СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ НА СКАЛЫВАНИЕ
METHOD FOR DETERMINING ULTIMATE STRENGTH OF TIMBER FOR SHEARING

Изобретение относится к методам определения эксплуатационных характеристик строительных материалов, конкретно к способам определения прочности древесины различных пород на скалывание.
Известны различные способы определения прочностных характеристик как древесины, так и клеевых соединений, например описанные в справочнике проектировщика А.И. Отрешко М., 1957 г. стр.32. Здесь образец Т-образной формы нагружается так, чтобы в контактном слое возникли касательные напряжения. Такой способ сложен в реализации.
Наиболее близким как по технической сущности, так и по набору технологических операций является способ, изложенный в ГОСТ 16483.5-73 «Древесина. Методы определения прочности на скалывание вдоль волокон». Здесь требуется изготовить экспериментальный образец Т-образной формы, в котором граница между полкой и стенкой расположена вдоль волокон. Этот образец зажимается полкой в испытательное устройство, а к стенке прикладывается нагрузка. При этом на границе полки и стенки возникают касательные напряжения. В тот момент, когда они достигают предела прочности, происходит разрушение. Предел прочности вычисляется как отношение разрушающей нагрузки к площади разрушения.
Недостатком этого способа помимо сложности в реализации, является необходимость использования дополнительных приспособлений для закрепления испытываемого образца в нагружающем устройстве.
Сущность предлагаемого изобретения состоит в упрощении способа определения прочности древесины на скалывание, а также в упрощении процесса испытаний, исключающего применение дополнительных приспособлений для его проведения.
Технический результат состоит в упрощении способа испытания образцов при определении предела прочности древесины на скалывание, а также в упрощении сложной оснастки для проведения испытаний, исключающем использование дополнительных приспособлений.
Технический результат достигается тем, что в известном способе определения предела прочности древесины на скалывание путем установки образца в нагрузочное устройство и последующего его нагружения до разрушения особенностью является то, что образец имеет форму бруса с противоположными сквозными вырезами, внутренние границы которых находятся в одной плоскости, причем расстояние между ними не менее 30 мм, а их высота не менее 10 мм, при этом образец устанавливают непосредственно в нагрузочное устройство и подвергают центральному осевому нагружению.
При этом волокна древесины образца расположены вдоль направления усилия нагружения, радиально или тангенциально к направлению усилия нагружения.
В испытываемом образце с противоположных сторон на определенном расстоянии друг от друга вырезают две щели так, чтобы их внутренние грани находились в одной плоскости. Высота этих щелей должна быть не менее значения пластических деформаций, предшествующих разрушению.
Предлагаемая форма образца для испытаний приведена на чертежах.
На фиг.1 изображен образец с тангенциальным расположением волокон, где показано: вырез - 1, линия скалывания - 2, прикладываемая нагрузка - Р, высота линии скалывания - h, толщина образца - b, высота выреза - а.
На фиг.2 изображен образец с радиальным расположением волокон, где показано: вырез - 1, линия скалывания - 2, прикладываемая нагрузка - Р, высота линии скалывания - h, толщина образца - b.
На фиг.3 показано направление скалывающего усилия относительно ориентации волокон в древесине, А - при тангенциальном расположении волокон, Б - при радиальном расположении волокон.
Сведения, подтверждающие осуществление изобретения.
<mrow><mi>R</mi><mo>=</mo><mfrac><mi>P</mi><mrow><mi>b</mi><mo>⋅</mo><mi>h</mi></mrow></mfrac></mrow>
Подготавливают образец для испытания в виде бруса с противоположными сквозными вырезами, внутренние границы которых находятся в одной плоскости. Расстояние между вырезами не менее 30 мм, а их высота не менее 10 мм. Подготовленный таким образом образец устанавливают под пресс и подвергают центральному осевому нагружению до разрушения. При этом фиксируют величину разрушающей прикладываемой нагрузки Р. Скалывание происходит по плоскости, соединяющей границы вырезанных щелей. Предел прочности на скалывание R определяют как отношение прикладываемой нагрузки Р к площади разрушения, которая определяется умножением толщины образца b на высоту линии скалывания h.
.
Преимуществами предлагаемого способа является то, что для его реализации не требуется никаких дополнительных приспособлений, простота подготовки образца для испытаний, а также сокращение времени проведения испытаний.