Свойства при деформации древесины

Способность древесины сопротивляться разрушению при вибрационных и длительных нагрузках характеризуется усталостью и продолжительным сопротивлением. Поскольку эти свойства зависят от фактора времени, их можно считать реологическими. Прочность древесины при длительных нагрузках характеризуется предельной продолжительностью сопротивления, под которым понимают максимальное напряжение, не вызывающее разрушение при неограниченной длительности нагрузки. Рассматриваемый вид прочности есть во всех мебельных изделиях, например, опоры корпусной мебели, полки. Эксперименты показали, что древесина дает остаточные деформации или разрушается при длительных нагрузках при напряжениях значительно меньших по сравнению со статическими кратковременными нагрузками. Существует такое напряжение, которое может быть безопасно приложено на длительный период и характеризуется предельной выносливостью, или усталостью. Например, этот фактор проявляется в полках книжных шкафов. Практика показала, что книжные полки толщиной 16–19 мм и длиной около 1000 мм дают незначительную стрелу прогиба – 1–3 мм. При увеличении же длины этих полок до 1400 мм прогиб значительно увеличивается – 6–10 мм. В связи с этим в книжных секциях шириной 1000 мм желательно ставить подпорки, предотвращающие прогиб.

Кроме этого, свойства древесины зависят от ряда факторов и прежде всего от влажности, которая изменяется при изменении температуры и влажности окружающей среды. Поэтому приведенные в табл. 2.3 величины не могут быть непосредственно использованы для расчетов деревянных изделий. В зависимости от многих факторов эти величины при расчетах должны быть значительно занижены. Такие заниженные физико-механические свойства древесины характеризуются величиной допустимых напряжений.

Отношение величины предельной прочности к величине допустимого напряжения характеризуется коэффициентом запаса. В расчете изделий на прочность, в которых характер сил, которые действуют постоянно, коэффициент запаса принимают 3–4 при сжатии и скалывании, и 8–10 при растяжении вдоль волокон. В табл. 2.4 приведены основные допустимые напряжения для сосны и ели при сухом состоянии воздуха.

 Для древесины дуба: ясеня и клена допустимое напряжение, приведенное в табл. 2.4, должно быть умножено; При изгибе, растяжении и сжатии поперек волокон – на 2, а при скалывании – на 1,6. Модуль упругости независимо от породы принимается 10 200, а для деталей, длительное время находящихся в условиях повышенной влажности, – 7140 МПа.