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.

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

Предел прочности древесины при сжатии вдоль волокон:

σ_w^с = P/F

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

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

σ₁₂^с = σ_w^с(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.

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

2. Вычислить предел прочности древесины при статическом изгибе σ_w^и с погрешностью не более 1 МПа

3. Пересчитать полученный предел прочности σ_w^и на влажность 12%.

4. Пересчитать нормативное и расчетное сопротивление древесины.

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

Предел прочности древесины при статическом изгибе:

σ_w^и = ( = (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 σ_w^и на влажность 12%:

σ₁₂^и = σ_w^и(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.

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.)

Предел прочности древесины при скалывании определяется по формуле:

τ^ск_w = Р/(bl_ck),

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

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

τ^ск₁₂ = τ^ск_w(1+α(W-12)),

где α =0,03 для всех пород древесины.

Обработка результатов

1. Испытание на сжатие:

Найдем среднеарифметическое значение временного сопротивления:

R^c_вр = =60 МПа

Найдем среднеквадратичное отклонение:

S = =

Найдем коэффициент вариации:

v = S / R^c_вр = 9,28/60 = 0,15

Найдем нормативное сопротивление:

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

Найдем расчетное сопротивление:

R^c= = =15,9 МПа

2. Испытание на изгиб:

Найдем среднеарифметическое значение временного сопротивления:

R_вр^и = =172 МПа

Найдем среднеквадратичное отклонение:

S = =

Найдем коэффициент вариации:

v = S / R^и_вр = 20,87/172 = 0,121

Найдем нормативное сопротивление:

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

Найдем расчетное сопротивление:

R^и= = =30,04 МПа

Выводы:

Часть 1. Испытание на сжатие.

Сравнивая значения временного сопротивления R_вр^с 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 R^c_н древесины полученное при сжатии вдоль волокон в результате расчета с R^c_н из СНиП 2-25-80 (приложение 2) получаем:

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

Сравнивая значения нормативного сопротивления R^c древесины полученное при сжатии вдоль волокон в результате расчета с R^c 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.

12
Далее ⇒