|
Испытание древесины на
растяжение на лабораторных образцах и образцах, приближающихся по
размерам к элементам реальных конструкций, показывает очень большое
расхождение в показателях прочности. В образцах крупных размеров снижение
прочности древесины по сравнению с лабораторными колеблется в пределах 5—40%,
а в отдельных случаях и до 80%.
При этом следует отметить, что сопротивление чистой
древесины сосны (при 15% влажности) вдоль волокон составляет около 115 МПа
(1150 кгс/см2) и в среднем в 2,5 раза больше сопротивления сжатию.
Сопротивление
древесины растяжению поперек волокон незначительно и
составляет приблизительно 2—• 5% растяжения вдоль волокон.
На прочность растянутых элементов строительных размеров
влияет появление эксцентрицитетов от конструктивных ослаблений (врезки,
гнезда для связей), косослоя, обхода волокнами сучков (завиток), а также
других пороков.
Наличие эксцентрицитетов и ослаблений приводит к
концентрации напряжений. А так как древесина по работе на растяжение
относится к хрупким материалам ( 21.1), то неравномерное распределение
напряжений по ослабленным сечениям сохраняется в ней до момента разрушения,
которое и наступает при относительно низком среднем напряжении.
Существенное влияние на понижение прочности ослабленных
деревянных элементов оказывают также скалывающие напряжения, вызываемые
передачей сил с перерезанных волокон на цельную часть элемента при
одновременном действии отрывающих напряжений перпендикулярно волокнам. Это
подтверждается наблюдениями за работой ослабленных растянутых элементов, в
которых возникают продольные трещины, приводящие к полному разрушению
элемента. Прочность растянутых элементов, в отличие от сжатых мало зависит от
влажности.
Учитывая это, для увеличеиия надежности деревянных
конструкций групп Al, А2 и Б1 расчетное сопротивление растяжению
воздушно-сухой сосны и ели Rv для неослабленных элементов нормами принято
равным | 10 МПа (100 кгс/см2), а для ослабленных с учетом влияний
концентраций напряжений вблизи врубок и отверстий для нагелей — только 8 МПа
(80 кгс/см2).
Практически все растянутые элементы рассчитывают с учетом
концентрации, так как неослабленные растянутые элементы в конструкциях
встречаются очень редко.
Площадь рабочего поперечного сечения нетто основных
деревянных элементов стержневых несущих конструкций должна быть не менее 50
см2, а также не менее 0,5 полной площади сечения при симметричном ослаблении.
Следует также учитывать, что в конструкциях построечного
изготовления расчетные сопротивления на растяжение снижаются на 30%. Этим
учитывается возможность неточности изготовления конструкций. Отрицательное
влияние этой неточности особенно ощутимо в растянутых элементах.
Элементы из пластмассы, работающие на растяжение,
рассчитываются по той же формуле. Расчетное сопротивление Rv для разных видов
пластмасс приведены в [9, 10] и др.
|