Особенности работы древесины на сжатие и смятие поперек волокон
Малый стандартный образец для испытаний древесины на сжатие и смятие поперек волокон, а также диаграмма работы древесины показаны на рис. 3.7.
На сжатие и смятие поперек волокон по всей поверхности древесина работает значительно хуже, чем на сжатие и смятие вдоль волокон. При сжатии и смятии поперек волокон под углом 90° стенки клеток работают в неблагоприятных условиях, они сплющиваются за счёт внутренних пустот, что приводит к значительным деформациям.
На диаграмме (рис.3.7,б) хорошо видны три стадии: I - упругая стадия работы древесины в начале загружения до наступления предела пластического течения; II - стадия ускоренного роста деформаций за счёт смятия оболочек клеток ранней зоны годичных слоев; III - стадия уплотнения древесины, на этой стадии рост деформаций замедляется, происходит смятие клеток поздней зоны годичных слоёв.
Средний временный предел прочности древесины при сжатии и смятии поперек волокон значительно ниже, чем вдоль волокон. При работе древесины на сжатие и смятие поперек волокон за счёт пластических деформаций происходит выравнивание напряжений и фактического разрушения образца не происходит.
Влияние пороков на прочность древесины на сжатие и смятие поперек волокон незначительное. Расчётное сопротивление древесины сжатию и смятию поперёк волокон установлено исходя из предельных деформаций обмятия в соединениях элементов деревянных конструкций (см. параграф 4.1) и составляет всего 1,8 МПа при сжатии и смятии по всей поверхности.
В деревянных конструкциях сжатие и смятие поперёк волокон древесины может быть трёх видов (рис. 3.7,в): 1) - по всей поверхности; 2) - на части длины (в опорных подушках); 3) - на части длины и ширины (под шайбами болтов).
Чем меньше сминаемая часть по отношению ко всей площади, тем выше сопротивление древесины сжатию и смятию. Это объясняется поддерживающим влиянием волокон ненагруженной части сминаемого элемента.
Расчетное сопротивление древесины местному сжатию и смятию поперек волокон на части длины R см. 90 (при длине ненагруженных участков не менее длины площадки смятия и толщины элемента), за исключением случаев, приведенных в табл. 3.1, определяется по формуле
Прочность древесины на сжатие и смятие под углом а к направлению волокон занимает промежуточное положение между значениями прочности древесины на смятие вдоль и поперек волокон (см. рис. 2.3,а) и определяется по формуле
А.В. Калугин, Деревянные конструкции. Издательство Ассоциации строительных Вузов, Москва, 2003