Поделиться Поделиться

Часть 1. Испытание на сжатие.

Часть 1.

Определение предела прочности при сжатии древесины вдоль волокон.

Цель работы:

1. Испытать образец древесины на сжатие вдоль волокон до разрушения.

2. После испытания вынуть приспособление с образцом и записать в рабочую тетрадь показания табло максимальной нагрузки.

Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 1

Рис 1. Испытание образцов древесины на сжатие вдоль волокон с помощью центрирующего приспособления; 1, 2 – верхняя и нижняя опорные плиты машины; 3 – шаровая опора; 4 – образец; 5 – пуансон; 6 – колпачок.

3. Осмотреть разрушенный образец, обратить внимание на характер его разрушения.

4. Вычислит предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон.

5. Пересчитать полученный предел прочности на стандартную влажность 12%

6. Результаты определения предела прочности древесины на сжатие записать в таблицу 1.

7. Подсчитать нормативное и расчетное сопротивление древесины.

Таблица 1

№ обр W, % Размеры поперечного сечения Р, Н σwс,МПа   σ12с,МПа  
a, см b, см
7,5 2,0 2,1 85,71 70,28
8,5 2,1 2,2 73,59 63,28
7,6 2,1 2,1 72,56 59,78
8,0 2,1 2,0 57,00 47,88
7,0 2,1 2,1 74,82 59,85

Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон:

σwс = P/F

где Р – максимальная нагрузка, F=ab – площадь поперечного сечения образца.

Пересчет пределов прочности σwс на стандартную влажность 12% производится: для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности:

σ12с = σwс(1+α(W-12)),

где α – поправочный коэффициент, равный 0,04 на 1% влажности, W – влажность образца в момент испытания,%

Часть 2.

Определение предела прочности древесины при статическом изгибе

Цель работы:

1. Испытать образец на поперечный изгиб до разрушения.

Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 2

Рис.2 Испытание древесины на статический изгиб. А) Нагруженный в одной точке по середине

2. Вычислить предел прочности древесины при статическом изгибе σwи с погрешностью не более 1 МПа

3. Пересчитать полученный предел прочности σwи на влажность 12%.

4. Пересчитать нормативное и расчетное сопротивление древесины.

5. Записать в журнал лабораторных работ результаты испытания древесины на статический изгиб (Таблица 2)

№ обр. W,% Размеры поперечного сечения Р,Н σwи,МПа σ12и,МПа
b,см h,см W,см3
5,8 2,5 2,2 2,29 230,58 173,39
6,5 2,3 2,1 1,69 212,95 166,1
7,0 2,2 2,2 1,77 185,95 148,76
8,1 2,0 2,1 1,47 242,85 204,96
9,0 2,4 2,0 1,6 183,75 161,7

Предел прочности древесины при статическом изгибе:

σwи = ( = (3Pl)/(2bh2)

где Р – разрушающая нагрузка,Н; l – расстояние между опорами = 24 см; b – ширина образца,см; h – высота обазца,см.

Пересчет полученного предела прочности σwи на влажность 12%:

σ12и = σwи(1+α(W-12))

где α =0,04 для всех пород древесины.

Часть 3.

Определение предела прочности древесины при скалывании вдоль волокон.

Цель работы:

1. Испытать на скалывание образец до разрушения.

Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 3

Рис.3 Испытание древесины на скалывание вдоль волокон: 1 – нижняя опора машины; 2 – шаровая нажимная верхняя призма; 3 – образец; 4 – подвижная, на роликах планка; 5 – прижимное устройство.

2. Вычислить предел прочности при скалывании древесины.

3. Пересчитать предел прочности при скалывании с погрешностью не более 0,1 МПа на влажность древесины 12%

4. Записать результаты испытаний древесины на скалывание вдоль волокон (Таблица 3.)

№ обр. W,% Размеры поперечного сечения Р,Н τскw МПа τск12 МПа
b,см lck,см
7,5 2,2 2,9 12,85 10,54
7,7 2,2 2,8 11,04 9,14
7,0 2,3 2,8 10,09 8,07
7,5 2,2 2,7 12,96 10,63
7,7 2,1 2,9 13,3 11,01

Предел прочности древесины при скалывании определяется по формуле:

τскw = Р/(blck),

где Р – максимальная нагрузка, Н; lck – длина скалывания, см.

Пересчет предела прочности при скалывании с погрешностью не более 0,1 МПа на влажность 12% по формуле:

τск12 = τскw(1+α(W-12)),

где α =0,03 для всех пород древесины.

Обработка результатов

1. Испытание на сжатие:

Найдем среднеарифметическое значение временного сопротивления:

Rcвр = Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 4 =60 МПа

Найдем среднеквадратичное отклонение:

S = Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 5 = Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 6

Найдем коэффициент вариации:

v = S / Rcвр = 9,28/60 = 0,15

Найдем нормативное сопротивление:

Rcн = R(1-αv) = 60(1-2,78 0,15) = 34,98 МПа

Найдем расчетное сопротивление:

Rc= Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 7 = Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 8 =15,9 МПа

Наименование Rвр Rн R
Расчетное значение сопротивления 34,98 15,9
Значение сопротивления по СНиП 2-25-80

2. Испытание на изгиб:

Найдем среднеарифметическое значение временного сопротивления:

Rври = Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 9 =172 МПа

Найдем среднеквадратичное отклонение:

S = Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 5 = Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 11

Найдем коэффициент вариации:

v = S / Rивр = 20,87/172 = 0,121

Найдем нормативное сопротивление:

Rcн = R(1-αv) = 172(1-2,78 0,121) = 114,14 МПа

Найдем расчетное сопротивление:

Rи= Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 7 = Часть 1. Испытание на сжатие. - Инвестирование - 13 =30,04 МПа

Наименование Rвр Rн R
Расчетное значение сопротивления 9,88 6,58 1,99
Значение сопротивления по СНиП 2-25-80 3,6 1,8

Выводы:

Часть 1. Испытание на сжатие.

Сравнивая значения временного сопротивления Rврс древесины полученное при сжатии вдоль волокон в результате расчета со значением из СНиП 2-25-80 (приложение 2) получаем:

60 МПа > 33 МПа требуемого временного сопротивления на 81,8%

Сравнивая значения нормативного сопротивления Rcн древесины полученное при сжатии вдоль волокон в результате расчета с Rcн из СНиП 2-25-80 (приложение 2) получаем:

34,98 МПа > 25 МПа требуемого расчетного сопротивления на 36,6%

Сравнивая значения нормативного сопротивления Rc древесины полученное при сжатии вдоль волокон в результате расчета с Rc из СНиП 2-25-80 (приложение 3) получаем:

15,9 МПа < 16 МПа требуемого расчетного сопротивления на 1%

Разрушение образцов древесины при сжатии вдоль волокон происходит пластично в результате потери устойчивости ряда волокон, о чем свидетельствует характерная складка.

← Предыдущая страница | Следующая страница →