Dasar-dasar pitungan statis
Kayu minangka ciptaan alami lan, amarga struktur anatomi, minangka bahan bangunan sing ora homogen. Iku bisa dibandhingake karo mbendel saka tabung, individu disusun podo karo lan annular watara inti wit - dering taunan utawa dering - kang nang endi wae duwe macem-macem cross-bagean lan kekandelan tembok, IE kayu awal lan pungkasan.
Kekuwatan kayu gumantung ing kahanan ing ngendi kayu kasebut tuwuh, lan akeh banget kena pengaruh cacat kayu, irregularities ing pembangunan, umur kayu ing wektu nglereni lan nggunakake lan utamané asor sawijining.
Nilai kekuatan rata-rata ora mung beda kanggo wit-witan individu saka wilayah sing padha, nanging uga kanggo wit sing padha mudhun saka sing paling kandel nganti sing paling tipis. Ing bagean salib, dering taunan sing paling enom ing sangisore kulit minangka kayu sing paling apik lan paling angel. Pakar kehutanan bisa mangaruhi sifat kayu mung kanthi winates, dene pangguna meh ora bisa ngganti sifat kekuatan kanthi cara sing gampang.
Kekuwatan ing tekanan
Tekanan ing arah serat
Nalika mriksa spesimen tes, sing biasane persegi ing salib-bagean, kegagalan kedadeyan amarga kasunyatane tembok sel serat kasebut dadi rongga, ing ngendi ekspansi transversal sing sadurunge jelas ora bisa ditemtokake. Awal buckling iki ana ing panggonan karo irregularities struktur cilik, kang ing paling kasus malah ora bisa ngeweruhi saka njaba, utawa wiwit saka ndhuwur utawa ngisor lumahing dipencet.
Tekanan sing diidinake saka kayu konifer - preduli saka spruce, pinus utawa cemara - disetel ing 8,5 MPa, lan kanggo kayu larch ing 9 MPa. Kanggo kayu atos, oak utawa beech, iku 10 MPa.
Umumé, kekuatan tekan rata-rata nyata, paling ora kanggo oak, ora luwih dhuwur tinimbang kanggo konifer, nanging nilai iki isih bisa ditrapake amarga kayu atos praktis mung digunakake ing potongan cilik ing konstruksi, saéngga kayu kanthi knot sing luwih gedhe utawa kayu kanthi pangembangan sing ora teratur bisa dihindari. Kayu Oak wis overrated. Oak enom, nganti 30 taun, katon luwih atos lan kuwat tinimbang kayu saka wit-witan tuwa.
Kelas kualitas I ngidini kekuatan kayu konifer nganti 11 MPa, kanggo larch 11,5 MPa, lan kanggo oak lan beech 12 MPa. Nilai 6 MPa kanggo kayu konifer, lan 7 MPa kanggo oak lan beech ditetepake kanggo kelas kualitas III.
Tekanan tegak lurus arah serat
Ing arah tegak karo serat, fénoména nalika gagal beda karo fénoména sing disebabake tekanan ing arah serat. Kekuwatan ing meksa transversal gumantung utamané ing kekuatan ditampilake dening jumlah uncompacted saka kayu awal ing ring taunan. Kayu pungkasan, ing ngendi nilai kekuatan ing tekanan aksial gumantung, ing tekanan transversal nduweni peran distribusi beban.
Nalika mriksa tangan sing nuduhake gedhene pasukan, terus-terusan njaga posisi sing paling dhuwur. Ing kasus bagean sing diisi kanthi lengkap, kekuwatan ing tekanan sing tegak karo serat kanggo konifer yaiku1/7kanggo1/10nilai kekuatan ing arah saka serat, lan kanggo kayu atos saka1/3kanggo1/5nilai kekuatan ing arah serat.
Kekuwatan tarik
Kekuwatan tensile diuji kanthi luwih sithik tinimbang kekuatan tekan. Iki bisa uga amarga kasunyatan manawa produksi lan uji coba spesimen tes sing cocog butuh wektu lan larang.
Irregularity ing struktur kayu dicethakaké ana ing kekuatan tarik. Analog karo kekuatan ing tekanan, saliyane jembaré log, proporsi kayu pungkasan iku wigati banget. Gagal kayu awal kedadeyan sadurunge gagal kayu pungkasan, mula kekuwatan kayu awal lan pungkasan ora bisa ditambah. Pengaruh knot lan irregularities pangembangan luwih jelas tinimbang kekuatan tekan. Sembarang tikungan utawa ombak sing disebabake dening jarak knot, sing ora kudu ana ing tongkat, cukup kanggo nyuda kekuatan patah nganti seprapat kekuatan tarik kayu tanpa cacat.
Titik paling lemah saka unsur tensioned yaiku simpul struktur, ing ngendi kelemahane amarga notches kanggo otak paling gedhe. Ing kene, utamane ing pipi, yaiku garter, ana tekanan amarga mlengkung sing ora kalebu pitungan.
Tegangan sing diidini kanggo kayu konifer saka kelas kualitas I yaiku:10,5 MInggih, apa bab kayu oak lan beech11 MInggih. Kanggo unsur tensioned, panggunaan materi saka kelas kualitas III ora kalebu.
Aparat kanggo nguji kekuatan tarik kayu.
Kekuwatan mlengkung
Asumsi sing ndasari rumus kalkulasi lentur Navier’s uga ditrapake kanthi perkiraan sing apik kanggo kayu, nanging mung ing beban sing sithik. Ing beban sing luwih dhuwur, pamindahan kasebut kedadeyan yen stres pinggiran sing nyata amarga tekanan luwih murah tinimbang sing diwilang, dene gambar ngelawan ditampa kanggo stres amarga tension. Garis nul nyata pindhah menyang sisih nyenyet.
Gambar1lan2- Patah unsur lan distribusi kaku nalika mlengkung.
Diwilang kekuatan mlengkung ing break luwih saka1,4kanggo2kaping kekuatan compressive lan, karo sawetara pangecualian, kurang saka kekuatan tensile. Yen knot lan irregularities dumadi ing cedhak momen maksimum lan tekanan pinggiran maksimum, pangurangan dumadi nganti50%.
Sampeyan kudu nandheske yen kekuatan mlengkung ing loading statis jangka panjang kira-kira setengah saka kekuatan mlengkung sing ditemtokake ing cara biasanipun. Yen mbukak kabeh utawa sebagean asring bola, kapasitas mbukak bakal terus suda gumantung ing ombone sing mbukak obah nyumbang kanggo mbukak total.
Tegangan lentur sing diidinake kanggo kayu alus saka kelas kualitas III yaiku 7 MPa, lan kanggo kelas kualitas II lan I ditemtokake 10 MPa lan 13 MPa, mungguh. Kanggo penyangga terus-terusan tanpa sambungan saka rong kelas pungkasan, tekanan 11 MPa lan 14 MPa diwenehake, amarga dhukungan kasebut nuduhake keamanan sing luwih gedhe.
Yen dimensioning balok kapapar mlengkung, ing akeh kasus iku ora kaku mlengkung sing digunakake, nanging deflection diijini. Kanggo balok struktur mezzanine, defleksi amarga beban permanen utawa migunani kudu ora ngluwihi 1/300 kisaran. Kanggo balok sing didhukung kanthi bebas sing dimuat kanthi beban sing disebarake merata, rasio antarane span lan dhuwur kudu maksimal 16, kanthi tegangan lentur sing diijini 10 MPa.
Kanggo balok sing cendhak, akeh beban lan penampang kompleks, tegangan geser iku penting banget. Modulus elastisitas penting kanggo defleksi, uga kanggo kekuatan buckling lan pitungan konstruksi statis indeterminate. Ukuran modulus elastisitas, gumantung saka kualitas materi, beda-beda. Modulus elastisitas konifer yaiku 10.000 MPa, lan tegak karo serat nilai iki yaiku 300 MPa kanggo kayu konifer lan 600 MPa kanggo kayu ek lan beech.
Aparat kanggo nguji kekuatan lentur kayu.
Kekuwatan geser
Nalika nyukur, kayu nuduhake kekuwatane sithik. Nilai kekuatan geser bisa beda-beda banget amarga ukurane kayu.
Watesan ndhuwur saka0,9 MInggih, kanggo softwood, kabeh telung kelas kualitas. Kanggo kayu oak lan beech kualitas II lan III, nilai maksimum yaiku1 MInggih, punika1,2 MDadi kanggo kelas I.
Yen overhangs cendhak banget dijupuk kanggo voltase iki, disaranake voltase ora digunakake. Nalika overhangs mburi cendhak, ana bebaya gedhe saka retak shrinkage mbentuk ing bidang nyukur, kang bisa mimpin kanggo mundhut lengkap kapasitas mbukak-prewangan.
Aparat kanggo nguji kekuatan geser kayu.
Kekuwatan tekuk
Yen rod kena tekanan, perlu kanggo mriksa defleksi kanthi pitungan. Sing penting yaiku pilihan sing bener saka dawa mlengkung. Batang kudu diamanake karo kopling saka defleksi lateral. Yen iki ora bisa ditindakake kanthi cukup, dawa buckling sing luwih gedhe kudu dilebokake ing pitungan.
Gambar3lan4- Bagean silang lengkap lan kompleks kanthi sumbu material lan immaterial.
Kanggo rod dipencet Komplek, pitungan wis rampung ing hubungan kanggo sumbu materi, x-sumbu ing gambar.4lan i4b, padha kanggo bagean lengkap, kang jembaré rod kabeh dijupuk minangka jumlah saka widths d saka unsur individu.
Kanggo buckling relatif menyang sumbu immaterial, y-sumbu ing gambar4lan,4b i4c lan x-sumbu ing tokoh4c, sampeyan ora bisa Count ing kombinasi sampurna saka bagean salib individu, amarga sambungan salib saka kayu-kayuan teken sing ngasilaken. Kanggo bagean salib rong bagean miturut gambar4lan hubungan ing ngisor iki ditrapake:
Rumus asli kanggo pitungan bagean salib rong bagean.
Senyawa dipencet rod umume digunakake mung ngendi sambungan mbutuhake, IE nalika unsur bagean lengkap ing dimensi dibutuhake ora bisa dipikolehi. Kanggo nyedhaki bagean lengkap, sambungan longitudinal terus disaranake.
Topik sing gegandhengan: struktur kayu sing ndhukung, konstruksi antar lantai, cacat kayu, kelembapan kayu lan bangunan.