Нормативное и расчетное сопротивление древесины

При проектировании и изготовлении деревянных конструкций необходимо, в первую очередь, знать прочность – расчетное сопротивление древесины, измеряемое в килограммах на 1 см2. Для определения прочности из доски и бруса там, где нет сучков, косослоя и других пороков, вырезаются малые стандартные образцы. Для определения прочности: при сжатии - это призмочка сечением 2x2 и длиной 3 см, при изгибе - брусок сечением 2X2 и длиной 30 см, при растяжении - двойная лопаточка сечением в середине 2X0,4 и длиной 35 см.

Нормативное и расчетное сопротивление древесины

В специальных испытательных машинах их быстро нагружают до разрушения и вычисляют предел прочности. Он имеет значительную величину и в среднем при сжатии равен 500 кГ/см2, а при растяжении 1000 кГ/см2.

При нагружении образцы деформируются - размеры их изменяются. При сжатии они укорачиваются: сначала пропорционально нагрузке, затем быстрее и быстрее. При разрушении относительное укорочение достигает 5%. При растяжении образцы удлиняются почти пропорционально Нагрузке вплоть до разрушения. Удлинение их достигает 8% и более.

Нормативные сопротивлений RH - это наименьшие вероятные пределы прочности образцов древесины. При сжатии древесины сосны это 300 кГ/см2, при изгибе - 500 кГ/см2, при растяжении - 550 кГ/см2.

Величины нормативных сопротивлений древесины необходимы при изготовлении деревянных конструкций. Только та древесина, образцы которой показали прочность не ниже этих нормативных сопротивлений, пригодна для производства деревянных конструкций. Обычно для этого достаточно провести простейшие испытания» на сжатие. Величины нормативных сопротивлений относятся к сухой древесине стандартной влажностью 15%. Если испытанные образцы имели другую влажность, полученное нормативное сопротивление по специальной формуле пересчитывается на стандартную влажность.

При проектировании деревянных конструкций нужно знать расчетные сопротивления древесины, прочность реальных деревянных бревен и брусьев, из которых делаются эти конструкции. Их прочность намного ниже, чем нормативное сопротивление малых чистых лабораторных образцов.

Прочность древесины под многолетней реальной нагрузкой гораздо меньше, чем при быстром нагружении. Деревянный элемент может выдерживать как угодно долго не более 0,67% кратковременной разрушающей нагрузки. На эту величину, называемую коэффициентом длительности, нужно снижать нормативные сопротивления для перехода к расчетным.

Реальные брусья и доски, из которых делаются деревянные конструкции, Даже короткое время не могут выдерживать такие напряжения, как лабораторные образцы. Строение древесины крупных элементов неоднородно, в ней неизбежны пороки - сучки, трещины, косослои и каждый из них уменьшает среднюю прочность древесины. Неоднородность строения меньше влияет на прочность при сжатии и изгибе и больше всего - на прочность при растяжении. Величина снижения прочности древесины в результате дефектов ее строения учитывается коэффициентами однородности. Они получены из многочисленных испытаний и равны для сжатия 0,65, Для изгиба 0,40, а для растяжения меньше, всего - 0,27.

Нормативное и расчетное сопротивление древесины

Расчетные сопротивления древесины - это те напряжения в сечениях деревянных элементов от действия расчетных нагрузок, которые древесина может выдерживать как угодно долгое время. Они имеют разные значения при действии различных нагрузок, вызывающих растяжение, сжатие, изгиб, смятие или скалывание. В расчетных сопротивлениях учтены снижения прочности Древесины и в результате длительного действия нагрузок и в результате неоднородности ее строения. Они получены из величин нормативных сопротивлений путем умножения их на коэффициент длительного сопротивления и коэффициент однородности, меньшие единицы. Для сжатия и изгиба расчетные сопротивления равны Rс =Rн=130 кГ/см2, для растяжения Rр=100кГ/см2 для скалывания - R = 24 кГ/см2 и для общего смятия поперек волокон - RCM= 18 кГ/см2. Основные расчетные сопротивления древесины временных конструкций, где время влияет не так сильно, выше, чем постоянных.

На работу древесины деревянных конструкций влияет целый ряд условий. Они учитываются специальными коэффициентами, указанными в нормах, на которые умножаются основные расчетные сопротивления. Если вместо обычных сосны и ели конструкции делаются из древесины других пород, их расчетное сопротивление умножается на коэффициенты породы, большие или меньшие единицы. Длительное или периодическое кратковременное увлажнение деревянных конструкций приводит к снижению расчетных сопротивлений.

Уменьшаются прочность и расчетные сопротивления также при длительном нагреве выше 35° в помещениях, где выделяется много тепла. Если деревянные конструкции более чем на 80% несут постоянную нагрузку, они работают в более тяжелых условиях и расчетные сопротивления их древесины снижаются. Снижаются также расчетные сопротивления при изготовлении гнутых конструкций из досок, в зависимости от отношения их толщины к радиусу изгиба. Кратковременно действующие нагрузки, ветровые и сейсмические выдерживаются древесиной лучше, чем длительные, и расчетное сопротивление древесины при этом повышается. Аналогичные изменения при этих же условиях вводятся также в величину модуля упругости древесины Е.


Новые материалы:
Предыдущие материалы:

 

Вы можете добавить комментарий:


Поиск по сайту:
Чаще всего читают статьи:
Полезная информация:
Популярные статьи: