На главную: Строительное дело
Вход
Строительное делоМастеровойДревесиноведениеМеханический свойства древесиныПрочность древесины при сдвиге

ДревесиноведениеВ начало раздела

Обработка древесины, сушка и классификация древесины, свойства дерева)
НЕ понравилась
0
Понравилось

Прочность древесины при сдвиге

Как выше указывалось, действие сил сдвига на древесину распадается на следующие случаи, схематически показанные на рис. 80.

 Случаи действия сил сдвига на древесину: а и б - перерезание поперек волокон в тангентальном и радиальном направлениях; в и г - скалывание поперек во...

Рис. 80. Случаи действия сил сдвига на древесину: а и б - перерезание поперек волокон в тангентальном и радиальном направлениях; в и г - скалывание поперек волокон по тангентальной и радиальной плоскостям; д и е - скалывание вдоль волокон по тангентальной и радиальной плоскостям

Из этих случаев сдвига наиболее изучена прочность древесины при скалывании вдоль волокон, остальные же случаи имеют лишь предварительные ориентировочные характеристики, полученные в результате единичных испытаний.

Прочность при скалывании вдоль волокон. Для испытаний на скалывание по ОСТ НКЛ 250 применяется образец, форма и размеры которого показаны на рис. 81.

 Форма и размеры (в мм) образца для испытаний на скалывание вдоль волокон

Рис. 81. Форма и размеры (в мм) образца для испытаний на скалывание вдоль волокон

 Прибор Л. М. Перелыгина для укрепления образца при испытания на скалывание вдоль волокон (пунктиром показан образец)

Рис. 82. Прибор Л. М. Перелыгина для укрепления образца при испытания на скалывание вдоль волокон (пунктиром показан образец)

В каждом образце с двух сторон по линии ожидаемого скалывания измеряются с точностью 0, 1 мм толщина образца b и длина площади скалывания l; из каждой пары измерений вычисляется среднее. Для испытания образец укрепляется в приборе, показанном на рис. 82.

Прибор с образцом помещается на опорную платформу машины (для этой цели вполне пригодна 5-тонная машина ГЗИП при грузе и шкале на 1000 кг), одна из головок которой должна быть самоустанавливающейся. Нагружение производится на выступающую часть образца равномерно со средней скоростью 1250 кг /- 20% кг/мин. Образец доводится до разрушения. По шкале машины отсчитывается максимальный груз (Рmax) с точностью 1 кг. Предел прочности вычисляется с точностью 4 кг/см2 по формуле:

Прочность древесины при сдвиге

Поправочный коэфициент на влажность равен 0, 03 независимо от породы и вида скалывания (радиальное или тангентальное).

Древесина обнаруживает невысокую прочность при скалывании вдоль волокон; при этом древесина лиственных пород лучше сопротивляется скалыванию по сравнению с хвойными породами: прочность для лиственных пород примерно в 11/2 раза выше. Более высокую прочность (на 10-30%) древесина лиственных пород обнаруживает при тангентальном скалывании по сравнению с радиальным; это превышение тем больше, чем лучше развиты в древесине сердцевинные лучи (бук). Для древесины хвойных пород прочность при скалывании в обоих случаях надо считать примерно одинаковой. Для отдельных пород может наблюдаться или небольшое повышение прочности при радиальном скалывании (сосна) или, наоборот, при тангентальном (лиственница), или же прочность в обоих случаях оказывается практически одинаковой (ель, пихта).

Отмеченные отклонения в ту или другую сторону не превышают 10-12%. По сравнению с прочностью при сжатии вдоль волокон прочность при скалывании составляет для древесины хвойных пород 1/5 - 1/7, а для древесных лиственных пород 1/4 -1 /6; в среднем для всех пород это отношение можно принять равным 1/5 - 1/6. Несмотря на невысокую прочность при скалывании, древесина довольно часто работает при напряжении на скалывание, например при сопряжении стропильной ноги с затяжкой.

Невысокая прочность древесины при скалывании в ряде случаев лимитирует размеры частей деревянных конструкций и обусловливает целесообразность применения древесины в том или другом случае.

Прочность при скалывании вдоль волокон подвержена сильной изменчивости, что можно объяснить влиянием малейших отклонений от правильного расположения волокон (свилеватость, мелкие искривления волокон и т. п. ).

Цифры, характеризующие прочность при скалывании вдоль волокон древесины наших лесных пород, даны в сводной таблице физико-механических свойств. Свойство это изучено меньше, чем прочность при сжатии и изгибе, поэтому соответствующие цифры имеются далеко не для всех пород.

Прочность древесины при перерезании поперек волокон. Это свойство древесины начали изучать только в последнее время; предварительные опыты небольшого объема были проведены в ЛТА и МЛТИ. Для испытаний применялись образцы в форме пластинок толщиной а = 5 мм, шириной b = 20 мм и длиной по направлению волокон 50 мм. Образец зажимался по концам в приборе», показанном на рис. 83. Перерезание производилось посредине длины образца ножом прямоугольной формы. Предел прочности вычислялся по формуле:

Прочность древесины при сдвиге

Полученные в результате этих испытаний цифры, относящиеся к 12-14% влажности, приведены в табл. 44.

 Прибор для испытаний на перерезание поперек волокон: 1 - подвижкой нож; 2- неподвижные ножи; 3 - прижимные планки; 4 - место для помещения образца: 5...

Рис. 83. Прибор для испытаний на перерезание поперек волокон: 1 - подвижкой нож; 2- неподвижные ножи; 3 - прижимные планки; 4 - место для помещения образца: 5 - закрепительные винты; 6 - ограничительная планка; 7 - корпус прибора

Таблица 44

Предел прочности при перерезании

Порода Предел прочности при перерезании кг/см2
в радиальном направлении в тангентальном направлении
Сосна 294 279
Ель 264 -
Дуб 352 327
Береза 308 358

При работе древесины на перерезание (под металлическими креплениями) древесина сильно деформируется от сжатия поперек волокон (рис. 84). Так как сопротивление древесины сжатию поперек волокон значительно меньше, чем перерезанию, то разрушение деталей из древесины, работающих на перерезание, обычно происходит от сильного местного смятия.

 Деформация древесины при испытании на перерезание поперек волокон

Рис. 84. Деформация древесины при испытании на перерезание поперек волокон

Прочность древесины при скалывании поперек волокон. Это свойство древесины еще менее изучено, чем прочность при перерезании.

 Форма и размеры образца для испытаний на скалывание поперек волокон

Рис. 85. Форма и размеры образца для испытаний на скалывание поперек волокон

Проведенные Л. М. Перелыгиным испытания на сдвиг по разным направлениям показали, что для всех случаев сдвига нельзя применять один и тот же метод испытаний. Согласно данным упомянутого автора, для испытаний на перерезание поперек волокон пригоден описанный выше метод; для скалывания вдоль волокон следует пользоваться стандартным методом, а испытания на скалывание поперек волокон целесообразно осуществлять применительно к стандартному методу, употребляя образец, форма и размер которого показаны на рис. 85; при испытании этот образец укрепляют в стандартном приборе на скалывание (ОСТ НКЛ 250).

Сравнительные испытания древесины сосны, дуба и березы на сдвиг по разным направлениям, проведенные указанными методами, дали следующие результаты (табл. 45).

Если принять предел прочности при скалывании вдоль волокон за единицу, то в среднем для древесины трех испытанных пород предел прочности при скалывании поперек волокон будет в 2 раза ниже, а при перерезании поперек волокон - в 4 раза выше.

Таблица 45

Предел прочности древесины при разных случаях сдвига

Порода Предел прочности при перерезании поперек волокон в кг/см2 Предел прочности при скалывании вдоль волокон в кг/см2 Предел прочности при скалывании поперек волокон в кг/см2
Дуб 465 138 101
Береза 396 87 48
Сосна 362 90 33

Примечание. Во всех случаях предел прочности дан средний дли радиального и тангентального направлений.

{nb_link}
Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.




Смотрите также

 
 
 
Регистрация | Забыли пароль? | Контанкты | Правила
Последние комментарии | Теги | Каталог ссылок
О сайте | Карта сайта | Наша команда | Список пользователей
Статистика | RSS | RSS отзывов
2009 © DeloStroika.ru - Сайт представляет Вам материалы по строительной тематике: строительство домов, коттеджей, ремонтные работы в доме и ремонт в квартире. Самостоятельно Вы сможете научиться строить гараж, построить баню, построить бассей и другие хоз. постройки. Видео раздел предлагает к просмотру материалы внутренней отделки и интерьера помещений Вашей квартиры.
* При полном или частичном использовании материалов сайта, активная (dofollow) гиперссылка на страницу материала обязательна.
Запросов: 2 (0.0032)
Rambler's Top100