Работа древесины при сжатии

На сжатие работают стойки, подкосы, верхние пояса и отдельные стержни ферм. В сечениях элемента от сжимающего усилия N, действующего вдоль его оси, возникают почти одинаковые по величине сжимающие напряжения σ (эпюра прямоугольная).

Древесина работает на сжатие надежно, но не вполне упруго. Примерно до половины предела прочности рост деформаций происходит по закону близкому к линейному, и древесина работает почти упруго. При росте нагрузки увеличение деформаций все более опережает рост напряжений, указывая на упруго-пластический характер работы древесины.

Разрушение образцов без пороков происходит при напряжениях, достигающих 44 МПа, пластично, в результате потери устойчивости ряда волокон, о чем свидетельствует характерная складка. Пороки меньше снижают прочность древесины, чем при растяжении, поэтому расчетное сопротивление реальной древесины при сжатии выше и составляет для древесины 1 сорта Rс=14÷16 МПа, а для 2 и 3 сортов эта величина немного ниже.

Испытания механических свойств древесины выполняют по соответствующим ГОСТам. В соответствии с ГОСТами испытания должны выполняться при стандартной влажности 12%. Если влажность отличается от стандартной, показатели механической прочности пересчитываются с учетом поправочных коэффициентов, указанных в ГОСТах.

Прочность древесины при сжатии вдоль волокон. Это одно из важных механических свойств древесины. Сопротивление сжатию вдоль волокон составляет довольно значительную величину и колеблется у различных пород от 45 до 65 МПа при стандартной влажности 12% и от 25 до 45 МПа при влажности выше 35%. При производстве мебели, свай, стоек, стропильных ферм и др. имеете важное значение сжатие древесины вдоль волокон.

Прочность древесины при сжатии поперек волокон. При сжатии древесины поперек волокон в зависимости от направления сжатия (радиального, тангентального) и породы деформация древесины может быть неравномерной — трехфазной и равномерной — однофазной. В первом случае при испытании вначале проявляется повышение напряжений и деформации (1 фаза), затем прирост напряжений практически прекращается и наблюдается только увеличение деформации образца (2 фаза), далее напряжения начинают возрастать (3 фаза). В связи с наличием пофазной деформации испытания на сжатие поперек волокон ведутся с регистрацией как усилий воздействия, так и величин деформации. Напряжение принимают за условный предел прочности при сжатии поперек волокон, соответствующее пределу пропорциональности, т. е. максимальное значение напряжения на прямолинейном участке диаграммы. Условный предел в 5-11 раз меньше чем при сжатии вдоль волокон.