Statik hesablamanın əsasları
Taxta təbii məhsuldur və anatomik quruluşuna görə qeyri-bərabər tikinti materialıdır. Onu ağacın nüvəsi ətrafında ayrı-ayrılıqda paralel və dairəvi şəkildə düzülmüş borular dəstəsi ilə müqayisə etmək olar - illik halqalar və ya halqalar - hər yerdə müxtəlif en kəsiklərə və divar qalınlığına malikdir, yəni erkən və gec ağac.
Əlaqədar Məlumat: Ağac qüsurları · Taxta nəmliyi: onu başa düşmək niyə vacibdir?
Orta möhkəmlik dəyəri təkcə eyni ərazidən olan ayrı-ayrı ağaclar üçün fərqli deyil, həm də eyni ağac üçün ən qalından ən nazik ucuna qədər azalır. Kəsikdə, qabığın altındakı ən gənc illik üzüklər ən yaxşı və ən sərt ağacı təmsil edir. Meşə təsərrüfatı mütəxəssisi ağacın xüsusiyyətlərinə yalnız məhdud dərəcədə təsir göstərə bilər, halbuki istifadəçi möhkəmlik xüsusiyyətlərini sadə vasitələrlə çətin ki, dəyişə bilir.
Sıxılma gücü
Liflər istiqamətində təzyiq
Ən çox kəsiyi kvadrat olan sınaq nümunələrini araşdırarkən, liflərin hüceyrə divarlarının əvvəllər aydın şəkildə ifadə olunan eninə genişlənmələri müəyyən etmək mümkün olmayan boşluqlara bükülməsi səbəbindən uğursuzluq baş verir. Bu bükülmənin başlanğıcı kiçik struktur pozuntuları olan yerlərdə baş verir, əksər hallarda kənardan belə fərq edilə bilməz və ya yuxarı və ya aşağı preslənmiş səthdən başlayır.
İynəyarpaqlı ağacın icazə verilən təzyiqi – ladin, şam və ya küknar olmasından asılı olmayaraq – 8,5 MPa, qaraçay ağacı üçün isə 9 MPa səviyyəsində müəyyən edilmişdir. Sərt ağac, palıd və ya fıstıq üçün 10 MPa-dır.
Ümumiyyətlə, real orta sıxılma gücü, ən azı palıd üçün, iynəyarpaqlılardan daha yüksək deyil, lakin bu dəyər hələ də özünü doğruldur, çünki sərt ağac ağacları praktiki olaraq yalnız tikintilərdə kiçik parçalarda istifadə olunur, buna görə də daha böyük düyünləri olan və ya qeyri-müntəzəm inkişafı olan ağacdan qaçınmaq olar. Palıd ağacı həddən artıq qiymətləndirilib. 30 yaşına qədər olan gənc palıd, köhnə ağacların ağacından xeyli sərt və möhkəm görünür.
Keyfiyyət sinfi I 11 MPa-a qədər iynəyarpaqlı ağacın möhkəmliyinə, larch 11,5 MPa, palıd və fıstıq 12 MPa üçün imkan verir. İynəyarpaqlı ağac üçün 6 MPa, palıd və fıstıq üçün 7 MPa qiymətləri III keyfiyyət sinfi üçün müəyyən edilmişdir.
Lif istiqamətinə perpendikulyar təzyiq
Liflərə perpendikulyar istiqamətdə, uğursuzluq halları liflər istiqamətində təzyiqin yaratdığı hadisələrdən fərqlidir. Transvers təzyiq altında möhkəmlik əsasən illik halqada erkən ağacın sıxılmamış miqdarı ilə göstərilən gücdən asılıdır. Eksenel təzyiq altında möhkəmlik dəyərinin asılı olduğu gec ağac, eninə təzyiq altında yükün paylanması rolunu oynayır.
Sınaq zamanı gücün böyüklüyünü göstərən əl daim ən yüksək işğal mövqeyini saxlayır. Tam yüklənmiş bölmə vəziyyətində, iynəyarpaqlar üçün liflərə perpendikulyar təzyiq altında möhkəmlik təşkil edir.1/7üçün1/10liflər istiqamətində və sərt ağac üçün güc dəyərləri1/3üçün1/5lif istiqamətində güc dəyərləri.
Dartma gücü
Dartma gücü sıxılma gücündən daha az dərəcədə sınaqdan keçirilmişdir. Bu qismən uyğun sınaq nümunələrinin istehsalı və sınaqdan keçirilməsinin vaxt aparan və bahalı olması ilə əlaqədar ola bilər.
Ağacın strukturunda nizamsızlıq nəzərəçarpacaq dərəcədə gərginlikdə özünü göstərir. Təzyiq altındakı gücə bənzər, logların genişliyinə əlavə olaraq, gec ağacın nisbəti həlledici əhəmiyyət kəsb edir. Erkən ağacın uğursuzluğu gec ağacın uğursuzluğundan əvvəl baş verir, buna görə də erkən və gec ağacın güclü tərəfləri əlavə edilə bilməz. Düyünlərin və inkişaf pozuntularının təsiri sıxılma gücünə nisbətən daha aydın görünür. Çubuqda olması lazım olmayan düyünlərin yaxınlığından yaranan hər hansı bir əyilmə və ya dalğa, qırılma gücünü qüsursuz ağacın dartılma gücünün dörddə birinə azaltmaq üçün kifayətdir.
Gərgin elementlərin ən zəif nöqtələri strukturun düyünləridir, burada beyinlər üçün çentiklər səbəbindən zəifləmə ən böyükdür. Burada, xüsusilə yanaqlarda, yəni gartersdə, hesablamaya daxil olmayan əyilmə səbəbindən gərginliklər var.
Keyfiyyət sinfindən olan yumşaq ağac üçün icazə verilən gərginliklər:10,5 MBəs palıd və fıstıq ağacı haqqında nə demək olar?11 MYaxşı. Gərgin elementlər üçün III keyfiyyət sinfindən olan materialın istifadəsi istisna olunur.
Ağacın dartılmaya davamlılığını yoxlamaq üçün aparat.
Əyilmə gücü
_Navier-in əyilmə hesablama düsturunun əsasını təşkil edən fərziyyələr ağaca da yaxşı yaxınlaşma ilə tətbiq edilir, lakin yalnız aşağı yüklərdə. Daha yüksək yükdə belə yerdəyişmələr baş verir ki, təzyiqə görə faktiki kənar gərginlik hesablanmışdan aşağı olur, gərginlik nəticəsində yaranan gərginlik üçün isə əks şəkil alınır. Faktiki sıfır xətti sıx tərəfə keçir.
Şəkillər1və2— Elementin qırılması və əyilmə zamanı gərginliyin paylanması.
Qırılma zamanı hesablanmış əyilmə gücü daha böyükdür1,4üçün2sıxılma gücündən dəfələrlə və bir neçə istisna olmaqla, dartılma gücündən azdır. Əgər düyünlər və nizamsızlıqlar maksimum momentlərə və maksimum kənar gərginliklərə yaxın baş verərsə, azalmalar50%.
Vurğulamaq lazımdır ki, uzunmüddətli statik yük altında əyilmə gücü adi şəkildə müəyyən edilən əyilmə gücünün təxminən yarısıdır. Əgər tam və ya qismən yük tez-tez təkrarlanırsa, hərəkət edən yükün ümumi yükə nə dərəcədə töhfə verdiyindən asılı olaraq yükgötürmə qabiliyyəti azalmağa davam edəcəkdir.
III keyfiyyətli yumşaq ağac üçün icazə verilən əyilmə gərginliyi 7 MPa, II və I keyfiyyət sinifləri üçün isə müvafiq olaraq 10 MPa və 13 MPa müəyyən edilir. Son iki sinifdən birləşmələri olmayan davamlı dayaqlar üçün 11 MPa və 14 MPa gərginlikləri təmin edilir, çünki belə dayaqlar daha çox təhlükəsizlik nümayiş etdirir.
Əyilmələrə məruz qalan şüaların ölçülməsi zamanı bir çox hallarda əyilmə gərginliyindən deyil, icazə verilən əyilmədən istifadə olunur. Mezanina konstruksiyalarının şüaları üçün daimi və ya faydalı yükə görə əyilmə 1/300 diapazonundan çox olmamalıdır. Bərabər paylanmış yüklə yüklənmiş sərbəst dəstəklənən şüa üçün aralıq və hündürlük arasındakı nisbət maksimum 16, icazə verilən əyilmə gərginliyi 10 MPa.
Qısa, ağır yüklü tirlər və mürəkkəb en kəsiklər üçün kəsmə gərginliyi mühüm əhəmiyyət kəsb edir. Elastiklik modulu əyilmə üçün, eləcə də bükülmə gücü və statik qeyri-müəyyən konstruksiyaların hesablanması üçün vacibdir. Materialın keyfiyyətindən asılı olaraq elastiklik modulunun ölçüsü geniş şəkildə dəyişir. İynəyarpaqların elastiklik modulu 10.000 MPa, liflərə perpendikulyar olan bu dəyər iynəyarpaqlı ağaclar üçün 300 MPa, palıd və fıstıq ağacı üçün 600 MPa-dır.
Ağacın əyilmə gücünü yoxlamaq üçün aparat.
Kəsmə gücü
Qırxanda ağac aşağı möhkəmlik göstərir. Kəsmə gücü dəyərləri taxta çatlamasına görə çox dəyişə bilər.
0,9 MPa yuxarı həddi hər üç keyfiyyət sinifinin iynəyarpaqlıları üçün müəyyən edilmişdir. II və III keyfiyyətli palıd və fıstıq ağacı üçün maksimum dəyər 1 MPa, I sinif üçün müvafiq olaraq 1,2 MPa-dır.
Bu gərginliklər üçün çox qısa çıxıntılar alınarsa, gərginliklərdən istifadə edilməməsi tövsiyə olunur. Son çıxıntılar qısa olduqda, kəsmə müstəvisində büzülmə çatlarının əmələ gəlməsi təhlükəsi var ki, bu da yükdaşıma qabiliyyətinin tamamilə itirilməsinə səbəb ola bilər.
Ağacın kəsilmə gücünü yoxlamaq üçün aparat.
Bükülmə gücü
Əgər çubuqlar təzyiqə məruz qalırsa, hesablama ilə əyilməni yoxlamaq lazımdır. Bükülmə uzunluğunun düzgün seçilməsi xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Çubuqlar yanal əyilmələrə qarşı muftalarla təmin edilməlidir. Əgər bu kifayət qədər həyata keçirilə bilmirsə, hesablamaya daha böyük əyilmə uzunluğu daxil edilməlidir.
Şəkillər 3 və 4 — Material və qeyri-maddi oxları olan tam və kompozit kəsiklər.
Mürəkkəb preslənmiş çubuqlar üçün hesablama şəkillərdə x-ox, material oxuna görə aparılır.4və i4b, tam bölmələr üçün olduğu kimi, bütün çubuğun eni fərdi elementlərin d enlərinin cəmi kimi qəbul edilir.
Qeyri-maddi oxa nisbətən əyilmə üçün şəkillərdəki y-oxu4və,4b i4c və şəkildəki x-oxu4c, fərdi kəsiklərin mükəmməl birləşməsinə arxalana bilməzsiniz, çünki taxta çubuqların çarpaz əlaqələri məhsuldardır. Şəkilə uyğun olaraq iki hissəli kəsik üçün4və aşağıdakı əlaqələr tətbiq olunur:
İki hissəli en kəsiyinin hesablanması üçün orijinal düsturlar.
Mürəkkəb preslənmiş çubuqlar, bir qayda olaraq, yalnız birləşmələrin tələb olunduğu yerlərdə, yəni tələb olunan ölçülərdə tam bölmə elementləri əldə edilmədikdə istifadə olunur. Tam bölmələrə mümkün qədər yaxınlaşmaq üçün daima davamlı uzununa birləşmələr tövsiyə olunur.
Əlaqədar mövzular: taxta konstruksiyaların dəstəklənməsi, mərtəbələrarası tikililər, ağac qüsurları, ağac nəmi və bina.