Материал: 1334

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

R Rн mдл

m

где m ‒ коэффициент надежности по материалу, учитывает возможные отклонения в сторону меньших значений прочности мате- Сриала (т.к. m 1, то R – с более высокой обеспеченностью по отно-

шению к нормативному сопротивлению); mдл ‒ коэффициент, учитывающ й вл ян е дл тельности загружения в связи с переходом от прочности древес ны при кратковременных, стандартных испытаниях к ее прочности в условиях длительно действующих постоянных и временных нагрузок за весь срок службы конструкции.

приПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

1. Определенбе прочностных и деформативных характеристик

древес ны центральном растяжении вдоль волокон

1.1. Конструкция о разца и схема испытания

Для испытаний используют малоразмерные образцы из чистой

древесины, т.е. из таких участков, где нет сучков, косослоя, биологи-

ческих повреждений. О разцы изготавливают из досок и реек, выпол-

 

Д

ненных из кряжа радиальными и тангенциальными плоскостями (см.

рис. 2).

А

 

И

 

Рис.2. Схема распиловки древесины для образцов.

Форма и размеры образцов установлены стандартами для каждого конкретного вида испытаний. Для испытаний на растяжение используют образец «восьмерка» из чистой древесины с

6

размерами, соответствующими требованиям ГОСТ 16483.23‒73 (рис. 3). Подготовленный образец устанавливается на испытательный стенд и производится расстановка приборов (рис. 4).

Си б А Д

F a b , см2

Рис. 4. СхемаИиспытания

Рис.3. Размеры образца для испытаний на растяжение.

7

1.2. Определение модуля упругости при растяжении

Для определения модуля упругости Е используют приборы контроля деформаций – рычажные тензометры системы Гугенбергера с ценой деления с = 0,001 мм и базой Б = 20мм.

Определение модуля упругости Е производится на основе экс-

периментальной зависимости между напряжением и относительной

деформацией

по закону Гука (рис. 5, а).

При этом

сходят из того, что при кратковременном нагружении

(скорость лабораторных испытаний) и при малых напряжениях (не

превышающ х 0,5 σвр ) реологические свойства древесины проявля-

Сются слабо зав с мость подчиняется линейному закону.

 

Поэтому вел ч на интервала нагрузки, прикладываемой к об-

разцу, устанавл вается в пределах от 50 до 150 кгс, что соответствует

напряжен ям равным примерно 40% ожидаемого предела прочности

(

. 5, б).

рис

а)

)

 

б

 

А

 

Рис.5. Испытательные предпосылки: а – диаграмма « »;

 

б – схема нагружения образца

 

Д

 

Измерение удлинений образца Б производят при помощи тен-

зометров Т1 и Т2 с одинаковыми базами Б = 20Имм и одинаковой ценой деления С = 0,001мм.

По закону Гука нормальное напряжение определяется по форму-

ле:

Е,

где Е – модуль упругости материала; относительное удлинение образца.

8

ББ .

Тогда закон Гука можно записать:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

Е

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используя определение напряжения можно записать:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так м образом

меем:

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

показаний

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

Р

 

Б

Е

Е

 

Р

 

Б

.

 

 

 

 

 

 

 

Б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

Б

 

 

 

 

 

 

Но

зменен е

 

 

 

 

 

 

двух тензометров можно записать как

 

Тср С.

база

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Б Т1

Т2

Тср;

 

 

 

 

 

 

Вел ч на пр ложенной нагрузки определяется как Р = (Р1 ‒ Р2).

 

Б = 20 мм –

тензометра.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

При расчетах нео ходимо учесть цену деления прибора С, т. е.

 

Учитывая вышеизложенное, получим значение модуля упруго-

 

сти:

 

 

 

 

 

 

 

 

(Р1

 

Р2)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Е

 

 

 

20мм

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тср С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

Журнал испытаний №1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

N

Р,

 

 

Отсчеты по индикаторам

Тср,i

 

цикла

кгс

 

 

Т1

 

 

 

Т1

 

 

Т2

 

 

 

Т2

 

 

 

 

1

50

 

 

10

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

19

 

18.5

 

 

150

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

50

 

 

10

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

19

 

18

 

 

150

 

 

27

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

50

 

 

10

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

19

 

17.5

 

 

150

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

50

 

 

10

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

19

 

18.5

 

 

150

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

50

 

 

10

 

 

 

16

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

19

 

17.5

 

 

150

 

 

26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

6

 

 

 

 

 

 

50

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

17

 

 

 

10

 

19

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рразр = 975 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тср =18

 

Е

 

(Р1 Р2)

 

 

20мм

 

 

100кгс

 

 

 

20мм

 

138888кгс/ см

2

;

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

Тср

С

0,8см2

18

 

0,001мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вр

 

 

Рразр

 

 

 

 

975

 

 

1026кгс/ см

2

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

1,9 0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3. Выводы по результатам испытания

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полученные в результате испытаний значения сравниваются с

 

данными СП 64.13330.2016 деревянные конструкции.

 

 

 

 

Е

 

 

 

100000 кгс

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СНиП

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кгс

 

 

 

 

 

 

Е 138888 кгс

Е

 

 

 

100000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см

2 >

 

СНиП

 

 

 

 

 

см

2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

ч

 

1000

бкгс

 

 

 

 

 

 

Rвр

 

см

2

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вр

1026

 

кгс2 Rврч

 

1000 кгс2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

см

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прочностные

Аи деформационные характеристики

образца из

чистой древесины на растяжениеДвдоль волокон соответствуют показателям кондиционной древесины.

2. Определение прочностных и деформационныхИхаракте-

ристик древесины при изгибе

2.1. Конструкция образца и схема испытаний

Форма и размер образцов для определения модуля упругости

при изгибе в соответствии с ГОСТ (рис. 6). Размеры образца: а = 2 см; b = 2 см; F = 4 см2.

Подготовленный образец устанавливается на испытательный стенд и производится расстановка приборов (рис. 7).

10