Предела прочности древесины при статическом изгибе
Древесину широко применяют в конструкциях, работающих на изгиб (балки, настилы, подмостки и др.), поэтому значение предела прочности при статическом изгибе весьма велико. Для его определения используют стандартные образцы с сечением 20×20 мм и длиной вдоль волокон 300 мм. Образец измеряют по середине длины с точностью до 0,1 мм, определяя ширину (b) по радиальному направлению и высоту (h) по тангентальному направлению (по хорде).
При испытании образец укладывают на две опоры с пролетом между центрами 240 мм (рис. 3.8), чтобы усилия были направлены по касательной к годовым слоям (тангенциальный изгиб).
Передача усилий осуществляется двумя «ножами» по середине образца с расстоянием между ними 80 мм (нагружение в двух точках, рис. 3.8, а) или одним «ножом» по середине образца (нагружение в одной точке, рис. 3.8, б).
|
|
Рис. 3.8. Схема испытания древесины на статический изгиб
при нагружении образца:
а – в двух точках; б – в одной точке
Скорость увеличения нагрузки должна быть равномерной и
равной 7000 ± 1500 Н/мин при двухточечном нагружении и 5000 + 1500 Н/мин – при одноточечном. Испытания ведут до разрушения образца и отмечают нагрузку в момент разрушения.
После разрушения образца определяют влажность в соответствии с п. 3.2.1.
Предел прочности при статическом изгибе ( 
МПа) находят по формулам:
при нагружении в двух точках
,
при нагружении в одной точке
,
где Pmax – максимальная разрушающая нагрузка, кгс; l – расстояние между опорами, см; b и h – ширина и высота образца, см.
Пересчет прочности древесины на стандартную (12 %) влажность, МПа, производят по формуле:
,
где a – поправочный коэффициент для всех древесных пород, равный 0,04; W – влажность образца в момент испытания, %.
Результаты определения предела прочности при статическом изгибе записывают в таблицу (форма табл. 3.10).
Форма таблицы 3.10
Оценка предела прочности древесины при статическом изгибе
| Порода древесины | Размеры поперечного сечения образца, см | Максимальное разрушающее усилие, кгс | Влажность древесины в момент испытания, % | Предел прочности при изгибе, МПа | ||
| a | b | в момент испытания | в пересчете на стандартную влажность | |||
Экспериментальные результаты (табл. 3.10) сравнивают с данными, приведенными в табл. 3.11.
Таблица 3.11
Прочность древесины при статическом изгибе (МПа)
| Порода | При влажности, % | |
| 30 и более | ||
| Лиственница | ||
| Сосна | ||
| Ель | ||
| Кедр | ||
| Пихта сибирская | ||
| Бук | ||
| Дуб | ||
| Береза | ||
| Ольха | ||
| Осина |