4.Proprietatile tehnice ale lemnului - Didactic.ro

GRUPUL ŞCOLAR
„ NICOLAE BALCESCU” Nr. ______ din _________
OLTENITA
PROIECT
pentru
EXAMENUL DE CERTIFICARE A
COMPETENŢELOR PROFESIONALE
PENTRU OBŢINEREA CERTIFICATULUI
DE CALIFICARE PROFESIONALĂ
NIVEL III
Calificarea: TEHNICIAN DESENATOR PENTRU
CONSTRUCTII SI INSTALATII
Tema: CONSTRUCTII DIN LEMN
ÎNDRUMĂTOR: Prof. Niculescu Emilia
- 2007 _ 2008 -
Elev:
Clasa: a XII a I

1.Argument
2.Istoric
3.Structura <strong>lemnului</strong>
<strong>4.Proprietatile</strong> <strong>tehnice</strong> <strong>ale</strong> <strong>lemnului</strong>
4.1. Umiditatea <strong>lemnului</strong>
4.2. Densitatea <strong>lemnului</strong>
4.3. Anizotropia <strong>lemnului</strong>
4.4. Contragerea <strong>lemnului</strong>
4.5. Dilatarea termica
4.6. Conductivitatea termica
4.7. Conductivitatea electrica
4.8. Arderea <strong>lemnului</strong>
4.9. Rezistente mecanice
5.Produse lemnoase
5.1. Produse lemnoase brute
5.2. Produse semifabricate
5.3. Esentele mai putin utilizate
6.Elemente de constructie din lemn
6.1. Stalpi din lemn
6.2. Grinzi
6.3. Sarpanta din lemn
6.4. Invelitorile
6.5. Cadre si arce
6.6. Planseele
6.7. Scari din lemn
6.8. Pardoseli
7.Anexe
8.Bibliografie

Din antichitate,lemnul a constituit materialul de constructie
preferential deoarece confera rezistente semnificative la solicitari
mecanice,statice si dinamice,este usor de prelucrat,iar in zonele de
munte,deal,precum si in cele cu climatul ecuatorial si subecuatorial
constitue un material local de constructie.Materialul lemnos a fost si
continua sa fie utilizat la constructii cu o mare diversitate de
destinatii:locuinte,cladiri social-cultur<strong>ale</strong>,unele din ele reprezentand
adevarate opere arhitectonice.
Dezvoltarea pe baze stiintifice a stucturilor din lemn
presupune proiectarea optima a sectiunilor,cunoasterea riguroasa a
proprietatilor fizico-mecanice corelate cu cerintele structur<strong>ale</strong> precum
si de asigurare a unor masuri specifice de protectie.
Ca material de constructie lemnul prezinta o serie de avantaje
dintre care se mentioneaza:
-coeficientul de calitate ridicat (raportul dintre greutatea materialului
si rezistenta sa) comparabil cu otelul si superior
betonului,zidariei,indicandu-l din punct de vedere constructiv pentru
realizarea acoperisurilor;
-are coeficient de dilatare liniara redus,motiv pentru care constructiile
din lemn pot fi realizate fara rosturi de dilatare;
-are o conductivitate termica redusa,asigurand un confort termic
convenabil de inchidere;
-se prelucreaza usor necesitand forta de munca de calificare medie;
-elementele de constructie din lemn se pot executa si monta
independent de conditiile climatice,fara masuri suplimentare de
protectie;
-permite realizarea unor forme arhitectur<strong>ale</strong> indraznete si placute;
-la prelucrare si punere in opera consumul energetic este minim;

Structura interna si natura materialului creeaza o serie de
dezavantaje,printre care amintim:
-prezenta defectelor structur<strong>ale</strong> de tipul:noduri,crapaturi,fibre
deviate,pungi de rasina,gauri de insecte,influenteaza defavorabil
comportarea sub actiuni mecanice;
-sortimentele de material lemnos sunt limitate ca sectiuni si lungimi;
-speciile frecvent utilizate sunt putrescibile si inflamabile;
-variatiile de umiditate <strong>ale</strong> aerului conduc la variatii dimension<strong>ale</strong> <strong>ale</strong>
elementelor din lemn ca urmare a anizotropiei structur<strong>ale</strong>,chiar daca
se iau masuri constructive de tipul alcatuirii convenabile a detaliilor
constructive,impregnari cu solutii organice sau anorganice,aplicarea
de vopsitorii;
-utilizarea in constructii este limitata intrucat in unele zone de pe glob
lemnul este un material deficitar,iar folosirea pe scara larga ar
conduce la distrugerea echilibrului ecologic;
Multe constructii sunt realizate integral din lemn,la altele
lemnul fiind utilizat doar ca element component al anvelopei si al
lucrarilor de finisaj.Lemnul mai este utilizat si la realizarea unor tipuri
de cofraje necesare punerii in opera a betoanelor.
In etapa actuala,dezvoltarea constructiilor din lemn este
favorizata de posibilitatile <strong>tehnice</strong> relativ usore de prelucrare a
materialului de baza,de dezvoltare metodelor stiintifice de calcul dar
este limitata de concurenta cu noile materi<strong>ale</strong> de
constructii:otel,aluminiu,materi<strong>ale</strong> compozitie,precum si de conditiile
de pastrare <strong>ale</strong> echilibrului ecologic.

2.Istoric
Pe teritoriul tarii noastre,in perioada formarii statului
centralizat dac,caracterizata printr-un excedent demografic populatia
a utilizat materi<strong>ale</strong>le loc<strong>ale</strong> pentru realizarea de locuinte,cladiri de
cult.Dintre materi<strong>ale</strong>le frecvent utilizate mentionam lemnul sub forma
de pari si impletituri de nuiele.Forma de plan a costructiilor era
circulara,evoluand spre cea dreptunghiulara.Se pare,dupa observatiile
efectuate pe Columna lui Traian, ca unele constructii ar fi avut si etaj.
3.Structura <strong>lemnului</strong>
Materialul lemnos are o structura fibroasa ,directia fibrelor
fiind par<strong>ale</strong>la in general cu axul cilindrului lemnos.

<strong>4.Proprietatile</strong> <strong>tehnice</strong> <strong>ale</strong> <strong>lemnului</strong>
4.1. Umiditatea <strong>lemnului</strong>
Lemnul contine dupa taiere,o cantitate de apa egala cu
jumatate din masa sa.Apa se gaseste in urmatoarele stari:
-libera,partea preponderenta care circula prin tesuturile
veget<strong>ale</strong> si nu influenteaza caracteristicile <strong>lemnului</strong>;
-de higroscopicitate,fixata prin absorbtie pe peretii
tesuturilor veget<strong>ale</strong> si care influenteaza princip<strong>ale</strong>le proprietati <strong>ale</strong>
<strong>lemnului</strong>;
-legata chimic,reprezentand 1%din masa <strong>lemnului</strong>;poate fi
indepartata doar prin descompunerea termica a materialului lemnos;
Umiditatea <strong>lemnului</strong> unui arbore doborat scade in timp,prin
evaporarea apei libere si a unei parti a apei de
higrogoscopicitate,pana la echilibru cu umiditatea
atmosferica.Variatia umiditatii <strong>lemnului</strong> este de la un anotimp la
anotimp,dar si de la baza spre varful trunchiului.
4.2. Densitatea <strong>lemnului</strong>
Lemnul in stare uscata are densitatea(p)de
1500daN\m3.Densitatea aparenta,influentata de structura fiecarei
specii si de umiditate,este variabila.Densitatea,la o umiditate relativa
standard de 15%,se poate determina pe probe cubice(1=2cm)sau
prismatice(2*2*3cm).
4.3. Anizotropia <strong>lemnului</strong>
Fiind un material anizotrop,proprietatile variaza dupa trei
sensuri princip<strong>ale</strong>:
-longitudinal care corespunde cu directia fibrelor <strong>lemnului</strong>;
-radial care corespunde directiei razei medulare si este
mormal pe fibrele <strong>lemnului</strong>;
-tangential care corespunde tangentei la inelele anu<strong>ale</strong>;

4.4. Contragerea <strong>lemnului</strong>
Prin pierderea apei higroscopice si deci prin scaderea
volumului,se poate produce deformarea,strambarea pieselor din lemn
precum si aparitia crapaturilor.
4.5. Dilatarea termica
Variatia dimensionala a <strong>lemnului</strong> datorita temperaturii este
mica.Coeficientul de dilatare in sensul fibrelor este:a=(3...8)*10`6,iar
perpendicular pe directia fibrelor de (10...20) ori mai mare.
4.6. Conductivitatea termica
Datorita structurii poroase,valorile coeficientilor de
conductivitate termica sunt mici,fapt ce justifica confortul termic
asigurat de elementele de inchidere din lemn.
4.7. Conductivitatea electrica
Lemnul uscat nu conduce curentul electric.Rezistenta
electrica scade insa cu cresterea umiditatii.
4.8. Arderea <strong>lemnului</strong>
Este un proces de oxidare datorat materi<strong>ale</strong>lor organice pe
care le contine.Pericolul de incendiu scade asigurand o protectie
superficiala,chimica,prin ignifugare,precum si de prin masuri
constructive.
4.9. Rezistente mecanice
Fiind influentate de unghiul dintre directia fortei si fibrele
longitudin<strong>ale</strong>,umiditate si prezenta defectelor,rezistentele mecanice se
determina pe probe mici,cu umiditate relativa de maxim 15%.

5. Produse lemnoase
5.1. Prodsele lemnoase brute sunt produsele obtinute din
cilindrul lemnos dupa retezare si curatare de scoarta.Exemple: -
lemnul rotund de foioase;
-bile,manele si prajini ;
-lemn rotund pentru piloti;
5.2. Produsele semifabricate din lemn se obtin din lemnul
rotund prin cioplire sau taiere rezultand:
-cioplitura(elemente pentru sarpante-grinzi,
pane,capriori,traverse,bulumaci).
-cheresteaua-scanduri,dulapi,sipci,grinzi si rigle;
Produsele semifabricate utilizeaza rational sectiunea
lemnoasa in functie de destinatie,solicitari.Princip<strong>ale</strong>le sortimente de
material lemnos folosite in constuctii sunt:lemn sub forma
bruta,semibruta,prelucrata,sau, ca produs derivat din lemn.Materi<strong>ale</strong>le

lemnoase brute se folosesc sub forma de lemn rotund.Se obtin prin
curatirea de craci si coaja a bustenilor.In functie de dimensiuni,lemnul
poate fi sub forma de bile,manele,prajini.
Materi<strong>ale</strong>le lemnoase semiprelucrate sau ecariste sunt
produse care pot avea una sau mai multe fete plane.Sunt utilizate sub
forma de:
-cioplituri,obtinute din lemn rotund cu diametru 15..18cm;
-lemn semirotund intrebuintat la fixarea unor piese din lemn;
Materi<strong>ale</strong>le lemnoase prelucrate sau ecariste au muchii
vii,marginite de fete plane;se pot prezenta sub forma de:
-scanduri si dulapi;
-sipci si rigle;
-grinzi.
Materi<strong>ale</strong>le lemnoase finite sunt produse utilizate fara
prelucrari ulterioare.Cele mai utilizate sunt:
-sita si sindrila,utilizate ca invelituri;
-scanduri faltuite,utilizate ca tavane,placari de pereti;

-dusumele imbinate in sistem lamba si uluc,din lemn de rasinoase;
- dusumele –

-parchete,executate din lemn de stejar sau fag,utilizate pentru
pardoseala;
- parchete –
Produsele derivate din lemn sunt rezultatul valorificarii
aproape integr<strong>ale</strong> a masei lemnoase.Dintre derivatele frecvent utilizate
in constructii cel mai frecvente intalnite sunt:
-placajul este alcatuit din trei sau mai multe foi de furnir dispuse cu
fibrele straturilor succesive perpendiculare
-
-
- placajul –
-

-panelul este realizat in ystem sandvis fiind utilizat pentru foi de
usi,finisaje uscat.
- alcatuirea panelului 1.furnir 2.miez –
-PAL-ul este obtinut prin aglomerarea aschiilor de lemn
neindustrializabil sau din deseuri lemnoase,sub presiune si la
temperatura inalta,utilizand ca liant ureea formaldehidica si clei.Se
utilizeaza pentru realizarea peretilor despartitori,foilor de
usa,finisajelor uscate,stratului suport pentru pardoseli.
-PFL-ul se obtine prin incleierea la presiune si temperatura ridicata a
fibrelor de lemn obtinute prin defibrare mecanica sau chimica,formand
placi.Se obtin diferite tipuri de placi:foarte
poroase,dure,semidure,finisate prin aplicare de tratamente chimice
superfici<strong>ale</strong> ca lacuri si vopsele ce pot fi aplicate si ulterior.Au aceeasi
utilizare ca si placile din PAL.Elementele portante <strong>ale</strong> constructiilor
din lemn se executa in special din esente de rasinoase(brad,molid).La
<strong>ale</strong>gerea materialului lemnos se au in vedere disponibilitatile
loc<strong>ale</strong>,cerintele de durabilitate cerute lucrarii.
sunt:
5.3. Esentele mai putin utilizate in constructiile curente
-plopul negru si alb,salcia,teiul,dudul care sunt esente
usoare,ingloband un volum mare de pori si indicate pentru lucrari de
sculptura;
-chiparosul si pinul,continand un suc special care permite autoimprecnarea
cu o substanta insecticida:in arhitectura veche a fost
utilizat la constructia sanctuarelor,platfoanelor si
chesoanelor,statuilor

- Elemente de constructie din lemn
Prin asamblarea dupa anumite reguli a diferitelor
produselor din lemn cu ajutorul mijloacelor de imbinare se obtin
elemente de constructie care se deosebesc intre ele prin
forma,dimensiuni,functiuni.
Prin asamblarea unor elemente simple se pot obtine:bare
compuse,grinzi cu inima plina,grinzi cu zabrele,arce,cadre care
formeaza singure sau intr-un ansamblu,elemente de constructii sau
structuri de rezistenta pentru constructii.
6.1. Stalpi din lemn se folosesc mai rar.Se adopta la
constructii provizorii (magazii,depozite),la constructii agricole si
constructii de cabane,locuinte montane.Stalpii din lemn pot fi alcatuiti
dintr-o singura piesa sau mai multe piese solidarizate intre ele.Stalpii
din lemn reazama direct pe fundatii din beton fiind ancorati cu eclise
sau buloane.
- stalp cvadruplu –

6.2. Grinzi
Grinzile cu sectiune simpla se utilizeaza ca grinzi
princip<strong>ale</strong> sau secundare <strong>ale</strong> planseelor din lemn,elemente de
acoperis(capriori,pane),sau ca grinzi de poduri.
Grinzile cu articulatii se utilizeaza la elementele
acoperisurilor fiind ration<strong>ale</strong> pentru incarcari uniform distribuite pe
toate deschiderile.
Grinzile continue se folosesc ca pane de acoperis avand
lungime mai mare de 6 m.In acest caz,grinzile cu sectiune simpla sunt
nesatisfacatoare din punct de vedere al rezistentei si deformatiilor.
Grinzi cu subursi,contrafise si subgrinzi
Pentru a utiliza grinzi cu sectiunea simpla la preluarea
unor incarcari mari se poate reduce deschiderea prin introducerea
unor elemente speci<strong>ale</strong>:subursi,contrafise,subgrinzi.
Grinzile compuse pline sunt utilizate pentru preluarea
incarcarilor mari,la deschideri mari, unde grinzile cu sectiunea simpla
nu mai este satisfacatoare.
Grinzile cu zabrele (ferme),se utilizeaza ca elemente
structur<strong>ale</strong> de acoperis (ferme de acoperis),pentru deschideri
cuprinse intre 10..40m.Pot avea forma:triunghiulara,dreptunghiulara,
poligonala,sau cu talpa superioara curba.Grinzile cu zabrele primesc

incarcari concentrate de obicei in noduri.
- grinzi cu zabrele –
6.3. Sarpanta din lemn se executa in patru variante
importante:cu grinzi cu inima plina,pe scaune,cu ferma macaz si cu
grinzi cu zabrele.Elementele structur<strong>ale</strong>
sunt:capriorii,panele,popii,clestii contravantuiri.

6.4. Invelitorile din lemn folosesc sita si sindrila fiind
specifice zonelor montane.In scopul cresterii durabilitatii,invelitorile
din lemn se vopsesc.Ansamblul invelitoare inclusiv sarpanta din
lemn,se trateaza ignifug intrucat sunt usor inflamabile.Invelitorile din
sita si sindrila se executa fara astereala prin baterea in cuie a
lamelelor direct pe sipcile orizont<strong>ale</strong> incepand de la streasina si
terminand spre coama.La coama,ultimul rand se petrece peste
cealalta parte a acoperisului in directia vanturilor dominante.
-invelitori din sita si sindrila –
6.5. Cadre si arce
Cadrele sunt sisteme constructive alcatuite din stalpi si
rigle sau ferme care formeaza o structura unitara.Cadrele se pot
realiza cu inima plina in sistemul cadrelor cu doua,trei articulatii
sau,in sistem cadru cu zabrele.
Arcele sunt sisteme constructive care reazama pe
fundatii,ziduri,stalpi carora le transmit reactiuni vertic<strong>ale</strong> si
impingeri.Prezinta avantajele unor consumuri mici de materi<strong>ale</strong> si dau
posibilitatea realizarii unor deschideri mari.

- arce
- cadre –

6.6. Planseele din lemn se utilizeaza numai la constructii
provizorii sau rur<strong>ale</strong>,cu grad mic de ocupare.Avantajele acestor
plansee sunt date de buna izolare termica si fonica asigurata precum
si de rapiditatea si usurinta montajului.
-planseu 1.grinda 2.pardoseala 3.tavan 4.umplutura izolatoare din
material granular,uscat –
6.7. Scari din lemn

6.8. Pardoseli
Datorita confortului termic si acustic sporit pardoselile din
lemn se utilizeaza cu precadere la constructii de locuit.
- pardosela din dusumele –
- pardoseala din panouri de parchet lamelat –

7.ANEXE

Pereti lemn OSB.

Dusumea Dusumea stejar stejar
Parchet Parchet
fag
stejar si nuc

1.Constructii-elemente gener<strong>ale</strong> pentru cadastru
Autor:Gabriela Ecaterina Proca
Editura:Matrix Rom,Bucuresti 2002
2.Constructii.Subansambluri constructive
Autor:Mirel Florin Delia
Editura:Matrix Rom, Bucuresti 2004
3.Constructii.Alcatuiri constructive <strong>ale</strong> princip<strong>ale</strong>lor
subansambluri.
Autor:Mihai Manole
Editura:Matrix Rom,Bucuresti 2001
4.Cum concepem constructiile civile
Autor:Alexandru Ciornei
Editura:Junimea