Փայտի ամրությունը և թույլատրելի լարումները

Ստատիկ հաշվարկի հիմունքներ

Փայտը բնական ստեղծագործություն է և իր անատոմիական կառուցվածքի շնորհիվ անհամասեռ շինանյութ է։ Այն կարելի է համեմատել խողովակների կապոցի հետ, որոնք առանձին դասավորված են ծառի միջուկի շուրջը զուգահեռ և օղակաձև՝ տարեկան օղակների կամ օղակների, որոնք ամենուր ունեն տարբեր խաչմերուկներ և պատերի հաստություն, այսինքն՝ վաղ և ուշ փայտ:

Փայտի ամրությունը կախված է փայտի աճեցման պայմաններից, և դրանց վրա մեծապես ազդում են փայտի թերությունները, զարգացման անկանոնությունները, փայտի տարիքը կտրման և օգտագործման պահին և հատկապես նրա խոնավությունը

Միջին ամրության արժեքը ոչ միայն տարբեր է նույն տարածաշրջանի առանձին ծառերի համար, այլև նույն ծառի համար այն նվազում է ամենահաստից մինչև ամենաբարակ ծայրը: Խաչաձև հատվածում կեղևի տակ գտնվող ամենաերիտասարդ տարեկան օղակները ներկայացնում են լավագույն և ամենակարծր փայտը: Անտառային փորձագետը կարող է ազդել փայտի հատկությունների վրա միայն սահմանափակ չափով, մինչդեռ օգտագործողը դժվար թե կարողանա փոխել ամրության հատկությունները պարզ միջոցներով:

Սեղմման ուժ

Ճնշում մանրաթելերի ուղղությամբ

Փորձանմուշները, որոնք հիմնականում քառակուսի կտրվածքով են, զննում են, ձախողումը տեղի է ունենում այն ​​պատճառով, որ մանրաթելերի բջջային պատերը ոլորված են խոռոչների մեջ, որտեղ նախկինում հստակ արտահայտված լայնակի ընդարձակումները չեն կարող որոշվել: Այս ճկման սկիզբը տեղի է ունենում կառուցվածքային փոքր անկանոնություններով վայրերում, որոնք շատ դեպքերում չեն կարող նկատել նույնիսկ դրսից, կամ սկսվում են սեղմված վերին կամ ստորին մակերեսից:

Փշատերև ծառի թույլատրելի ճնշումը, անկախ նրանից՝ եղևնի է, սոճին կամ եղևնի, սահմանվում է 8,5 MPa, իսկ խոզապուխտի փայտի համար՝ 9 MPa: Կարծր փայտի, կաղնու կամ հաճարենի համար այն կազմում է 10 MPa:

Ընդհանուր առմամբ, իրական միջին սեղմման ուժը, համենայն դեպս, կաղնու համար, ավելի բարձր չէ, քան փշատերևների համար, բայց այս արժեքը դեռևս արդարացված է, քանի որ կարծր փայտանյութը գործնականում օգտագործվում է միայն փոքր կտորներով շինություններում, ուստի կարելի է խուսափել ավելի մեծ հանգույցներով կամ անկանոն զարգացում ունեցող փայտից: Կաղնու փայտը գերագնահատված է: Երիտասարդ կաղնին՝ մինչև 30 տարեկան, թվում է, որ զգալիորեն ավելի կոշտ և ամուր է, քան հին ծառերի փայտը։

Որակի I դասը թույլ է տալիս փշատերևի փայտի ամրությունը մինչև 11 MPa, խոզապուխտի համար՝ 11,5 MPa, իսկ կաղնու և հաճարի համար՝ 12 MPa: Որակի III դասի դեպքում որոշվել են 6 MPa արժեքները փշատերև ծառի համար և 7 MPa արժեքները կաղնու և հաճարի փայտի համար։

Ճնշում, որը ուղղահայաց է մանրաթելերի ուղղությանը

Մանրաթելերին ուղղահայաց ուղղությամբ ձախողման ժամանակ երևույթները տարբերվում են մանրաթելերի ուղղությամբ ճնշման հետևանքով առաջացած երևույթներից: Լայնակի ճնշման տակ ամրությունը հիմնականում կախված է այն ուժից, որը ցույց է տրված տարեկան օղակում վաղաժամ փայտի չսեղմված քանակությունը: Ուշ փայտը, որից կախված է առանցքային ճնշման տակ ամրության արժեքը, լայնակի ճնշման տակ ունի բեռի բաշխման դեր։

Ուժի մեծությունը ցույց տվող ձեռքը ուսումնասիրելիս այն մշտապես պահպանում է իր ամենաբարձր զբաղեցրած դիրքը։ Ամբողջովին բեռնված հատվածի դեպքում փշատերևների համար թելերին ուղղահայաց ճնշման տակ ամրությունը կազմում է.1/7դեպի1/10ամրության արժեքները մանրաթելերի ուղղությամբ և կարծր փայտի համար1/3դեպի1/5ուժի արժեքները մանրաթելերի ուղղությամբ.

առաձգական ուժ

Առաձգական ուժը փորձարկվել է շատ ավելի փոքր չափով, քան սեղմման ուժը: Սա կարող է մասամբ պայմանավորված լինել այն հանգամանքով, որ համապատասխան փորձանմուշների արտադրությունն ու փորձարկումը ժամանակատար և ծախսատար է:

Փայտի կառուցվածքի անկանոնությունը ակնհայտորեն դրսևորվում է առաձգական ուժով: Ճնշման տակ ամրության անալոգը, գերանների լայնությունից բացի, ուշացած փայտի համամասնությունը վճռորոշ նշանակություն ունի: Վաղ փայտի ձախողումը տեղի է ունենում ուշ փայտի ձախողումից առաջ, ուստի վաղ և ուշ փայտի ամրությունները չեն կարող ավելացվել: Հանգույցների և զարգացման անկանոնությունների ազդեցությունը ավելի ցայտուն է, քան սեղմման ուժի մեջ: Ցանկացած թեքություն կամ ալիք, որը առաջանում է հանգույցների մոտիկությունից, որոնք պարտադիր չէ, որ տեղադրվեն փայտի վրա, բավական է կոտրելու ուժը առանց թերությունների կրճատելու փայտի առաձգական ուժի արժեքի քառորդ մասը:

Լարված տարրերի ամենաթույլ տեղերը կոնստրուկցիայի հանգույցներն են, որտեղ գլխուղեղի համար անցքերի պատճառով թուլացումն ամենամեծն է։ Այստեղ, հատկապես այտերի, այսինքն՝ կապիչներում, ճկման հետևանքով լարումներ կան, որոնք հաշվարկը չի ներառում։

Թույլատրելի լարումները փշատերեւ փայտի համար որակի I դասից են 10,5 MPa, իսկ կաղնու և հաճարենու փայտի համար՝ 11 MPa: Լարված տարրերի համար III որակի դասի նյութի օգտագործումը բացառվում է։

:Փայտե փորձանմուշ՝ սեղմված առաձգական ուժի փորձարկման ապարատում

Փայտի առաձգական ուժը փորձարկող սարք։

Ճկման ուժ

Navier’s ճկման հաշվարկման բանաձևի հիմքում ընկած ենթադրությունները լավ մոտավորությամբ կիրառվում են նաև փայտի վրա, բայց միայն ցածր բեռների դեպքում: Ավելի մեծ ծանրաբեռնվածության դեպքում այնպիսի տեղաշարժեր են տեղի ունենում, որ ճնշման պատճառով իրական եզրային լարումը ավելի ցածր է, քան հաշվարկվածը, մինչդեռ հակառակ պատկերն է ստացվում լարվածության պատճառով: Փաստացի զրոյական գիծը շարժվում է դեպի ամուր կողմը:

Փայտի ճկման ժամանակ էլեմենտների կոտրվածքի և լարվածության բաշխման էսքիզներ սեղմված և ձգված կողմերի վրա

Նկարներ1և2— Տարրի կոտրվածք և լարվածության բաշխում ճկման ժամանակ։

Հաշվարկված ճկման ուժը ընդմիջման ժամանակ ավելի մեծ է, քան1,4դեպի2անգամ սեղմման ուժը և, մի քանի բացառություններով, ավելի փոքր է, քան առաձգական ուժը: Եթե ​​հանգույցները և անկանոնությունները առաջանում են առավելագույն մոմենտի և եզրերի առավելագույն լարումների մոտ, կրճատումներ են տեղի ունենում մինչև50%.

Հարկ է ընդգծել, որ երկարատև ստատիկ ծանրաբեռնվածության դեպքում ճկման ուժը սովորական ձևով որոշվող ճկման ուժի մոտավորապես կեսն է: Եթե բեռնվածքը ամբողջությամբ կամ մասամբ հաճախակի կրկնվում է, բեռնվածքի հզորությունը կշարունակի նվազել՝ կախված այն բանից, թե որքանով է շարժվող բեռը նպաստում ընդհանուր բեռին:

Որակի III դասի փշատերեւ փայտի ճկման թույլատրելի լարվածությունը 7 MPa է, իսկ II և I որակի դասերի համար սահմանվում է համապատասխանաբար 10 MPa և 13 MPa: Վերջին երկու դասերի առանց հոդերի շարունակական հենարանների համար նախատեսված են 11 MPa և 14 MPa լարումներ, քանի որ նման հենարաններն ավելի մեծ անվտանգություն են ցույց տալիս:

Երբ ճկման ենթարկված ճառագայթները չափում են, շատ դեպքերում ճկման լարվածությունը ստանդարտ չէ, այլ թույլատրելի շեղում: Միջանկյալ կառույցների ճառագայթների համար մշտական ​​կամ օգտակար բեռի պատճառով շեղումը չպետք է գերազանցի 1/300 միջակայքը: Հավասար բաշխված բեռով բեռնված ազատ հենվող ճառագայթի համար բացվածքի և բարձրության հարաբերակցությունը պետք է լինի առավելագույնը 16, 10 MPa թույլատրելի ճկման լարվածությամբ։

Կարճ, մեծ բեռնված ճառագայթների և բարդ խաչմերուկների համար կտրվածքային լարվածությունը կարևոր նշանակություն ունի: Առաձգականության մոդուլը կարևոր է շեղման, ինչպես նաև ճկման ամրության և ստատիկորեն անորոշ կոնստրուկցիաների հաշվարկի համար։ Առաձգականության մոդուլի չափը, կախված նյութի որակից, շատ տարբեր է: Փշատերևների առաձգականության մոդուլը 10.000 MPa է, իսկ մանրաթելերին ուղղահայաց այս արժեքը 300 MPa է փշատերև ծառի և 600 MPa կաղնու և հաճարի փայտի համար։

:Փայտե ճառագայթ տեղադրված լաբորատոր ապարատում՝ ճկման ուժի փորձարկման համար

Փայտի ճկման ամրությունը փորձարկող սարք:

Կտրող ուժ

Փայտը կտրատելիս ցույց է տալիս ցածր ամրություն: Ճեղքման ուժի արժեքները կարող են շատ տարբեր լինել փայտի ճաքերի պատճառով:

0,9 MPa-ի վերին սահմանը սահմանվել է բոլոր երեք որակի դասերի փափուկ փայտի համար: II և III որակի կաղնու և հաճարի փայտի համար առավելագույն արժեքը 1 MPa է, համապատասխանաբար 1,2 MPa I դասի համար:

Եթե այս լարումների համար չափազանց կարճ ելուստներ են ստացվում, խորհուրդ է տրվում չօգտագործել լարումները: Երբ ծայրամասերը կարճ են, մեծ է վտանգը, որ կծկվող ճաքեր առաջանան կտրող հարթությունում, ինչը կարող է հանգեցնել կրող հզորության ամբողջական կորստի:

Փայտի կտրող ուժը փորձարկող սարք։

ճկման ուժ

Եթե ձողերը ենթարկվում են ճնշման, անհրաժեշտ է ստուգել կռումը հաշվարկով։ Հատկապես կարևոր է ճկման երկարության ճիշտ ընտրությունը։ Ձողերը պետք է ամրացվեն կցորդիչներով կողային շեղումներից: Եթե դա հնարավոր չէ իրականացնել բավարար չափով, ապա հաշվարկում պետք է մուտքագրվի ավելի մեծ ճկման երկարություն:

Նկարներ 3 և 4 — Ամբողջական և կոմպոզիտային խաչմերուկներ՝ նյութական և ոչ նյութական առանցքներով։

Բարդ սեղմված ձողերի համար հաշվարկը կատարվում է նյութի առանցքի, նկարներում պատկերված x առանցքի նկատմամբ:4և ես4b, նույնը, ինչ ամբողջական հատվածների դեպքում, որտեղ ամբողջ ձողի լայնությունը վերցվում է որպես առանձին տարրերի d լայնությունների գումար:

Ոչ նյութական առանցքի համեմատ ծռվելու համար՝ y-առանցքը պատկերներում4և,4բ i4c և x առանցքը նկարում4գ, դուք չեք կարող հույս դնել առանձին խաչմերուկների կատարյալ համադրության վրա, քանի որ փայտե ձողիկների խաչաձեւ միացումները զիջում են: Երկու մասի խաչմերուկի համար՝ ըստ նկարի4և կիրառվում են հետևյալ հարաբերությունները.

_Բնօրինակ բանաձևեր երկու մասից բաղկացած խաչմերուկի հաշվարկի համար:

Համակցված սեղմված ձողերը սովորաբար օգտագործվում են միայն այնտեղ, որտեղ միացումներն են դա պահանջում, այսինքն, երբ անհրաժեշտ չափսերով ամբողջական հատվածի տարրերը հնարավոր չէ ձեռք բերել: Լրիվ հատվածներին հնարավորինս մոտենալու համար միշտ առաջարկվում են շարունակական երկայնական միացումներ:

Հարակից տեղեկություններ: Փայտե կոնստրուկցիաներ կրող · Մեզանինային կոնստրուկցիաներ · Փայտի թերություններ · Փայտի խոնավություն. ինչո՞ւ է դա կարևոր հասկանալը: · Չոր ատաղձագործություն և սպասարկման չորացում