Treball de la fusta: diferència entre les revisions

De la Viquipèdia, l'enciclopèdia lliure
Exploració interactiva de l'historial
← Edició anteriorEdició següent →
Contingut suprimit Contingut afegit
VisualWikitext
Línia 11: Línia 11:
*Tirador<ref>{{cite book|title=Aguiló: Volum 8. Lletres T a Z|url=https://books.google.com/books?id=fwsB4kcWvWQC&pg=PA76|publisher=Institut d'Estudis Catalans|pages=76–|id=GGKEY:BRJ7TQUTRGL|authormask=|trans_title=|format=|origyear=|oclc=|doi=|bibcode=|quote=|laysummary=|laydate=}}</ref>
*Tirador<ref>{{cite book|title=Aguiló: Volum 8. Lletres T a Z|url=https://books.google.com/books?id=fwsB4kcWvWQC&pg=PA76|publisher=Institut d'Estudis Catalans|pages=76–|id=GGKEY:BRJ7TQUTRGL|authormask=|trans_title=|format=|origyear=|oclc=|doi=|bibcode=|quote=|laysummary=|laydate=}}</ref>
*Raier<ref name="Pellicer2017">{{cite book|author=Jesús Sánchez Pellicer|title=Petita història dels Raiers de la Noguera Pallaresa|url=https://books.google.com/books?id=imk3DwAAQBAJ|date=4 July 2017|publisher=Editorial Mediterrània, SL|isbn=978-84-9979-078-7|authormask=|trans_title=|format=|origyear=|oclc=|doi=|bibcode=|id=|quote=|laysummary=|laydate=}}</ref>
*Raier<ref name="Pellicer2017">{{cite book|author=Jesús Sánchez Pellicer|title=Petita història dels Raiers de la Noguera Pallaresa|url=https://books.google.com/books?id=imk3DwAAQBAJ|date=4 July 2017|publisher=Editorial Mediterrània, SL|isbn=978-84-9979-078-7|authormask=|trans_title=|format=|origyear=|oclc=|doi=|bibcode=|id=|quote=|laysummary=|laydate=}}</ref>

== Propietats de la fusta ==

Tot i que la fusta no té unes propietats fixes, sí que podem establir-ne algunes de generals:
* [[Densitat]] - És la relació entre la massa i el volum dels cossos. Les fustes solen tenir una densitat inferior a l'aigua, i és per això que suren. Algunes fustes d'origen tropical de gran duresa tenen densitats superiors a la de l'aigua
* [[Duresa]] - És l'oposició que presenta un material a ser ratllat o penetrat per un altre que és més dur.
** Vegeu [[Prova de la duresa de Janka]]
* [[Conductivitat tèrmica]] i [[Conductivitat elèctrica|elèctrica]] - La fusta condueix malament la calor i l'electricitat raó per la qual resulta un excel·lent aïllant. Per això s'empra en mànecs d'eines i en el revestiment de parets i sòls.
* [[Resistència mecànica|Resistència a esforços]] - La fusta no és un material isòtrop. Aguanta molt bé els esforços que segueixen la direcció paral·lela a les fibres, però no els que es fan en sentit perpendicular a elles. De fet són ideals per aguantar esforços a flexió, semblants a les que sofreix un arbre per acció del vent.
* [[Durabilitat]] - Hi ha fustes molt duradores i resistents als paràsits i als fongs, com la noguera, i altres que no ho són tant, com el pi.
* [[Deformació per fluència lenta]]. La fusta és un material que continua deformant-se quan està sotmesa a una certa tensió.<ref name="Stalnaker2013">{{ref-llibre|autor=Judith J. Stalnaker|títol=Structural Design in Wood|url=https://books.google.cat/books?id=m-XcBwAAQBAJ&pg=PA25|data= 17 abril 2013|editorial=Springer Science & Business Media|isbn=978-1-4684-9996-4|pàgines=25–}}</ref><ref name="SchauerMazzolani2005">{{ref-llibre|autor1=Christian Schauer|autor2=ENG. Federico Mazzolani|autor3=Gerald Huber|coautors=Gianfranco de Matteis, Heiko Trumpf, Heli Koukkari, Jean-Pierre Jaspart, Luis Bragança|títol=Improvement of Buildings' Structural Quality by New Technologies: Proceedings of the Final Conference of COST Action C12, 20-22 January 2005, Innsbruck, Austria|url=https://books.google.cat/books?id=RCM7kIqYp6wC&pg=PA225|data= 20 gener 2005|editorial=CRC Press|isbn=978-0-415-36609-0|pàgines=225–}}</ref>
** Per exemple, suposem una biga que simplement reposa entre dos suports pels extrems. En principi sense càrrega, només aguantant el propi pes. Si hom aplica una certa càrrega al mig de la biga, aquesta es deformarà (proporcionalment a la càrrega aplicada) de forma instantània, provocant una certa fletxa. La deformació és sensiblement la mateixa al cap de un cert temps.
** De fet la deformació de la biga anterior va augmentant amb el temps amb una velocitat de deformació molt lenta. Al cap dels anys la deformació lenta pot estabilitzar-se i esdevenir virtualment nul·la. En casos extrems la deformació pot continuar fins que la viga s'arribi a trencar.
** En la major part de casos la fluència lenta no suposa cap problema.
***Un exemple de fluència lenta el proporcionen alguns instruments de corda. Les cordes estan en tensió i deformen la taula harmònica. Una bona pràctica és destensar les cordes quan no cal fer música amb l'instrument.
***Un cas semblant passa amb els arcs de fusta. Es guarden desencordats i s'encorden quan cal usar-los.

=== Detalls de les propietats tecnològiques ===
El dimensionat de les peces de fusta es determinava tradicionalment de forma empírica, sense cap càlcul. A mesura que la ciència dels materials (Elasticitat i resistència de materials) va progressar, les dimensions de les peces de fusta estructurals es pogueren determinar per càlcul, aprofitant les dades prèvies de fustes diverses, obtingudes en proves de laboratori.

Una de les propietats més importants és la densitat. En general, com més densa és una fusta més resistència té.
El [[mòdul d'elasticitat]] és una propietat que cal conèixer en la majoria de càlculs de resistència.

{| class="wikitable" style="text-align:center;"
|+ [[Mòdul d'elasticitat]] aproximat de diversos materials<ref name=etb20120106>{{ref-web|url=http://www.engineeringtoolbox.com/young-modulus-d_417.html |títol=Elastic Properties and Young Modulus for some Materials |consulta=6/1/2012 |editor=The Engineering ToolBox |llengua=anglès}}</ref>

|-
! Material
! [[pascal (unitat)|GPa]]
|-
|-
| style="text-align:left;"| [[Polipropilè]]
| 1,5-2<ref name=etb20120106/>
|-
|-
| style="text-align:left;"| [[Niló]]
| 2–4
|-
|-
| style="text-align:left;"| [[Tauler de fibra de densitat mitjana|Tauler DM]], derivat de la '''fusta'''<ref>[http://www.makeitfrom.com/data/?material=MDF Material Properties Data: Medium Density Fiberboard (MDF)]</ref>
| 4
|-
| style="text-align:left;"| '''Fusta''' de [[pi (arbre)|pi]] (al llarg del gra)
| 9
|-
| style="text-align:left;"| '''Fusta''' de [[roure]] (al llarg del gra)
| 11<ref name=etb20120106/>
|-

| style="text-align:left;"| [[Magnesi]] (Mg)
| 45<ref name=etb20120106/>
|-
| style="text-align:left;"| [[Alumini]]
| 69<ref name=etb20120106/>
|-
| style="text-align:left;"| [[Plàstic reforçat amb fibra de vidre]] (70/30 per pes de fibra/xarxa, unidireccional, al llarg del gra)
| 40–45
|-
| style="text-align:left;"| [[Plàstic reforçat amb fibra de carboni]] (70/30 fibra/xarxa, unidireccional, al llarg del gra)<ref>[http://www.substech.com/dokuwiki/doku.php?id=epoxy_matrix_composite_reinforced_by_70_carbon_fibers Epoxy Matrix Composite reinforced by 70% carbon fibers [SubsTech&#93;]. Substech.com (2006-11-06). Retrieved on 2011-03-30.</ref>
| 181
|-
| style="text-align:left;"| [[Ferro forjat]]
| 190–210<ref name=etb20120106/>
|-
| style="text-align:left;"| [[Acer]] (ASTM-A36)
| 200<ref name=etb20120106/>
|}

==== Rigidesa relativa a la [[flexió mecànica | flexió]] ====
[[Fitxer:Bending.svg|miniatura|Exemple de [[flexió mecànica]]: la biga de dalt es troba en estat de repòs, en la figura de sota aquest element és sotmès a una força, l'element en conseqüència es doblega en el mateix sentit de la força.]]
A partir de la densitat '''d''' i del mòdul d'elasticitat '''E''' és possible calcular la rigidesa relativa de diversos materials, que es pot escriure R = E/d³.<ref name="bateaux.)1980">{{ref-llibre|autor=Jean-Pierre Aubry (constructeur de bateaux.)|títol=Structure et construction du voilier|url=https://books.google.cat/books?id=UYhqQwAACAAJ|any=1980|editorial=Éditions maritimes et d'outre-mer Pàgina 70}}</ref>

{| class="wikitable" style="margin:auto"
! scope="col" | Material
! scope="col" | Densitat
! scope="col" | Mòdul d'elasticitat (kg/mm²)
! scope="col" | Rigidesa relativa
|-
| '''Fusta'''|| 0,55 || 950 || 5.700
|-
| PRFV || 1,5 || 950 || 280
|-
|Alumini ||2,7||7.100 ||360
|-
|Acer || 7,8 || 21.000 || 44
|}
Les xifres demostren una de les grans qualitats de la fusta com a element estructural: una rigidesa relativa molt elevada, comparada amb altres materials usats habitualment.


== Referències ==
== Referències ==

Revisió del 14:27, 9 ago 2021

Aquest article o secció s'està elaborant i està inacabat. L'usuari Pau Nemo hi està treballant i és possible que trobeu defectes de contingut o de forma. Comenteu abans els canvis majors per coordinar-los. Aquest avís és temporal: es pot treure o substituir per {{incomplet}} després d'uns dies d'inactivitat.

La fusta dels arbres ha estat aprofitada per la humanitat des de temps immemorials. El treball de la fusta considera totes les accions i transformacions realitzades per les persones des de l’arbre viu fins a les peces de fusta acabades. Peces o conjunts que són les que permeten una utilitat veritablement pràctica.

Els objectes de fusta acabats tenen una vida útil molt llarga si han estat construïts, tractats, usats i mantinguts de manera apropiada.

Oficis

Al llarg de la història hi han hagut – i encara hi han – moltes professions relacionades amb el treball de la fusta.[1] Els diversos artesans implicats podrien classificar-se com a generalistes o especialistes.[2] Sense cap pretensió de presentar una llista ni exhaustiva, ni ordenada, poden llegir-se a continuació uns quants oficis basats en treballs de la fusta.

Propietats de la fusta

Tot i que la fusta no té unes propietats fixes, sí que podem establir-ne algunes de generals:

  • Densitat - És la relació entre la massa i el volum dels cossos. Les fustes solen tenir una densitat inferior a l'aigua, i és per això que suren. Algunes fustes d'origen tropical de gran duresa tenen densitats superiors a la de l'aigua
  • Duresa - És l'oposició que presenta un material a ser ratllat o penetrat per un altre que és més dur.
  • Conductivitat tèrmica i elèctrica - La fusta condueix malament la calor i l'electricitat raó per la qual resulta un excel·lent aïllant. Per això s'empra en mànecs d'eines i en el revestiment de parets i sòls.
  • Resistència a esforços - La fusta no és un material isòtrop. Aguanta molt bé els esforços que segueixen la direcció paral·lela a les fibres, però no els que es fan en sentit perpendicular a elles. De fet són ideals per aguantar esforços a flexió, semblants a les que sofreix un arbre per acció del vent.
  • Durabilitat - Hi ha fustes molt duradores i resistents als paràsits i als fongs, com la noguera, i altres que no ho són tant, com el pi.
  • Deformació per fluència lenta. La fusta és un material que continua deformant-se quan està sotmesa a una certa tensió.[7][8]
    • Per exemple, suposem una biga que simplement reposa entre dos suports pels extrems. En principi sense càrrega, només aguantant el propi pes. Si hom aplica una certa càrrega al mig de la biga, aquesta es deformarà (proporcionalment a la càrrega aplicada) de forma instantània, provocant una certa fletxa. La deformació és sensiblement la mateixa al cap de un cert temps.
    • De fet la deformació de la biga anterior va augmentant amb el temps amb una velocitat de deformació molt lenta. Al cap dels anys la deformació lenta pot estabilitzar-se i esdevenir virtualment nul·la. En casos extrems la deformació pot continuar fins que la viga s'arribi a trencar.
    • En la major part de casos la fluència lenta no suposa cap problema.
      • Un exemple de fluència lenta el proporcionen alguns instruments de corda. Les cordes estan en tensió i deformen la taula harmònica. Una bona pràctica és destensar les cordes quan no cal fer música amb l'instrument.
      • Un cas semblant passa amb els arcs de fusta. Es guarden desencordats i s'encorden quan cal usar-los.

Detalls de les propietats tecnològiques

El dimensionat de les peces de fusta es determinava tradicionalment de forma empírica, sense cap càlcul. A mesura que la ciència dels materials (Elasticitat i resistència de materials) va progressar, les dimensions de les peces de fusta estructurals es pogueren determinar per càlcul, aprofitant les dades prèvies de fustes diverses, obtingudes en proves de laboratori.

Una de les propietats més importants és la densitat. En general, com més densa és una fusta més resistència té. El mòdul d'elasticitat és una propietat que cal conèixer en la majoria de càlculs de resistència.

Mòdul d'elasticitat aproximat de diversos materials[9]
Material GPa
Polipropilè 1,5-2[9]
Niló 2–4
Tauler DM, derivat de la fusta[10] 4
Fusta de pi (al llarg del gra) 9
Fusta de roure (al llarg del gra) 11[9]
Magnesi (Mg) 45[9]
Alumini 69[9]
Plàstic reforçat amb fibra de vidre (70/30 per pes de fibra/xarxa, unidireccional, al llarg del gra) 40–45
Plàstic reforçat amb fibra de carboni (70/30 fibra/xarxa, unidireccional, al llarg del gra)[11] 181
Ferro forjat 190–210[9]
Acer (ASTM-A36) 200[9]

Rigidesa relativa a la flexió

Exemple de flexió mecànica: la biga de dalt es troba en estat de repòs, en la figura de sota aquest element és sotmès a una força, l'element en conseqüència es doblega en el mateix sentit de la força.

A partir de la densitat d i del mòdul d'elasticitat E és possible calcular la rigidesa relativa de diversos materials, que es pot escriure R = E/d³.[12]

Material Densitat Mòdul d'elasticitat (kg/mm²) Rigidesa relativa
Fusta 0,55 950 5.700
PRFV 1,5 950 280
Alumini 2,7 7.100 360
Acer 7,8 21.000 44

Les xifres demostren una de les grans qualitats de la fusta com a element estructural: una rigidesa relativa molt elevada, comparada amb altres materials usats habitualment.

Referències

  1. ↑ Joan Salvadó i Montoriol. Història medieval d'un territori, Sant Fruitós de Bages: segles X-XVI. L'Abadia de Montserrat, 2003, p. 463–. ISBN 978-84-8415-527-0. 
  2. ↑ Isabel Amparo Baixauli Juan. Els artesans de la València del segle XVII. Capítols dels oficis i col•legis. Universitat de València, 2001, p. 101–. ISBN 978-84-370-5244-1. 
  3. ↑ Josep Germain i Otzet. Els sistemes naturals de la vall d'Alinyà / edició a cura de Josep Germain i Otzet. Institut d'Estudis Catalans, 2004, p. 573–. ISBN 978-84-7283-724-9. 
  4. ↑ Institut d'Estudis Catalans. Secció Filològica. Jornades. Jornades de la Secció Filològica de l'Institut d'Estudis Catalans a Andorra: 2 i 3 de juny de 1995. Institut d'Estudis Catalans, 1996, p. 46–. ISBN 978-84-7283-324-1. 
  5. ↑ Aguiló: Volum 8. Lletres T a Z. Institut d'Estudis Catalans, p. 76–. GGKEY:BRJ7TQUTRGL. 
  6. ↑ Jesús Sánchez Pellicer. Petita història dels Raiers de la Noguera Pallaresa. Editorial Mediterrània, SL, 4 July 2017. ISBN 978-84-9979-078-7. 
  7. ↑ Judith J. Stalnaker. Structural Design in Wood. Springer Science & Business Media, 17 abril 2013, p. 25–. ISBN 978-1-4684-9996-4. 
  8. ↑ Christian Schauer; ENG. Federico Mazzolani; Gerald Huber Improvement of Buildings' Structural Quality by New Technologies: Proceedings of the Final Conference of COST Action C12, 20-22 January 2005, Innsbruck, Austria. CRC Press, 20 gener 2005, p. 225–. ISBN 978-0-415-36609-0. 
  9. ↑ 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 «Elastic Properties and Young Modulus for some Materials» (en anglès). The Engineering ToolBox. [Consulta: 6 gener 2012].
  10. ↑ Material Properties Data: Medium Density Fiberboard (MDF)
  11. ↑ Epoxy Matrix Composite reinforced by 70% carbon fibers [SubsTech]. Substech.com (2006-11-06). Retrieved on 2011-03-30.
  12. ↑ Jean-Pierre Aubry (constructeur de bateaux.). Structure et construction du voilier. Éditions maritimes et d'outre-mer Pàgina 70, 1980. 
Obtingut de «https://ca.wikipedia.org/w/index.php?title=Treball_de_la_fusta&oldid=27988339»