3) Макро- и микроструктура древесины, ее химический состав.

Макроструктура древесины — строение древесины, видимое невооруженным глазом. Рассматриваются три основных разреза ствола: поперечный — торцовый и два продольных — радиальный, проходящий через ось ствола, и тангентальный, проходящий по касательной к годовым кольцам.

На поперечном разрезе древесины ствола виден ряд концентрических годовых колец, располагающихся вокруг сердцевины. Каждое годовое кольцо имеет два слоя: ранней (весенней) и поздней (летней) древесины. Ранняя древесина светлая и состоит из крупных тонкостенных клеток. Поздняя древесина более темного цвета, состоит из мелких клеток с толстыми стенками; поэтому она менее пориста и обладает большей прочностью, чем весенняя. В процессе роста дерева стенки клеток древесины внутренней части ствола, примыкающей к сердцевине, постепенно изменяют свой состав, одеревенеют и пропитываются у хвойных пород смолой, а у лиственных — дубильными веществами. Движение влаги в древесине этой части ствола прекращается, и она становится более прочной, твердой и менее способной к загниванию. Эту часть ствола у разных пород называют ядром или спелой древесиной.

Микроструктура древесины. Изучая строение древесины под микроскопом, можно увидеть, что основную массу древесины составляют клетки механической ткани, имеющие веретенообразную форму и вытянутые вдоль ствола. Срубленная древесина состоит из отмерших клеток, т. е. только из клеточных оболочек. Оболочки клеток сложены из нескольких слоев очень тонких волоконец, называемых микрофибриллами, которые компактно уложены и направлены по спирали в каждом слое под разным углом к оси клетки (подобно отдельным прядям в канате). Это обеспечивает высокую прочность древесине.

Химический состав веществ, входящих в древесину независимо от породы, с округлением до 1%: углерода - 50%, кислорода - 44%, водорода - 6%. Скопление макромолекул образует мельчайший волокнообразный элемент строения клеточной оболочки - мицеллу. Мицеллы соединяются в более крупные волоконца - фибриллы, видимые в микроскоп; из сплетения фибрилл и состоит оболочка клетки.

6) Факторы, влияющие на механические свойства древесины.

На механические характеристики древесины влияют влажность, температура, влияние скорости нагружения, влияние пороков.

Влияние влажности на механические свойства древесины значительно. При высыхании показатели механических свойств (выражают сопротивляемость ее действию внешних сил - нагрузок) древесины улучшаются, а при увлажнении - ухудшаются. Для цельных элементов влажность древесины не должна превышать 26%, а для клееных – 12%.

Влияние температуры: прочность древесины при повышении температуры уменьшается, при понижении - увеличивается. Замораживание вызывает дальнейшее увеличение прочности древесины. Для влажной древесины влияние температуры сильнее, чем для сухой. Значительное повышение температуры при высокой влажности вызывает пластификацию древесины, что используется при гнутье деревянных элементов. При замораживании влажной древесины увеличивается хрупкость и опасность ее раскалывания (при забивке гвоздей и скоб, теске топором и других видах механической обработки). При повышении температуры модуль упругости (для сухой древесины Е=10.000Мпа) древесины уменьшается, и деформации деревянных элементов увеличиваются.

Влияние скорости нагружения: показатели прочности древесины R, получаемые при испытаниях, существенно зависят от скорости v приложения нагрузки. С увеличением скорости они возрастают, с уменьшением - понижаются. Понижение показателей прочности наблюдается лишь до определенной величины - предела длительного сопротивления древесины Rдл=13МПа, кратковременное Rвр=30МПа. Разница между длительной и кратковременной нагрузкой характеризуется ползучестью.

В элементах деревянных конструкций приходится считаться с неизбежным наличием пороков и учитывать их влияние на прочность древесины. Наиболее распространенными пороками являются: косослой, сучки и трещины. Косослой выражается в отклонении волокон древесины от направления оси элемента. Чем больше это отклонение, тем меньше прочность древесины Сучковатость - наиболее распространенный сильно снижающий качество древесины порок. В наибольшей степени сучковатость понижает прочность растянутых элементов и растянутых частей изгибаемых элементов, в меньшей - сжатых. Трещины - нарушают цельность древесины, создают опасность расслоения элементов. Наиболее опасными являются трещины по плоскостям скалывания в соединениях.

7) Физико-механические свойства пластмасс.

8) Принципы расчета по предельным состояниям.

Насколько я понял, это проверка на прочность и изгиб, т.е. те 3 формулы по сжатию, растяжению, изгибу, но они немного разные, в зависимости на что работает элемент, в СНиП г.6