26. Свойства древесины как стр-го мат-ла.

Полож-е:

1.невысокой плотн-ю или объемной массой

Масса др. зависит от влажности

W=15%-старый стандарт; W=12%-станд-я вл-ть сегодня

При W>30% нач-ся процесс гниения.

ρ(пл-ть) =500 кг/м³

!Др. ~ в 5 раз легче стали.

Незащищенная от увлажнения др. пл-ть на 20% выше, свежесрубленная древ. на 40-60% выше, сплавная-ρ=1000-1200кг/м³

Сосна и ель – наилучшие виды древесины.

2.высокая относ-я прочность

Относит-я прочность- это отнош-е расчетного сопротивления к ее плотности (=R/ρ)

При работе на сжатие или изгиб R/ρ- высокий показатель и древесина превосходит остальные мат-лы по этому показателю.

3.Высокие теплоизоляционные св-ва (в 16 раз >, чем у бетона)

4.Незначительный расширение (удлинение) вдоль волокон

5.Высокая хим-я стойкость в большинстве агрессивных сред.

6.Пластичность др.- возможность получения криволинейных и гнутых конструкций(арки, своды)

7.Значительная упругость. При кратковременных нагрузках древесины прогибается, я затем восстанавливается(способна воспринимать импульсные нагрузки, не разрушаясь)

8.Не магнитна и радоипрозр-на

9.Высокая долговечность др. при соблюдении всех технич-х условий на стадиях проектир-я, изгот-я, монтажа и экспл-ции.

Отриц-е:

1.Опасность загнивания и возгорания.

2.Анизотропное строение (по различ. направлениям хар-ся разл. прочностными св-ми)

3.Формоизменяемость при попадании влаги и высыхании, а как следствие этого – усушка и разбухание, коробление и растрескивание.

4.Наличие пороков в др. (сучки,кот. нарушают структуру; трещины; косослой)

5.подверженность разр-ю др. различного рода древоточцами

Элемент размером a/δ ≥2,5 – доска; a/δ < 2,5

Предельная длина пиломатериала 6,5 м.

27. МЕХ-Е ХАР-КИ ДР-НЫ. ИСПЫТАНИЕ СТАНД-Х ОБРАЗЦОВ. ДЛИТ-Я ПРОЧНОСТЬ.

Др.- анизотропный мат-л.

Др.- природный полимер, и св-ва её изучают на основе науки «реология» - наука об изучении св-в вещ-ва во времени в зав-ти от тех или иных факторов.

Если на др. приложить какую-то нагрузку сразу проявл-ся упругие деформации. С теч. времени м. возникать эластические и остаточные деф-ции. Упругие и эластич. деф-ции относ-ся к обратимым деф-ям, остаточные – необрат-я часть общих деф-й.

Наиб. прочности др. достигает, когда действ-я сила совпадает с направлением волокон. Если сила действ-ет перпенд. волокнам, то прочность снижается в неск. раз. Если сила действ-т под углом, то промежуточное значение м/у з-ми вдоль и поперек.

Меньше всего деф-ции проявл-ся при сжатии, наиб. – при растяжении, среднее м/у ними – при изгибе.

Предел прочности для др. опр-ют в рез-те испытаний стандартных образцов. Эти образцы д.б. выполнены из «чистой» (без пороков) древесины.

На растяжение

σ_{пч.раст.}=N_{разруш.}/ A_факт.~100Мпа (для сосны и ели)

A_факт. – пл-дь образца в сеч. а-а

Прикладывают нагрузку=>деформация=>разрыв волокон и разрушение образца.

На сжатие: σ_сж ~ 40-45МПа

На скалывание - быстрый сдвиг волокон отн. друг друга.

σ_пч.ск. ~ 8-10Мпа

Силой N –прижимается, Р - скалывается

На смятие (рис.призма20-20-60(выс)): σ_{пр.смят}=5-6МПа

На изгиб: σ_пч ~ 75МПа

Эти стандартные испытания происходят неск. минут для каждого образца.

Истинная прочность древесины опр-ся в рез-те длит-х испытаний в виде серий дерев. образцов, нагруженными различными уровнями нагрузки.

Показ-ль истинной прочности – длит. сопротивление.

N/A= (сигма)пч-прочностное, где N-усилие (нагр.), A-площадь, пч-предел прочности

Две области:

В I участке -  < длит (разрушения не будет)

Во II участке - > длит (обязательно разруш-ся)

Помимо прочности эти 2 области разл-ся также по характеру деформации при заданном значении действующей нагрузки.

В зав-ти от ур-ня нагрузки изменяется время экспл-ции.

Древесина обладает св-м ползучести (с течением времени развиваются деф-ции при неизменных усл-х)

Кдлит= длит/ пч<1

Для древесины 0,5<Кдлит <0,6

К_длит = 0,67 – для сосны и ели

Кдлит - на сколько мат-л проявляет прочность при нагрузках в течении времени

29.РАБОТА ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ ИЗГИБЕ. РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ. пч=75МПа-изгиб Польку на изгибе имеется растянутая зона, то наличие пороков будет значительно. В бревнах влияние пороков меньше, т. к. нет перерезанных волокон(все волокна целые) Краевое напряжение отыскивают при изгибе: М=ql²/8,

W=bh²/6

Изгибаемые элементы работают по трем стадиям:

1.Упругой работы(при незначительных нагрузках) hс=hр,  с=│ р│

2.Упругопластической работы

hр<hc, +>│-│

3.Стадия пластического течения древесины.

hс>>hр

Пластические деформации не допускаются, следовательно можно использовать только в упругой стадии, следовательно используются формулы для упругих систем

С увеличением высоты предел прочности уменьшается и размеры реальных характеристик учитываются путем введения поправочных коэффициентов.