Работа древесины на поперечный изгиб.
При поперечном изгибе значение предела прочности занимает промежуточное положение между прочностью на сжатие и растяжение. Для стандартных образцов из сосны и ели предел прочности при изгибе в среднем 750 кгс/см2. Поскольку при изгибе имеется растянутая зона, то влияние сучков и косослоя значительно. При размере сучков в 1/3 стороны элемента предел прочности составляет 0,5 прочности бессучковых образцов. В брусьях и особенно в бревнах это отношение выше и доходит до 0,6-0,8. Влияние пороков в бревнах при работе на изгиб вообще меньше, чем в пиломатериалах, так как в бревнах отсутствует выход на кромку перерезанных при распиловке волокон и отщепление их в присучковом косослое при изгибе элемента.
Эпюра напряжений в поперечном сечении изгибаемого элемента при приближении к пределу прочности носит криволинейный характер. При этом фактическое краевое напряжение сжатия меньше, а напряжение растяжения больше вычисленных по формуле = M/W.
Предел прочности при изгибе зависит от формы поперечного сечения и его высоты. Это учитывается в расчете введением соответствующих коэффициентов к расчетным сопротивлениям.
Двухшарнирные деревянные рамы
3. Соединения элементов конструкций из пластмасс.
Элементы пластмассовых конструкций соединяются между собой четырьмя способами: склеиванием, сваркой, механическим и комбинированным (клеемеханическим). Каждый вид соединения обладает определенными достоинствами и недостатками. Склеивание является основным средством соединения пластмассовых элементов. По сравнению с другими видами соединений, клеевые соединения обладают рядом преимуществ: отсутствие ослаблений, плотность и непрерывность, возможность эффективного соединения разнородных материалов, легкость конструкции. Общим недостатком клеевых соединений является их пониженная теплостойкость и невозможность применения в условиях строительства. Сварка, являющаяся самым прогрессивным соединением для элементов из термопластов, приводит к возникновению в зоне сварного шва значительных внутренних напряжений, а также к термическому отпуску, что вызывает снижение прочности соединений. Механические соединения (нагели, болты, винты, заклепки) оказываются наиболее удобным видом соединения при монтажной укруи-нитедьной сборке. Их преимущество — простота конструкции и осуществления; недостаток — ослабление несущих соединяемых элементов. Комбинированные соединения дают возможность избежать недостатков, присущих нагельным и клеевым соединениям. В них клеевые швы сочетаются с местными точечными креплениями в виде шурупов, винтов, заклепок, болтов. Клей придает шву непрерывность и монолитность, дискретные механические крепления увеличивают прочность шва, выполняют роль аварийных в случае пожара, при изготовлении соединения заменяют запрессовочные устройства.
1. Работа древесины на смятие.
Различные виды смятия древесины можно свести к трем видам смятия, в зависимости от направления силы смятия по отношению к расположению волокон: смятие под углом к волокнам, смятие вдоль волокон и смятие поперек волокон.
При смятии древесины вдоль волокон, значение прочности древесины примерно равно прочности на сжатие вдоль волокон. Древесина сильно сминается поперек волокон, вследствие трубчатого строения. Промежуточное положение занимает смятие древесины под углом к волокнам. В процессе смятия разрушается целостность стенок клеток, они сплющиваются, и происходит уплотнение древесины, деформация уменьшается и растет сопротивление сминаемого опытного образца (рис. 1).
Рис. 1. Диаграмма работы силы смятия древесины поперек волокон
Работа на смятие древесины поперек волокон оценивается по величине допустимых деформаций, нормируемым пределом принимается напряжение при условном пределе пропорциональности (рис. 1). Величина которого, принимает минимальное значение при смятии по всей поверхности образца, деформация больше при смятии части длины и максимальна когда сминается часть поверхности по ширине и длине (рис. 2). В последних случаях на величине деформаций благоприятно сказывается поддержка сминаемой площадки соседними не загруженными участками древесины.
Рис. 2. Смятие древесины поперек волокон
(а— по всей поверхности; б —часть длины; в —часть длины и часть ширины )
Результаты опытов показали, что при смятии на части длины поддерживающее действие древесины растет до достижения несминаемой части поверхности длины, равной длине площадки смятия древесины, а сопротивление тем выше, чем уже сминающий элемент.
Рис 3. Влияние угла между силой смятия и расположением волокон на сопротивление древесины смятию
2. Конструирование и расчет дощатоклееных балок.