Работа древесины при изгибе.
Прочность при изгибе одна из важнейших характеристик древесины при испытании на образцах разрушение начинается спочти невидимых складок в сжатой зоне, а окончательное разрушение происходит в растянутой зоне в виде разрыва или отслоения крайних волокон.Предел прочности занимает по величине промежуточное положение между сжатием и растяжением и равен Rивр=80МПа.Обычно напряжение при изгибе определяют M/W≤Ru справедлива для упругой стадии работы до появления деформаций.С увеличением нагрузки эпюра напряджений становится нелинейной за счет того что крайние волокна начинают терять устойчивость и усилия сжатия все более и более воспринимают волокна нах-ся ближе к нейтральной оси.В растянутой зоне наоборот в крайних волокнах увел. Напряж. Которое обусловлено равенством плеча внутренних сил сопрот-ся изг моменту
где М - расчетный изгибающий момент;
Rи - расчетное сопротивление изгибу;
Wрасч - расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента. Для цельных элементов Wрасч = Wнт; для изгибаемых составных элементов на податливых соединениях расчетный момент сопротивления
следует принимать равным моменту сопротивления
нетто Wнт, умноженному на коэффициент kw; значения kw
для элементов, составленных из одинаковых слоев, приведены в табл. 13. При определении Wнт ослабления сечений, расположенные на участке элемента длиной до 200 мм, принимают совмещенными в одном сечении.
Расчет элементов цельного сечения на прочность при косом изгибе следует производить по формуле
, (20)
где Мх и Му - составляющие расчетного изгибающего момента для главных осей сечения Х и У;
Wx и Wу - моменты сопротивлений поперечного сечения нетто относительно главных осей сечения Х и
Работа древесины при скалывании.
Скалывание
Наиболее неблагоприятно, хрупкий характер разрушения древесины.
В реальных конструкциях в опорных зонах где чаще всего происходит скалывание, имеет место сложное напряженное состояние (различные сочетания касательных и нормальных напряжений) неадекватное напряженному состоянию стандартных образцов при испытании.В отличие от других видов напряженного состояния влияние пороков на скалывание сказывается незначительно.Предел прочности равен 6-7МПа.Разница между прочностью на скалывание в разных направлениях незначительна.
Различают 2 вида скалывания-одностороннее и промежуточное
Недостатки метода расчета элементов деревянных конструкций, работающих на скалывание и раскалывание:
Не установлен стандартный метод экспериментальной проверки предельной прочности древесины при сложном напряженном состоянии (различном сочетании касательных и нормальных напряжений
Не внедрена, предложения Б А Освенским теория, раскрывающая зависимость прочности древесины от соотношений касательных и нормальных напряжений, увязанная с данными об анатомическом строении древесины.
Скалывание древесины встречается, как правило, в сопряжениях деревянных элементов. Известно три выда скалывания -вдоль волокон, поперек волокон и под углом к волокнам.
Расчет древесины на скалывание производится по напряжениям, средним по площадке скалывания, по формуле
τск= Тск/Fск<=Rск.ср
где τск- напряжения скалывания, средние по площадке, МПА
Тск- сила, вызывающая скалывание; Н; Rск.ср- расчетное сопротивление древесины скалыванию, среднее по площадке, МПА; Fск- площадь скалывания, мм2
Расчетное сопротивление древесины скалыванию, среднее по площадке
R ср,ск= Rск,/(1+ß*(Lск,/e))
Где R ср,ск – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон для максимального напряжения, МПА; Lск – длина площадки скалывания; e –плечо сил скалывания; ß=0,25 при односторонней схеме скалывания; ß=0,125 при промежуточной схеме скалывания. Расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом к волокнам зависит от величины угла скалывания – с увеличением угла скалывания прочность древесины снижается. Расчетное сопротивление древесины скалыванию в диапозоне углов скалывания от 0 до 90 градусов опрделяется по следующей формуле
R ск α= R ск/(1+(R ск/R ск 90 – 1 ) sin3 α
Где R ск α - расчетное сопротивление древесины скалыванию под углом α; R ск- расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон; R ск 90 – расчетное сопротивление древесины скалыванию поперек волокон