Вход в аккаунт

Партнёры сайта

Главная

Древесина - строительный материал

1.3.2. Основные виды напряженного состояния элементов деревянных конструкций (растяжение, сжатие, смятие, изгиб, скалывание)

Растяжение. Сопротивление чистой древесины растяжению вдоль волокон весьма велико; в среднем для сосны около Я = 100 МПа. (рис. 1.4).

Из диаграммы видно, что при кратковременном нагружении деформации возрастают пропорционально напряжению почти до момента разрушения, т.е. закон Гука соблюдается до конца разрушения. Тем не менее, за предел пропорциональности принимается нагрузка равная 0,5 от временного сопротивления. Разрушение наступает при очень малой относительной деформации равной 0,7%. Этот факт показывает, что древесина при растяжении вдоль волокон работает подобно хрупким материалам, т.е. более напря-

Рис. 1.3. Оси плоскости симметрии элементарного объема древесины: А - плоскости симметрии ортотропной анизотропии; Б - схема цилиндрической анизотропии изотропного тела.

женные волокна разрушаются почти мгновенно, передавая свою долю растягивающих усилий оставшимся волокнам.

Прочность пиломатериала на растяжение существенно снижается за счет неоднородности древесины. В зоне сучков, отверстий концентрируются напряжения, величина которых зависит от размера (рис. 1.5). При наличии наклона волокон (косослоя) растягивающее усилие раскладывается на две составляющие: вдоль наклонно расположенных волокон и перпендикулярно к ним, что вызывает растяжение поперек волокон. Чем больше наклон волокон, тем больше составляющая растягивающих усилий поперек волокон и тем меньше прочность элемента, т.к. прочность древесины поперек волокон при растяжении в 25 - 30 раз меньше, чем вдоль волокон. В связи с этим при проектировании конструкций необходимо избегать приложения усилий, действующих поперек волокон.

При растяжении влияние природных дефектов проявляется более значительно, чем при других видах напряженного состояния, что нашло отражение при назначении расчетных сопротивлений.

Сжатие. Сопротивление сжатию вдоль волокон является одной из наиболее устойчивых механических характеристик древесины, сравнительно мало зависящей от различных факторов, в частности от пороков древесины. Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон, получаемый в результате испытаний малых образцов, широко используется для оценки прочности древесины, в частности при обследовании старых конструкций.