Kiến thức chung về gỗ phần 2

Kiến thức chung về gỗ

Tính thể tích co rút theo công thức : Yv= 100 %

1

2

V

V

V 

Hệ số co rút thể tích : Kv=

(%)

(%)

bh

v W Y

Tỷ lệ giản nở thể tích và hệ số giản nở thể tích :

Dùng mẫu có hình dạng và kích thớc nh trờng hợp xác định tỷ lệ

co rút thể tích

Tiến hành đo kích thớc mẫu khô kiệt để tính thể tích V1 Cho mẫu hút nớc tới kích thớc mẫu ổn định (mẫu đặc trạng thái bão hoà)

đo kích thớc 3 chiều để tính V2

Tính tỷ lệ giản nở theo công thức : Yv= 100 %

1

2

V

V

V 

Hệ số giản nở thể tích : Kv=

(%)

(%)

bh

v W Y

g

Kết quả tính toán và xử lý số liệu ghi ở bảng sau :

Cấp 5 tuổi

Co rút thể tích Yv =

Kv = dãn nở thể tích Yv =

Kv = Cấp 10 tuổi

Co rút thể tích Yv =

Kv = dãn nở thể tích Yv =

Kv = III xác định sức hút nớc của gỗ :

Sức hút nớc của gỗ là năng lực hút lấy nớc vào gỗ khi ngâm nó trong nớc

để xác định sức hút nớc của gỗ làm mẫu theo TCVN358-70, có hình dạng và kích thớc nh hình vẽ sau :

Số lợng mẫu n=30,dung sai cắt mẫu 1mm

Tiến hành đa mẫu vào tủ sấy sấy đến khô kiệt cân khối lợmg mẫu khô kiệt chính xác đến 0.01gam.Mộu khô kiệt đêm ngâm nớc , theo dõi và tiến hành cân xác định khối lợng từng mẫu sau những khoảng thời gian nhất định :2 giờ ,1 ngày ,2 ngày ,4 ngày,7 ngày ,12 ngày ,20 ngày và 30 ngày số liệu thu đợc ghi ở bảng

Lợng nớc mà gỗ hút đợc xác định theo công thức:

0

0 x m

m

m 

Trong đó m0 là khối lợng gỗ khô kiệt (g)

m-khối lợng gỗ có nớc (g)

Tính toán và xử lý số liệu đợc ghi ở bảng sau :

Cấp 5 tuổi

Thời gian ngâm

Cấp 10 tuổi

Thời gian ngâm

30

30

10

III Khối lợng thể tích :

KLTT của gỗ là tỷ số giữa khối lợng gỗ trên một đơn vị thể tích

gỗ, có công thức : (gam/cm3

V

m



Trong đó : m là khối lợng gỗ có thể tích V(cm 3 )

: Là khối lơng thể tích (gam/cm 3 ) KLTT cơ bản (điều kiện ) là tỷ số giữa khối lợng gỗ khô kiệt và thể tích gỗ tơi (độ ẩm gỗ lớn hơn độ ẩm bão hoà thớ gỗ ), ký hiệu k

(gam/cm 3 )

Công thức tính : 0 (gam/cm3 )

V

m u

k 



Trong đó m0 là khối lợng gỗ khô kiệt (g)

Vu thể tích gỗ ớt (cm 3 ) KLTT -gỗ tơi là tỷ số giữa khối lợng gỗ tơi và thể tích gỗ tơi (ớt),

ký hiệu là u(g /cm 3 )

Trong đó : mu(g), là khối lợnggỗ ớt có thể tích Vu(cm 3 ).

KLTTgỗ khô: là tỷ số giữa gỗ và thể tích gỗ khô,ký hiệu Kh

(g/cm 3 ).

Công thức tính: (g/cm3)

V

m Kh

Kh

Kh 



Trong đó :mKh(g) là khối lợng gỗ khô có thể tích VKh(cm 3 ).

KLTTgỗ khô kiệt: là tỷ số giữa khối lọng và thể tích gỗ khô hoàn toàn khô, ký hiẹu ( / 3 )

0 g cm



Công thức tính : ( / 3 )

0

0

V

m





Trong đó: m0(g)-Khối lợng gỗ khô kiệt có thể tích V0(cm 3 )

KLTT cơ bản là chỉ tiêu ổn định nhất.Từ KLTTcơ bản có thể tính ra KLTTở bất cứ độ ẩm nào theo những công thức sau:

) / ( )

Ư 30 ( 100

)

Ư 100

cm g W K

W V

Kh Kh







 



) / ( 100

)

Ư 100

cm g

W Kh

u



 



trong đó ; KV-Hệ số co rút thể tích

W-độ ẩm của gỗ,(%)

Thí ngiẹm xác định KLTT khô kiệt và KLTT cơ bản theo phơng pháp cân đo

KLTTgõ giác : cắt mẫu theo TCVN362-70,có hình dạng và kích thớc

nh hình vẽ dới đây

Số lợng mẫu n=30,dung sai cắt

Cân đo để xác định khối lợng và thể tích ban đầu

Sấy mẫu đến khô kiệt.Cân do để xác định khối lợng và thể tích khô kiệt

Kết quả thí nghiệm ghi ở bảng

Kết quả tính toán và xử lý số liệu ghi ở bảng sau

Cấp 5 tuổi

0 =

0 = Cấp 10 tuổi

0 =

0 = C.Tính chất cơ học của gỗ

Tính chất cơ học hay cờng độ gỗ để chỉ khả năng chống lại lực tác dụng bên ngoài (ngoại lực )

Khi bị lực bên ngoài tác dụng,các phần tử cấu tạo bên trong gỗ sản sinh nội lực chống lại gọi là ứng lực,đơn vị N

Hình dạng và kích thớc của vật liệu gỗ bị biến đổi dới tác dụng của ngoại lực gọi là biến dạng.Biến dạng thờng biểu thị bằng tăng giảm dài tuyệt đối (l) hay tơng đối ( )

l

l /







Trong đó: llà độ tăng giảm dài tuyệt đối (cm)

L: là chiều dài của vật (cm)

Mối quan hệ giữa ứng lực và độ biến dạng đợc mô tả nh hình vẽ :

20

30

20

P(N)

Pmax

A B

C

0

l(cm)

Đoạn OA: đờng biểu diễn là một đoạn thẳng ,tức là ứnglực và biến dạng có quan hệ tỷ lệ thuận Điểm A gọi là giới hạn đàn hồi hay giới tỷ lệ.Đoạn OA tuân theo định luật Hooke”trong phạm vi giới hạn tỷ lệ,biến dạng tỷ lệ thuận với ngoại lực P,chiều dài l của mẫu và tỷ lệ nghịch với diện tích chụi lực F và mô đun đàn hồi E của nó ‘’

E F

l P l

.

.





Mô đun đàn hồi (E) biểu thị độ cứng rắn hay mềm dẻo của vật liệu.Với mỗi loại vật liệu mô đun đàn hồi nhận một giá trị không đổi

Đoạn AB:đờng biểu diễn là đờng cong,biến dạng tăng nhanh hơn ứng lực.ứng lực xác định tại điểm B gọi là ứng lực cực hạn (Pmac)

Đoạn BC: ứng lực sau điểm B không những khong tăng mà còn giảm xuống,trong khi đó biến dạng tăng lên rất nhanh cho đến lúc mẫu bị phá huỷ hoàn toàn

Cờng độ gỗ có quan hệ chặt chẽ với độ ẩm dới điểm bão hoà thớ gỗ.Vì vậy ứng suất gỗ xác định đợc tính toán chuyển về độ ẩm thăng bằng (18%)

Công thức: 18  WƯ1   (ƯW 18 )

Trong đó:  18ứng suấ gỗ ở độ ẩm 18%

Ư

W

 ứng suất gỗ ở độ ẩm thí nghiệm

W Độ ẩm của lúc gỗ thí nghiệm

: Là hệ số điều chỉnh độ ẩm

Hệ số điều chỉnh độ ẩm là tỷ lệ % cờng độ tăng hay giảm khi độ

ẩm giảm tăng 1%.Hệ số điều chỉnh độ ẩm phụ thuộc vào loại lực,chiều thớ và loại gỗ

I Sức chịu ép của gỗ:

I.1.Sức chịu ép dọc thớ:

Mẫu cắt theo TCVN 363-70, có kích thứoc và hình dạng nh hình vẽ:

Số lọng mẫu n=30,dung lợng cắt mẫu 1mm

Tốc độ tăng lực:

Đọc trị số lực phá hoại mẫu chính xác đến 50N

.

10 7 ã N m2

b a

P m

ed 



Trong đó: Pmax-Lực phá hoại mẫu (KG)

a,b-Kích thứoc mặt cắt ngang (mm)

107 - Hệ số quy đổi đơn vị

hệ số điều chỉnh độ ẩm   0 04

kết quả thí nghiệm ghi ở bảng

Kết quả tính toán và xử lý số liệu ghi ở bảng sau:

Cấp 5 tuổi:

20

30

20

l(cm)

P(N )

Pmax

A

B

C

0

20 30

20

20 30

entb





20

Cấp 10 tuổi:

I.2 Sức chịu ép ngang thớ:

Có thể mô tả quan hệ giữa biến dạng và lực ép ngang nh hình vẽ:

Đoạn OA: Lực trong giới hạn đần hòi, biến dạng và lực

tác dụng có quan hệ tỷ lệ

Đoạn AB: Lực vợt khỏi giới hạn đần hồi, tế bào bị phá

vỡ,biến dạng tăng nhanh

Đoạn BC: Lực vẫn tăng, tế bào bị ép chặt

I.2.1Sức ép ngang thớ toàn bộ:

Xác định cho cả 2 chiều xuyên tâm và tiếp tuyến

Số lợng mẫu: chiều xuyên tâm n=30,tiếp tuyến n=30

Cắt mẫu theo TCVN 362-70,có kích thứơc và hình dạng mẫu nh hình vẽ sau:

tốc độ tăng lực…

Tính ứng suất ép ngang toàn bộ

.

b a

P

entb 



trong đó:,P’ Lực trong giới hạn đàn hồi (KG)

a,b Kích thớc mặt chịu lực (mm)

107 Hệ số qui đổi đơn vị

Hệ số điều chỉnh độ ẩm: 0.035

Kết quả thí nghiệm ghi ở bảng

Kết quả tính toán và xử lý số liệu ghi ở biểu dới đây:

Cấp 5 tuổi

Cấp 10 tuổi

Xuyên tâm Tiếp tuyến

III.Sức chịu trợt của gỗ: Chỉ xét trựot dọc thớ gỗ

Sức chịu trợt dọc thớ :

Xác định sức trợt dọc thớ cho cả 2 chiều xuyên tâm và tiếp tuyến

Mãu cắt theo TCVN 367-70,có hình dạng và kích thớc nh hình vẽ:

Hình 1:Mộu xác định sức chịu trợt

Dọc xuyên tâm,số mẫu n=30

Hình 2:Mộu xác định sức chịu trợt

dọc tiêp tuyến,số mẫu n==30

Dung sai cắt mẫu 1mm

Tốc độ tăng lực :

Tiến hành xác định lực phá hoại mẫu

.

10 7 max N m2

b a

P

td 



Trong đó: Pmax-Lực phá hoại mẫu (KG)

a,b -Kích thớc mặt trợt (mm)

107 - Hệ số qui đổi đơn vị

Hệ số điều chỉnh độ ẩm   0 05

Kết quả thí nghiệm ghi ở bảng

Kết quả tính toán và xử lý số liệu ghi ở bảng sau:

IV.Sức chị uốn của gỗ

Kích thớc và hình dạng mãu lâýy theo TCVN-365-70

Số lợng mẫu n=30 ,dung sai cắt mẫu  1mm

Tốc độ tăng lực

Lực tác dụng theo hớng tiếp tuyến tại vị trí giữa mẫu , xác định lực phá hoại mẫu

Tính ứng suất uốn tính theo công thức :

) / ( 2

3

2 max

h b

l P

ut 



trong đó :Pmax Lực phá hoại mẫu (KG)

l khoảng cách giữa 2 gối ,l=240mm

b,h bề rộng và chiều cao mẫu thử (mm)

107 hệ số quy đổi đơn vị

50

20 18

100

30 12



entb



hệ số điều chỉnh độ ẩm   0 04

kết quả thí nghiệm ghi ở bảng.

kết quả tính toán và xử lý số liệu ghi ở bảng d ới đây :

Cấp 5 tuổi

Cấp 10 tuổi

Khi gỗ chịu uốn trong thanh sản sinh 4 loại ứng lực :Mặt trên của thanh gỗ bị chịu ép dọc thớ , mặt dới của thanh chịu kéo dọc thớ còn ở gối

đỡ sản sinh ứng lực cắt đứt thớ ,ở đờng trung hoà thanh chịu trợt

Đối với dầm gỗ không bệnh tật , gỗ dẻo dai thì cả 2 lực kéo và ép cùng đạt cực đại khi dầm bị phá hoại

Độ ẩm ảnh hởng rất ít đến sức chịu kéo và ảnh hởng khá lớn đến sức chịu ép Sức chịu kéocủa gỗ lớn hơn nhiều sức chịu ép do đó nếu độ ẩm

gỗ lớn , khi thanh chịu uốn mặt chịu ép dọc thớ phá hại trớc những thanh

gỗ nghiêng thớ huặc gỗ quá khô khi chịu uốn ứng lực giảm làm cho dầm bị phá hoại từ phía chịu kéo

IV Độ cứng tính của gỗ

Độ cứng là khả năng chống lại việc ấn một vật không biến dạng vào

gỗ làm cho gỗ lõm xuống

Lực tác dụng tăng từ từ không thay đổi về phơng , trờng hợp này độ cứng nhận gí trị xác định gọi là độ cứng tính

Phụ kiện thí nghiệm là một bán cầu bằng thép ,đờng kính vòng D=11.28mm dùng lực tã dụng lên bán cầu (bán cầu đợc dặt trên mặt cắt ngang tiếp tuyến , xuyên tâm) với tốc độ đều ngừng tác dụng lực ngay khi bán cầu thép lún vào mẫu thử một độ sâu bằng với bán kính của bán cầu thép(r=5.64mm) vết lõm trên gỗ lúc này có diện tích bề mặt S=1cm2

Giá trị của lực P(KG) cần thiết để ép bán cầu thép vào gỗmột độ sâu bang bán kính bán cầudợc chuyển thành ứng suất

Thí nghiệm xác định độ cứng tính trên mặt cắt ngang

Số lợng mẫu n=30

Hệ số điều chỉnh độ ẩm   0 03

Kết quả thí nghịêm ghi ở bảng

Giá trị độ cứng tính đợc chuyển đổi ra ứng suất (N/m2) ghi ở bảng dới

đây :

Cấp 5 tuổi

Độ cứng tĩnh (105N/

Mặt cắt ngang

Cấp 10 tuổi

Mặt cắt

ngang