ПОДГОТОВКА ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ К КРАТКОВРЕМЕННЫМ ИСПЫТАНИЯМ

Арискин М.В.(к.т.н.), Родина Е.В.(магистр), Гуляев Д.В.(инженер)

Пензенский государственный университет архитектуры и строительства

После выполнения подготовительных работ заготовки образцов выдерживались не менее 4-6 суток в помещении лаборатории с целью полного отвердения клея и установления равновесной влажности древесины. Перед проведением испытаний образцы дополнительно осматривались на предмет отсутствия (или присутствия) каких-либо дефектов, проводились контрольные замеры основных параметров, ставилась маркировка образца .

Образцы испытывались по двум схемам:

1. Нагружение образца через стальную раму, имитирующую металлические накладки и передающие усилия на шайбы

2. Нагружение образца, состоящего из трех дощатых заготовок .

Подготовка образца к испытаниям, с «металлическими накладками», включает в себя следующие подготовительные операции:

- образец помещается в специальную П-образную стальную раму, через которую будет передаваться усилие на центровой болт;

- через отверстия в раме и шайбах пропускается центровой болт;

- полученная конструкция стягивается центровым болтом;

- после того, как на образец устанавливаются измерительные приборы, он готов к испытаниям.

Подготовка к испытаниям образцов, состоящих из трех заготовок, включает в себя операции:

- сборка трех заготовок в один образец;

- подтяжка центрового болта до плотного состояния образца;

- установка измерительных приборов.

В качестве приборов измерения использовались индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Индикаторы устанавливались таким образом, чтобы в процессе испытания они не подвергались повреждению при полной выработке хода штока. Для учета возможного неравномерного загружения образца индикаторы ставились попарно.

Все испытываемые образцы были разделены на две основные серии А и Б, исходя из схемы испытания: А – испытание образца с передачей нагрузки через металлические накладки; Б ̶ трехсоставной образец.

Помимо двух основных испытываемых серий образцов А и Б (группа I и II) были изготовлены и испытаны образцы с передачей нагрузки только через центровой болт и через шайбу, вложенную в гнездо без клея (группа V), а также образцы с передачей на них нагрузки под различными углами по отношению к направлению волокон древесины (группа VI) и образцы с отсутствием шайб в крайних элементах с внешней стороны (группа IV).

Представленные в таблице 2.1 разновидности образцов позволяли выявить зависимость предельной нагрузки и характер работы образцов от таких факторов, как:

-диаметр шайбы D_ш;

-толщина шайбы t;

-размеры деревянного элемента a, b, c;

-способ приложения нагрузки;

-положительный эффект от вклейки шайбы в гнездо;

-наличие клеевой прослойки в гнезде;

-направление действующего усилия по отношению к волокнам древесины.

Для различия образцов, исходя из их предназначения, в основные марки образцов помимо букв А и Б (показывающих схему передачи нагрузки на шайбы) были добавлены дополнительные буквы, позволяющие судить о предназначении конкретной группы образцов. В приводимых марках образцов такими буквами являются:

· Г ̶ серия образцов, позволяющая оценить зависимость разрушающей нагрузки от геометрических параметров образцов;

· Ш ̶ серия образцов с отсутствием шайб в крайних элементах ;

· К ̶ образцы без клеевой композиции в гнезде;

· У ̶ серия образцов, испытываемых нагрузкой, действующей под различными углами к волокнам древесины;

· PP ̶ серия образцов, отличающихся не вклеиванием в гнездо шайбы, а приклейкой к пласти древесины;

Образцы испытывались на сжатие при нормальных температурно-влажностных условиях, т.е. при температуре 18-20°С и относительной влажности воздуха W=60-65%. Нагрузка создавалась гидравлическим прессом и прикладывалась ступенями DР=5 кН, что составляет примерно 0,1 ̶ 0,05 Р_разр. Общий вид испытания показан на рисунке 5.

Перед приложением нагрузки и в дальнейшем после каждой ступени нагружения снимались отсчёты по индикаторам. Скорость нагружения принималась непрерывной и равномерной с фиксацией начального и конечного времени. В процессе испытаний осуществлялся осмотр образцов, фиксировались характер и вид их разрушения, величина разрушающей нагрузки и время действия нагрузки. Результаты заносились в журнал испытаний. Испытание образцов проводилось возрастающей нагрузкой с доведением образцов до их полного разрушения. За разрушающую нагрузку принималась такая ее величина, когда рост деформации сдвига в образцах в определенный интервал времени действия нагрузки происходил без заметного увеличения нагрузки.