13.Работа древесины его смятие, скалывание и раскалывание.
В древесине различают смятие вдоль волокон, поперёк волокон и под углом к ним. Прочность древесины на смятие вдоль волокон мало отличается от прочности на сжатие вдоль волокон и современные нормы не делают между ними различий. Смятию древесины поперёк волокон древесина сопротивляется слабо. Это связано со строением древесины, из-за трубчатого строения смятие древесины поперёк волокон характеризуется значительными деформациями. После сплющивания и разрушения стенок клеток происходит уплотнение древесины. Уменьшение деформации и соответственно сопротивления сжимаемого образца увеличивается. О работе на смятие поперёк волокон древесины главным образом судят по значению допустимых в эксплуатации деформаций. Здесь велико значение фактора времени. Предельным здесь является напряжение при условном пределе пропорциональности. Этот придел минимален при смятии по всей поверхности, максимален при смятии на части длины и ширены. Среднее значение предела пропорциональности соответствует смятию на части длины. Это связано с поддержкой сжимаемой площадки соседними незагруженными участками. Т.е. сопротивление тем выше, чем уже сжимающий штамп.
Что касается работы древесины на смятие под углом к волокнам, то её сопротивление при этом возрастает с уменьшением угла. Это можно показать на диаграмме. Из диаграммы видно, что максимальное сопротивление древесина имеет при смятии вдоль волокон (при 0о). Сопротивление древесины на смятие под углом к волокнам определяют по формуле:
Термин «скалывание» древесины означает разрушение материала в результате сдвига одной части материала относительно другой (той же самый срез)
Термин «раскалывание» древесины означает разрушение материала от действия растягивающих усилий, направленных перпендикулярно волокнам древесины.
14.Влияние влажности на прочность древесины.
При повышении влажности от 0 до точки насыщения волокон (до 30%) её прочность уменьшается, деформативность увеличивается, а модуль упругости снижается. На ударную прочность древесины и на прочность при растяжении вдоль волокон влажность влияет меньше. В других случаях влияние влажности велико: при её уменьшении на 1% прочность меняется на 3-5%. Повышение влажности свыше точки насыщения волокон не приводит к дальнейшему снижению прочности.
Для сравнения прочности древесины все показатели прочности приводят к одной стандартной влажности 12%. Приведение к стандартной влажности производят по следующей формуле:
R12=RW×(1+k×(W-12))
RW – предел прочности при влажности в момент испытания;
R12 – стандартная влажность;
W - влажность в момент испытания;
k – коэффициент, зависящий от вида деформирования (изгиб, скалывание).
При сжатии k=0,05;
При изгибе k=0,04;
При скалывании k=0,03.
Эта формула действительна в пределах изменения влажности от 8 до 23 %.
Влажность определяется взвешиванием образцов до и после высушивания или с помощью электромера. Модуль упругости так же необходимо приводить к стандартной влажности.
E12=EW×(1+0,02×(W-12%))
СНиП рекомендует уменьшать расчётное сопротивление и модуль упругости при увлажнении древесины при кратковременном и длительном.
E×mв при кратковременном mв=0,85;
E×mв при длительном mв= 0,75.
В зависимости от влажности древесины лес делят на сырой W>25%, полусырой 18%≤W≤25%, и воздушный 12%≤W≤18%.
=600кг/м3, =555кг/м3.