Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Условия эксплуатации деревянных конструкций. Плотность Д.
В соответствии с ТКП табл.6.1: внутри отапливаемого помещения: три класса
Удельная прочность fcod/ρ=0,026, для стали Ry/ρ=0,027. Удельная жесткость Еp/ρ = 850, для стали 981.
Плотность свежесрубленнойД хвойных и мягких лиственных пород следует принимать равной 850 кг/м3, твердых лиственных пород — 1000 кг/м3. Плотность клеенойД следует принимать равной плотности цельной древесины. Плотность фанеры следует принимать равной плотности древесины шпонов, а бакелизированной — 1000 кг/м3. 9. Учет теплопроводности, температурного расширения, хим.стойкости Д при проектировании.Температурное расширение.Линейное расширение при нагревании, характеризуемоекоэффициентом линейного расширения, в древесине различно вдоль и под углами к волокнам.Коэффициент линейного расширения α вдоль волокон составляет (3 ÷ 5) ・10-6, что позволяетстроить деревянные здания без температурных швов. Поперек волокон древесины этоткоэффициент меньше в 7 – 10 раз. ТеплопроводностьД благодаря ее трубчатому строению очень мала, особеннопоперек волокон. Коэффициент теплопроводности сухойД поперек волокон λ ≈0,14Вт/м・ºС. Брус толщиной 15 см эквивалентен по теплопроводности кирпичной стенетолщиной в 2,5 кирпича (51 см).ТеплоемкостьД значительна, коэффициент теплоемкости сухой Д составляет С = 1,6КДЖ/кг・ºС. Еще одним свойствомД является ее стойкость ко многим хим. и биологическим агрессивным среда. Она является хим. более стойким материалом, чемметалл и ЖБ. При обычной температуре плавиковая, фосфорная и соляная (низкойконцентрации) кислоты не разрушают Д. Большинство органических кислот приобычной температуре не ослабляютД, поэтому она часто используется в условиях химически агрессивных сред. 10. Акустические и радиационные свойства Д. ЗвукоизоляцияДψ=2δ (дельта – логарифмический элемент затухания). Говоря о звукопроводности древесины в поперечном и продольном, то в продольном в 16 раз выше звукопроводности воздуха, а в поперечном – в 3-4 раза выше звукопроводности воздуха. Радиационные свойства. Определяется в беккерелях – для дерева 1,1 Бк/кг. Радий и литорий. Для природного гипса эта характеристика – 29 Бк/кг, песок и гравий – 34 Бк/кг, цемент – 45 Бк/кг, кирпич – 126 Бк/кг, гранит – 170 Бк/кг, зольная пыль – 341 Бк/кг, глинозем – 496 Бк/кг, фосфогипс – 574 Бк/кг, силикатный шлак – 2140 Бк/кг, отходы урановых предприятий – 4165 Бк/кг. 11. Анизотропия Д. Удельная прочность и жесткость. Д относится к анизотропным материалам – в разных направлениях разная сопротивляемость. Сопротивляемость древесины связана с ее сортом, есть три сорта древесины: 1, 2, 3. Вдоль волокон расчетное сопротивление древесины fcd = 13 МПа, поперек волокон расчетное сопротивление древесины fc90d = 1,8 МПа. Также прочностные характеристики зависят от породы древесины Kх.
Удельная прочность fcod/ρ=0,026, для стали Ry/ρ=0,027. Удельная жесткость Еp/ρ = 850, для стали 981. 12. Длительное сопротивление Д. Кривые деформации. В начале величина напряжения в конструкции составляетσврем, затем напряжение уменьшается до какого-то уровня. При определении образец доводят до разрушения. По мере эксплуатации образца величина усилия N уменьшается, и становится 0,9σврем, затем 0,8; 0,7; 0,6; 0,5 и т.д. Вводится понятия коээфициентКмод= 1,53-1,35. При том для разных пород древесины условия должны быть одни и те же, температура не выше 35οС, влажность φ<75%. Кривая длительного сопротивленияДделит диапазон изменения нагрузки на два промежутка, нижний где не произойдет разрушений как не увеличивай время действия нагрузки и верхний где разрушение произойдет. Когда большая нагрузка прикладывается небольшой промежуток времени с большой скоростью, соответствующей удару, предел прочности повышается по отношению к длительному сопротивлению древесины в 3 раза. Длительное сопротивлениеД оказывается действительным показателем ее прочности. При строительстве следует учитывать, что фактически действуют несколько видов нагрузки:длительная нагрузка (собственный вес деревянных элементов);ограниченно длительные нагрузки (снег);кратковременные нагрузки (ветер). Под воздействием приложенной остающейся неизменной по величине нагрузки наблюдается рост деформаций, который со временем прекращается — затухает, если нагрузка не превышает определенного предела. При снятии нагрузки в этом случае часть деформации исчезает сразу, а другая —постепенно.Такое явление называется упругим последействием.Рис. 3.3. а — кривая длительного сопротивления древесины сосны; б — деформации во времени: Предельное напряжение, превыш. которого приводит к тому, что протекающие во времени деформации уже не затухают, и в конце концов происходит разрушение Д, называется пределом длит.сопротивления Д. Экспериментальные исследования Н. JI. Леонтьева показали, что сосновые образцы при поперечном изгибе разрушались через 11 дней под нагрузкой,составляющей 70% от разрушающей при обычных механических испытаниях, и через 280 дней — под нагрузкой 60% от обычной разрушающей нагрузки, соотв. пределу прочности.Деформации, происходящие при постоянно действующей нагрузке на участке графика АВ, называются деформ. последействия.После некоторого промежутка времени деформации начинают возрастать все с большей интенсивностью, и происходит разрушение.Установившийся процесс нарастания деформаций с постоянной скоростью назван Ю. М. Ивановым пластическим течением, а сами деформации — деформациями пластического течения.С увеличением действующего напряжения длина прямолинейного участка уменьшается, а угол наклона увеличивается. 13. Влияние влажности, температуры и естественных пороков. ВлажностьДw— это процентное содержание свободной воды в полостях и гигроскопической воды в порах. Наибольшую влажность (до 200%), набранную в период пребывания в воде, имеет сплавная Д. Влажность до 100% имеет свежесрубленная Д. В процессе хранения на складах, ест. и иск. сушки влажность снижается до нормативных значений — 40, 25, 20 и 15%. Степень влажности влияет на свойстваД и ДК и строго ограничивается. ИзД неограниченно высокой влажности можно изготовлять только конструкции, постоянно соприкасающиеся с водой. ИзД влажностью до 40% можно изготовлять конструкции, эксплуатируемые на открытом воздухе, не зависящие от усушки, до 25% — конструкции, эксплуатируемые в помещениях с повышенной влажностью и соприкасающиеся с грунтом, до 20%-неклееные конструкции, эксплуатируемые в любых условиях, до 12% —любые конструкции. В процессе уменьшения или увеличения влажности до 30% за счет гигроскопической влаги в оболочках клеток размеры дер элементов уменьшаются или увеличиваются. Происходит усушка или разбухание, которые тем больше, чем больше плотность древесины. Наибольшая усушка и разбухание происходят поперек волокон, перпендикулярно годичным слоям, и достигают 10%, а в тангентальном направлении — параллельно годичным слоям и достигают 5%. Наименьшие усушка и разбухание, не превосходящие 0,3%, происходят вдоль волокон. При дальнейшем увеличении влажности сверх 30% за счет свободной влаги усушки и разбухания не происходит. Высыхание деревянного элемента и развитие деформаций усушки происходят неравномерно от поверхности к центру. Этот факт, а также разница величин радиальной и тангентальной усушки приводят к возникновению значительных внутренних напряжений,растяжения в наружных и сжатия во внутренних частях элемента поперек волокон и в результате к короблению и растрескиванию древесины Коробление бывает продольным и поперечным. Поперечное проявляется в форме превращения квадратного сечения бруса в прямоугольное или ромбическое, прямоугольного сечения доски в желобчатое, изогнутое в сторону наружных годичных колец. Продольное коробление проявляется в форме выгиба досок по длине, а наличие наклона волокон в доске приводит к тому, что она принимает винтообразную форму. РастрескиваниеД- когда внутренние напряжения превосходят предел прочности на растяжение поперек волокон и появляются наружные и внутренние трещины, имеющие обычно радиальное напр.При увеличении влажности в пределах 0-30% прочность Д снижается до 30% от макс. Дальнейшее увеличение не приводит к снижению прочности. Для сравнения показателей прочности и жесткости древесины независимо от ее влажности установлено значение стандартной влажности, равное 12%. При испытании образцов древесины, имеющих нестандартную влажность wв пределах от 8—23%, предел их прочности или другой показатель Bwдолжен быть приведен к значению его при стандартной влажности В12 с учетом коэффициента а, равного для сжатия и изгиба 0,04. При повышении температуры предел прочности и модуль упругости снижаются и повышается хрупкость Д. Предел прочности при сжатии сосны, нагретой от 20 до 50° С, уменьшается в среднем до 70%, а при нагревании до 100° — до 30% от начального.Предел прочности Д при температуре tв пределах от 10 до 50° С можно определить, из ее начальной прочности gsoпри температуре 20° С с учетом поправочного коэф.При отрицательных температурах влага вД превращается в лед и прочность ее при сжатии возрастает до 25%,но она становится более хрупкой и в ней развиваются трещины. Температурные деформации древесины определяются коэффициентом линейного расширения а. Вдоль волокон древесины этот коэффициент очень мал и не превосходит 5-10~6, что позволяет строить деревянные здания без температурных швов. Поперек волоконД этот коэффициент больше в 7—10 раз. Основными недопустимыми пороками являются гниль, червоточина и трещины в зонах скалывания в соединениях.Сучки — заросшие остатки бывших ветвей дерева. Основные волокна древесины ствола, ранее образовавшие сучок, затем обходят его, отклоняясь в этом месте от своего продольного направления и образуя завитод. Сучки являются допускаемыми, но строго ограничиваемыми пороками. Наклон волокон (прежний косослой)отн. оси элемента тоже является распространенным и допускаемым с ограничениями пороком. Он образуется в результате природного винтообразного расположения волокон в стволе, а также при распиловке бревен в результате их сбега. Трещины, возникающие при высыханииД, тоже относятся к числу ограниченно допускаемых пороков. К порокам относятся мягкая сердцевина, выпадающие сучки и др. 15. Сортамент пиломатериалов. Пиленые лесоматериалы,или пиломатериалы, получают в результате продольной распиловки бревен на лесопильных рамах или круглопильных станках. Они имеют прямоугольное или квадратное сечение. Более широкие стороны пиломатериалов называют пластями, а узкие — кромками. Пиломатериалы с поверхностями, опиленными по всей длине, называют обрезными. Если часть поверхности не опилена в результате сбега бревна, материал называют обзольным. Если не опилены две поверхности пиломатериала при однократной распиловке бревна, его называют необрезным. Пиломатериалы имеют стандартные длины от 1 до 6,5 м с градацией размеров через каждые 0,25 м. Их разделяют на доски, бруски и брусья. Рекомендуемые для несущих конструкций доски имеют ширину от 10 до 250 мм и толщину — от 16 до 100 мм; бруски имеют ширину"от~ 100 до 180 мм, а толщину — от 50 до 100 мм. Брусья имеют ширину, не превышающую полуторной толщины. Их толщина и ширина равны от 130 до 250 мм. Практически пиломатериалы шириной или толщиной более 150 мм являются дефицитными, и их применение следует ограничивать. Деревянные конструкции и строительные детали изготовляют, как правило, из пиломатериалов. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 342. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |