Тема №2 - uacg.bg · en 338:2003. 41 / 61. УНИВЕРСИТЕТ ПО...

УНИВЕРСИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРА, СТРОИТЕЛСТВО И ГЕОДЕЗИЯСТРОИТЕЛЕН ФАКУЛТЕТ

катедра “МЕТАЛНИ, ДЪРВЕНИ И ПЛАСТМАСОВИ КОНСТРУКЦИИ”

доц. д-р инж. В. Танев

Тема №2

Механични характеристики на дървесината и

материалите получени от нея

7.6.2015 г.

УНИВЕРСИТЕТ ПО АРХИТЕКТУРА, СТРОИТЕЛСТВО И ГЕОДЕЗИЯкатедра “МЕТАЛНИ, ДЪРВЕНИ И ПЛАСТМАСОВИ КОНСТРУКЦИИ”

7.6.2015 г.

I. Структура и състав на дървесината

Кора

Лико

КамбийДървесина

Сърцевина

Сърцевидни лъчи

2 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.

Структура нашироколистен дървесен вид

Структура наиглолистен дървесен вид

канал илидървесни цеви

Влакна -либроформ

клетки

сърцевиднилъчи

ранна (пролетна) дървесина

сърцевиднилъчи

късна (лятна)дървесина

влакна



7.6.2015 г.

Високи механични характеристики при успоредно натоварване

Ниски механични характеристики при перпендикулярно натоварване



7.6.2015 г.

II. Дефекти в дървесината

• Витораслост;• Косовлакност;• Чепове;• Естествен сбег;



7.6.2015 г.

ic

dk

b= ∑

a) в края;b) от тясната страна към центъра;c) през елемента;d) от ръба към центъра; е) от широката страна към центъра;f) група от чепове в едно сечение.



7.6.2015 г.

Условия, при които се провеждат изпитанията:

• Малки образци без естествени недостатъци;

• Влажност w = 12 %;

• Температура T = 20 0 C ;

• Продължителност на натоварването до 100 секунди.

III. Работа на дървесината при различните видове напрегнати състояния

1. Работа при стандартни изпитвания



7.6.2015 г.

1.1 Работа на дървесината на опън и натискa) успоредно и перпендикулярно на влакната



7.6.2015 г. 9 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.

б) смачкване перпендикулярно на влакната

Ивично (местно) смачкване



7.6.2015 г.

Пълно смачкване Зависимост на якостта на смачкване перпендикулярно на влакната от относителната широчина на ивицата



7.6.2015 г.

в) Смачкване на дървесината под ъгъл спрямо влакната

,0,, ,

,0, 2 2

,90 ,90,

,90

.sin cos.

α

α α=

+

−

c dc d

c d

c c d

c

ff f

k fk Коефициент, отчитащ ефекта на

напреженията, перпендикулярно на влакната

, ,αc df



7.6.2015 г.

1.2 Работа на дървесината на срязванеa) видове срязване

а) срязване успоредно І тип

б) срязване успоредно ІІ тип

в) прерязване



7.6.2015 г.

б) едностранно и междинно срязване

max . 1 ..

където:0,250 за случай "а"0,125 за случай "б"

T lb l e

τ β

β

= +

=

“а” – едностранно срязване; “б” – междинно срязване;



7.6.2015 г.

1.3 Работа на дървесината на огъване



7.6.2015 г.

2. Работа при естествени условия.a) Влияние на температурата, влажността и продължителността

на натоварване:

• Влияние на температурата;



7.6.2015 г.

• Влияние на влажността на дървесината;



7.6.2015 г.

• Влияние на продължителността на натоварване (реологични свойства на дървесината).



7.6.2015 г. 19 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.

160120 14010080604020време [дни]

якост %

20

40

60

80

100



7.6.2015 г.

б) Влияние на структурата на дървесината

20 mm

• Влияние на плътността;



7.6.2015 г. 22 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.

• влияние на косовлакносттаОбща косовлакност (естествен сбег)– породена от разликата в диаметрите в краищата на дървените трупи.



7.6.2015 г.

локална косовлакност около чеповете.



7.6.2015 г.

ic

dk

b= ∑

140

120

100

80

40

0,10 0,20 0,30 0,40kc

срязване

натиск перпенди-кулярно на влакната

натиск

огъване

опън

якост %



7.6.2015 г.

• Пукнатини.

pk

натиск и опън

0,400,300,200,10

якост %

40

80

100

120

140

срязване усп. на влакната

ip

tk

b= ∑



7.6.2015 г.

3. Окачествяване на дървесинатаФактори, оценявани при окачествяването:

• размери и разстояние между чеповете: група чепове разположена на дължина до 15 cm се разглежда като в едно сечение;

• размерите на пукнатините и тяхната дължина;

• наклона на влакната при естествения сбег (обща косовлакност)

Окачествяването се извършва:

• визуално – оценяват се: чеповете, пукнатините, косовлакността и общия външен вид на дървения елемент;

• машинно - с безразрушителни методи се оценява якостта на дървения елемент.



7.6.2015 г.

Материали, получени от дървесина чрез използването на различни технологии

Основни компоненти на основа дърво

Влакна, фибри Частици, ивици Фурнир

Дъски, талпи,

бичмета28 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.

Ориентация на отделните части

Екструдирани продукти

LSL

PSL

LVL

Лепена дървесина

OSB – ПОЧ

Шперплат

LVL

CLT

Particleboard - ПДЧ



7.6.2015 г. 30 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.

F

F

1. Шперплат

00 450 900

якост



7.6.2015 г.

2. Плочи от дървесни влакна и дървесни частици



7.6.2015 г.

Plywood (БДС EN 636:2012)Шперплат

LVL (EN 14279, EN 14374)Материал от многопластов слепенфурнир



7.6.2015 г.

Oriented Strand Board OSB (EN 300)

Плочи с ориентирани ивици,части

Particleboard (EN 312)Плочи от дървесни частици

ПДЧ



7.6.2015 г. 35 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.

Fibreboards (EN 622- 2, 3, 4 и 5)Плочи от дървесни влакна ПДВ



7.6.2015 г.

Parallel Strand Lumber PSLДървесина от ориентирани

части (ивици)37 / 61д-р инж. В. Танев

Presenter

Presentation Notes

Производството на PSL се базира на обелване на трупи с малък диаметър и получаване на фурнир. Фурнира се изсушава до влажност 2-3%, след което се нарязва на тънки дълги парчета. В продукта парчетата са ориентиране успоредно едно на друго и по надлъжната ос на елемента. Чрез технология на нарязване на ивици се преодоляват много от естествените дефекти на дървесината, като чепове, косовлакност.


7.6.2015 г. 38 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.

Laminated Strand Lumber LSLДървесина от ориентирани

части (ивици)



7.6.2015 г. 40 / 61д-р инж. В. Танев


7.6.2015 г.7.6.2015 г. д-р инж. Вътю Танев

Характеристики на монолитна конструктивна дървесинаЯкостни, деформационни и плътност

EN 338:2003

41 / 61



ft,0,k = 0,6. fm,k

fc,0,k = 5.( fm,k)0,45

fv,k= minimum { 3,08 и 0,2.(fm,k)0,8 }ft,90,k= minimum { 0,6 и 0,0015 ρk }Якост на нактиск перпендикулярно на влакната:

- fc,90,k = 0,007ρk за мека дървесина;

- fc,90,k = 0,015ρk за твърда дървесина.

- E0,05 = 0,67.E0,mean за мека дървесина;Модул на еластичност успоредно на влакната:

- E0,05 = 0,84.E0,mean за твърда дървесина.

- E90,mean = E0,mean / 30 за мека дървесина;Модул на еластичност перпендикулярно на влакната:

- E90,mean = E0,mean / 15 за твърда дървесина.

Gmean = E0,mean / 16.

42 / 61



Схема за вероятностно разпределение на якостта на опън за три различни класа дървесина a, b и c

43 / 61

Тема №2 - uacg.bg · en 338:2003. 41 / 61. УНИВЕРСИТЕТ ПО...

Documents

Transcript of Тема №2 - uacg.bg · en 338:2003. 41 / 61. УНИВЕРСИТЕТ ПО...