Cường độ chịu nén của gỗ

Cường độ của gỗ: Gỗ có cấu tạo không đồng nhất nên tính chất cơ học của nó không giống nhau theo các phương khác nhau. Cường độ của gồ được xác định trên các mẫu „hô không có khuyết tạt trong phòng thí nghiệm và được đạc trưng bàng dạng sau:
Cường độ chịu nén gồm có nén dọc thớ, nén ngang thớ pháp tuyến (xuyên tâm), nén ngang thớ tiếp tuyến và nén xiên thớ (hình 11.8).
Cường độ chịu nén dọc thớ lớn hơn nén ngang thớ 4-6 lân.
Trong thực tế rất hay gặp trường hợp nén dọc thớ (cột nhà, cột cầu, dàn giáo, v.v…). Mẫu thí nghiệm nén dọc thớ có tiết diện 2 X 2cm và chiều cao 3cm.
Khi nén ngang, các thớ bị ép chặt vào nhau sinh ra biến dạng rất lớn. Khi biến dạng không tỉ lệ với ứng suất thì coi như mẫu bị phá hoại (điểm A, hình 11.9).
Trong thực tế gỗ còn chịu nén ngang thớ cục bộ, dễ sinh ra tách đầu cấu kiện (hình 11.10), nên trong thực tế phải tính toán đầu dư tự do đủ dài sao cho không bị tách.
Hình 11.10: Hiện tượng tách đẩu tự dơ khi nén ngang cục bộ
Nên xiên cũng là những trường hợp hay gặp cường độ chịu nén dọc, ngang thí (pháp tuyến và tiếp tuyến) II xác 9 II Công thức:
p , 2 w = rmax (kG/cm )
Trong đó;
Mẫu thí nghiệm kéo a) Dọc thớ; b) Ngang thớ tiếp tuyến; c) Ngang thớ xuyên tăm.
Cường độ chịu kéo dọc thớ lớn hơn nén dọc đến 2,5 lần, vì khi kéo các thớ đều làm việc đến khi đứt, còn khi nén dọc các thớ bị tách ra và gỗ bị phá hoại chủ yếu do uốn dọc cục bộ từng thớ.
Cường độ chịu kéo xuyên tâm rất thấp. Còn khi kéo tiếp tuyến thì chỉ liên kết giữa các thớ làm việc, nên cường độ của nó cũng nhỏ hơn so với kéo và nén dọc thớ. Nếu tải trọng kéo phá hoại là pmax (kG), tiết diện chịu kéo lúc thí nghiệm là Fw (cm2) thì
Cường độ chịu uốn của gỗ khá cao (lớn hơn cường độ chịu nén dọc thớ 1,8 lần và bàng khoảng 70% cường độ chịu kéo dọc thớ). Các kết cấu làm việc chịu uốn thường là dầm, xà, vì kèo… Mẫu chịu uốn được mô tả trên hình 11.12.
Cường độ chịu uốn ơw được tính theo mômen uốn Mmax (kG.cm) và mômen chống
uốn w (cm3).
Hình 11.12: Sơ đồ mâu thí nghiệm uốn
Cường độ chịu trượt
Cường độ chịu trượt được phân ra: trượt dọc thớ, trượt ngang thớ (tiếp tuyến và xuyên tâm) và cắt đứt thớ (hình 11.13).
Hình 11.13: Các dạng chịu tải trọng trượt
a) Trượt dọc thớ; b) Trượt ngang thớ (tiếp tuyến); c) Cắt đứt thớ.
Khi trượt dọc, phương của tải trọng trùng với phương của thớ gỗ. Khi tải trọng vượt
quá giới hạn thì liên kết giữa các thớ bị phá hoại, các thớ sẽ trượt lên nhau. Hình dáng
và kích thước của mẫu chịu trượt dọc thớ, ngang thớ được giới thiệu trên hình 11.14. Công thức chung để xác định cường độ chịu trượt của gỗ ả độ ẩm w% như sau:
Trong đó:
Pmax – tải trọng phá hoại, kG;
Fw – tiết diện chịu trượt ở độ ẩm w, cm2.
Trong trường hợp cắt đứt ngang thớ, mặt phẳng tải trọng vuông góc với thớ gỗ, mọi thớ đều tham gia chịu lực nên cường độ chịu cắt đứt khá cao.
Hình 11.14: Mẫu thí nghiệm trượt
a) Dọc thớ; b) Tiếp tuyến; c) Xuyên tăm.
Cường độ chịu tách
Gỗ chịu tách rất kém, vì khi tách liên kết giữa các thớ bị phá hoại không đồng thời (hình 11.15).
Nếu lực tách lớn nhất là Pmax và chiều rộng mặt chịu tách là aw thì sức chịu tách stw sẽ được tính bằng công thức:
Môđun đàn hổi khi uốn tĩnh Ew – của gỗ với độ ẩm w được xác định trên mẫu đặt trên hai gối tựa có hai lực tập trung.
Môđun đàn hồi được xác định theo công thức:
Ew = 3P/3/(64bh30
Trong đó:
p – tải trọng, kG;
/1 khoảng cách giữa hai gối tựa, cm;
b và h – chiều rộng và chiều dày của mẫu, cm; f – độ vống của mẫu ở vùng chịu uốn thuần (uý, CIỊ1.
Môđun đàn hồi Ew của mẫu với độ ẩm 8 – 20% được tính chuyển độ ẩm 18 theo
công thức sau:
E„ = E^[1 -o(W- 18)]
Hệ số chuyển đổi a = 0,01% cho 1% độ ẩm. Môdun đàn hổi của gỗ (ăng khi độ đặc của nó tăng và độ ẩm của nó giảm. Rõ ràng ràng, việc uốn cong gỗ ướt dẻ hơn uốn cong gỗ khô. Do đó sinh ra một phương pháp gia công cơ học gổ bàng cách đốt nóng
nhưng không làm cho gổ khô đi.
Các nhân tố ảnh hưởng đến tính chất cơ học của gỗ. Cường độ của gỗ – vật liệu cấu tạo từ các sợi gỗ mảnh hình ống có thành là các phản tử xenlulo, phụ thuộc phần lớn vào góc nghiêng của sợi so với phương tác dụng của lực (hình 11.16).
Hình 11.16: to
Ảnh hưởng của độ nghiêng 1 50 của sợi gỗ đến 5 cường độ chịu kéo(I), uốn (2) và nén (3).
Hình 11.17: Ảnh hướng của độ ẩm đến cường độ của gỗ
Trong đó:
CJ18 và ơw- cường độ của gỗ ở độ ẩm tiêu chuẩn (18%) và ở độ ẩm lúc thí nghiệm;
a- hệ số điều chỉnh độ ẩm của gỗ, biểu thị số % thay đổi cường độ của gỗ khi độ ẩm thay đổi 1%; khi chịu nén và chịu uốn a = 0,04, khi chịu trượt a = 0,03;
w – độ ẩm của gỗ, % (W < wbht).
11.4. Khuyết tật của gỗ
Tất cả các hiện tượng cấu tạo không bình thường cũng như các hư hỏng khác ảnh hưởng đến các tính chất kĩ thuật của gỗ đều xem là các khuyết tật. Khuyết tật phát sinh lúc cây gỗ đang lớn cũng như ngay trong lúc bảo quản và sử dụng. Tuỳ thuộc vào nguyên nhân gây khuyết tật người ta phân ra: khuyết tật do cấu tạo, do hiện tượng cơ học do nấm, do côn trùng.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *