Нагрузки, применяемые для получения пределов прочности, древесина может выдерживать лишь в течение непродолжительного времени. Между тем в постройках и сооружениях древесина служит длительное время. При этих условиях, как указывалось выше, для долговременных нагрузок сопротивление древесины оказывается заметно пониженным. Кроме того, свойства сильно изменяются под влиянием пороков, а также влажности древесины, которая может изменяться в связи с температурой и влажностью окружающего воздуха. Все это говорит о том, что величины пределов прочности не могут быть непосредственно использованы для расчетов деревянных деталей. В зависимости от ряда факторов они снижаются в несколько раз и при расчетах применяются уже уменьшенные показатели — расчетные сопротивления или допускаемые напряжения.
Отношение величины предела прочности к величине допускаемого напряжения называется коэффициентом запаса. Для древесины, вследствие отмеченных выше ее особенностей, коэффициент запаса устанавливается более высоким, чем для других материалов (например, металла). В зависимости от характера действующего усилия коэффициенты запаса колеблются в довольно широких пределах: от 3—5 при сжатии и скалывании до 8— 10 при растяжении вдоль волокон.
Таблица 47. Допускаемые напряжения для древесины сосны и ели.
Род усилия | Допускаемые напряжения, кг/см2, для сооружений | |
постоянных | временных | |
Изгиб | 100 | 120 |
Растяжение вдоль волокон | 70 | 85 |
Сжатие и смятие вдоль волокон | 100 | 120 |
Сжатие и смятие поперек волокон по всей поверхности и в щековых врубках | 15 | 18 |
Смятие местное под шайбами при углах смятия от90 до 600 | 35 | 40 |
Скалывание среднее: в лобовых врубках (при учете длины скалывания не более двух толщин брутто элемента и десяти глубин врезки), а также в призматических шпонках: |
|
|
вдоль волокон | 10 | 12 |
поперек волокон | 5 | 6 |
Перерезание поперек волокон среднее | 45 | 55 |
В табл. 47 приведены главнейшие из допускаемых напряжений для древесины основных строительных пород — сосны и ели в воздушносухом состоянии. Для древесины иных пород допускаемые напряжения увеличиваются или уменьшаются соответственно их механическим свойствам. Модуль упругости независимо от породы принимается равным 100000, а для частей, длительно находящихся в увлажненном состоянии,— 70 000 кг/см2.