Испытание и работа древесины на сжатие и сдвиг

Испытания на сжатие древесины вдоль волокон проводят на призматических образцах (рис.1.8 а).

Рис. 1.8. Стандартные образцы для испытания древесины:

а) на сжатие вдоль волокон; б) на сжатие поперек волокон

Предел прочности древесины определяется по зависимости σ_вс=N_max/ab, где N_max — разрушающее усилие, a и b — размеры поперечного сечения образца. Предел прочности стандартной древесины (сосна и ель) в среднем равен σ_вс=40 МПа. Прочность древесины на смятие вдоль волокон почти не отличается от прочности на сжатие вдоль волокон, действующие нормы не делают различия между ними. Влияние пороков (сучков) меньше, чем при растяжении.

Малый стандартный образец для испытания древесины на сжатие и смятие поперек волокон представлен на Рис. 1.8б. При смятии поперек волокон сопротивление древесины незначительно, происходят значительные деформации сминаемого элемента, поэтому оценку прочности древесины на смятие поперек волокон делают по значениям допустимых в эксплуатации деформаций. Сопротивление древесины смятию зависит от отношения сминаемой части элемента ко всей его площади, сопротивление древесины при смятии по всей поверхности меньше, чем сопротивление при смятии части сминаемого элемента (см. диаграмму на рис. 1.9).

Рис. 1.9. Диаграмма работы древесины на сжатие: 1 – сжатие древесины вдоль волокон; 2– местное смятие поперек волокон; 3 – смятие по всей поверхности поперек волокон

Разрушение от действия касательных напряжений (от сдвига при действии поперечных сил в сечениях) может происходить либо в виде перерезания волокон, либо вследствие скалывания. Сопротивление древесины при перерезании волокон от сдвига по плоскости, перпендикулярной к направлению волокон древесины, выше, чем сопротивление древесины скалыванию от сдвига по плоскости, параллельной волокнам древесины. Стандартный образец для испытания древесины на скалывание и диаграмма работы древесины на перерезание волокон и скалывание представлена на рис. 1.10.

Рис. 1.10. а) Стандартный образец для испытания древесины на скалывание вдоль волокон; б) диаграммы работы древесины: 1 – на перерезание волокон; 2 – на скалывание вдоль волокон; 3 – на скалывание поперек волокон