---

4.3. Вычисление модуля упругости образцов

4.3.1. Вначале вычисляют приращение прогиба на каждую ступень нагрузки и полученные значения заносят в протокол (см. приложение 2). В дальнейшем модуль упругости вычисляют только для тех ступеней нагружения, для которых наблюдается практически постоянная величина приращения прогиба. Если при некоторой ступени нагружения наблюдается резкое увеличение приращения прогибов, то данные, относящиеся к этой и последующим ступеням нагрузок, не учитывают.

4.3.2. За начальное нагружение, обжим, принимают первую ступень нагрузки. Вычитая из отсчетов нагрузки и прогибов их значения при обжиме, получают величины приведенных нагрузок Р и прогибов f, которые заносят в соответствующие графы протокола (см. приложение 2).

4.3.3. Вычисляют средние значения h и b и результаты заносят в протокол (см. приложение 2).

4.3.4. Для каждой четной ступени нагружения модуль упругости (Е) в Па вычисляют по формуле

3

11 Р l

Е = ──────────,

3

64 b h f

где Р - приведенная нагрузка, Н;

l - расстояние между опорами, м;

b - ширина образца, м;

h - высота образца, м;

f - приведенный прогиб, м.

Вычисление производят с точностью до 1 х 10(7) Па.

Из полученных величин вычисляют среднее значение Е для данного образца, которое заносят в протокол (см. приложение 2).

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

4.4. Определение напряжения и построение эпюры

"Черт.8 Эпюра остаточных напряжений"

4.4.1. Характеристикой напряженного состояния древесины служит эпюра напряжений. Эпюру напряжений строят следующим образом (см. черт.8). На горизонтальной оси О' - О' откладывают отрезок в масштабе 2:1, соответствующий толщине доски Н (см. черт.8а). Из-за шероховатости поверхности слоев сумма всех толщин слоев оказывается несколько больше величины Н. Этот излишек равномерно распределяют между всеми слоями и определенную таким образом поправку, равную обычно 0,2 - 0,4 мм, вычитают из замеренной толщины каждого слоя. Полученные новые значения толщины слоев откладывают в порядке их нумерации на отрезке Н. На ординатах, проходящих через середину участков оси О' - О', соответствующих толщинам слоев (см. черт.8а цифры 1; 2; ...; 12 обозначают номера слоев), откладывают величины деформаций кси.

Масштаб принимают следующий: 1 см ординаты соответствует деформации, равной 0,001. Величины деформаций со знаком плюс (+) откладывают вниз, а со знаком минус (-) - вверх от горизонтальной оси О' - О'. По полученным точкам строят кривую кси = f_1 (x).

(Измененная редакция, Изм. N 2).

4.4.2. В нижней части графика (см. черт.8б) на участке горизонтальной оси О" - О", а также равном величине Н в масштабе 2:1, откладывают значения высоты образцов секции М, учитывая при этом ширину пропилов. На ординатах, проходящих через точки, соответствующие середине высоты каждого образца (см. черт.8б цифры 1; 2; 3; 4 на оси О" - О"), откладывают значения модуля упругости в масштабе: 1 см соответствует 1 х 10(8) Па. По полученным точкам строят кривую Е = f_2 (x).

4.4.3. По точке пересечения ординаты каждого слоя секции Д с кривой модуля упругости Е = f_2 (x) определяют значение Е для данного слоя. Полученные значения Е для всех слоев секции Д заносят в соответствующую графу протокола (см. приложение 1).

4.4.4. Напряжение (сигма') в Па вычисляют по формуле

сигма' = Е х кси,

где Е - модуль упругости данного слоя в Па;

кси - деформация слоя.

Вычисление производят с точностью до 1 х 10(4) Па.

Знак напряжений сигма' соответствует знаку деформации.

Полученные значения напряжений заносят в протокол (см. приложение 1).

(Измененная редакция, Изм. N 1).

4.4.5. Значения напряжений сигма' откладывают (см. черт.8а) на ординатах каждого слоя в зависимости от их знака вверх или вниз от оси О' - О' в масштабе: 1 см соответствует 2 х 10(5) Па. По нанесенным на графике точкам строят кривую сигма' = f_3 (x).

4.4.6. Исходя из условий равновесия напряжений, нулевую линию эпюры переносят из положения О' - О' в положение О - О с таким расчетом, чтобы площади эпюры с разными знаками были равны. Площади эпюры измеряют планиметрированием или другим способом с погрешностью не более 1 мм2. Соответственно новому положению нулевой линии переносят и шкалу напряжений. Окончательно величину напряжений сигма определяют по второй левой шкале (см. черт.8а).

Для определения максимальных напряжений по ширине доски необходимо напряжения сигма увеличить в 1,3 раза.

4.4.7. Надпись к графику с эпюрой напряжений должна содержать марку пробы, название породы, влажность W_1 в момент взятия пробы и влажность W_2 после выдерживания.

Приложение 1

Рекомендуемое

Протокол
определения остаточных напряжений

Проба _____________. Влажность W_1 = _____________% W_2 = __________ %

Установочный размер а_0 ________ мм. Толщина доски Н = __________ мм

────────┬───────┬───────────────┬─────────┬──────────┬─────────┬──────────

Номер │Толщина│ Отсчеты по │Перемеще-│Деформация│ Модуль │Напряже-

слоя │слоя h,│индикатору, мм,│ние слоя │слоя, кси │упругости│ ние в

│ мм │ при измерении │Дельта l,│ │слоя в 1 │слое в 1

│ ├───────┬───────┤ мм │ │ х 10(8) │ х 10(5)

│ │началь-│конеч- │ │ │ Па Е │Па сигма'

│ │ ной │ ной │ │ │ │

│ │ длины │ длины │ │ │ │

│ │ слоев │ слоев │ │ │ │

│ │ l_1 │ l_2 │ │ │ │

────────┼───────┼───────┼───────┼─────────┼──────────┼─────────┼──────────

│ │ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │ │

"___"________ 19 г. Подпись ____________

Приложение 2

Рекомендуемое

Протокол
определения послойного модуля упругости

Проба ___________. Расстояние между опорами l = ___________ мм

────────┬───────┬───────┬─────────┬─────────┬──────────┬─────────┬─────────────────┬────────────────────────────────

Номер │ Номер │Нагруз-│ Прогиб │Прираще- │Приведен- │Приведен-│Модуль упругости │ Размеры сечения образца, в мм

образца│ступени│ка в 10│ (отсчет │ ние │ ная │ ный │Е в 1 х 10(8) Па ├───────────────┬────────────────

│нагруз-│ Н │ по │ прогиба │нагрузка Р│прогиб f │ │ высота │ ширина

│ ки │ │индикато-│на каждую│ в 10 Н │ в мм │ │ │

│ │ │ ру) в │ ступень │ │ ├────────┬────────┼───────┬───────┼───────┬────────

│ │ │ 0,01 мм │нагрузки │ │ │ по │средний │ в │средняя│ в │средняя

│ │ │ │в 0,01 мм│ │ │ступеням│ для │местах │ │местах │

│ │ │ │ │ │ │нагрузки│образца │измере-│ │измере-│

│ │ │ │ │ │ │ │ │ ния │ │ ния │

────────┼───────┼───────┼─────────┼─────────┼──────────┼─────────┼────────┼────────┼───────┼───────┼───────┼────────

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │

"___"________ 19 г. Подпись ____________

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).