---

5. ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ВИПРОБНИХ ЗРАЗКІВ

Щільність повного поперечного перерізу випробного зразка має бути визначено на секції, взятій із випробного зразка. Для конструкційної деревини секція має містити повний поперечний переріз без смоляних кишеньок і сучків.

Для випробування на міцність секцію має бути вирізано якнайближче до розлому.

Для випробування перпендикулярно до волокна щільність зразка має бути визначено до вип­робування після визначення маси й об’єму всього випробного зразка.

5. КОНДИЦІЮВАННЯ ВИПРОБНИХ ЗРАЗКІВ

Випробовувати потрібно зразки, що кондиціюють за стандартних умов навколишнього сере­довища (20 ± 2) °С і (65 ± 5) % відносної вологості. Випробний зразок кондиціюють до постійної маси. Постійної маси, як вважають, буде досягнуто, коли результати двох послідовних зважувань із проміжком 6 год не будуть відрізнятися більше ніж на 0,1 % від маси зразка для випробування.

Якщо деревина, яку буде випробувано, не відповідає зазначеним вище стандартним умовам навколишнього середовища (наприклад деревина з високою щільністю), це має бути зазначено.

Випробні зразки невеликих розмірів, що недостатньо захищені, не має бути відібрано за стан­дартних умов навколишнього середовища більше ніж за годину до випробування.

Примітка. Випробні зразки можна зберігати на території випробування до 24 год, якщо їх поштабельованс й упаковано в щільне вологозахисне паковання.

5. ВИЗНАЧЕННЯ МІСЦЕВОГО МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ ЩОДО ЗГИНАННЯ

   1. Випробний зразок

Випробний зразок має мати мінімальну довжину в 19 разів більшу за висоту перерізу. Коли це неможливо, прогін балки має бути вказано.

Випробний зразок має бути симетрично навантажено для згинання у двох точках над прого­ном, що дорівнює 18 висотам, як показано на рисунку 1. Якщо випробний зразок та устатковання не дають змоги виконувати ці вимоги точно, відстань між точками навантаження й опорами може бути змінено не більше ніж на 1,5 висоти зразка, а відстань між опорами й довжину випробного зразка може бути змінено не більше ніж на 3 висоти зразка, за дотримання симетрії під час вип­робовування.

Випробний зразок мають підтримувати.

Примітка. Між зразком і головками навантаження або опорами для мінімізування місцевого вминання може бути встав­лено маленькі сталеві пластини, довжиною не більше ніж половина висоти випробного зразка.

Бічне утримування має бути забезпечено за потреби, щоб попередити поздовжній прогин. Це утримування повинно давати можливість зразку відхилятися без суттєвого фрикційного опору.

Навантаження має бути постійним. Швидкість руху навантажувальної головки має бути не більше ніж 0,003/7 мм/с (див. рисунок 1).

Максимальна прикладена навантага не має перевищувати 0,4 F_max.

Використовуване устатковання має забезпечувати вимірювання навантажень із точністю до 1 % від прикладеного до випробного зразка чи для навантажень менше ніж 10 % від прикладеного максимального навантаження — 0,1 % від прикладеного максимального навантаження.

1= 18/7+3/7

Рисунок 1 — Визначення місцевого модуля пружності щодо згинання

Деформацію w визначають як середнє число між вимірами на обох сторонах на нейтральній осі, і має бути виміряно посередині центральної відміряної довжини у 5 висот перерізу.

Використовуване вимірювальне устатковання має бути здатним вимірювати деформацію з точністю до 1 % або для деформацій менше ніж 2 мм — з точністю до 0,02 мм.

Середнє руйнівне навантаження матеріалу (F_max) під час випробовування має бути отрима­но щонайменше від випробування 10 зразків різних порід, розмірів і сортів, або враховуючи наявні дані.

Використовуючи дані, отримані з випробувань для місцевого модуля пружності, будують графік навантаження—деформація. Використовують для регресійного аналізу ту секцію графіка, що зна­ходиться між 0,1 F_max і 0,4 F_max.

. Знаходять найдовшу частину цієї секції, яка дає коефіцієнт кореляції 0,99 або кращий. За умови, що ця частина охоплює щонайменше діапазон від 0,2 F_max до 0,3 F_max, обчислюють місце­вий модуль пружності за такою формулою:

al?(F₂-F,)

W(w₂-w,y ' ¹

де F₂ - Fi — приріст навантаження в ньютонах на лінії регресії з коефіцієнтом кореляції 0,99 (Н) або кращим і

w₂ - w-i — приріст деформації, відповідний F₂- F^ (мм) (див. рисунок 2).

Місцевий модуль пружності має бути обчислено з точністю до 0,1 %.

Якщо частину графіка, що охоплює діапазон від 0,2 F_max до 0,3 F_max, не може бути знайдено з коефіцієнтом кореляції 0,99 або кращим, перевіряють випробувальне устатковання й виміри роб­лять так, щоб усунути будь-які похибки, зумовлені викривленими зразками. Якщо 0,99 все ще не досягнуто, зразок забраковують.

Місцевий модуль пружності має бути обчислено з точністю до 0,1 %.

Рисунок 2 — Графік навантаження—деформація з діапазоном у межах пружної деформації

5. ВИЗНАЧЕННЯ ЗАГАЛЬНОГО МОДУЛЯ ПРУЖНОСТІ ЩОДО ЗГИНАННЯ

   1. Випробний зразок

Випробний зразок повинен мати мінімальну довжину в 19 разів більшу за висоту перерізу. Коли це неможливо, прогін балки мають вказувати.

Випробний зразок має бути симетрично навантажено для згину у двох точках над прогоном, що дорівнює 18 висотам, як показано на рисунку 3. Якщо випробний зразок та устатковання не дають змоги виконувати ці вимоги точно, відстань між точками навантаження й опорами може бути змінено не більше ніж на 1,5 висоти зразка, а прогін і довжину випробного зразка може бути зміне­но не більше ніж на 3 висоти зразка, за дотримання симетрії під час випробовування.

Випробний зразок мають підтримувати.

Примітка 1. Між зразком і головками навантаження або опорами для мінімізування місцевого вминання може бути встав­лено маленькі сталеві пластини, довжиною не більше ніж половина висоти випробного зразка.

Щоб попередити поздовжній прогин, за потреби має бути забезпечено бічне утримування. Це утримування має давати можливість зразку відхилятися без суттєвого фрикційного опору.

Навантаження має бути постійним. Швидкість руху навантажувальної головки має бути не більше ніж 0,003/ї мм/с (див. рисунок 3).

Максимальна прикладена навантага не має перевищувати 0,4 F_max або пошкоджувати зразок.

Рисунок 3 — Визначення загального модуля пружності

Використовуване устатковання має забезпечувати вимірювання навантаги із точністю до 1 % від прикладеної до випробного зразка або для навантаги менше ніж 10 % від прикладеної макси­мальної навантаги — 0,1 % від прикладеної максимальної навантаги.

Деформацію w має бути виміряно в центрі прогону й у центрі країв, що розтягують чи стис­кують. Коли w виміряно на нейтральній осі, потрібно брати середнє значення від вимірювання, зробленого з обох сторін випробного зразка.

Деформації має бути визначено з точністю до 0,1 % або для деформацій менше ніж 2 мм — з точністю до 0,2 мм.

Примітка 2. Якщо випробувальна конфігурація відрізняється від згаданої вище за будь-якими характеристиками, тоді ці відмінності записують і визначають коригувальні коефіцієнти.

Примітка 3. До деформації w належать будь-які місцеві заглибини, що можуть виникати в опорах і точках навантаження.

Загальний модуль пружності щодо згинання визначають за формулою:

^m,g

/³(р₂-б)

b/l³(w₂-W/₁) J

(2)

де F₂- — приріст навантаження на прямолінійній частині кривої навантаження—деформація

(Н) (див. рисунок 2);

w₂ - — приріст деформації, відповідний F₂ - (мм) (див. рисунок 2). Інші познаки наве­

дено в розділі 4.

Якщо £_{m g} обчислено за лінійною регресією навантаження—деформація, квадрат коефіцієн­та кореляції має бути більше ніж 0,99.

Модуль пружності має бути обчислено з точністю до 0,1 %.

5. ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ ЗСУВУ. МЕТОД ПОСТІЙНОГО ПРОГОНУ

Примітка. Вимірювання модуля зсуву для конструкційної деревини та клеєної шаруватої деревини є досить важким, але відповідні значення для використання у проекті може бути отримано будь-яким із методів, зазначених у розділах 11, 12.

Цей метод містить визначення місцевого модуля пружності щодо згинання Е_т і та допустимого модуля пружності Е_т,арр Д^{ля Т}'^ЄІ самої довжини випробного зразка.

Місцевий модуль пружності щодо згинання має бути визначено відповідно до розділу 9.

Випробний зразок має бути таким самим, як і для визначення місцевого модуля пружності щодо згинання (див. 11.2).

Випробний зразок має бути навантажено в центральній точці згинання над прогоном, що до­рівнює відміряній довжині, використаній в 11.2, і мати ту саму випробовувану довжину, як показано на рисунку 4 (див. також рисунок 1). У цьому разі / = /-j.

Випробний зразок мають підтримувати.

Рисунок 4 — Визначення допустимого модуля пружності

Примітка. Між зразком і головками навантаження або опорами для мінімізування місцевого вминання може бути встав­лено маленькі сталеві пластини, довжиною не більше ніж половина висоти випробного зразка.

Щоб попередити поздовжній прогин, за потреби має бути забезпечено бічне утримування. Це утримування має давати можливість зразку відхилятися без суттєвого фрикційного опору.

Навантаження має бути постійним. Швидкість руху навантажувальної головки має бути не більше ніж 0,0002/7 мм/с.

Максимальна прикладена навантага не має перевищувати пропорційну границю чи пошкод­жувати зразок.

Використовуване устатковання має забезпечувати вимірювання навантаги із точністю до 1 % від прикладеної до випробного зразка або для навантаги менше ніж 10 % від прикладеної макси­мальної навантаги — 0,1 % від прикладеної максимальної навантаги.

Деформації має бути виміряно в центрі прогону.

Деформації має бути визначено з точністю до 0,1 % або для деформацій менше ніж 2 мм — з точністю до 0,2 мм.

Допустимий модуль пружності Е_т,арр визначають за формулою:

_Е . Ж-б)

^m'^w 48/(w₂-w,)’ ^W

де F₂- F^ — приріст навантаження на прямолінійній частині кривої навантаження—деформація (Н) (див. рисунок 2);

w₂ - ИЛ[ — приріст деформації, відповідний F₂- (мм) (див. рисунок 2). Інші познаки наве­дено в розділі 4.

Якщо Em app обчислено за лінійною регресією навантаження—деформація, квадрат коефі­цієнта кореляції має бути більше ніж 0,99.

Допустимий модуль пружності має бути обчислено з точністю до 0,1 %.

Модуль зсуву G визначають за формулою:

k

(4)

_Gh²

1. F F

_ т,арр ‘-т,І

де k_G = 1,2 для прямокутних і квадратних поперечних перерізів.

Інші познаки наведено в розділі 4.

Модуль зсуву має бути обчислено з точністю до 1 %.

12 ВИЗНАЧЕННЯ МОДУЛЯ ЗСУВУ. МЕТОД ЗМІННОГО ПРОГОНУ

Цей метод МІСТИТЬ визначення допустимого модуля пружності Е_т арр для кожного випробно­го зразка через кількість прогонів із тим самим поперечним перерізом у центрі.

Випробний зразок повинен мати довжину не менше ніж 21 висота перерізу.

Випробний зразок має бути навантажено в центральній точці згинання, щонайменше над чо­тирма різними прогонами з однаковим поперечним перерізом у центрі кожного. Прогони має бути Ш²

вибрано так, щоб мати приблизно рівні кроки довжиною — між ними, у межах діапазону від 0,0025 до 0,035. ^{4 ?}

Випробний зразок мають підтримувати.

Примітка. Між зразком і головками навантаження або опорами для мінімізування місцевого вминання може бути встав­лено маленькі сталеві пластини, довжиною не більше ніж половина висоти випробного зразка.

Щоб попередити поздовжній прогин, за потреби має бути забезпечено бічне утримування. Це утримування має давати можливість зразку відхилятися без суттєвого фрикційного опору.

Навантаження має бути постійним. Швидкість руху навантажувальної головки має бути не більше ніж 5 • 10~⁵/²/6/т мм/с.

Познаки наведено в розділі 4.

Максимальна прикладена навантага не має перевищувати пропорційну границю або пошко­джувати зразок.

Використовуване устатковання має забезпечувати вимірювання навантаги із точністю до 1 % від прикладеної до випробного зразка або для навантаги менше ніж 10 % від прикладеної макси­мальної навантаги — 0,1 % від прикладеної максимальної навантаги.

Деформації має бути виміряно в центрі прогонів.

Деформацію має бути визначено з точністю до 0,1 % або для деформацій менше ніж 2 мм — з точністю до 0,2 мм.

Допустимий модуль пружності й модуль зсуву для кожного зразка та кожного випробного про­гону має бути обчислено, як описано у 12.4.2 і 12.4.3 відповідно.