древесины	Плотность, кг/м³
п/п	Порода древесины	свеже- срубленной	воздушно- сухой	п/п	Порода древесины	свеже- срубленной	воздушно- сухой
1	2	3	4	1	2	3	4
1	Берёза	880	650	7	Липа	790	450
2	Бук	970	710	8	Лиственница	830	590
3	Дуб	1025	750	9	Ольха	830	540
4	Ель	790	450	10	Осина	700	510
5	Кедр сибирский	880	440	11	Пихта	830	470
6	Клён	860	690	12	Сосна	800	520

3. Размеры и кубатура лесоматериалов.

Лесоматериалы подразделяют на круглые и пиленые. Лесоматериалы круглых лиственных (ГОСТ-9462) и хвойных (ГОСТ-9463) пород подразделяются:

по толщине на мелкие лесоматериалы - от 8 см до 13 см с градацией в 1 см,
по толщине на средние лесоматериалы - от 14 см до 24 см;
по толщине на крупные лесоматериалы - от 26 см и более с градацией через 2см.

Лесоматериалы также подразделяют по сортам:

по толщине для крупных лесоматериалов - 1-й сорт;
по толщине для крупных и средних лесоматериалов - 2-й, 3-й, и 4-й;
по толщине для мелких лесоматериалов - бессортные.

Круглый лес ( по табл.4-5) в зависимости от толщины в верхнем отрубе подразделяется на мелкий (8…13 см), средний (14…24 см) и крупный (26 см и более).

Таблица 4. Объём бревна по диаметру в верхнем отрубе (м³).

п/п	Диаметр в верхнем отрубе	Длина бревна
п/п	Диаметр в верхнем отрубе	4 м	4,5 м	5 м	5,5 м	6 м	6,5 м	7 м	7,5 м	8 м	8,5 м	9 м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	12 см	0,053	0,063	0,073	0,083	0,093	0,103	0,114	0,125	0,138	0,15	0,166
2	13 см	0,062	0,074	0,085	0,097	0,108	0,12	0,132	0,144	0,158	0,173	0,190
3	14 см	0,073	0,084	0,097	0,110	0,123	0,135	0,150	0,164	0,179	0,195	0,212
4	15 см	0,084	0,097	0,110	0,125	0,140	0,154	0,169	0,185	0,20	0,22	0,24
5	16 см	0,095	0,110	0,124	0,140	0,155	0,172	0,189	0,20	0,22	0,24	0,26
6	18 см	0,120	0,138	0,156	0,175	0,194	0,21	0,23	0,25	0,28	0,30	0,32
7	20 см	0,147	0,170	0,190	0,21	0,23	0,26	0,28	0,3	0,33	0,36	0,39
8	22 см	0,178	0,20	0,23	0,25	0,28	0,31	0,34	0,37	0,4	0,43	0,46
9	24 см	0,21	0,24	0,27	0,3	0,33	0,36	0,40	0,43	0,47	0,50	0,55
10	26 см	0,25	0,28	0,32	0,35	0,39	0,43	0,46	0,50	0,54	0,58	0,63
11	28 см	0,29	0,33	0,37	0,41	0,45	0,49	0,53	0,58	0,63	0,67	0,72
12	30 см	0,33	0,38	0,42	0,47	0,52	0,56	0,61	0,66	0,72	0,78	0,83
13	32 см	0,38	0,43	0,48	0,53	0,59	0,64	0,7	0,76	0,82	0,88	0,94
14	34 см	0,43	0,49	0,54	0,60	0,66	0,72	0,78	0,85	0,92	0,98	1,06
15	36 см	0,48	0,54	0,60	0,67	0,74	0,80	0,88	0,95	1,02	1,1	1,18
16	38 см	0,53	0,60	0,67	0,74	0,82	0,90	0,98	1,05	1,13	1,22	1,30

Таблица 5. Объём 100 шт. подтоварника или жердей (м³).

п/п	Диаметр в верхнем отрубе	Длина жердей
п/п	Диаметр в верхнем отрубе	3 м	3,5 м	4 м	4,5 м	5 м	5,5 м	6 м	6,5 м	7 м	7,5 м	8 м	8,5 м	9 м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
1	3 см	0,45	0,57	0,07	0,78	0,92	1	1,2	1,3	1,5	1,7	1,8	1,9	2,1
2	4 см	0,65	0,79	0,93	1,1	1,3	1,4	1,6	1,8	2	2,3	2,6	2,8	3,1
3	5 см	0,88	1,1	1,3	1,5	1,8	2	2,3	2,5	2,9	3,2	3,6	3,9	4,3
4	6 см	1,2	1,4	1,7	1,9	2,2	2,5	2,8	3,1	3,7	4,2	4,7	5,1	5,6
5	7 см	1,5	1,8	2,1	2,5	2,8	3,2	3,6	4	4,5	5,1	5,8	6,4	7
6	8 см	1,7	2,1	2,6	3,1	3,5	4	4,5	5,1	5,7	6,4	7,1	7,8	8,4
7	9 см	2,1	2,6	3,2	3,7	4,3	4,9	5,5	6,1	6,9	7,6	8,4	9,2	10
8	10 см	2,6	3,1	3,7	4,4	5,1	5,8	6,5	7,5	8,2	9	10	11	12,2
9	11 см	3,2	3,7	4,5	5,3	6,2	7	8	9	9,8	10,8	12	13	14

4. Размеры и кубатура пиломатериалов.

Пиленые материалы хвойных пород (ГОСТ-8486) и лиственных (ГОСТ-2695) пород подразделяются по размерам ( по табл. 6-9) поперечного сечения на:

доски - ширина вдвое больше толщины;
бруски - ширина не более двойной толщины пиленого материала;
брусья - толщина и ширина больше 100 мм.

Таблица 6. Размеры пиломатериалов хвойных пород.

п/п	Пиломатериалы	Толщина (мм)	Ширина (мм)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	Доски	13	80	90	100	110	130	150	х	х	х	х
2		16	80	90	100	110	130	150	180	х	х	х
3		19	80	90	100	110	130	150	180	200	х	х
4		22	80	90	100	110	130	150	180	200	х	х
5		25	80	90	100	110	130	150	180	200	220	250
6		32	х	х	100	110	130	150	180	200	220	250
7		40	х	х	100	110	130	150	180	200	220	250
8		45	х	х	100	х	130	150	х	х	х	х
9	Бруски	50	х	х	100	х	130	150	180	200	220	250
10		60	х	х	100	х	130	150	180	200	220	250
11		70	80	х	100	х	х	150	х	200	х	х
12		75	х	х	100	х	130	150	180	200	220	250
13		100	х	х	100	х	130	150	180	200	220	250
14	Брусья	130	х	х	х	х	130	150	180	х	х	х
15		150	х	х	х	х	х	150	180	200	х	х
16		180	х	х	х	х	х	х	180	х	220	х
17		200	х	х	х	х	х	х	х	200	х	250
18		220	х	х	х	х	х	х	х	х	220	250
19		250	х	х	х	х	х	х	х	х	х	250

Доски и брусья хвойных пород выпускаются пяти сортов, брусья и пиломатериалы лиственных пород - четырех сортов (табл.6).

Пиломатериалы лиственных пород изготавливают толщиной 13, 16, 19, 22, 25, 28, 32, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 90, и 100 мм и шириной от 60 до 200 мм.

Отклонения от установленных размеров пиломатериалов допускаются (табл.6-9) в пределах:

по длине: +50 мм и -25 мм;
по толщине при размерах до 35 мм включительно - ±1 мм;
по толщине, а для обрезных и по ширине при размерах от 40 мм до 100 мм - ±2 мм;
по толщине, а для обрезных и по ширине при размерах более 100 мм - ±3 мм.

Таблица 7. Объём 100 м³ пиломатериалов при влажности 15%.

п/п	Ширина, мм	Толщина, мм
п/п	Ширина, мм	13	16	19	22	25	32	40	60	70	100	130
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	80	0,101	0,128	0,152	0,176	0,200	0,256	0,32	0,48	0,55	0,80	1,04
2	90	0,117	0,144	0,171	0,198	0,225	0,288	0,36	0,54	0,63	0,90	1,17
3	100	0,13	0,16	0,199	0,22	0,25	0,32	0,40	0,60	0,70	1,00	1,30
4	110	0,143	0,176	0,209	0,242	0,275	0,352	0,44	0,66	0,77	1,10	1,43
5	130	0,169	0,208	0,247	0,286	0,325	0,416	0,52	0,78	0,91	1,30	1,69
6	150	0,195	0,240	0,285	0,330	0,375	0,480	0,60	0,90	1,05	1,50	1,95
7	180	0,234	0,288	0,342	0,396	0,450	0,576	0,72	1,08	1,26	1,80	2,34
8	200	0,26	0,32	0,38	0,44	0,50	0,64	0,80	1,20	1,40	2,00	2,60
9	220	0,286	0,352	0,418	0,484	0,55	0,701	0,88	1,32	1,54	2,20	2,86
10	250	0,325	0,400	0,475	0,550	0,625	0,800	1,00	1,50	1,75	2,50	3,25

Таблица 8. Объём 10-м досок из хвойных пород (м³).

п/п	Ширина, мм	Толщина, мм
п/п	Ширина, мм	13	16	19	22	25	32	40
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	80	0,0104	0,0128	0,0152	0,0176	0,02	0,0256	0,032
2	90	0,0117	0,0144	0,0171	0,0198	0,0225	0,0288	0,036
3	100	0,013	0,016	0,019	0,022	0,025	0,032	0,04
4	110	0,0143	0,0176	0,0209	0,0242	0,0275	0,0352	0,044
5	130	0,0169	0,0208	0,0247	0,0286	0,0325	0,0416	0,052
6	150	0,0195	0,024	0,0285	0,033	0,0375	0,048	0,06
7	180	0,0234	0,0288	0,0342	0,0396	0,045	0,0576	0,072
8	200	0,026	0,032	0,038	0,044	0,05	0,064	0,08
9	220	х	х	х	х	0,055	0,0704	0,088
10	250	х	х	х	х	0,0625	0,08	0,1

Таблица 9. Объём 10-м брусьев (м³).

п/п	Ширина, мм	Толщина, мм
п/п	Ширина, мм	130	150	180	200	220	250
1	2	3	4	5	6	7	8
1	130	0,169	0,195	0,234	х	х	х
2	150	х	0,225	0,27	0,3	х	х
3	180	х	х	0,324	х	0,396	х
4	200	х	х	х	0,4	х	0,50
5	220	х	х	х	х	0,484	0,55
6	250	х	х	х	х	х	0,625

Коэффициент пересчёта лесоматериалов в условный круглый лес показан в таблице 10.

Таблица 10. Коэффициент пересчёта лесоматериалов
в условный круглый лес.

п/п	Лесоматериалы	Ед. изм.	Коэффициент пересчёта
1	2	3	4
1	Круглый лес	м³	1,0
2	Пиломатериалы	"	1,5
3	Фанера клееная	"	5,0
4	Древесностружечные плиты	"	3,0
5	Древесноволокнистые плиты	м²	0,02
6	Паркет щитовой	"	0,053

5. Влажность и свойства древесины.

Ниже приведены данные о допустимой влажности древесины и деревянных изделий.

Таблица 11. Допустимая влажность древесины
и деревянных изделий.

п/п	Древесина и деревянные изделия	Ед. изм.	Допустимая влажность
1	2	3	4
1	Пиломатериалы лиственных пород	%%	25±3
2	Пиломатериалы хвойных пород	"	22±3
3	Пиленые заготовки	"	18…22
4	Балки и черепные бруски	"	23
5	Древесина в коробках окон и балконных дверях	"	18
6	Древесина в оконных переплётах	"	12
7	Коробки внутренних дверей и фрамуг	"	12
8	Щитовые двери и реечные щиты	"	10
9	Погонажные изделия	"	15
10	Детали для чистых полов	"	12
11	Плиты столярные (древесноволокнистые)	"	6…10
12	Плиты древесностружечные	"	10

При использовании различных пород древесины для строительных конструкций учитываются её физико-механические свойства, средние значения которых приведены в таблице 12.

Таблица12. Средние значения основных свойств хвойных и лиственных пород
(при 15%-ной влажности).

п/п	Порода	Объёмная масса, г/см³	Предел прочности, МПа
п/п	Порода	Объёмная масса, г/см³	при сжатии вдоль волокон	при изгибе	при растяжении
1	2	3	4	5	6
1	Сосна	0,53	41	79	115
2	Лиственница	0,68	51	97	129
3	Ель	0,46	42	77	122
4	Дуб	0,72	52	94	129
5	Ясень	0,71	51	115	166
6	Бук	0,65	46	94	129
7	Береза	0,64	45	100	120

6. Способы повышения долговечности лесоматериалов.

Для повышения долговечности лесоматериалов их подвергают сушке, обработке антисептиками, а для защиты от влаги и огня их поверхности покрывают специальными защитными составами.

Сушка древесины может быть естественной и искусственной. При естественной сушке пиломатериалы укладывают в штабеля с прокладками и защищают их навесами. Искусственную сушку древесины осуществляют в сушильных камерах горячим воздухом, газом, паром или током высокой частоты, а также путём погружения пиломатериалов в нагретый петролатум.

При сушке древесины улучшается её качество, уничтожаются грибковая инфекция и насекомые-вредители. Влажность высушенной древесины 6-8%.

Антисептирование - пропитка древесины растворами фтористого и кремнефтористого натрия, аммония креозотового или антраценового масла с целью защиты её от гниения.

Для защиты от повреждения древесины насекомыми используют каменноугольное масло с растворителями, хлорофос в виде дустов, суспензий, эмульсий и в газообразном состоянии.

Для защиты древесины от влаги, возгорания её поверхность покрывают масляными и синтетическими окрасочными и огнезащитными составами. Огнезащитные составы приготовляют на основе жидкого стекла. При повышенной температуре эти составы сплавляются и образуют стекловидный слой, который препятствует доступу кислорода.

Чтобы повысить огнестойкость, древесину также пропитывают химическими составами - антипиренами, например растворами фосфорнокислого аммония, буры, борной кислоты.

Круглые лесоматериалы хранят в штабелях по породам, сорту и длине.