Download
1 / 12
220 likes | 568 Vues
CONSTRUCŢII DIN LEMN. I I . PROPRIET ĂŢ ILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUC Ţ II. I I . PROPRIET ĂŢ ILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUC Ţ II. 2.
E N D
CONSTRUCŢII DIN LEMN II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 2 • Proprietăţile mecanice ale materialului lemnos se determină prin încercări de laborator, pe epruvete standardizate, realizate din lemn fără defecte. 1. Comportarea lemnului la întindere (în lungul fibrelor) • SR EN 408 – 1996 • pentru lemn de răşinoase: - rezistenţa la întindere: cca. 1000 daN/cm2; - modulul de elasticitate: E = 110.000 – 140.000 daN/cm2; • pentru existenţa nodurilor pe 1/4 din secţiune, se aplică un coeficient de corecţie de 0,27; • ruperea se produce brusc, fără deformaţii plastice. Fig. 1: Solicitarea de întindere: a). în lungul fibrelor; b). perpendicular pe fibre.
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 3 2. Comportarea lemnului la compresiune (în lungul fibrelor) • SR EN 408 – 1996 • pentru lemn de răşinoase: - rezistenţa la compresiune: cca. 400 daN/cm2; - modulul de elasticitate: E = 110.000 – 130.000 daN/cm2; • pentru existenţa nodurilor pe 1/3 din secţiune, se aplică un coeficient de corecţie de 0,6 – 0,7. Fig. 2: Solicitarea de compresiune în lungul fibrelor.
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 4 Fig. 3: Diagrama s/e pentru lemn de răşinoase supus la: a). întindere în lungul fibrelor (X); b). compresiune în lungul fibrelor (D);
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 5 3. Comportarea lemnului la incovoiere (perpendicular pe fibre) • SR EN 408 – 1996 • pentru lemn de răşinoase: - rezistenţa la încovoiere: cca. 750 daN/cm2; • pentru existenţa nodurilor pe 1/3 din secţiune, se aplică un coeficient de corecţie de 0,45 pentru lemnul ecarisat şi 0,70 pentru lemnul rotund; • ruperea se produce prin cedarea zonei comprimate. Fig. 4: Comportarea lemnului la încovoiere în diferite stadii de lucru: a). – elastic; b). – elasto-plastic; c). – plastic.
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 6 4. Comportarea lemnului la strivire (perpendicular pe fibre) • STAS 1348– 1987 • se disting 3 cazuri de solicitare la compresiune şi strivire perpendicular pe fibre: Fig. 5: Compresiune şi strivire a lemnului normal pe fibre: a). – pe întreaga suprafaţă; b). – pe o parte din lungime; c). – pe o parte din lungime şi pe o parte din lăţime.
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 7 • modulul de elasticitate: - E = 6.000 – 9.000 daN/cm2 (în funcţie de umiditate, specificul inelelor anuale etc.). • rezistenţa: - depinde de unghiul pe care îl face direcţia forţei cu direcţia fibrelor; Fig. 6: Variaţia rezistenţei la strivire, în funcţie de unghiul a.
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 8 5. Comportarea lemnului la forfecare • STAS 1651– 1983 • se disting 3 cazuri de comportare a lemnului la forfecare, în funcţie de poziţia planului de forfecare şi direcţia de exercitare a forţei de forfecare: Fig. 7: Curbele caracteristice de comportare a lemnului la forfecare: 1 – transversală (tt = 350 daN/cm2); 2 – longitudinală paralelă (tp = 80 – 90 daN/cm2); 3 – longitudinală perpendiculară (tpp = 40 – 50 daN/cm2).
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 9 6. Factorii care influenţează comportarea lemnului la diferite solicitări • anizotropia - proprietăţile mecanice depind de unghiul pe care îl face direcţia forţei cu direcţia fibrelor – valorile maxime sunt atunci când direcţia forţei coincide cu direcţia fibrelor; Fig. 8: Variaţia rezistenţelor lemnului în funcţie de unghiul a la: 1 – încovoiere; 2 – întindere şi 3 – compresiune.
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 10 • umiditatea - rezistenţa scade odată cu creşterea umidităţii, dar numai până la atingerea punctului de saturaţie a fibrei (25-30%) - umiditatea influenţează foarte mult încovoierea şi compresiunea staticăşi neînsemnat întinderea şi încovoierea dinamică; Fig. 9: Variaţia modulului de elasticitate cu umiditatea.
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 11 • temperatura: - creşterea temperaturii conduce la scăderea rezistenţelor mecanice; - creşterea temperaturii de la 25oC la 50oC scade rezistenţa la forfecare cu 15-20% şi la compresiune cu 20-40%; - nu se admit construcţii din lemn la o temperatură constant peste 50oC; • densitatea: - rezistenţele mecanice cresc odată cu creşterea densităţii; - dacă densitatea (la răşinoase) scade de la 600 la 400 kg/m3, rezistenţa la compresiune se reduce de 1,5 ori; - nu se admite folosirea ca elemente de rezistenţăîn construcţii a lemnului cu densitatea mai mică de 400 kg/m3; • durata de acţiune a încărcării: - mărimea rezistenţei de rupere depinde de viteza de încărcare, indiferent de natura solicitării; - cu cât viteza de încărcare creşte, rezistenţele cresc; - dacă nu se depăşeşte un anumit nivel al încărcării, rezistenţa de rupere a lemnului tinde spre o anumită limită, care se numeşte rezistenţa de rupere la sarcini statice de lungă durată sau, pe scurt, rezistenţa de durată a lemnuluisd; - aceasta reprezintă valoarea maximă a efortului unitar sub acţiunea căruia elementul de construcţie nu se va rupe, oricât de mare ar fi durata de solicitare;
II. PROPRIETĂŢILE MECANICE ALE LEMNULUI DE CONSTRUCŢII 12 - coeficientul de durată kd = sd / sr este: - 0,5 la întindere; - 0,6 la încovoiere; - 0,7 la compresiune. - aceşti coeficienţi corectează rezistenţele obţinute în laborator, pe epruvete standard; - şi deformaţiile lemnului depind de durata solicitării; Fig. 10: Curba deformaţiilor în timp la încercări de durată pentru s ≤ sd. Fig. 11: Curba deformaţiilor în timp la încercari de durată pentru s > sd.
