Конструкции из дерева и пластмасс.
-
Физические и механические свойства древесины.
Древесина анизотропный материал волокнистого строения. Свойства древесины определяются её строением. По собственной массе это легкий конструкционный материал. Масса зависит от относительного объёма отверстий и содержания в них влаги.
Плотность древесины определяется при относительной влажности 12%, она различна в пределах одной породы и одного ствола.
Прочность древесины определяется её трубчато-волокнистой анизотропной структурой. Колеблется в зависимости от породы, расположения в стволе и % содержания наиболее прочной поздней древесины. Большая прочность при действии усилий вдоль волокон.
Жесткость степень деформации древесины при действии нагрузок зависит от направления их по отношению к волокнам их длительности и влажности древесины. Деформации бывают упругие (от кратковременных загружений) и остаточные (от длительных). Жесткость определяется модулем упругости Е=10^6 МПа.
Твердость древесины мала. Для древесины сосны поперек годичных волокон = 1000Н. Это свойство облегчает обработку древесины.
Влажность процент содержания свободной воды в полостях и гигроскопичной воды в порах древесины.
200%-древесина в воде.
100%-свежесрудленная древесина
В процессе хранения, естественной и искусственной сушки влажность снижается до 40, 25, 20 и 10%
Для древесины характерны процессы усушки и набухания, которая тем больше, чем больше плотность древесины.
0.3%-вдоль волокон
4%-поперек волокон
10%-паралельно годичным слоям
Теплопроводность очень мала, особенно поперек волокон 0.14 Вт/(м*с)
Пороки древесины:
-косослой
-трещины
-коробление
-
Особенности пластмасс как конструктивного строительного материала (достоинства и недостатки).
Достоинства:
-легкость до 1500 кг/м3
-долговечность
-технологичность(формование, получение различных хар-к по заданным направлениям).
-влагостойкость
-повторное использование
Недостатки:
-дороговизна определена высокой стоимостью вяжущего (смолы)
-горение и изменения параметров при повышении температуры.
-старение, ползучесть и релаксация.
-низкая поверхностная прочность.
-низкая жесткость.
Применяемые пластмассы изготовляются на основе вяжущих синтетических смол.
-термопластичные
-термореактивные
Термореактивные после процесса синтеза невозможно перевести в другое состояние - эпоксидная, полиэфирная, фенолформальдегидная.
Термопластичные – поливинилхлорид, полистирол, полиэтилен которые при определенной температуре меняют физические характеристики и свойства и могут быть повторно изменены по форме или конфигурации.
-
Расчет деревянных стоек цельного сечения на внецентренное сжатие.
Цельнодеревянные стойки представляют собой деревянные элементы-брусья, толстые доски или брёвна круглого или окантованного сечения. Размеры цельно деревянных стоек и их несущая способность ограничены сортаментом лесоматериалов длина их не должна превышать 6,4м,а размеры сечений не превышают 20см. Нормальные напряжения вычисляются по формуле: σ=N/Fнт +M/ξWрacч, где ξ-коэф-т учитывающий дополнительный изгибающий момент от продольной силы N при деформации элемента и принимаемый в пределах от 1до 0,ξ=1+λ²*N/3000*Fбр*Rc,λ=гибкость элемента в плоскости изгиба, λ=Lo/r,r-радиус инерции, r=0,28h—для прямоугольного сечения, Lo-расчётная длина, Lo=μ*L. Проверка прочности при сжатии и устойчивости из плоскости действия изгиба σc=N/φFрасч<Rc,где-φ наименьший коэф-т продольного изгиба,λ<70 φ=1-0.8*(λ/100)²,λ>70 φ=3000/λ²