Hesablanmış ağac müqaviməti. ağac xüsusiyyətləri

Mündəricat:

Hesablanmış ağac müqaviməti. ağac xüsusiyyətləri
Hesablanmış ağac müqaviməti. ağac xüsusiyyətləri
Anonim

Taxta konstruksiyaları layihələndirərkən, inkişaf etdirərkən və ya istehsal edərkən materialın möhkəmlik xüsusiyyətlərini - hər kvadrat santimetr üçün bir kiloqramla ölçülən ağacın dizayn müqavimətini bilmək vacibdir. Göstəriciləri öyrənmək üçün xarici qüsurları, düyünləri və digər qüsurları olmayan, lazımi dərəcəli lövhələrdən və ya taxtadan kəsilmiş standart ölçülü nümunələr istifadə olunur. Daha sonra nümunə sıxılma, əyilmə və dartılma müqavimətinə görə yoxlanılır.

Taxta növləri

Ağac asanlıqla emal oluna bilən universal materialdır və istehsalın müxtəlif sahələrində istifadə olunur: tikinti, mebel, qab-qacaq və digər məişət əşyaları. Tətbiq sahəsi müxtəlif fiziki, kimyəvi və mexaniki xüsusiyyətlərə malik ağac növündən asılıdır. Tikintidə ladin, sidr, şam, larch, küknar kimi iynəyarpaqlar xüsusilə məşhurdur. Daha az dərəcədə yarpaqlı ağaclar - ağcaqayın, qovaq, ağcaqovaq, palıd, fındıq, cökə, qızılağac, fıstıq.

ağac növləri
ağac növləri

İynəyarpaqlı növlər dəyirmi taxta, taxta, dayaq payaları, trusslar, dirəklər, körpülər, evlər, tağlar, sənaye obyektləri və digər tikinti konstruksiyalarının istehsalı üçün lövhələr şəklində istifadə olunur. Sərt ağac materialları ümumi istehlakın yalnız dörddə birini təşkil edir. Bu, sərt ağac ağacının daha pis fiziki və mexaniki xüsusiyyətləri ilə əlaqədardır, buna görə də onlar aşağı yük daşıyan strukturların istehsalı üçün istifadə etməyə çalışırlar. Onlar adətən qaralama və müvəqqəti obyekt qovşaqlarına gedir.

Tikintidə taxtadan istifadə ağacın fiziki-mexaniki xassələrinə uyğun olaraq qaydalarla tənzimlənir. Bu xüsusiyyətlər rütubətdən və qüsurların mövcudluğundan asılıdır. Yükdaşıyan elementlər üçün rütubət 25% -dən çox olmamalıdır, digər məhsullar üçün belə tələblər yoxdur, lakin xüsusi ağac qüsurları üçün standartlar var.

Kimyəvi tərkibi

Odun kütləsinin 99%-ni üzvi maddələr təşkil edir. Bütün süxurlar üçün elementar hissəciklərin tərkibi eynidir: azot, oksigen, karbon və hidrogen. Onlar daha mürəkkəb molekulların uzun zəncirlərini əmələ gətirirlər. Ağac aşağıdakılardan ibarətdir:

  • Sellüloza zəncir molekullarının yüksək dərəcədə polimerləşməsinə malik təbii polimerdir. Çox stabil maddə, suda, spirtdə və ya efirdə həll olunmur.
  • Liqnin mürəkkəb molekulyar quruluşa malik aromatik polimerdir. Böyük miqdarda karbon ehtiva edir. Onun sayəsində ağac gövdələrində lignfikasiya meydana gəlir.
  • Hemiselüloz adi sellülozanın analoqudur, lakin zəncir molekullarının polimerləşməsinin daha aşağı dərəcəsinə malikdir.
  • Çıxarıcımaddələr - qatranlar, diş ətləri, yağlar və pektinlər.
ağac qüsurları
ağac qüsurları

İynəyarpaqlı ağaclarda yüksək miqdarda qatran olması materialı qoruyur və onun orijinal xassələrini uzun müddət saxlamağa imkan verir, xarici təsirlərə müqavimət göstərməyə kömək edir. Çox sayda qüsurlu aşağı dərəcəli ağac məhsulları, əsasən, ağac kimya sənayesində kağız, yapışqan ağac istehsalı və ya dəri istehsalında istifadə olunan taninlər kimi kimyəvi elementlərin çıxarılması üçün xammal kimi istifadə olunur.

Görünüş

Ağac aşağıdakı xarici xüsusiyyətlərə malikdir:

  • Rəng. İşığın əks olunan spektral tərkibinin vizual qavranılması. Bitirmə materialı kimi mişar lövhələri seçərkən vacibdir.
  • Rəng ağacın yaşından və növündən, eləcə də böyüdüyü iqlim şəraitindən asılıdır.
  • Parlaq. İşığı əks etdirmək qabiliyyəti. Ən yüksək göstərici palıd, kül və akasiyada qeyd olunur.
  • Tekstura. Gövdənin illik halqalarının yaratdığı naxış.
  • Mikrostruktur. Üzük eni və latewood tərkibi ilə müəyyən edilir.
taxta sərtlik cədvəli
taxta sərtlik cədvəli

Göstəricilər karotajın keyfiyyətinin xarici qiymətləndirilməsində istifadə olunur. Vizual yoxlama qüsurları və materialların sonrakı istifadə üçün uyğunluğunu aşkar edir.

Taxta qüsurları

Sintezləşdirilmiş materiallardan aşkar üstünlüklərə baxmayaraq, hər hansı təbii xammal kimi ağacın da çatışmazlıqları var. Lezyonun olması, dərəcəsi və sahəsi tənzimlənirnormativ sənədlər. Əsas ağac qüsurlarına aşağıdakılar daxildir:

  • məğlubiyyət, çürük, göbələk və zərərvericilər;
  • oblique;
  • qatran cibləri;
  • düyünlər;
  • çatlar.

Düyünlük ağacın möhkəmliyini azaldır, onların sayı, ölçüsü və yeri xüsusi əhəmiyyət kəsb edir. Düyünlər növlərə bölünür:

  • Sağlam. Ağacın gövdəsi ilə birlikdə möhkəm böyüdün və ciblərdə möhkəm oturun, çürüməsin.
  • Açılan menyu. Materialı kəsdikdən sonra soyun və yıxın.
  • Azğın. Tünd rəngdədir və qonşu ağaca nisbətən daha sıx bir quruluşa malikdir;
  • Qaranlıq. İlkin çürümə mərhələsi olan düyünlər.
  • Boş - çürük.
iynəyarpaqlılar
iynəyarpaqlılar

Yerləşdiyi yerə görə düyünlər aşağıdakılara bölünür:

  • tikişli;
  • caynalı;
  • böyümüş;
  • addımlar.

Slant həmçinin ağacın əyilmə gücünü azaldır və yuvarlaq taxtada çatların və spiral təbəqələrin olması ilə xarakterizə olunur, mişarlanmış materialda onlar qabırğalara bucaq altında yönəldilir. Bu cür qüsurlu məhsullar aşağı dərəcəli məhsullardır, yalnız müvəqqəti möhkəmləndirmə kimi istifadə olunur.

Çatların səbəbləri xarici şəraitdən və ağac növlərindən asılıdır. Onlar qeyri-bərabər qurutma, şaxta, mexaniki gərginlik və bir çox digər amillər nəticəsində əmələ gəlir. Həm canlı ağaclarda, həm də kəsilmiş ağaclarda görünürlər. Gövdədəki mövqedən və formadan asılı olaraq çatlar deyilir:

  • şaxtalı;
  • sernitsa;
  • metika;
  • kiçil.

Çatlar nəinki ağacın keyfiyyətini aşağı salır, həm də liflərin sürətlə çürüməsinə və məhv olmasına səbəb olur.

dizayn müqavimət düsturu
dizayn müqavimət düsturu

Çürük böyüyən və kəsilmiş ağaclarda əmələ gələn çürük və digər növ göbələklərə yoluxması nəticəsində əmələ gəlir. Canlı gövdələrdə yaşayan göbələklər parazitdir, illik halqaları yoluxdurur və onların soyulmasına səbəb olur. Digər növlər artıq hazır konstruksiyalarda yerləşərək çürüməyə, təbəqələşməyə, çatlamağa səbəb olur.

Zərərli orqanizmlərin meydana çıxmasının səbəbi onların çoxalması üçün əlverişli mühitdir: rütubət 50%-dən yuxarı və istilik. Yaxşı qurudulmuş ağacda mikroorqanizmlər inkişaf etmir. Zərərvericilərin xüsusi kateqoriyasına taxta konstruksiyalarda məskunlaşmağa üstünlük verən, onlarda hərəkət edən, bununla da lifləri zədələyən və gücünü azaldan həşəratlar daxil edilməlidir.

Ağac nəmliyi

yapışdırılmış taxta
yapışdırılmış taxta

Ağacın normativ və dizayn müqavimətinin mühüm göstəricilərindən biridir. Gövdənin liflərindəki suyun faizinə təsir edir. Nəmlik - nəm kütləsinin quru materiala nisbəti. Hesablama düsturu belə görünür: W=(m–m0)/m0 100, burada m iş parçasının ilkin kütləsidir., m 0 - mütləq quru nümunənin çəkisi. Rütubət iki yolla müəyyən edilir: qurudulmaqla və xüsusi elektron nəmölçənlərdən istifadə etməklə.

Ağac nəmliyinə görə bir neçə növə bölünür:

  • Yaş. ilə100%-dən çox nəmlik, bu suda uzun müddət qalmağa uyğundur.
  • Təzə kəsilib. 50-100% məzmunu ilə.
  • Hava quru. 15-20% arasında dəyişən lifli su ilə.
  • Otaqda quru. 8-12% rütubətlə.
  • Tamamilə quru. 0% su tərkibli, 102°-də qurudulmaqla əldə edilir.

Su ağacda bağlanmış və sərbəst formadadır. Sərbəst rütubət hüceyrələrdə və hüceyrələrarası boşluqdadır, kimyəvi bağlar şəklində bağlıdır.

Rütubətin ağac xüsusiyyətlərinə təsiri

Ağac strukturunda rütubətdən asılı olaraq bir neçə növ xüsusiyyət var:

  • Büzülmə, ağac sellülozu liflərindən bağlı su çıxarıldıqda onların həcminin azalmasıdır. Liflər nə qədər çox olarsa, bağlanmış tipin nəmliyi bir o qədər çox olar. Rütubətin çıxarılması belə effekt vermir.
  • Çözgü - qurutma prosesində ağacın formasının dəyişməsi. Günlüklər düzgün qurudulmadıqda və ya biçilmədikdə baş verir.
  • Rütubətin udulması - ağacın hiqroskopikliyi və ya ətraf mühitdən nəm udmaq qabiliyyəti.
  • Şişmə - material rütubətli mühitdə olduqda ağac liflərinin həcminin artması.
  • Su udma qabiliyyəti - ağacın damcı mayeni udaraq öz nəmliyini artırmaq qabiliyyəti.
  • Sıxlıq - vahid həcmə görə kütlə kimi ölçülür. Rütubət artdıqca sıxlıq da artır və əksinə.
  • keçiricilik - yüksək təzyiq altında suyu özündən keçirmə qabiliyyəti.

Quruduqdan sonraağac təbii elastikliyini itirir və daha sərt olur.

Sərtlik

Sərtlik əmsalı Brinell metodu və ya Yanki testindən istifadə etməklə müəyyən edilir. Onların əsas fərqi ölçmə texnikasındadır. Brinellin sözlərinə görə, bərkimiş polad top düz, taxta səthə qoyulur və ona 100 kiloqram güc tətbiq edilir, bundan sonra yaranan çuxurun dərinliyi ölçülür.

taxta yonmaq
taxta yonmaq

Yanki testi 0,4 düymlük bir topdan istifadə edir və topu ağacın diametrinin yarısı qədər itələmək üçün nə qədər güc tələb olunduğunu, funt-sterlinqlə ölçür. Müvafiq olaraq, nəticə nə qədər yüksək olarsa, ağac daha sərt və əmsal bir o qədər böyükdür. Bununla belə, eyni çeşid daxilində göstəricilər kəsilmə üsulundan, rütubətdən və digər amillərdən asılı olaraq fərqlənir.

Aşağıda ən çox yayılmış növlər üçün Brinell və Yankee ağacının sərtlik cədvəli verilmişdir.

Ad Brinell sərtliyi, kq/mm2 Yanki sərtliyi, funt
Akasiya 7, 1
Ağaca 3 1260
Karelian ağcaqayın 3, 5 1800
Elm 3 1350
Armud 4, 2
Palıd 3, 7-3, 9 1360
Ladin 660
Cökə 400
Larch 2, 5 1200
Alder 3 590
Avropa qozu 5
İspan qozu 3, 5
Aspen 420
Köknar 350-500
Rowan 830
Şam 2, 5 380-1240
Albalı 3, 5
Alma ağacı 1730
Kül 4-4, 1 1320

Odun sərtliyi cədvəlindən belə görünür:

  • aspen, ladin küknar, şam - çox yumşaq ağaclar;
  • ağcaqayın, cökə, qızılağac və larch yumşaq ağaclardır;
  • karaağac və qoz orta sərtdir;
  • palıd, alma, albalı külü, armud və normal sərtlik əmsalı var;
  • fıstıq, çəyirtkə və yew çox sərt növlərdir.

Pərt ağac davamlıdırmexaniki gərginliyə davamlıdır və taxta konstruksiyaların kritik komponentləri üçün istifadə olunur.

Sıxlıq

Sıxlıq bilavasitə liflərin rütubətindən asılıdır. Buna görə də homojen ölçü göstəriciləri əldə etmək üçün 12% səviyyəsinə qədər qurudulur. Ağacın sıxlığının artması onun kütləsinin və gücünün artmasına səbəb olur. Rütubətə görə taxta bir neçə qrupa bölünür:

  • Ən aşağı sıxlıqlı süxurlar (510 kq/m3 qədər). Bunlara küknar, şam, ladin, qovaq, sidr, söyüd və qoz daxildir.
  • Orta sıxlıqlı qırmızılar (540-750 kq/m3 diapazonunda). Bunlara larch, yew, qaraağac, ağcaqayın, fıstıq, armud, palıd, kül, çəmən, alma daxildir.
  • Yüksək sıxlığa malik süxurlar (750 kq/m3). Bu kateqoriyaya ağcaqayın və ehtiyat daxildir.

Aşağıda müxtəlif ağac növləri üçün sıxlıq cədvəli verilmişdir.

Cins adı Daş sıxlığı, kq/m3
Akasiya 830
Ağaca 540-700
Karelian ağcaqayın 640-800
Fıstıq 650-700
Albalı 490-670
Elm 670-710
Armud 690-800
Palıd 600-930
Ladin 400-500
Söyüd 460
Sidr 580-770
Avropa ağcaqayın 530-650
Kanada ağcaqayın 530-720
tarla ağcaqayın 670
Larch 950-1020
Alder 380-640
Qoz 500-650
Aspen 360-560
Köknar 350-450
Rowan 700-810
Lilac 800
Gavalı 800
Şam 400-500
Qavak 400-500
Thuya 340-390
Quş albalı 580-740
Albalı 630
Alma ağacı 690-720

İynəyarpaqlı növlər ən aşağı sıxlığa, yarpaqlı növlər isə ən yüksək sıxlığa malikdir.

Sabitlik

Ağacın hesablanmış müqavimətinə sabitlik kimi bir şey daxildirnəmə məruz qalma. Havanın rütubəti dəyişdikdə dərəcə beş ballıq şkala ilə ölçülür:

  1. Qeyri-sabitlik. Rütubətdə cüzi dəyişiklik olsa belə, əhəmiyyətli deformasiya görünür.
  2. Orta sabitlik. Rütubətdə cüzi dəyişikliklə nəzərəçarpacaq dərəcədə deformasiya görünür.
  3. Nisbi sabitlik. Rütubətdə cüzi dəyişikliklə cüzi dərəcədə deformasiya görünür.
  4. Sabitlik. Rütubətdə cüzi dəyişikliklə görünən deformasiya yoxdur.
  5. Mütləq sabitlik. Rütubətdə böyük dəyişiklik olsa belə, heç bir deformasiya yoxdur.

Aşağıda ümumi ağac növlərinin sabitlik cədvəli verilmişdir.

Cins adı Sabitlik dərəcəsi
Akasiya 2
Ağaca 3
Karelian ağcaqayın 3
Fıstıq 1
Albalı 4
Elm 2
Armud 2
Palıd 4
Ladin 2
Sidr 4
Avropa ağcaqayın 2
Kanada ağcaqayın 2
Tarla ağcaqayın 1
Larch 2-3
Alder 1
Amerika qozu 4
Brazil qozu 2
Qoz 4
Avropa qozu 4
İspan qozu 3
Aspen 1
Köknar 2
Qavak 1
Quş albalı 1
Albalı 2
Alma ağacı 2

Rəqəmlər 12% rütubətli ağac üçün hesablanıb.

Mexanik xüsusiyyətlər

Ağacın keyfiyyəti aşağıdakı göstəricilərlə müəyyən edilir:

  • Aşınma müqaviməti - ağacın sürtünmə zamanı aşınmaya qarşı durma qabiliyyəti. Materialın sərtliyinin artması ilə onun aşınması nümunənin səthində qeyri-bərabər paylanması ilə azalır. Ağacın nəmliyi də aşınma müqavimətinə təsir göstərir. Nə qədər aşağı olarsa, müqavimət bir o qədər yüksək olar.
  • Deformasiya - fəaliyyət göstərən qüvvələrin yox olmasından sonra formanı bərpa etmək qabiliyyəti. Ağac sıxıldıqda,yüklə yox olan iş parçasının deformasiyası. Deformasiyanın əsas göstəricisi ağacın nəmliyi ilə artan elastiklikdir. Tədricən qurutma ilə elastiklik itir, bu da deformasiyaya qarşı müqavimətin azalmasına səbəb olur.
  • Elastiklik - ağacın təbii yük altında əyilmə qabiliyyəti. Yarpaqlı növlər yaxşı performansa malikdir, daha az dərəcədə iynəyarpaqlılar. Bu qabiliyyətlər əvvəlcə nəmləndirilən, sonra bükülüb qurudulan əyilmiş məhsulların istehsalında vacibdir.
  • Zərbə gücü - ağacları qırmadan zərbə qüvvəsini udmaq qabiliyyəti. Sınaq yüksəklikdən iş parçasına atılan bir polad topdan istifadə etməklə aparılır. Yarpaqsız növlər iynəyarpaqlılardan daha yaxşı nəticələr verir.

Daimi yüklər ağacın xüsusiyyətlərini tədricən pisləşdirir və materialın yorulmasına səbəb olur. Ən davamlı ağac belə xarici təsirlərə tab gətirə bilmir.

Tənzimləyici Spesifikasiyalar

Müxtəlif tipli konstruksiyaların istehsalı üçün normativ müqavimətin göstəriciləri lazımdır. Göstəricilər hesablanmış dəyərlərdən aşağı olmadıqda ağac uyğun hesab olunur. Sınaqlarda yalnız rütubəti 15% -dən çox olmayan standart nümunələr istifadə olunur. Fərqli nəmlik dəyəri olan ağac üçün dizayn müqaviməti üçün xüsusi düstur istifadə olunur, sonra göstəricilər standart dəyərlərə çevrilir.

Taxta konstruksiyaların layihələndirilməsi zamanı mənbə materialının faktiki möhkəmlik dəyərlərini bilmək vacibdir. Əslində, onlar test nümunələrində əldə edilən normativlərdən daha azdır. İstinad məlumatlarıstandart ölçülü nümunələrin yüklənməsi və deformasiyası ilə əldə edilir.

Dizayn xüsusiyyətləri

Ağacın dizayn müqaviməti, ağacın tamamilə məhv olana qədər istənilən vaxta tab gətirə biləcəyi müəyyən yüklərin yaratdığı taxta nümunələrinin müxtəlif müstəvilərindəki gərginliklərdir. Bu rəqəmlər uzanma, sıxma, əyilmə, kəsmə və əzmə üçün fərqlənir.

Faktiki rəqəmlər normativ məlumatları iş şəraitinin əmsallarına vurmaqla əldə edilir.

Ad Dizayn ağac müqavimət əmsalı
Liflər boyunca stress Liflər arasında gərginlik Chipping
Larch 1, 2 1, 2 1
Sibir sidr 0, 9 0, 9 0, 9
Şam 0, 65 0, 65 0, 65
Köknar 0, 8 0, 8 0, 8
Palıd 1, 3 2 1, 3
Ağcaqayın, Kül 1, 3 2 1, 6
Akasiya 1, 5 2, 2 1, 8
Fıstıq, ağcaqayın 1, 1 1, 6 1, 3
Elm 1 1, 6 1
Qovaq, qızılağac, aspen, cökə 0, 8 1 0, 8

İş şəraitinə amillərin bütün siyahısı təsir edir. Yuxarıdakı əmsallar belə amilləri nəzərə alır. Quruluşların hər hansı rütubətə məruz qalması son performansın azalması ilə nəticələnir.

Nəticə

Taxta konstruksiyaların layihələndirilməsi zamanı tikintidə istifadə olunan materialların hesablanmış göstəricilərini bilmək vacibdir. Ayrı-ayrı qovşaqlar onların tam məhvinə səbəb ola biləcək daimi və ya müvəqqəti yüklərlə qarşılaşacaqlar. GOST və SNiP-də göstərilən məlumatlar standart nümunələri sınaqdan keçirməklə əldə edilmişdir. Bununla belə, faktiki dəyərlər normativlərdən çox fərqli olacaq. Buna görə də hesablamalar üçün standartlar tərəfindən verilən düsturlardan istifadə olunur.

Tövsiyə: