Экспериментальное определении прочности древесины

Прочностные показатели древесины определяют стандартными испытаниями в соответствии с процедурами, описанными в ГОСТах двух типов:

1. Испытания чистой (без существенных пороков) древесины на мелкоразмерных образцах по ГОСТ 16483 «Древесина. Общие требования к физико-механическим испытаниям» (рис. 1-5) и более десятка его разделов на каждый вид испытаний.

2. Испытания натуральной древесины по ГОСТ 21554 на образцах пиломатериалов с размерами по сортаментам хвойных и лиственных пород.

Рис. 1 Образец для определения прочности на растяжение вдоль волокон

Рис. 2 Образец для определения прочности на сжатие вдоль волокон и форма разрушения от сжатия

Рис. 3. Образец для определения прочности на изгиб по ГОСТ 16483.3-84

Образцы изготовляют в форме прямоугольной призмы с поперечным сечением 20×20 мм и длиной вдоль волокон 300 мм, загружают одной сосредоточенной силой в середине пролета, составляющего 240 мм.

Рис. 4. Образец для определения прочности на смятие поперек волокон

Рис. 5. Образцы для определения прочности на скалывание по

тангентальной и радиальной плоскостям (ГОСТ 16483.5—73)

Испытания по стандартам первой названной группы производятся в настоящее время для сравнительной оценки прочности древесины разных пород и заготовленных в разных регионах, а также для выяснения степени снижения ее прочности в конструкциях, эксплуатировавшихся в разнообразных сложных условиях продолжительное время. Здесь следует заметить, что во всех известных учебниках изображена схема испытания балочки на изгиб по четырехточечной схеме загружения, что не соответствует стандартной схеме ГОСТ 16483.3-84, показанной на рис. 3.

Натуральную древесину испытывают для оценки влияния на прочность пороков древесины, для сортировки пиломатериалов по сортам или классам прочности, для нормирования коэффициентов условий работы и др.

Испытания показывают большой разброс показателей прочности древесины. Коэффициент вариации при разных видах напряженного состояния колеблется в пределах 0,13-0,25. Это намного больше, чем у других конструкционных материалов.