
Вопрос 4,5.
Что такое скалывание древесины?
Как работает и рассчитывается на скалывание вдоль волокон древесина?
От скалывающих
усилий Т, действующих параллельно
плоскостям сечений элементов, в них
возникают напряжения скалывания ,
действующие в большинстве случаев вдоль
волокон древесины и редко поперек
и
под углом к ним. Прочность древесины
при скалывании ввиду ее волокнистого
строения относительно мала. В поперечном
направлении волокна древесины намного
слабее, чем в продольном, и они легко
разрываются поперек при скалывании.
Лабораторные испытания стандартных
образцов на скалывание вдоль волокон
показывают, что они разрушаются хрупко
при средних напряжениях скалывания 6.8
МПа и при ничтожных деформациях, почти
мгновенно распадаясь на части. Прочность
древесины при скалывании намного
снижается при наличии трещин, которые
в зонах действия значительных скалывающих
напряжений не допускаются. Напряжения
скалывания очень неравномерно
распределяются по длине площади
скалывания, вдоль действия скалывающих
усилий, и равномерно по ее ширине.
Теоретическое определение величин
максимальных скалывающих напряжений
в ряде случаев трудоемко, поэтому нормами
даются два значения расчетных сопротивлений
древесины скалыванию — среднее и
максимальное. Среднее расчетное
сопротивление скалыванию, соответствующее
средним по длине площади скалывания
напряжениям, равно МПа.
Максимальное расчетное сопротивление
скалыванию, соответствующее максимальным
скалывающим напряжениям, учитывая, что
они действуют на очень коротких участках,
принято с учетом повышенного коэффициента
условий работы mск=2
и принято равным Rск=2.4
МПа.
Расчетное сопротивление скалыванию поперек волокон вдвое ниже, а скалыванию под углом к волокнам определяется по формуле расчетного сопротивления смятию под углом.
Скалывание при
изгибе (рис.
5.9). В изгибаемых элементах от
действия
поперечных сил Q
возникают сдвигающие силы Т и напряжения
скалывания ,
равномерные по ширине сечений. По длине
элемента они изменяются пропорционально
поперечным силам и достигают максимума
у опор, где в однопролетной балке при
равномерной нагрузке .
По высоте сечений скалывающие напряжения
распределяются неравномерно, возрастая
от нулевых у кромок до максимальных у
нейтральной оси. Они зависят прямо
пропорционально от поперечной силы ,и
статического момента скалываемой части
сечения S
и обратно пропорционально от момента
инерции J
и ширины сечения b.
В прямоугольном сечении скалывающие
напряжения распределяются по
параболическому закону в соответствии
с изменением момента сопротивления.
Расчет на скалывание при изгибе производят с учетом максимальных напряжений скалывания по формуле:
В большинстве изгибаемых элементов напряжения скалывания к моменту разрушения от изгиба далеко не достигают предела прочности и не требуют расчетной проверки. Только в коротких балках и. при сосредоточенных у опор грузах такая проверка необходима.
Скалывание в элементах соединений возникает в небольших площадях сечений 'от сосредоточенных по их концам скалывающих сил Т, где и возникают наибольшие скалывающие напряжения , которые далее быстро уменьшаются. В растянутых элементах площадь скалывания располагается односторонне по отношению к этим силам и напряжения скалывания распределяются особенно неравномерно, что учитывается коэффициентом =0.25. В сжатых элементах площадь скалывания занимает промежуточное положение между силами скалывания, напряжения распределяются равномернее и коэффициент =0.125.
Силы скалывания действуют в соединениях всегда с эксцентриситетом е. В результате этого в площади скалывания длиной lск дополнительно возникают изгибающий момент и напряжения сжатия и растяжения поперек волокон древесины, которым она сопротивляется плохо. Опасное растяжение уменьшается за счет прижима при наклонном к площади действии скалывающей силы. Длина площади скалывания учитывается не более 10 глубин врезок, поскольку скалывание может произойти по допускаемому косослою, равному 1:10.
Расчетное сопротивление скалыванию в соединениях принимается для средних по длине площади напряжений с учетом перечисленных факторов по формуле:
Расчет элементов соединений на скалывание производят по средним значениям напряжений по формуле:
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Оставленные комментарии видны всем.