Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

16 страниц

Купить бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Документ содержит основные характеристики фанеры из древесины лиственницы, необходимые при расчете и конструировании клеефанерных строительных конструкций с применением указанного материала. Рекомендации предназначены для работников проектно-конструкторских организаций, научно-исследовательских организаций, а также для работников лесной и деревообрабатывающей промышленности.

 Скачать PDF

Оглавление

Предисловие

1. Общие положения

2. Рекомендации по расчетным сопротивлениям

3. Рекомендации по модулям упругости

4. Рекомендации по временным и нормативным сопротивлениям

Приложение. Обоснование к назначению расчетных сопротивлений и модулей упругости фанеры из древесины лиственницы

 
Дата введения01.01.2021
Добавлен в базу01.10.2014
Актуализация01.01.2021

Этот документ находится в:

Организации:

РазработанЦНИИСК им. В.А. Кучеренко
ИзданСтройиздат1977 г.
УтвержденЦНИИСК им. В.А. Кучеренко
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16

ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ центральный научно-исследовательскии ИНСТИТУТ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИИ ИМ. В. А. КУЧЕРЕНКО ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО РАСЧЕТНЫМ

СОПРОТИВЛЕНИЯМ

И МОДУЛЯМ УПРУГОСТИ

ФАНЕРЫ

ИЗ ДРЕВЕСИНЫ

ЛИСТВЕННИЦЫ

МОСКВА СТРОИИЗДАТ 1977

УДК [691.116:674.812—419.3] :539.3/4


Рекомендовало к изданию решением секции деревянных конструкций научно-технического совета ЦНИИОК им. Кучеренко.

Рекомендации по расчетным сопротивлениям и модулям упругости фанеры из древесины лиственницы. 1977. 16 с. (ордена Трудового Красного Знамени Центр, иауч.-исслед. ни-т строит, конструкций нм. В. А. Кучеренко Госстроя CCGP).

Рекомендации составлены в развитие главы СНнП U-B.4-71 «Деревянные конструкции. Нормы проектирования» и содержат основные характеристики фанеры из древесины лиственницы, необходимые при расчете и конструировании клеефанерных строительных конструкций с применением указанного материала.

Рекомендации разработаны лабораторией ограждающих конструкций ЦНИИСК им. Кучеренко (И. Н. Бойтемирова, И. М. Линьков).

Рекомендации предназначены для работников проектно-конструкторских организаций, научно-исследовательских организаций, а также для работников лесной и деревообрабатывающей промышленности.

Замечания и предложения по Рекомендациям просьба направлять по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская, 6, ЦНИИСК им. Кучеренко, лаборатория ограждающих конструкций.


Р 30213-S90 047(01)-77


Инструкт.-нормат., 11 вып.-50-77


© Строй из дат, 1977


Таблица 5

S

if

■ и

£ >»

Сжатие

Растяжение

Изгиб

.Скалывание

Срез

Вид фанеры

»- 12%

* -8%

»-12%

»->2%

»-»%

<в-12%

от -8%

*-12%

Сек келейная тол-

в

57,5

48,3

43.2

41,5

61,2

51.4

2,08

1.83

20,45

18

шиной 8 мм н более

о

46.8

39,3

36.3

34.8

38.4

32,3

1.79

1.58

20.45

18

Пятислойиая тол-

в

56,5

47,5

45.7

43.9

63

52,9

2,42

2.13

16,39

14.42

шиной 5 мм и более

п

41.2

34.6

33.2

31,9

28

23,5

1,83

1,61

16.39

14,42

Трехслойная тол-

в

52.9

44,4

45,5

43,7

79,8

67

1.81

1,59

16.03

14,11

шиной 3 мм и более

п

32,6

27.4

29,2

28

19.9

16,7

1.13

0,99

16,03

14,11

Обозначения. приняты» в табл. 5: • — вдоль волокон; П — поперек волоком наружяых слоев.

z\

Cl С ЗГПЯИЗМ «N&MHCrd Я1Х»И<и«0130Г» ЭфСdi в ТМНЬИГЭЯ НЮ* ‘ВМ0д«О1ЭОГ>Н «TlUlit*<j ГЯ«23Нв*> ttfllt ©JOtflKf* »1ГГ *130 Kd*«OlX>r »МКЭ*«г43 ВЭЗЗГЗ« fOdOIOM 3 *«X»KbOdll IVMldl шнпымтш КГКЯ1ГВМШШ1М fMhBUCOpO . NO*BN£

?I5?

f«t

nsr

•ii

■ X •

2 WJ at

* 3 *

9 о* *

Ml ■ ■ •

Вид фанеру

* 5

g e

* §

1 3

Марка фанеры

м Г"Г* «вмо»м

xxxx

WWCPU

Sss'i'S

ОООСчСЛО»

fe'S

Толщина шпона. мм. и число слоев

8838

•мае

882288

52838::

8882

2VS8

At. МПа

oooo

OOOOOO

’-•ksbb

OOOO

8852

л». МПа

о

*

a “ha

♦Мввдав

-sVsfcs

ООО*

ksstt

V*

п

•???

ха*

# ^0(HW4

ksaab

° .!•* S 58

достоверность разикам

«288

Vaas

352888

»• basic

858S

838*

.4. МПа

• • • • 53*8

0—0———

fc-kssb

• & • • 3X8=

т. МПа

•о

•»

2

OC"»N

aril's

otowoisw

og’oUVj^

3Sn3

8SSQ

V*

X

к

г»

oSo

• • ■ •

aas

• -•a 0

v8*a •«

WA«

«aw

достоверности разницы

388i

a»gg

88S88S

88SZ-8

22*2

• • • •

325J5

At. МПа

-OWM

zskfe

O — O — — K>

bfesbbx

-o-w

's’a'z's

т. МПа

X

«0

a*Vs

-Se-^ww

•gV.vj5i.je

Zoo»»*

»a«

V*

а

о

•J»rr

58м

(O^OW»J

sab'0*’*

? ..*•? 5 32

достоверность разимом

-WWW

wwwwww

WWW*

2888

888*83

3885

.V. МПа

OOOO

OOOOOO

• •••••

OOOO

• • • •

т. МПа

О

ж

83kg

£§§£*8

*S§3

е»

ь

Г

SB*»'*

£м8»»шм

а*зЬкЬ

85w®

V289

V*

г

X

X

*

.???

sss

^owww

5.S3 2 23

достоверность разиком

S'"

■S'"

Jill

О

.V. МПа

Таблица ?

1

к

а

«с

й

са

1

1

1

X

§i

Ы

lit

Сжали

Растяжеине

Изгиб

Скалывание

Срез

С

2

35

5

а-

i

*

О*

а:

|*и

С

2

35

5

X

Е

*

Ш

С

2

*

С

2

Ш

*

о*

О. я

X а

5

*

&

X

т

Е

*

*1

ш

5

2

*

Семислой-

ФСФ

1.2X7

45.82

0.94

10.21

34.48

1.35

18.29

36.43

1.26

18.22

2.88

0.137

14.26

32.39

на я толща-

1.5X7

47. «9

0.63

7

1.62

38.03

1.01

19.2

2.1

38.45

1.58

18.»

1.03

1.79

0,077

13.64

ной 8 мм и

2X7

50.9

0.47

5.06

4.82

44.37

1.21

11.88

5.47

39.77

0.63

7.39

1.7

2.4

0.123

14.46

17,61

более

ФК

1.13X7

53.9

0.73

11.13

6.76

42,41

1.38

16.86

4.12

38.93

1.07

8.53

1.24

2.01

0.137

23.65

5.32

20.45

Пят* ело А-

ФСФ

1.2X5

42.4!

0,79

10.19

2.38

30.43

0.99

15,64

27.68

1.74

17.92

0.96

2.96

0.125

15.32

37

мая толщи-

1.5X5

44.71

0.67

9.52

5.24

31.5

1.01

19.05

0.76

30.96

1.55

19.87

2.57

2.96

0.19

16.94

26.45

ней 5 мм я

2X5

47.29

0,76

9.75

7.58

34.73

1.37

18.09

J.M

32.2

0.54

8.88

4.33

1.83

0.076

12.4

более

ФК

1.13X5

42.46

0.42

14.58

3.35

34.61

1.78

19.72

2.05

25.49

1.45

17.79

2.08

0.G68

21.61

10.22

21.23

1.9X5

40.07

0.58

11.68

39.07

1.69

19.77

4.4

35.97

1.»

17.41

5.75

2.69

0.124

15.95

26.73

15.15

2.5X5

44.45

0.49

9.07

6.78

34.56

1.8

19.96

2.01

35.83

0.54

6.89

6.67

2.21

0.074

11.56

14,47

12.79

Трехслой-

ФГФ

1.2X3

32.58

0.6

12.62

26.28

1.32

19,58

18. S4

1.12

19.5

1.67

0.078

14.79

13,71

мая толщ я-

1.5X3

37.62

0.48

8.51

6.57

29.57

1.17

18.14

1.86

19.64

0.7

i*.i

0.84

1.84

0.061

10.5

21.29

ной 3 мм я

2X3

44.47

0.65

9.63

13.4

34.88

1.33

18.

4.59

29.6

0.68

11.93

8.47

1.84

0.049

5.49

22.89

более

ФК

2.9X3

40.11

0.67

13.72

8.35

31.71

1.38

16.86

2.85

21.59

|.*

10.87

1.36

1.13

0.078

23.84

16.03

со


Знаком • обозначена минимальная величина предела п роя костя, с которой ведется сравнение достоверности для каждого вида фанеры. Разница недостоверна, если величина в графе «достоверность разницы» меньше 3.3-

производили оценку достоверности данных в пределах одинакового числа слоев относительно этой минимальной величины. По пределам прочности, достоверность разницы между которыми не установлена, вычисляли среднее значение минимального предела прочности независимо от толщины слоев. Пересчет к 12% влажности осуществляли по формуле изменения прочности от влажности в древесине отдельно для каждого вида напряженного состояния

=    12)J,

где а — коэффициент на влажность принимали равным 0,04 при сжатии и изгибе; 0,01 — при растяжении; 0,03 — при скалывании и срезе.

Назначение модуля упругости фанеры производилось на основе кратковременных модулей и коэффициентов влияния длительного действия нагрузки на величину модуля упругости. Пересчет модуля упругости и модуля сдвига фанеры к .12% влажности осуществляли по формулам изменения величины модулей от влажности в древесине.

Нормативные сопротивления фанеры из древесины лиственницы R■ согласно приложению I главы СНиП I1-B.4-7I1 определяли по величинам временных сопротивлений /?вр из выражения

/?* — ЯврО — 2,25 Cv),

где С„ — коэффициент изменчивости.

Из анализа полученных результатов испытаний предложен коэффициент изменчивости, который выбран по максимальному значению независимо от марки, толщины, числа слоев фанеры н направления прикладываемого усилия по отношению к волокнам наружных слоев в пределах каждого вида напряженного состояния. Для сжатия он составил 0,15, для растяжения и изгиба — ОД, для скалывания — 0,24, для среза — 0,23. Небольшое увеличение по сравнению с березовой фанерой объясняется большей разницей в прочности между поздней и ранней древесиной хвойных пород. Значения вычисленных нормативных сопротивлений фанеры представлены в табл. 3.

Предпосылки к назначению расчетных сопротивлений

Значения расчетных сопротивлений /?ф определены (с округлением) по величине нормативного сопротивления Rn, деленного на коэффициент безопасности по материалу /С:

Известные трудности при назначении расчетного сопротивления вновь исследуемого материала связаны с определением коэффициента безопасности. Коэффициентом безопасности учитывают ряд неблагоприятных факторов, влияющих на прочность материала при работе его в конструкции. К ним прежде всего относятся: влияние пороков, масштабный фактор и влияние длительного действия нагрузки.

Особенностью испытаний фанеры по сравнению с древесиной является условность отбора малых чистых (без пороков) образцов. В образцах фанеры даже с минимальной шириной поперечного се-

14

чекия, которую «имеем при испытании фанеры на растяжение (4 мм), трудно быть уверенным в отсутствии пороков во внутренних слоях, еще более неопределенным является состояние внутренних слоев при исследовании масштабного фактора на образцах со значительно большей шириной поперечного сечения. Как известно, в древесине влияние пороков и масштабного фактора ранее объединялось в одном показателе — коэффициенте однородности материала. В связи с этим одним из возможных путей учета рассматриваемых факторов — пороков и размеров может служить оценка их совместного воздействия.

Определение масштабного коэффициента (/(м)

Результаты проведенных испытаний по изучению влияния пороков н масштабного фактора на пределы прочности фанеры из древесины лиственницы приведены в табл. в. На основе указанных данных получены следующие обобщенные показатели: при растяжении— 0,6, при сжатии — 0,8, при изгибе—1, при скалывании и срезе — 1.

Таблица 8

3

f

Пределы прочности. МПа. при ширине попе речного сечения образцов, мм

? о * * ж *

чр £ <3*2

о

Ji

4

10

22

60

N2

250

Растяже

ние

12

51,53

52,64

54,38

44,47

36,73

31,92

1

1,02

1,06

0,86

0,71

0,62

Су =

= 17,44

Cv~ = 11,26

Су =

= 14,86

-ЬТ»

Су — = 5,85

Су = = 12,92

Сжатие

12

59,29

58,4

59,16

60,04

48,83

1

0,95

1

1,01

0,82

Су — =14,54

Су — = 10,8

Су = = 6,38

Су = = 10,63

Су — = 9,9

Изгиб

12

66,88

66,92

75,08

81,80

80,54

1

1

М2

1,22

1,2

Су = = 7,88

Су — = 9,5

Су =

= 9,61

Су = = 6,19

Су = = 5,65

Примечание. В табл. 8 над чертой даны пределы прочности, под чертой — коэффициенты размерности.

Определение коэффициента длительной прочности /Сдл

На основе изучения влияния длительного действия нагрузки для двух видов напряженного состояния фанеры из древесины лиственницы (растяжения и изгиба) был определен коэффициент длительного сопротивления, равный 0;52. Этот результат был получен с ис-

15

пользованием экстраполяционноА прямой, предложенной д-ром icah. наук. дроф. Ю. М. Ивановым, построенной в полулогарифмической системе координат. Вывод о распространении указанной прямой к различным видам напряженного состояния древесины независимо от породы был применен нами к исследованию фанеры из древесины лиственницы, в связи с чем значение полученного коэффициента длительного сопротивления фанеры было отнесено к работе фанеры на сжатие, скалывание и срез.

Назначение коэффициента безопасности

Рассмотренные показатели, характеризующие влияние пороков и масштабного фактора на пределы прочности, с целью получения коэффициентов безопасности фанеры при растяжении, сжатии, изгибе, скалывании и срезе, перемножались с коэффициентами длительного сопротивления. Величины, обратные указанным произведениям, представляют собой коэффициенты безопасности по материалу К, приведенные в табл. 3.

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Предисловие ............... 3

1.    Общие положения    ................4

2.    рекомендации по    расчетным    сопротивлениям......б

3.    Рекомендации по    модулям    упругости.........5

4.    Рекомендации по временным и нормативным сопротивлениям 5 Приложение. Обоснование к назначению расчетных сопротивлений и модулей упругости фанеры из древесины лиственницы 8

ЦНИИСК ИМ. КУЧЕРЕНКО

Рекомендации по расчетным сопротивлениям и модулям упругости фанеры из древесины лиственницы

Редакция инструктивно-нормативной литературы Зав. редакцией Г. А. Жигачева Редактор В. В. Петрова Мл. редактор М. А. Жарикова Технический редактор В. М. Родионова Корректоры Г. Г. Морозовская. Л. П. Бирюкова

Сдано в набор -I2/V 1977 г.    Подписано    к    печати I5/IX 1977 г.

Т-14426    Формат 84XI08'/i* д. л. Бумага типографская М 2.

0,84 уел. печ. л. (уч.-изд. 0,86 л.)

Тираж 9000 экз.    Изд.    Nt XII—7160    Зак. № 2S2    Цена    5    коп.

Стройиздат <103006, Москва. Каляевская. 23в

Подольский филиал ПО «Периодика» Союзполнграфлрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли г. Подольск, ул. Кирова, д. 25

ПРЕДИСЛОВИЕ

Основными направлениями развития народного хозяйства СССР на 1976—1980 годы предусмотрено увеличить производство клееных деревянных конструкций примерно в 6 раз.

Для изготовления клееных деревянных конструкций должна найти широкое применение фанера строительная, в первую очередь в качестве обшивки панельных конструкций.

Ценные технические свойства фанеры — большие размеры листов, высокая удельная прочность, относительно малая анизотропия свойств в направлении вдоль и поперек волокон наружных слоев, воздухонепроницаемость, транспортабельность, простота обработки—отвечают прогрессивным требованиям современного строительства.

Одним из путей увеличения производства является расширение сырьевой базы фанерной промышленности за счет использования древесины хвойных пород, в первую очередь лиственницы, запасы которой составляют около 40% всех лесных ресурсов страны.

Для практического использования фанеры из древесины лиственницы в строительных конструкциях необходимы комплексные сведения о прочностных и деформативных характеристиках этого материала при основных видах напряженного состояния, которые в технической литературе отсутствуют. Это потребовало проведения широких экспериментальных и теоретических исследований данного материала, основные результаты которых представлены в настоящих Рекомендациях.

И (0.5) Зак. 252

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    В Рекомендации включены расчетные сопротивления строительной фанеры из древесины лиственницы, модули упругости, сдвига и коэффициенты Пуассона в плоскости листа; временные и нормативные сопротивления, коэффициенты изменчивости и коэффициенты безопасности по материалу при растяжении, сжатии, изгибе, скалывании и срезе.

1.2.    Области применения фанеры марок ФСФ и ФК из древесины лиственницы в строительных конструкциях необходимо принимать в зависимости от условий эксплуатации.

12. В соответствии с главой СНиП П-В.4-7'1 (табл. 9) переходные коэффициенты к расчетным сопротивлениям на фанеру из древесины лиственницы не распространяются и расчетные сопротивления должны приниматься по табл. 1 настоящих Рекомендаций.

Таблица 1

Расчетные сопротивления, МПа

Вид фанеры

растя

жению

Vp

сжа

тию

*Ф.е

нагибу

V.

скалыва

нию

*ф.ск • (срезу

*Ф-ср*

Фанера клееная из древесины лиственницы марок ФСФ и ФК сорта В/ВВ:

семислойная толщиной 8 мм и более:

вдоль волокон наружных слоев

7

13,5

14

0.4(4,1)

поперек волокон наружных слоев

пятислойная толщиной 5 мм

и более:

6

11

9

0.4(4,1)

вдоль волокон наружных слоев

7.5

13

14,5

0.5(3,3)

поперек волокон наружных слоев

трехслойная толщиной 3 мм и более:

5.5

9.5

6.5

0.4(3,3)

вдоль волокон наружных слоев

7.5

12,5

18,5

0.4(3,2)

поперек волокон наружных слоев

5

7.5

4.5

0,2(3,2)

1.4.    Расчет клееных фанерных панелей с использованием фанеры из древесины лиственницы должен производиться в соответствии с главой СНиП II-B.4-71 (п. 4.23).

1.5.    В клееных фанерных элементах ширина досок, склеиваемых с фанерой из древесины лиственницы, должна соответствовать размерам, указанным в л. 5.9 главы СНиП II-B.4-71.

4

2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЯМ

2.1.    Расчетные сопротивления фанеры из древесины лиственницы должны приниматься в соответствии с табл. 1 настоящих Рекомендаций.

2.2.    При эксплуатации строительных конструкций, подверженных влиянию различных факторов (например, температурно-влажностные условия, повышенная температура, воздействие только постоянной н временной длительной нагрузок), величины расчетных сопротивлений умножаются на коэффициенты, принимаемые в соответствии с главой СНиП II-B.4-71 (пп. 3.5 и 3.6).

3. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МОДУЛЯМ УПРУГОСТИ

3.1. Величины модулей упругости и сдвига и коэффициенты Пуассона строительной фанеры из древесины лиственницы, принимаемые для конструкций групп А1, А2 и Б1, защищенных от нагрева, находящихся под действием постоянной и временной нагрузок, приведены в табл. 2.

Таблица 2

Вид фанеры

Е. . МПа Ф

С, , МП* ф

**ф

Фанера клееная из древесины лиственницы марок ФСФ и ФК сорта В/ВВ:

а) семислойная толщиной 8 мм и более:

вдоль волокон наружных слоев

7000

800

0,07

поперек волокон наружных слоев

б) пятислойная толщиной 5 мм и более:

5 500

800

0,06

вдоль волокон наружных слоев

7 500

800

0,07

поперек волокон наружных слоев

в) трехслойиая толщиной 3 мм и более:

5 000

800

0,06

вдоль волокон наружных слоев

8 500

800

0,07

поперек волокон наружных слоев

4500

800

0,06

3.2. Величины модулей упругости и сдвига для конструкций остальных групп и конструкций, находящихся под воздействием различных факторов, должны приниматься в соответствии с главой СНиП II-B.4-71 (пп. 3.6 и 3.6).

4. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВРЕМЕННЫМ И НОРМАТИВНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЯМ

4.1. Временные и нормативные сопротивления строительной фанеры из древесины лиственницы и соответствующие им коэффициенты изменчивости и коэффициенты безопасности по материалу приведены в табл. Я

5

о)    Таблица    3

Вид фанеры

Растяжение

Сжатие

Ишб

Скалывание

Срез

п

*

п

п

В

R

Фанера клееная из древесины лиственницы марок ФСФ и ФК сорта В/ВВ:

а) семислойная толщиной 8 мм и более:

Я„. МПа

41,5

35

48

39.5

51,5

32.5

1.8

1.6

18

18

Я". МПа

23

19

32

26

28,5

18

0,8

0.7

8.3

8.3

С.

0.2

0.2

0,15

0.15

0.2

0.2

0,24

0,24

0,23

0,23

К

3.2

3.2

2.4

2.4

2

2

2

2

2

2

Продолжение табл. 8

Растяжение

Сжатие

Иагиб

Скалывание

Сре*

Вид фанеры

п

в

п

в

п

в

п

В

в

б) пятислойная толщиной 5 мм и более:

R,р. МПа

44

32

47.5

34.5

53

23.5

2.1

1.6

14.4

14.4

Ra, МПа

25

17.5

31,5

23

29

13

1

0.7

6.6

6.6

С.

0.2

0.2

0,15

0.15

0.2

0.2

0,24

0,24

0.23

0.23

К

3.2

3.2

2.4

2.4

2

2

2

2

2

2

в) трехслойная толщиной 3 мы н более:

R,р. МПа

43,6

28

44,5

27.5

67

16,5

1.6

1

14.1

14.1

Л«. МПа

24

15.5

29.5

18

37

9

0.7

0.5

6.5

6.5

С.

0.2

0,2

0,15

0.15

0.2

0.2

0,24

0,24

0,23

0,23

К

3.2

3.2

2.4

2.4

2

2

2

2

2

2

ПРИЛОЖЕНИЕ

ОБОСНОВАНИЕ К НАЗНАЧЕНИЮ РАСЧЕТНЫХ СОПРОТИВЛЕНИИ И МОДУЛЕЙ УПРУГОСТИ ФАНЕРЫ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННИЦЫ

Состояние вопроса и задачи работы

Отечественный и зарубежный опыт использования фанеры в строительстве показывает, что фанера является эффективном конструкционным материалом. Применение фанеры способствует решению одной из важных задач строительства — снижению материалоемкости конструкций. Как известно, основная масса клееной фанеры (свыше 90%) изготовляется из древесины березы, сырьевые запасы которой в настоящее время ограничены. В связи с этим в лаборатории ограждающих конструкций ЦНИИСК изучается возможность применения фанеры из древесины хвойных пород в качестве материала для панельных конструкций. В первую очередь исследуется фанера из древесины лиственницы, запасы которой составляют около 40% всех лесных запасов страны.

Изучению рационального использования фанеры из древесины лиственницы предшествовала работа по определению нормативных и расчетных сопротивлений, модулей упругости и сдвига, коэффициентов Пауссона материала.

Сведения об исследуемых материалах

Для определения прочностных н деформатнвных характеристик исследуемого материала были изготовлены опытные партии фанеры марок ФСФ и ФК на Поволжском фанерно-мебельном комбинате и фанерно-спичечном комбинате «Байкал».

Одна из опытных партий фанеры из древесины лиственницы марки ФК, склеенная на карбамидном клее М-60, включала трех-, пяти- и семислойные листы пяти различных сортов—В, ВВ, С. I и 2. Толщина внутреннего и наружного шпона листов фанеры принималась равной и составляла >1,1; 1,9 и 2,5 мм.

Другая опытная партия фанеры марки ФСФ сорта С, представленная трех-, пяти- и семислойнымн листами, состояла из шпона толщиной 1,2; 1,5 и 2 мм. При изготовлении данной партии фанеры использовалась фенолоформальдегидная смола марки С->1.

Методика исследования (выбор образцов и способ нагружения)

Временные сопротивления фанеры указанных марок определяли для всех основных видов напряженного состояния — растяжения, сжатия, изгиба, скалывания и среза. Деформативные характеристики фанеры устанавливали по результатам испытаний на сжатие (модуль упругости и коэффициент Пуассона), на растяжение и изгиб (модуль упругости), на срез (модуль сдвига).

Таблица 4

и

т

ю

■в-

ж

о.

« a S&

Толщина.шпона в мы и число слоев

Направление

усилия

Число образцов, шт.

9

X

*

и

и 4> «с х о. X

сжатие

изгиб

«0

Л

а

я

2 х

С* X

срез

1.2x7

В

58

56

30

12

П

28

35

28

12

ФСФ

1.5x7

в

58

56

30

12

п

28

35

28

12

2x7

в

58

56

30

12

п

28

35

28

12

1,13x7

в

105

93

105

12

12

ФК

п

26

68

22

12

12

1,2x5

в

58

56

30

12

п

28

35

28

12

1,5x5

в

58

56

30

12

п

28

35

28

12

ФСФ

2x5

в

58

56

30

12

п

28

35

28

12

1,13X5

в

525

465

525

12

12

п

130

340

ПО

12

12

1,9X5

в

105

93

105

12

12

п

26

68

22

12

12

ФК

2,5x5

в

105

93

105

12

12

п

26

68

22

12

12

1,2x3

в

58

56

30

13

п

28

35

28

12

1,5x3

в

58

56

30

12

II

28

35

28

12

ФСФ

2x3

в

58

56

30

12

п

28

35

28

12

ФК

2,9x3

в

105

93

105

12

12

п

26

68

22

12

12

Обозначения, принятые в табл. 4: в — вдоль волокон; п — поперек волокон наружных слоев.

9

Изучение прочностных и деформативных свойств фанеры производили на образцах, изготовленных согласно действующим стандартам, а также на специально разработанных для этой цели образцах. Предел прочности на срез и модуль сдвига определяли на образцах с рабочим полем 40X40 мм, методика испытаний которых разработана в лаборатории ограждающих конструкций. Влажность фанеры в период испытания составляла 8%. Всего было испытано 4256 образцов фанеры марки ФК и 2856 образцов фанеры марки ФСФ (табл. 4).

Испытания по определению предела прочности и деформативно-сти фанеры при кратковременном действии нагрузки были проведены на машинах системы сАмслер» и «Шоппер» со скоростью нагружения в соответствии с требованиями действующих ГОСТов. Центрирование растягивающей нагрузки обеспечивалось конструкцией захватов разрывной машины, а сжимающей — приспособлением с шаровой опорой. Испытания на изгиб осуществляли нагружением образца как в третях, так и в середине пролета.

Для изучения влияния масштабного фактора на прочность при растяжении, сжатии н изгибе были разработаны образцы специальной формы с переменной шириной рабочего сечения. Крепление образцов в машине и передача соответствующего усилия потребовали создания индивидуальных испытательных устройств.

Изменение прочности фанеры в зависимости от длительного действия нагрузки исследовали при растяжении и изгибе. Образцы на растяжение имели форму двусторонней лопатки длиной 300 мм с размерами рабочей части поперечного сечения 4X10 (б) мм. Образцы для испытаний на изгиб имели сечение 70X10 (б) и длиной 500 мм. Испытания фанеры при длительном действии нагрузки производили на рычажных установках, обеспечивающих семикратное увеличение прикладываемого усилия.

Результаты испытаний (пределы прочности, нормативные сопротивления, модули упругости и сдвига, коэффициенты Пуассона)

За пределы прочности, модуль упругости, модуль сдвига и коэффициент Пуассона для каждой группы образцов принимали среднее арифметическое результатов испытаний. Обработку полученных данных производили при помощи ЭВМ М-Я20. Разработанная для этой цели программа включала получение основных статистических показателей: среднего арифметического (М, МПа); среднего квадратического отклонения от среднего арифметического (<j , МПа); вариационного коэффициента (Cv, %); средней ошибки среднего арифметического (т, МПа); показателя точности (Р, %).

Методика назначения минимальных пределов прочности (табл, б) заключалась в следующем. Из представленных в табл. 6 и 7 результатов обработки испытаний соответственно вдоль и поперек волокон наружных слоев отдельно для каждого вида напряженного состояния в зависимости от числа слоев выбирали минимальное значение предела прочности. Затем по известной формуле

V т] + т%


>3 4


п — 4