Основные физико-механические свойства древесины главнейших пород. Сортамент пиломатериалов для несущих конструкций, страница 6

Цели работы:

1. Ознакомиться с характером работы элементов деревянных конструкций, работающих на изгиб, сжатие, смятие, скалывание и центральное растяжение.

2. Определить расчетом (теоретически) несущую способность деревянного элемента и сопоставить ее с прочностью, полученной из опыта.

3. По полученным R_и, R_сж, R_см, R_ск  и   R_р определить сорт древесины для каждого образца.

Общие указания

Механические свойства древесины, являющейся природным полимером, изучаются на основе реологии – науки об изменении свойств веществ во времени под действием тех или иных факторов, в нашем случае это будут воздействия нагрузок.

Прочность лесных материалов и изделий из них зависит от механических свойств чистой (без пороков) древесины, от вида пороков древесины, размера, количества и расположения их, от влажности, вида напряженного состояния и от угла между направлениями усилия и волокон.

В связи с этим  установлены специальные требования к качеству лесных материалов и элементов конструкций из них в зависимости от назначения конструкций и условий работы их в эксплуатации.

Физико-механические свойства древесины определяют на малых лабораторных стандартных образцах (см. рис. 1) [2].

Рис.1. Стандартные образцы для определения временных

сопротивлений (предела прочности) древесины

а) растяжение вдоль волокон

б) поперечный изгиб

в) сжатие вдоль волокон       г) скалывание                 д) смятие поперек волокон

вдоль волокон.     

Экспериментальные образцы древесины  (размером 200х50х25; 300х50х25; 500х50х25 и 200х40х20; 300х40х20; 500х40х20 мм) испытываются на действие статической нагрузки практически до разрушения. Что позволяет изучить их поведение во всех стадиях напряженно-деформированного состояния.

В начале работы необходимо произвести осмотр образца с целью выявления наличия дефектов по порокам (сучков, засмолов, косослоя и т.д.) или механических повреждений, которые  могут повлиять на результаты испытаний.

Одновременно с осмотром производится измерение действительных размеров образца.

Результаты обследования образца и его испытаний записываются в журнал испытаний.

В результате испытаний (проведения эксперимента) устанавливается:

Лабораторный

практикум

         2 часа

1.Испытание центрально-растянутых элементов по ГОСТ 21554.5-78.

Деревянные элементы, работающие на центральное растяжение, рассчитывают по наиболее ослабленному сечению.

Рис. 7 Геометрические параметры образцов.

Примечание: можно использовать размеры из лабораторной работы № 1.

Поправочный коэффициент к расчетному сопротивлению на породу древесины (для лиственницы  m_о =1,2, см. табл. 10 [12].

№ п/п	Эскиз	Сечение	Fнт	N	σ
1		14 х 16	140	5,0
2		14 х 16	140	9,0
3		14 х 16	140	12,43
4		14 х 16	140	15,3
5		14 х 16	140	16,1
6		14 х 16	140	17,0

Студент на основании полученных результатов проведенного опыта делает заключение (вывод) о принятии решения применения или непригодности древесины для изготовления элементов конструкций.

Контрольные вопросы

1.  Каким предельным состоянием определяют несущую способность деревянных конструкций?

2.  Для чего в расчет вводится коэффициент сопротивления древесины?

3.  Допустимый процент влажности лиственницы при изготовлении опор ЛЭП?

4.  Что является основой пластмасс, его строение?

Лабораторный

          практикум

         2 часа

2. Расчет на центральное сжатие

( для квадратного и прямоугольного  сечении)