 |
|
|
Архитектура Астрономия Аудит Биология Ботаника Бухгалтерский учёт Войное дело Генетика География Геология Дизайн Искусство История Кино Кулинария Культура Литература Математика Медицина Металлургия Мифология Музыка Психология Религия Спорт Строительство Техника Транспорт Туризм Усадьба Физика Фотография Химия Экология Электричество Электроника Энергетика |
Эмпирические коэффициенты для определения прочностных характеристикдревесины ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Приведенная формула определения прочности справедлива для влажности 2 %. Данным методом можно определить ориентировочную прочность основных хвойных пород: ели, сосны и лиственницы. В тех случаях, когда толщина летних годовых слоев мала (например, у ели), при подсчете т можно вычесть суммарную толщину ранней древесины из общей длины отмеченного отрезка и по разнице найти суммарную толщину поздних слоев. Другой метод основан на взаилюсвязи средней плотности и прочности древесины. Средняя плотность древесины при стандартной влажности характеризует ее пористость, а следовательно, и прочность. Поэтому, зная р°2 древесины, можно приближенно определить ее прочность по формуле
где р,2 - средняя плотность древесины при влажности, г/см ; С и D - эмпирические коэффициенты
По опыту для подсчета можно рекомендовать следующие зависимости R12 (в МПа): для хвойных пород:
для лиственных пород:
Приведенные формулы прочности на сжатие хвойных пород дают разброс до ± 5 МПа (для лиственных пород - до 7-8 МПа), а формулы прочности на изгиб до 15 МПа (для всех пород). 5. Пороки древесины 5.1. Сучки Древесина как строительный материал может иметь пороки различных видов, которые снижают ее качество, а иногда делают непригодной для использования как в строительстве, так и в производстве изделий из нее. Недостатки отдельных участков древесины, снижающие качество и ограничивающие возможность ее использования, называют пороками. Пороки древесины (ГОСТ 2140-81) определяют по внешним признакам на отдельных сортиментах (бревнах, досках, шпоне), а также на образцах в виде дощечек длиной 15...20, шириной 10...12 и толщиной 3...5 см. Пороки древесины делят па группы: сучки, трещины, пороки формы ствола, пороки строения древесины, химические окраски, грибные поражения, биологические повреждения, инородные включения, механические повреждения и пороки обработки, покоробленности. Каждая группа пороков подразделяется на виды и разновидности. Сучок — часть ветки, заключенная в древесине ствола. Сучки - самые распространенные пороки древесины - бывают двух видов: открытые и заросшие. Открытый сучок выходит на боковую поверхность круглого лесоматериала, а заросший - не выходит и обнаруживается по следам зарастания, например по вздутию, бровке, раневому пятну. Открытые сучки имеют несколько разновидностей, которые различают: по форме разреза на поверхности сортимента — круглые, овальные, продолговатые; по положению в сортаменте - пластевые, кромочные, ребровые, торцовые, сшивные; по взаимному расположению - разбросанные, 30 групповые, разветвленные; по степени срастания — сросшиеся, частично сросшиеся, несросшиеся, выпадающие; по состоянию древесины - здоровые, светлые, темные, здоровые с трещинами, загнившие, гнилые, табачные; по выходу на поверхность - односторонние, сквозные. Сучки затрудняют механическую обработку древесины, вызывают искривление волокон и годичных слоев, ухудшают внешний вид, нарушают однородность строения, а иногда и целостность ее, снижают прочность при растяжении вдоль волокон и изгибе. При скалывании вдоль волокон и поперечном сжатии сучки повышают прочность древесины. Табачные сучки указывают на наличие в древесине ядровой шили. На качестве лесоматериалов отрицательно сказываются сучки различной формы и размеров, те или иные их взаимное расположение, положение в сортименте и степени срастания с окружающей древесиной и т. д. (рис. 16).
5.2. Трещины Трещина - это разрыв древесины вдоль волокон. Трещины различают: по типам - метиковая (простая и сложная), морозная, трещина усушки, отлупная; по положению в сортименте - боковая, пластевая, кромочная, торцовая; по глубине - неглубокая, глубокая, сквозная, несквозная; по ширине - сомкнутая и разошедшаяся. Трещины нарушают целостность лесоматериалов и уменьшают их механическую прочность, снижают процент выхода качественных пиломатериалов и фанеры (рис. 17). Рис. 17. Основные разновидности трещин: 1 - метиковые; 2 - морозные; 3 - трещины усушки; 4 - отлупные; 5 - пластевые: 6 - кромочные; 7 – торцовые
5.3. Пороки строения древесины К порокам строения древесины относятся: наклон волокон, крень, тяговая древесина, свилеватость, завиток, глазки, кармашек, сердцевина, двойная сердцевина, смешанная сердцевина, пасынок, сухобокость, прорость, рак, засмолок, ложное ядро, пятнистость, внутренняя заболонь, косослой. Наклон волокон может быть тангентальный и радиальный: крень - местная и сплошная; свилеватость - волнистая и путаная; завиток - односторонний и сквозной;глазки –разбросанные и групповые, светлые и темные, кармашек- односторонний и сквозной, прорость – открытая, открытая односторонняя и сквозная, закрытая, сросшаяся, а так же светлая и темная;рак- открытый и закрытый; пятнистость – тангентальная,радиальная; прожилки – разбросанные, групповые и следы от прожилок. Каждый из этих пороков снижает качество древесины и ограничивает ее применение(рис.18)
5.4. Пороки формы ствола Пороки формы ствола: сбежистость, закомелистостъ (округлая и ребристая), овальность, нарост и кривизна (простая и сложная). Эти пороки затрудняют применение круглых лесоматериалов по назначению и осложняют их переработку, увеличивают количество отходов при распиловке и лущении, обусловливают появление в пиломатериалах и шпоне наклона волокон (рис. 19)
5.5. Химическая окраска древесины Химическими называют окраски, возникающие в срубленной древесине в результате развития химических и биологических процессов, которые в большинстве случаев связаны с окислением дубильных веществ. Разновидности химических окрасок: по типу - продуби на, желтизна; по интенсивности цвета - светлые и темные. Химические окраски не влияют на физико- механические свойства древесины, но при интенсивной окраске портят ее внешний вид. При высыхании древесины они почти полностью выцветают. 5.6. Грибные поражения древесины Виды грибных поражений древесины: ядровые пятна (полосы), плесень, заболонные окраски, побурение, гниль, дупло. Разновидности забо- лонных грибных окрасок: по цвету - синева и цветные заболонные пятна; по интенсивности цвета - светлые и темные; по глубине - поверхностные, глубокие и подслойные. Разновидности гнили: по цвету и структуре пораженной древесины - пестрая ситовая, бурая трещиноватая, белая волокнистая; по типам - заболонная (твердая и мягкая), ядровая и наружная трухлявая. Древесина, пораженная наружной трухлявой гнилью, - опасный источник грибной инфекции для различных деревянных конструкций и сооружений; такая гниль резко снижает механические свойства древесины. Побурение может быть торцовым и боковым. Дугшо нарушает целостность сортиментов либо приводит к полной технической непригодности пораженной древесины. 5.7. Биологические повреждения древесины Виды биологических повреждений древесины: червоточина, поражение паразитными растениями, повреждение птицами. Разновидности червоточины: по глубине - поверхностная, неглубокая, глубокая; но размеру отверстий - некрупная, крупная, сквозная. По глубине повреждение древесины паразитными растениями бывает неглубокое и глубокое. 5.8. Инородные включения, механические повреждения и пороки обработки древесины Виды этой группы пороков: инородное включение, обугленность, обдир коры, карра, скос пропила, обзол (тупой и острый), закорина, риски, волнистость, ворсистость, мшистость, бахрома, заруб, запил, отгцеп. скол, козырек, заусенец, вырыв, задир, выщербины, вмятина, рваный торец, рябь шпона, накол, царапина, выхват, непрофрезеровка, гребешок, прошлифов- ка, недошлифовка, ожог. Пороки этой группы затрудняют использование лесоматериалов по назначению, увеличивают количество отходов, ухудшают внешний вид, снижают прочность древесины. Вопросы к лабораторным работам Тема 1 «Макроструктура древесины» 1. Достоинства и недостатки древесины как строительного материала. 2 Классификация пород древесины 3 Главные разрезы ствола, части ствола и выполняемые ими функции. 4.Определение числа годичных слоев. 5.Содержание поздней древесины и его влияние на ее свойства. 6.Основные элементы макроскопического строения древесины. Тема 2 «Микроструктура древесины» 1. Микроструктура древесины, строение клетки и клеточной оболочки древесины. 2. Элементарный и вещественный состав клеточной оболочки, ее структурные элементы. 3. Классификация тканей древесины по выполняемым ими функциям. 4. Строение древесины хвойных пород. 5. Строение древесины лиственных пород. 6. Древесина, предпочтительная при изготовлении шпал, в мостостроении. Тема 3 «Физико-механические свойства древесины» 1. Физические свойства древесины: влажность усушка, разбухание и т. д. 2. Виды влаги в древесине. 3. Определение равновесной влажности древесины. 4. Влияние влажности древесины на ее основные свойства. 5. Равновесная влажность древесины. Определение. 6. Гигроскопичность и предел гигроскопичности. Определения. 7. Плотность древесины. Определение и зависимость от влажности. 8. Основные механические свойства древесины. 9. Влияние строения древесины на ее прочность. 10. Косвенные формулы определения прочности древесины при сжатии. Пороки древесины и их влияние на ее механические свойства.
Список ГОСТов на методы испытания древесины
Библиографический список 1. Микульский В. Г. Строительные материалы : учебник / В. Г. Микульский и др. - М.: Изд-во Ассоциации строительных вузов, 2004. - 536 с. Материаловедение в строительстве : учеб. пособие для студентов высших учебных заведений / И. А. Рыбьев, Е. П. Казенкова, А. Г. Кузнецова, Т. Е. Тихомирова; под. ред. И. А. Рыбьева. - 2-е изд., испр. - М. : Издательский центр «Академия», 2007. - 528 с.
Физические свойства древесины
Механические свойства древесины различных пород Предел прочности (МПа) основных древесных пород (при стандартной влажности IV = 12 %)
Оглавление Введение..................................................................................................................... 3 1.Макроскопическое строение древесины ...................................... 4 1.1.Основные элементы макроскопического строения древесины............................ - 1.2.Группы древесных пород и их признаки............................................................. 5 1.3.Количественная характеристика макроскопического строения древесины....... 6 1.3.1. Число годичных слоев в одном сантиметре древесины................................... - 1.3.2. Содержание поздней древесины....................................................................... - 2.Микроскопическое строение древесины......................................... 7 2.1. Основные элементы микроскопического строения древесины........................... - 2.2. Изучение микроструктуры древесины под микроскопом................................ 10 3.Физические свойства древесины............ ............................. 12 3.1. Влажность и гигроскопичность........................................................................... - 3.2. Усушка, разбухание и коробление древесины................................................. 13 3.3. Плотность древесного вещества....................................................................... 17 3.4. Определение разбухания и предела насыщения клеточных оболочек............ 18 (лабораторная работа по УИРС)................................................................................ - 4.Механические свойства древесины..................................... 21 4.1. Твердость древесины........................................................................................... - 4.2. Прочность при сжатии вдоль волокон............................................................. 22 4.3. Прочность при сжатии поперек волокон.......................................................... 24 4.4. Прочность при статическом изгибе.................................................................. 25 4.5. Прочность при растяжении вдоль волокон...................................................... 26 4.6. Прочность при скалывании вдоль волокон...................................................... 27 4.7. Полевые методы определения прочностных характеристик древесины ... 29 5.Пороки древесины..................................................................................... 30 5.1. Сучки.................................................................................................................... - 5.2. Трещины............................................................................................................ 31 5.3. Пороки строения древесины............................................................................. 32 5.4. Пороки формы ствола....................................................................................... 33 5.5. Химическая окраска древесины......................................................................... 34 5.6. Грибные поражения древесины........................................................................... - 5.7. Биологические повреждения древесины............................................................. - 5.8. Инородные включения, механические повреждения и пороки обработки древесины - Вопросы к лабораторным работам.......................................................................... 35 Список ГОСТов на методы испытания древесины................................................... 36 Библиографический список..................................................................................... 37 Приложение 1. Физические свойства древесины.................................................... 38 Приложение 2. Механические свойства древесины различных пород................... 39 ВЛИЯНИЕ МИКРО- И МАКРОСТРУКТУРЫ ДРЕВЕСИНЫ НА СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ Методические указания Составители: Петрова Т. М., Полетаев А. В., Вихко Е. В. Редактор и корректор //. А. Шабранская Компьютерная верстка Л. А. Каратановой План 2010 г., № 135 Подписано в печать с оригинал-макета 21.03.2011. Формат 60x84 1/16. Бумага для множ. апп. Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,5. Тираж 300 экз. Заказ 251. Петербургский государственный университет путей сообщения. 190031. СПб., Московский пр.. 9. Типография Г11 УПС. 190031. СПб., Московский пр., 9
Поиск по сайту: |
Рис. 16. Основные разновидности сучков: 1 - круглые; 2 - овальные; 3 - продольные; 4 - пластевые; 5 - кромочные;
6 - ребровые; 7 - сшивные: 8 - групповые; 9 - разветвленные
Рис. 19. Пороки формы ствола древесины: а) наросты на стволе дерева; б) закомелистость (увеличение диаметра нижней части ствола); в) свилеватость (сложносплетенное расположение волокон ствола); г) прорость (повреждение клетчатки древесины); д) засмолок (участок ствола, пропитанного смолой)