Лекция №7 Расчет элементов деревянных конструкций.

При назначении расчетного сопротивления древесины разрушению учитываются реологические свойства древесины.

Методика определения расчетных сопротивлений:

1. По результатам испытания образца до разрушения, определяют значение предела прочности древесины при фактической влажности - σ_w;

2. Выполняют приведение предела прочности при фактической влажности к пределу прочности при стандартной влажности - σ₁₂:

,

где: σ₁₂ – предел прочности при стандартной влажности w = 12%;

w – влажность древесины в момент испытания;

σ_w – предел прочности при фактической влажности в момент испытания;

α – поправочный коэффициент:

Напряжение	α при приведении к влажности 12% для древесины всех пород
Сжатие вдоль волокон Статический изгиб Скалывание вдоль волокон	0,05 0,04 0,03

Формула приведения действительна в пределах изменения влажности 8...23 %.

3. При необходимости, выполняется приведение предела прочности при фактической температуре к пределу прочности при стандартной температуре σ₂₀:

,

где: σ₂₀ – искомая прочность при t=20ºС;

σ_T – прочность при данной температуре С;

t – температура древесины в момент испытания;

β – поправочный коэффициент.

Порода древесины	β, МПа, при:
	сжатии вдоль волокон	статическом изгибе	скалывании вдоль волокон	растяжении вдоль волокон
Сосна Ель Лиственница Пихта Береза	3,5 2,5 4,5 2,5 4,5	4,5 3 - - -	0,4 - - - -	4 - - - -

Формула приведения действительна в пределах положительных температур - 10...50ºС. Пересчет к температуре 20ºС должен производиться после пересчета к влажности 12%.

4. По результатам испытаний серии образцов (не менее 10 шт. из каждой партии древесины и не менее 3 шт. при изготовлении образцов из древесины существующей конструкции) определяют среднее значение предела прочности при стандартной температуре и влажности древесины:

где: n – количество испытанных образцов, шт.;

i – порядковый номер образца в серии испытаний.

Среднее значение предела прочности соответствует временному сопротивлению древесины разрушению:

5. Статистической обработкой величины временного сопротивления находят нормативное сопротивление древесины разрушению:

;

где: – коэффициент изменчивости, характеризующий вид напряженного состояния.

Для древесины величина составляет:

– при растяжении и скалывании вдоль волокон – 0,2

– при сжатии вдоль волокон – 0,13

– при поперечном изгибе – 0,15

– коэффициент Стьюдента, устанавливающий с заданной точностью (Р = 0,95) вероятность отклонения предела прочности при каждом конкретном испытании от временного сопротивления разрушению на величину, больше удвоенной среднеквадратичной ошибки S.

Величина среднеквадратичной ошибки зависти от количества испытаний и определяется по формуле:

Для строительных конструкций величина принята равной 2,25. При таком значении из 1000 испытаний только в 25 случаях возможны значительные отклонения предела прочности от временного сопротивления, причем в меньшую сторону только в 13 случаях. Такую вероятность принято считать обеспечивающей гарантию безаварийной работы конструкций, выполненных с соблюдением всех требований к качеству материала и технологии изготовления.