Архитектура и строительство
 
Карта сайта · Обратная связь · Поиск
ArhPlan.ru
Город Здания Элементы Технологии Дизайн Мосты Индустрия История Материалы Справка  
  • Главная
  • Стройматериалы
  • Древесина
  • Работа древесины и конструкционных пластмасс
 Краткое содержание
Древесина Пластики
 Подразделы
Все статьи раздела Общая информация Бетон и цемент Грунтосиликаты Кирпичи Камень и керамика Древесина Пластмасса и полимеры Сталь и металлы Фибролит Изоляционные материалы
 Социальные сети
 Похожие статьи
Влияние факторов на механические свойства древесины и пластмасс
Материалы: Пластмасса и полимеры

Плотность пластмасс и древесины
Материалы: Пластмасса и полимеры

Термические свойства пластмасс и древесины
Материалы: Пластмасса и полимеры

Анизотропия механических свойств пластмасс и древесины
Материалы: Пластмасса и полимеры

Деформация пластмасс и древесины
Материалы: Пластмасса и полимеры

Длительное сопротивление древесины и пластмасс
Материалы: Пластмасса и полимеры

Роль полимерных материалов и конструкций из пластмасс
Материалы: Пластмасса и полимеры

Ресурсы производства полимерных материалов из древесины
Материалы: Древесина

Основные виды полимерных материалов и пластмасс
Материалы: Пластмасса и полимеры

Влажность древесины и ее влияние на механические свойства
Материалы: Древесина

Механическое соединение пластмасс
Технологии: Соединения

Светопроницаемые ограждения покрытий и стен с применением пластмасс
Элементы: Перекрытия и плиты

Общие сведения и классификация оболочек покрытий из пластмасс
Здания: Основы проектирования

Типы мостов из древесины
Мосты: Деревянные мосты

Работа древесины и конструкционных пластмасс


Статья добавлена в Марте 2015 года
            0


Рис. 21. Стандартные образцы для испытания древесины 
Рис. 21. Стандартные образцы для испытания древесины >
Стандартные определения механических характеристик древесины и пластмасс проводят на малых образцах по методикам, строго регламентированным соответствующими ГОСТами. При этом для испытания древесины применяются малые, чистые (т. е. без пороков) образцы (рис. 21).

Для исследования свойств армированных пластмасс образцы для испытаний вырезают из тонких листов или толстых плит по направлениям главных осей анизотропии (рис. 22). Испытание крупных образцов производится лишь в отдельных случаях для получения показателей работы древесины и пластмасс в условиях наиболее близких к действительным.

Рис. 22. Схемы выемки и формы образцов пластиков для испытаний 
Рис. 22. Схемы выемки и формы образцов пластиков для испытаний >
Результаты испытания образца обычно записываются в виде зависимостей σ—ε (напряжение — деформация). На основании стандартных испытаний образцов могут быть получены: предел прочности σпч — напряжение, соответствующее разрушающей кратковременной нагрузке; предел пропорциональности σпп — напряжение, соответствующее точке перехода прямого участка зависимости в криволинейный (для некоторых видов работ материалов зависимость может быть без четко видимого перехода); модуль упругости Е — показатель жесткости материала, равный тангенсу угла наклона зависимости σ—ε к оси абсцисс. В качестве рабочей принимается величина модуля упругости на прямолинейном участке зависимости.

Древесина


Рис. 23. Типичные кривые для древесины сосны 
Рис. 23. Типичные кривые для древесины сосны >
Типичные зависимости σ—ε для основных видов сопротивления древесины сосны приведены на рис. 23. Испытание древесины на сжатие вдоль волокон проводится на призмочках размером 2X2X3 см. Предел прочности древесины сосны составляет 40... 50 МПа. Перед разрушением наблюдается некоторое развитие пластических деформаций (график 2 на рис. 23). Примерно так же работает Древесина при сжатии вдоль волокон по торцовой поверхности, т. е. при смятии.

Рис. 24. Смятие древесины поперек волокон 
Рис. 24. Смятие древесины поперек волокон >
Показатели прочности древесины при сжатии и смятии поперек волокон (графики 3, 4 на рис. 23) значительно ниже, чем вдоль волокон (сказывается трубчатое строение древесины). Сопротивление древесины смятию зависит от размеров сминаемой части и отношения ее ко всей площади грани образца (рис. 24). Чем меньше сминаемая часть по отношению ко всей площади, тем выше сопротивление древесины смятию. Это объясняется поддерживающим влиянием волокон ненагруженной части сминаемого элемента. В расчетах это явление учитывается повышенным расчетным сопротивлением, которое можно находить по формуле


где Rc90 определяется по табл. 15; Lсм — длина площадки смятия, см.



Рис. 25. Работа древесины при изгибе 
Рис. 25. Работа древесины при изгибе >
Предел прочности древесины сосны при растяжении вдоль волокон составляет 80...100 МПа (кривая 1 на рис. 23). Однако эта высокая прочность чистой древесины не может быть использована в строительных элементах из-за наличия пороков. Разрушение древесины при растяжении происходит хрупко, без заметного развития пластических деформаций (диаграмма σ—ε практически прямолинейна).

При изгибе зависимости Р—f криволинейные без явно выраженного прямолинейного участка, но не такие крутые, как при сжатии. Изгиб происходит со значительной деформацией и сопровождается перераспределением напряжений по сечению изгибаемого элемента на разных этапах нагружения. В пределах пропорциональности распределение напряжений соответствует треугольному закону (поз. 1 рис. 25). Разрушение начинается в крайних волокнах сжатой зоны, где образуются складки, отражающие появление пластических деформаций (поз. 2 рис. 25). Затем зона пластичности развивается вглубь сечения, нейтральная ось перемещается в сторону растянутой зоны и растут напряжения растяжения. Разрушение заканчивается разрывом наиболее растянутых волокон (поз. 3 рис. 25).

Рис. 26. Диаграммы деформаций материалов 
Рис. 26. Диаграммы деформаций материалов >
Наибольшее сопротивление при работе на сдвиг древесина оказывает в случае перерезывания волокон в плоскости, перпендикулярной к волокнам. При этом (рис. 23, кривая 6) проверка на перерезывание волокон редко является решающей в определении размеров сечений элементов строительных конструкций.

Самым слабым видом сопротивления древесины является сопротивление при скалывании — сдвиге в плоскости, параллельной волокнам, происходящем вдоль или поперек направления волокон (рис. 23, кривые 7 и 8). Предел прочности на скалывание вдоль волокон для сосны составляет 6...7 МПа, разрушение имеет хрупкий характер. Предел прочности на скалывание поперек волокон примерно в два раза меньше. В конструкциях чаще всего приходится иметь дело со скалыванием вдоль волокон — в изгибаемых элементах во всех видах соединений. Скалывание поперек волокон встречается реже.


Пластики


Во многом аналогично древесине работают при растяжении, сжатии, изгибе древесные пластики и стеклопластики (рис. 26).

Рис. 27. Зависимости прочности древесины и пластиков от направления усилия 
Рис. 27. Зависимости прочности древесины и пластиков от направления усилия >
Прочность древесины, анизотропных и ортотропных пластиков на растяжение, сжатие, смятие зависит от угла а между действующей силой и волокнами древесины или армирующего материала в композиционных материалах. Для некоторых материалов такие зависимости показаны на рис. 27. Аналогичный характер имеют зависимости модулей упругости материалов от угла α. Типичные качественные зависимости прочности и модуля упругости стеклопластиков от угла между направлением усилия и осями анизотропии для рассмотренных на рис. 13 схем армирования показаны на рис. 28 (α — угол между направлением расчетного усилия и осью абсцисс).

Рис. 28. Типичные качественные зависимости прочности и модуля упругости 
Рис. 28. Типичные качественные зависимости прочности и модуля упругости >
Сопротивление стеклопластиков касательным напряжениям из-за ортотропности материалов определяется направлением сдвигающих усилий относительно плоскости упругой симметрии (рис. 16, б). Сдвиг в плоскости х—у называется междуслойным, а сдвиг в плоскостях х—z и у—z называется сдвигом из плоскости листа. Естественно, слабым видом сопротивления является сопротивление междуслойному сдвигу, которое характеризуется, главным образом, прочностью связующего и структурным критерием (см. §7), зависящим от толщины слоя, по которому происходит сдвиг. Применение прошивной схемы армирования заметно увеличивает сопротивление междуслойному сдвигу. В конструкциях и элементах появление сдвигов из плоскости листа не характерно и такая работа не является определяющей при расчете.
Источник: «Конструкции из дерева и пластмасс», В. А. Иванов, В. З. Клименко, 1983

Понравилась ли вам эта публикация?
0


« Предыдущие статьи
Длительное сопротивление древесины и пластмасс
Структурные диаграммы полимеров
Деформация пластмасс и древесины
Анизотропия механических свойств пластмасс и древесины
Термические свойства пластмасс и древесины
Плотность пластмасс и древесины
Влажность пластмасс и ее влияние на механические свойства
Влажность древесины и ее влияние на механические свойства
Следующие статьи »
Влияние факторов на механические свойства древесины и пластмасс Влияние естественных пороков на механические свойства древесины Влияние дефектов структуры армированных полимеров на их свойства Сортименты лесных и сортаменты полимерных материалов Деревянные и пластмассовые конструкции в зданиях и их классификация Защита деревянных конструкции от биологического поражения Огнестойкость деревянных конструкций Огнестойкость конструкций из пластмасс



Ссылка на эту статью в различных форматах
HTMLTextBB Code


Комментарии к этой статье


Еще нет комментариев


Сколько будет 31 + 13 =

       



 
Мобильная версия · Карта сайта · Обратная связь · Поиск · ARHPLAN.ru © 2014–2025
Градостроительство · Конструкция зданий · Элементы зданий · Технологии строительства · Архитектурный дизайн · Мостостроение · Промышленные предприятия · История архитектуры · Стройматериалы · Справочная информация