2.Работа древесины

Работу изучают на основе испытания:

1. Малых чистых образцов ( СНиП II-25-80 составлен на основе испытания малых чистых образцов при стандартных условиях:

W=12 %; t=20° С; W_возд=65 %; образцы без сучков и дефектов).

2. Образцов натурных размеров со всеми дефектами при реальных условиях.

2.1. Растяжение вдоль волокон.

На растяжение работают нижние пояса и отдельные раскосы ферм, затяжки арок и других сквозных конструкций. Растягивающее усилие N действует вдоль оси элемента и во всех точках его поперечного сечения возникают растягивающие напряжения σ, которые с достаточной точностью считаются одинаковыми по величине.

Древесина на растяжение работает почти упруго и показывает высокую прочность. Разрушение происходит хрупко в виде почти мгновенного разрыва. Стандартные образцы при испытаниях на растяжение имеют вид «восьмерки». На рис.1 ошибка в Оно равно около 1%.

Как видно из диаграммы растяжения древесины без пороков, зависимость деформаций от напряжений близка к линейной, а прочность достигает 100 МПа.

Однако прочность реальной древесины при растяжении, учитывая ее значительные колебания, большое влияние пороков и длительности нагружения значительно ниже: для неклееной древесины I сорта R_р=10 МПа, для клееной древесины влияние пороков уменьшается, поэтому R_р=12 МПа. Прочность растянутых элементов в тех местах, где есть ослабления снижается в результате концентрации напряжений у их краев, т.е. вводится коэффициент условия работы m₀=0,8. Тогда получается расчетное сопротивление R_р=8 МПа

Характер разрушения: очень хрупкий, сильно влияют на несущую способность: косослой, сучек и т. д.

I сорт – нет трещин.

К_{пороков}= _с.пор/_{из. чистого}= 0,36

Влияние размеров:

С увеличением размеров от 20х20 мм до 70х70 мм несущая спосбность незначительно увеличивается, а затем падает до прочности стандартных образцов.

2.2.Сжатие вдоль волокон.

Н а сжатие работают стойки, подкосы, верхние пояса и отдельные стержни ферм. В сечениях элемента от сжимающего усилия N, действующего вдоль его оси, возникают почти одинаковые по величине сжимающие напряжения σ (эпюра сжатия - прямоуголная).

Стандартные образцы при испытании на сжатие имеют вид прямоугольной призмы с размерами, указанными на рис. 2.

Древесина работает на сжатие надежно, но не вполне упруго. Примерно до половины предела прочности рост деформаций происходит по закону близкому к линейному, и древесина работает почти упруго. При росте нагрузки увеличение деформаций все более опережает рост напряжений, указывая на упруго-пластический характер работы древесины.

Разрушение образцов без пороков происходит при напряжениях, достигающих 44 МПа, пластично, в результате потери устойчивости ряда волокон, о чем свидетельствует характерная складка. Пороки меньше снижают прочность древесины, чем при растяжении, поэтому расчетное сопротивление реальной древесины при сжатии выше и составляет для древесины 1 сорта R_с=14÷16 МПа, а для 2 и 3 сортов эта величина немного ниже.

Характер разрушения вязкий.

Косослой предельный для древесины II сорта.

К_{пороков}= _с.пор/_{из. чистого}= 0,65;

Значительно меньше, чем при растяжении (в 2-3 раза) на характер разрушения влияют сучки, косослой и др. пороки;