Центрально-растянутые элементы

Максимальный предел прочности древесины на растяжение вдоль волокон при испытаниях малых стандартных образцов достигает 200 МПа, средний временный предел прочности 100 МПа, что сопоставимо с показателями некоторых марок стали.

Прочность древесины реальных элементов конструкций резко снижается из-за неоднородности строения древесины. Особенно опасны при растяжении сучки на кромках с выходом на ребро и наличие косослоя. Сучки являются концентраторами напряжений. При косослое растягивающее усилие раскладывается на две составляющие - вдоль наклонно расположенных волокон и перпендикулярно к ним. Это вызывает растяжение поперек волокон, скалывание и сдвиг. Допускаемый косослой лежит в пределах 7...15 мм на 1 м длины элемента.

С учетом приведенных выше факторов, коэффициент однородности древесины при растяжении принимается 0,275, а расчётное сопротивление на растяжение составляет для 1-го сорта 10 Мпа для неклееных элементов (брусчатых, дощатых) и 12 Мпа - для клееных деревянных элементов.

Деформации при работе древесины на растяжение возрастают прямо пропорционально напряжениям почти до момента разрушения, которое происходит при очень малых деформациях - 0,7 % от первоначальной длины. Разрушение растянутых элементов происходит хрупко, в виде почти мгновенного разрыва наименее прочных волокон по пилообразной поверхности.

Предел прочности древесины на растяжение поперек волокон в 12...17 раз меньше, чем при растяжении вдоль волокон вследствие анизотропии строения древесины. Расчётное сопротивление древесины на растяжение поперек волокон регламентируется нормами только для клееной древесины.

Деревянные элементы, работающие на центральное растяжение, рассчитывают по наиболее ослабленному сечению. Условие прочности (1-я группа предельных состояний) выглядит так:

,

где - напряжения растяжения в элементе; N - внешнее растягивающее усилие; А _нт - площадь поперечного сечения элемента нетто (с учетом ослаблений).

При определении площади А _нт ослабления, расположенные по длине элемента на расстоянии менее 200 мм, принимаются совмещенными в одном сечении из-за неравномерности распределения растягивающих напряжений в расчётном сечении (опасности разрыва волокон «по зигзагу»).

Если ослабления расположены в элементе несимметрично относительно центра тяжести его поперечного сечения, элемент рассчитывается как внецентреннорастянутый. Площадь поперечного сечения нетто деревянных элементов должна быть не менее 50 см, а также не менее 0,5 полной площади сечения брутто при симметричном ослаблении и 0,67 при несимметричном ослаблении.