8. Работа древесины на смятие.
На сжатие и смятие поперек волокон по всей поверхности древесина работает значительно хуже, чем на сжатие и смятие вдоль волокон. При сжатии и смятии поперек волокон под углом 90° стенки клеток работают в неблагоприятных условиях, они сплющиваются за счёт внутренних пустот, что приводит к значительным деформациям.
На диаграмме хорошо видны три стадии: 1 — упругая стадия работы древесины в начале загружения до наступления предела пластического течения; II — стадия ускоренного роста деформаций за счёт смятия оболочек клеток ранней зоны годичных слоев; III — стадия уплотнения древесины, на этой стадии рост деформаций замедляется, происходит смятие клеток поздней зоны годичных слоёв. Средний временный предел прочности древесины при сжатии и смятии поперек волокон значительно ниже, чем вдоль волокон. При работе древесины на сжатие и смятие поперек волокон за счёт пластических деформаций происходит выравнивание напряжений и фактического разрушения образца не происходит.
Влияние пороков на прочность древесины на сжатие и смятие поперек волокон незначительное. Расчётное сопротивление древесины сжатию и смятию поперёк волокон установлено исходя из предельных деформаций обмятия в соединениях элементов деревянных конструкций и составляет всего 1,8 МПа при сжатии и смятии по всей поверхности.
В деревянных конструкциях сжатие и смятие поперёк волокон древесины
может быть трёх видов: 1) — по всей поверхности; 2) — на части
длины (в опорных подушках); 3) — на части длины и ширины (под шайбами
болтов).
Чем меньше сминаемая часть по отношению ко всей площади, тем выше
сопротивление древесины сжатию и смятию. Это объясняется поддерживающим влиянием волокон ненагруженной части сминаемого элемента.
Расчетное сопротивление древесины местному сжатию и смятию поперек волокон на части длины Rсм. 90 (при длине ненагруженных участков не менее длины площадки смятия и толщины элемента) определяется по формуле
где R C.90 - расчетное сопротивление древесины сжатию и смятию по всей поверхности поперек волокон, R C. 90 = 1,8 МПа;
lCM— длина площадки смятия вдоль волокон древесины, см.
Прочность древесины на сжатие и смятие под углом α к направлению волокон занимает промежуточное положение между значениями прочности древесины на смятие вдоль и поперек волокон и определяется по формуле
диаграмма
работы древесины на сжатие и смятие
поперек волокон
виды сжатия и смятия древесины поперек волокон
Расчёт элементов
Расчёт элементов на сжатие и смятие поперёк волокон производится по формуле
где Ncм— расчетная сжимающая (сминающая) сила;
Fсм— расчетная площадь сжатия (смятия);
Rсм. 90 — расчётное сопротивление древесины сжатию и смятию поперёк
волокон, принимается в зависимости от вида смятия по СНиП
9. Работа древесины на скалывание.
Особенности работы древесины на скалывание
Малый стандартный образец для испытаний и диаграмма работы древе-
сины на скалывание показаны на рис. 3.8. Скалывание, наряду с растяжением
поперек волокон, является наиболее слабым видом сопротивления древесины.
Характер разрушение древесины при скалывании хрупкий. Наличие различных
пороков резко снижает сопротивление древесины скалыванию (особенно опа
сен косослой).
Средний временный предел прочности при скалывании древесины вдоль
волокон составляет всего 6...7 МПа, расчётное сопротивление скалыванию дре
весины вдоль волокон при изгибе не клееных элементов 1 сорта равно 1,8 МПа,
клееных 1,6 МПа.
Различают: скалывание вдоль волокон; скалывание поперёк волокон; ска-
лывание под углом к волокнам.
Рис. 3.8.
а -малый стандартный образец для испытаний древесины на скалывание вдоль волокон; б -
диаграмма работы древесины на скалывание вдоль и поперек волокон
В деревянных конструкциях древесина чаще всего работает на скалыва-
ние вдоль волокон. Предел прочности на скалывание поперёк волокон пример-
но в два раза меньше. Предел прочности на скалывание под углом α к волокнам
занимает промежуточное положение, а расчетное сопротивление древесины
скалыванию под углом α определяется по формуле
где Rck— расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон;
Rck. 90— расчетное сопротивление древесины скалыванию поперек волокон.
R ck.альфа=Rck/1+( Rck/Rck90-90)*sin3альфа