конструкции из дерева и пластмасс

11

прогиба используется индикатор часового типа с погрешностью измерения не более 0,001 мм.

Образец загружают по схеме изображенной на рис. 2.2. Испытания проводят на рычажной установке с соотношени-

ем плеч 1 : 10 (рис. 2.3). Нагрузка создается грузами весом 5 Н (0,5 кгс) со скоростью нагружения образца до 800 Н (80 кгс) за 30 с.

Когда нагрузка достигнет 800 Н (80 кгс), образец плавно разгружают до 200 Кн (20 кгс), после чего вновь нагружают до 800 Н (80 кгс) и разгружают до 200 Н (20 кгс. При последующих четырех нагружениях в момент достижения нагрузки 300 и 800 Н (80 и 30 кгс) измеряют в течение не более 10 с прогиб с точностью не менее 0,001 мм.

Если в рекомендованном диапазоне нагрузок от 300 до 800 Н (от 30 до 80 кгс) деформация не пропорциональна нагрузке, то верхний и нижний пределы нагружения изменяют так, чтобы получаемые величины прогиба были в пределах прямолинейного участка диаграммы šнагрузка деформацияŸ. При этом верхний предел нагружения не должен превышать 50 % от разрушающей нагрузки. После проведения испытаний измеряют влажность древесины образцов при помощи электровлагомера или весовым способом.

Результаты испытаний заносят в табл. 2.1.

13

2.5.Контрольные вопросы

1.Сформулируйте закон Гука.

2.При каких расчетах строительных конструкций используется модуль упругости?

3.Что называют относительной деформацией?

4.Какие методы определения влажности древесины вы знаете?

5.Какое значение модуля упругости используется при расчете деревянных конструкций?

6.Для чего производят пересчет значения модуля упругости на стандартную влажность?

Литература

1.СНиП II 25 80. Деревянные конструкции / Госстрой России. – М.: ГУП ЦПП, 2001. п. 3.5.

2.ГОСТ 16483.9 72. Древесина. Методы определения модуля упругости при статическом изгибе.

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ КЛЕЕВОГО СОЕДИНЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ СКАЛЫВАНИИ ВДОЛЬ ВОЛОКОН

4.1. Цель и задачи лабораторной работы № 4

Цель работы

Так как в клееных деревянных конструкциях основным видом напряженного состояния клеевых соединений является скалывание (сдвиг), то качество пластинчатых и кромочных клеевых соединений определяется по прочности их на скалывание вдоль волокон древесины.

Цель работы ознакомление с методикой определение прочности клеевого соединения древесины при скалывание вдоль волокон по ГОСТ 15613.1 84.

15

эксплуатации [СНиП II 25 80, табл. 2]. Для склеивания древесины с металлом используются эпоксидные компаунды. Приготовление эпоксидных клеев заключается в смешивании эпоксидной смолы с отвердителем и наполнителем в соотношении согласно табл. 3.1.

Таблица 3.1

Составы эпоксидных клеев

3.2.2. Нанесение клея и запрессовка

На подготовленные поверхности склеиваемых материалов наносят равномерный слой клеевой композиции, используя для этой цели жесткую кисть или шпатель (для эпоксидного компаунда). После открытой выдержки склеиваемые поверхности совмещают друг с другом и запрессовывают в рычажных прессах или других прижимных приспособлениях при удельном давлении по плоскости склеивания 3…5 кгс/см2.

16

Продолжительность выдержки склеиваемых заготовок в запрессованном состоянии 24 часа при комнатной температуре 18…22 ÍС.

Не ранее чем через сутки после распрессовки из склеенных брусков древесины изготавливают стандартные образцы для определения прочности склеивания и используют их при выполнении лабораторной работы. Испытания склеенных образцов при использовании эпоксидного компаунда производят через 10 суток после склеивания.

3.2.3. Методика проведения испытаний

Метод предназначен для заводского контроля многослойных изделий или конструкций, а также при проведении исследовательских работ.

Принцип испытаний основан на приложении усилия к единичному клеевому соединению при продольном сжатии (параллельно волокнам древесины).

Производят зарисовку образцов и замеряют штангенциркулем по ГОСТ 166 89 с погрешностью не более 0,1 толщину образцов b и длину площади скалывания l. Размеры рабочей площади записывают в журнал (табл. 3.2).

Образцы испытывают на скалывание при сжатии на испытательной машине по ГОСТ 28840 с погрешностью измерения нагрузки не более 1 %, позволяющей проводить испытания со скоростью перемещения нагружающей головки от 2 до 10 мм/ мин.

При испытаниях образец устанавливают в приспособление (рис. 3.2). Поверхность нижнего уступа образца должна плотно прилегать к поверхности приспособления.

Приспособление с установленным в нем образцом помещают на опорную платформу испытательной машины таким образом, чтобы ось пуансона приспособления совпадала с осью нагружающего устройства испытательной машины.

Образец нагружают непрерывно при скорости перемещения нагружающей головки испытательной машины от 2 до 10 мм/мин.

17

Рис. 3.2. Приспособление для испытания образцов клеевых соединений на скалывание:

1 корпус; 2 пружина; 3 подвижная планка; 4 ролики; 5 нажимная призма с шаровой опорой;

6 образец; 7 подвижная опора; 8 прижимной винт

Испытание продолжают до разрушения образца. Разрушающую нагрузку определяют с погрешностью не более 50 Н (5 кгс). Величина разрушающей нагрузки не должна находиться в начальном диапазоне 10 % предельного значения измерительной шкалы испытательной машины.

4.3. Обработка результатов испытаний

Предел прочности клеевого соединения вычисляют с точностью до 0,1 МПа (1 кгс/см2) по формуле

= P / A, (3.1) где Р разрушающая нагрузка, Н (кгс); A площадь клеевого соединения, м2 (см2).

За результаты испытания принимают статистические данные (среднее арифметическое значение предела прочности, вариационный коэффициент и минимальное вероятностное значение прочности), определяемые по ГОСТ 16483.0. При этом фиксируют также характер разрушения клеевого соединения.

После испытания определяют влажность образцов в соответствии с требованиями ГОСТ 16483.7 71. При отклонении влажности древесины образца W от нормативной более чем на 2 %, предел его прочности должен быть приведен к значению при стандартной влажности 12 по формуле

19

4.ИСПЫТАНИЕ ДВУХСКАТНОЙ БАЛКИ

4.1.Цель и задачи лабораторной работы № 5

Цель работы

Лабораторная работа проводится с целью ознакомления с характерными особенностями работы двускатных балок на поперечный изгиб загруженных равномерно распределенной нагрузкой.

Задачи работы

При испытании балки определить:

1.Нормальные краевые напряжения в растянутой зоне с построением эпюры их изменения по длине балки;

2.Прогиб в середине пролета с построением графика его зависимости от нагрузки

4.2.Особенности работы и расчета двускатных балок

В банках с линейно меняющейся по длине высотой, работающих под равномерно распределенной нагрузкой q, сечения c максимальными нормальными напряжениями не совпадают с сечением, где изгибающий момент имеет максимальное значение (рис. 4.1). Расстояние от опоры до расчетного сечения с максимальными нормальными напряжениями определяют по формуле

где l пролет балки; h0 высота сечения балки на опоре; hср высота сечения балки в середине пролета.

Проверку балки на прочность по нормальным напряжениям в опасном сечении производят по формуле

x M x R½ , (4.2)

Wx

где Мx изгибающий момент в расчетном сечении; Wx момент сопротивления балки в этом cечении; Rи расчетное сопротивление изгибу, принимаемое по СНиП II 25 80 в зависимости от сорта древесины, породы и с учетом необходимых коэффициентов условий работы.