Дизайн характеристики на дървените елементи на рамката

Дизайн характеристики на дървените елементи на рамката

По време на експлоатацията на къщата се поставят натоварвания върху дървените рамкови елементи, чието направление зависи от действието на определени природни фактори. Могат да бъдат силите на опъване, компресия, огъване, смачкване, срязване и др. Дървото, подобно на всеки друг строителен материал, има способността да устои на приложените товари до определена точка, без да позволява унищожаването на влакната му. Стойността на критичната устойчивост (R), след която влакната на дървото са унищожени, зависи от вида на дървото и напречното сечение на конструктивния елемент вместо максималното нанасяне на общия компонент на всички работни сили.

Поради факта, че дървените елементи на рамката на къщата работят при условия, които се различават от идеалните, при определянето на съпротивлението при проектирането, тези параметри трябва да бъдат взети под внимание. За тази цел получената конструктивна съпротива се умножава по корекционните коефициенти. Изчисляването на централно опънати елементи за рамкови къщи обикновено не се извършва. Това се дължи на факта, че вече малката граница на здравината на дървото по време на разтягане е значително намалена поради наличието на възли и дефекти. При разтягане дървените структури се унищожават почти мигновено, така че такива напрежения в рамките на къщите не могат да бъдат толерирани. При наличието на централно напрегнати товари дървените елементи на рамката, подложени на такива товари, трябва да бъдат заменени с метални конструкции.

Смачкването на дървото възниква от силите на натиск, които действат перпендикулярно на повърхността (Фигура 14). В повечето случаи тези сили причиняват еднообразен стрес на смачкване, който може да бъде общ и локален.

Фиг. 14. Машинна обработка на дървесина чрез влакна:

A - над цялата повърхност - B - по дължината - секция B - в ограничена област

Обикновено се нарича трошене, което се случва, когато силата на натиск действа върху цялата повърхност на елемента. Ако силата действа върху част от повърхността, тогава има местна трепка в зоната, в която действа силата. Способността на дървото да устои на силите на раздробяване зависи до голяма степен от ъгъла на гънка (а), с който се разбира ъгълът между посоките на действие на натиска на силата и влакната на дървото. Когато а = 0, т.е., когато раздробяването се случи по протежение на влакната, клетъчните стени работят в най-благоприятната среда и дървото има най-голяма якост и деформируемост. Изчисленото съпротивление на дървесината за нагъване (RCM) в този случай, в зависимост от вида на дървото, е в диапазона от 8.5-16 МРа.

При неблагоприятни условия стените на дървесните клетки се смаляват през влакната, т.е. когато ъгълът на гънки е 90 °. Под въздействието на смачкващите сили клетъчните стени се сплескат от вътрешни кухини, което води до деформации на дървото. Има три възможни начина за смачкване на дървесината по влакната:

• когато силата на смачкване се прилага върху цялата повърхност на елемента (Фигура 14, А), се получава най-голямата деформация на клетките;
• когато силата на смачкване се прилага върху част от дървения елемент по цялата му ширина (фигура 14, В);
• когато силите на раздробяване се нанасят върху малък участък по дължината и ширината на елемента (Фигура 14, В).

Дървените недостатъци в повечето случаи не намаляват силата си при смачкване и не се вземат предвид при изчисленията.

Разцепването на дървото по дължината на неговите влакна се извършва в надлъжните секции на елементите. Силата на дървесината при срязване е много малка, така че конструктивната устойчивост на дървото към разчлененето по влакната не трябва да надвишава 2,4 MPa. С голямо усилие влакната, които имат относително слаби връзки помежду си, се унищожават почти незабавно. На места, където се прилагат срязващи сили, не се допускат пукнатини в конструктивните елементи на дървената рамка.

Напречното огъване на дървени конструкции може да се осъществи под действието на сили, насочени перпендикулярно на надлъжната ос на елемента, и под ъгъл. Ограничителните отклонения на конструктивните елементи на дървената рамка са дадени в таблица 9.

Таблица 9. Ограничаване на деформациите на елементи от дървен скелет