WYKLADY.pdf
(
4362 KB
)
Pobierz
Drewno –
materiał niejednorodny (różne właściwości w różnych
punktach),
-
materiał anizotropowy (różne właściwości w różnych
kierunkach)
L –
podłużny
R –
promieniowy
T –
styczny
o
Budowa włóknista, słoista
o
Środek
–
twardniel
(wytrzymała)
o
Biel
–
biologicznie czynna
o
Krążki owalne, koliste
(ciemne
–
późne; jasne
–
wczesne)
o
Jeden słój na rok
Uśrednione wykresy
���� − ����
dla drewna
iglastego przy
rozciąganiu i ściskaniu
wzdłuż włókien:
1 –
rozciąganie
(zerwanie włókien)
2 –
ściskanie (utrata
lokalna stateczności
włókien)
e) w kierunku stycznym; f) w kierunku promieniowym
Właściwości mechaniczne
–
najważniejsze w punktach rdzenia
konstrukcji:
Wytrzymałość: na ściskanie,
rozciąganie, zginanie, ścinanie,
Moduły sprężystości
Łupliwość
Udarność
Twardość
Ścieralność
Drewno iglaste: starsze, żywiczne (materiał odżywczy, konserwujący),
wąskie przyrosty słojów
Drewno liściaste: młodsze, garbniki (soki), słoje przyrostowe szerokie
Połączenie ciesielskie
–
płaszczyzna ścinania, przyjmujemy rozkład
naprężeń równomierny:
Wytrzymałość na zginanie statyczne w zal. od czasu trwania obciążen:
Próbki do bad. wytrz. na ścinanie podłużne w płaszczyźnie:
1) promieniowej, 2) stycznej
-globalnie –
zniszczenie
-lokalnie –
utrata stateczności włókien, wyboczenie
����
������������
–
60% wytrz. doraźnej (zakr. sprężysty, sposób liniowo spręż.)
����
��������⊥
-
zniszczenie
⊥
do włókien, potem wzmocnienie materiału
Warto zapamiętać:
Rodzaj drewna
Iglaste
Liściaste
Wytrzymałość na rozciąganie
Wzdłuż włókien %
100
100
W poprzek włókien
w kierunku
Wytrz. trwała
–
obc. statyczne, niezmienne, działające długo
Obc. qasi-statyczne
–
brak drgań elementu, łagodne zwiększenie
obciążenia, powoli narastające onciążenia
Naprężenia (liniowe, nieliniowe) Belki (lepszy dół)
Promieniowym %
4
10-20
Stycznym %
2,5
– 3
10
zgnieceni
e
Zgniecenie częściowe
docisk
w strefie rozciąganej mniej
sęków!
Moduły sprężystości również maleją, ale w łagodny sposób (od wilg.):
Zmęczenie materiału pod wpływem zjawisk dynamicznych:
Wilgotność drewna a wytrzymałość na ściskanie:
Próbka bez wad
–
wytrzymałości:
Drewno suche jest bardziej wytrzymałe, łupliwe, trudno wbić gwóźdź;
konstrukcyjne
–
wilg. 15%
Zmęczenie materiału
–
zniszczenie przy naprężeniach mniejszych niż
naprężenia statyczne, w materiale występują naprężenia zmienne,
naprężenia zmieniają swoją wielkość lub nawet znak.
Pęknięcie zmęczeniowe
–
zmęczenie zależy od: liczby cykli zmian
naprężeń, wartości naprężeń.
Wytrzymałość zmęczeniowa
–
zdolność do przeniesienia nieskoń-
czonej ilości zmian naprężeń. (obc. zmienne)
– 30-40%chwilowej.
Wytrzymałość trwała
–
obciążenie stałe (trwa nieskończenie długo)
60% doraźnej chwilowej
ŚCINANIE
–
Postacie ścinania zależą od ortotropii drewna:
����∗����
����
����
=
����∗����
����
;
����
ś����
=
��������
;
����
= 1,5����
ś����
a) i b)
–
podłużne
–
płaszczyzna i kierunek ścinania są II do włókien
a) przez wszystkie słoje roczne
–
płaszczyzna
promieniowa
b) przez kilka słojów rocznych
–
płaszczyzna styczna
c) i d)
–
poprzeczne
–
płaszczyzna II, kierunek prostopadły
c) w kierunku promieniowym
–
przez roczne; d) w kierunku stycznym
e) i f)
–
w poprzek włókien
–
w płaszczyźnie prostopadłej do włókien
Wytrzymałość na zginanie lub
docisk zależna od a, l, i l
1
Pośrednia wytrzymałość
–
działanie obc. pod kątem
Wytrzymałość w zależności od
kąta nachylenia działa na obciąż.
1-ściskanie,
2-zginanie,
3-rozciąganie
Połączenia na czopy i gniazda zastrzałów z belką podwalinową
Nośność takiego połączenia będzie zależeć od: wytrzymałości drewna
na docisk i momentu uplastycznienia trzpienia
Wielkości gwarantowane
–
występują w 95% przypadków
Metoda stanów granicznych
–
wielkości fikcyjne, efektywnie określić
prawdopodobieństwo przekroczenia stanów granicznych
Metoda naprężeń dopuszczalnych
–
naprężenia obliczeniowe
Użytkowalności
–
rzeczywiste (charakterystyczne)
Współczynnik jakości wytrzymałościowej
���½
=
����/����,
gdzie:
R-
wytrz. drewna;
����-gęstość
drewna
Model materiału anizotropowego
����
=
����/2(1
+
����)
I
���� ����
0; 0,5
Kwadratow Siła do wbicia
Na obciążenie
Siła na wyrywanie
y skręcony, gwoździa
poprzeczne
-śrubowy,
(2 uderzenia)
-prążkowy
Śrubowe: 50% większa nośność połączenia, w nienawiercone.
Krawędź jest obciążona, jeżeli trzpień łącznika działa na drewno w
stronę tej krawędzi.
Środek ciężkości łączników powinien być na osi pręta, zachować
symetrię, w konieczności
–
uwzględniać moment i dodatkowe el.
����
-
naprężenia w kierunkach
����
-
naprężenia styczne
����
��������
–
równoległe,
prostopadłe
Wsp. sprężystości drewna pod
kątem:
Materiał
złożony
-
drewno
włókien
moduł spr. W kier
Tworzenie danych wielkości:
w kier.
poprzecznym
ŁĄCZNIKI:
K
mod
–
współczynnik modyfikacyjny = 0,5do1,1
Zależy od klasy użytkowania i trwania obciążenia
Większa nośność
na ścinanie
–
odwrotnie źle
Łączniki trzpieniowe
–
gwoździe, wkręty, sworznie, śruby
Oddziaływanie drewna na trzpień:
Gwoździe
–
okrągłe, trójkątne,
prostokątne, przy górze okrągły.
Ciasno umieszczony w drewnie,
Ulega zginaniu, ścinaniu,
po długim czasie
obciążenia
–
zwiększenie ugięcia
����
Ugięcie od obc.
stałego i
zmiennego
Rozciąganie osiowe: *w kier równoległ do włókien:
����
����0����
=
����
≤ ����
������������
;
*w kierunku prostopadłym do włókien:
����
����90����
≤ ����
����90����
, gdzie
N-
obl. Siła rozciągająca; A
n
-
pole przekroju rozciąganego netto;
����
������������
-
wytrz obl. drewna wzdłuż;
����
����90����
-
wytrz obl. drewna w poprzek
����
Ściskanie osiowe:
����
����0����
=
����
≤ ����
����0����
����
����
∗����
����
Współczynniki długości wyboczeniowych:
����
����
=
���� ∗ ����
Gwóźdź wbity
bezpoś-
Gwóźdź w
otwo-
Gwóźdź w otwo-rze o
rednio w drewno:
rze nawierconym średnicy mniejszej
–
-nie
uwzględnia się
średnica otworu = około 0,9:
przekroju netto,
średnica trzpieni:
-najlepsza
sytuacja,
-może
dojść do
-można
wbijać
-można
wbijać bliżej
rozwarstwienia,
bliżej siebie,
siebie,
-nie
wbijać zbyt blisko w
-uwzględnienie
-większa
nośność
jednej linii
przekroju netto
Gwoździe: d>5mm
–
nawiercone; <5mm
–
dowolnie.
Naprężenia ściskające pod kątem do włókien:
-l/h>20 -
����
=
����
����
=
384∗����∗����
Ugięcie belki podpartej od obciążenia równomiernie rozłożonego q:
-l/h<20 -
����
=
����
����
=
�½1
+ 19,2
∗ �½
����
�½ �½
ℎ 2
0����������������
5∗����∗����
4
-Zmiażdżenie
drewna
-uplastycznienie
trzpienia
-zmiażdżenie
drewna
-brak
uplastycznienia trzpienia
2
2
Przy dwukierunkowym zginaniu:
����
������������
=
�½����
����������������
+
����
����������������
Nośność połączeń na łączniki trzpieniowe:
określenie średnicy gwoździa:
����
=
������������[7����,
(13����
−
30)����
����
/400]
Zależy od:
-wymiarów
el. drewnianych,
-wymiarów
gwoździ,
-rodzaju
zniszczenia złącza,
-wytrzymałości
gwoździ na docisk,
-momentu
uplastycznienia trzpienia gwoździa.
Układy wbijania gwoździ i oznaczenie odległości:
Układ prostokątny
Układ przestawiony:
Kalenica
–
przecięcie płaszczyzn połaci dachowych
Koniec obciąż.
Nieobciążony
Krawędź
obciąż.
Nieobciążona
Płatew kalenicowa oparta na
ścianie
–
różny rozstaw krokwi
Kalenica oparta na słupie >5m
długość
Wiązary pełne
–
słupy + miecze + kleszcze
–
gwarantuje geometryczną
niezmienność. W nim krokwie leżą w tej samej płaszczyźnie.
Konstrukcja dachu musi być stateczna
–
ścianę montujemy do więźby
Wytrzymałość na docisk:
t<0,5d
t>d
t<0,5d
1- 1
słup, płatwiowo
–
kleszczowy.
2-
2słupy, 0,5l/l, brak płatwi kalenicowej
3-
3słupy, płatew kalenicowa, pośrednia, stopowa
4-
14do16m, płatwie pośrednie
Nośność obliczeniowa na docisk w złączach drewno-drewno:
Usztywnienie w kierunku podłużnym
–
płatwie + słupy + miecze =
ściana stolcowa. Miecze
–
zmniejszenie rozpiętości płatwi.
Strop –
przenosi obc. pionowe, tworzy sztywną tarczę = przeponę
Dach płatwiowo
kleszczowy z płatwią
kalenicową
t>d
t>d
A
i B-
trzpień gwoździa bardzo sztywny, zniszczenie w drewnie w 1el.
C- trzpień gwoździa sztywny, naprężenie w drewnie w obu
elementach, lokalne zniszczenie drewna
D i E-
w
el. słabszym
–
uszkodzenie drewna, w mocniejszym
–
uplastycznienie gwoździa
F-
w obu el.
–
uplastycznienie gwoździa (trzpień cienki), zniszczenie
obu elementów drewnianych
B
C
Połączenie w jednej płaszczyźnie
docisk + siła pionowa
Układ belek stropowych
Obciążenie wiatrem
Obc. pionowe
A
D
E
F
z kołkiem
Wrąb czołowy,
czop i gniezdo
A
B
C
łączenie w narożu
kryty czop
D
E
F
Pod kątem,
podwójny,
prosty,
przegub-przes. Poł. krokwi
Połączenia ciesielskie
–
kształtowe (naprężenie ściskające i ścinające),
Siła rozciągająca
–
tylko jaskółczy ogon. Zamki zapobiegają
przesuwowi elementów względem siebie.
Konstrukcje dachowe:
-rozporowe –
obc. pionowe wywołuje poziome reakcje podporowe.
Krokwiowe i jętkowe
Z blachą:
-nieroporowe –
brak poziomych reakcji od pionowych obc. Płatwiowe
Kołki z twardego
liściastego:
Płatew stopowa na belce stropowej
więźba płatw.
–
kleszczowa z płatwią kalenicową opartą na kleszczach
Oparcie słupów: zlicowane w osi belki, krótszy niż otwór(0,5����
1
∗
0,5����
2
)
w wiązarach pełnych, siły poziome w kleszczach.
Krokwie długie
–
belka dwuprzęsłowa:
płatew kalenicowa podparta słupem w środku, 3 ściany stolcowe
Zastrzał
–
gwarantuje usztywnienie w kierunku poprzecznym
–
Wiązar
Pełny, przenosi obciążenia poziome
Krokiew w WP jest zginana i rozciągana (ściskana)
Wrąb czołowy prosty z czopem i gniazdem
(tradycyjnie);para sił
–
zginanie b. stropowych
OBCIĄŻENIA: wiązar pełny
–
z ciężaru własnego, z sąsiednich
wiązarów pustych; belka stropowa
–
ze słupa, obc. wł ze stropu
Więźba płatwiowo
–
kleszczowa
-słup
na ścianie
–
dajemy belkę pod słup
-słup
bez ściany
–
dajemy 1, 2 lub 3 belki, najlepiej połączone
Oparcie płatwi na ścianie
na ceowniku
–
po 2 śruby
<- w razie czego musi
być śruba, żeby zastrzał
się nie zsunął
Belka wydłużona
>20cm
Wrąb cofnięty:
Ciesielski sposób oparcia płatwi na
słupie
krótki odcinek belki podwali nowej
–
odpowiednio zakotwiona
Wrąb podwójny
Starannie dobrana śruba:
Węzeł przy kalenicy:
Połączenie na jaskółczy ogon
Nacięcie końcówki słupa
Duże napr. prostopadłe
do
włókien Poł. Zastrzału ze słupem:
Oparcie krokwi
Łączenie łat na krokwiach
warunki wbijania gwoździa
Wrąb cofnięty prosty:
Więźba płatwiowo
–
kleszczowa:
Na slupach leżących jest oparta płatew (tak samo jak na piono-
wym). Słup połączony kleszczami z krokwiami. Są miecze:
a<0,5l
–
nie trzeba dawać płatwi kalenicowej
słupy leżące
ścianka kolankowa gwarantuje nam sztywność w kierunku podłużnym
Dachy pulpitowe
Krokwie i miecze
Konstrukcja na słupach leżących (płatew oparta na slupach, między
słupem a płatwią jest miecz)
kleszcze w postaci el. pion. poł. ze stropem w sposób przesuwny
-kleszcze
pełnią
funkcję belki
rozporowej, są one
podwieszone,
między elem.
Kleszczy są
przewiązki.
-kleszcze –
podciąg
dla stropu i
jednocześnie belka
rozporowa, dolne
odcinki słupów
leżących jako belki
złożone
Więźby dachowe ze ściankami kolankowymi
więźba musi być usztywniona zastrzałami,
ścianka kolankowa może mieć różne
wysokości >90cm. Kleszcze
Modelowa konstrukcja ze ścianą kolankową:
Ścianka kolankowa z zastrzałami:
Płatwiowo
–
kleszczowa ze ścianką kolankową ze słupami leżącymi:
Plik z chomika:
horcio
Inne pliki z tego folderu:
drewno notatki.pdf
(7671 KB)
DREWNO-opracowane pytania.rar
(7518 KB)
andrzej fin.dwg
(406 KB)
andrzej.doc
(529 KB)
drewno 2015 i opracowanie na tel.pdf
(1203 KB)
Inne foldery tego chomika:
projekt
Zgłoś jeśli
naruszono regulamin