Приложение А (обязательное). Методы испытаний многослойного клееного бруса из шпона ЛВЛ по определению пределов прочности и модуля упругости

Приложение А
(обязательное)

Методы испытаний многослойного клееного бруса из шпона ЛВЛ по определению пределов прочности и модуля упругости

А.1 Общие положения

А.1.1 Методы испытаний предусматривают определение основных нормируемых показателей ЛВЛ (см. 8.7), таких как прочность R _и и модуль упругости Е _loc при изгибе, а также дополнительных физико-механических свойств, таких как прочность при растяжении вдоль волокон, сжатие вдоль и поперек волокон древесины

А.1.2 Результаты испытаний используют для подтверждения определенного типа ЛВЛ.

А.2 Образцы для испытаний

А.2.1 Стандартные образцы для испытаний выпиливают из ЛВЛ с размерами, обозначенными на рисунке А.1.

А.2.2 Для определения плотности из бруса выпиливают образец толщиной, равной толщине ЛВЛ и сечением 50 x 50 мм. Образцы для определения плотности могут быть выпилены из образцов по рисункам А.1а), А.1г), А.1д) после их испытаний на прочность в зоне, удаленной от места разрушения.

А.2.3 Допускается определять модуль упругости при изгибе и прочность при изгибе на одном и том же образце.

А.2.4 Перед проведением испытаний образцы кондиционируют при температуре окружающей среды (20 2) °C и относительной влажности (65 5) % до приобретения образцами нормальной (или равновесной) влажности.

А.2.5 Количество образцов определяют в зависимости от целей проводимых испытаний.

А.3 Аппаратура, приспособления и инструмент для испытаний

А.3.1 Для проведения испытаний необходимы следующие оборудование и инструмент:

- машина испытательная по ГОСТ 28840 с погрешностью измерения нагрузки не более 1 %, позволяющая проводить испытания со скоростью перемещения нагружающей головки от 2 до 10 мм/мин, или другие испытательные машины, обеспечивающие требуемую точность измерений;

- приспособления для зажима образцов и передачи на них нагрузки;

- датчики или система автоматизированная измерения и записи деформаций образцов (или индикаторы часового типа по ГОСТ 577), позволяющие производить замеры деформаций с точностью не менее 0,01 мм;

- секундомер с точностью замера не более 1 с;

- приборы для измерения температуры и влажности воздуха;

- штангенциркуль по ГОСТ 166 с погрешностью измерения не более 0,1 мм;

- линейка измерительная с точностью измерения не более 1 мм.

А.3.2 Все используемое оборудование и инструмент должны быть поверены в соответствующих метрологических центрах.

А.4 Проведение и обработка результатов испытаний

А.4.1 Прочность при изгибе

А.4.1.1 Испытания образца проводят по схеме, представленной на рисунке А.2, свободно установив его на опоры, одна из которых должна быть подвижной в горизонтальной плоскости, а между нижней гранью образца и опорами должны быть установлены металлические пластины, исключающие местное смятие древесины поперек волокон. Должно также быть ограничено перемещение образца из плоскости, не препятствуя его деформированию в направлении действия нагрузки.

Примечание - При испытании по пласти, если оборудование или контрольный образец не соответствует данным условиям, расстояние между точками приложения нагрузки и опорами следует изменить, но не более чем в 1,5 раза, а длину пролета и контрольного образца не более чем в 3 раза, при этом регулируя симметричность испытаний.

А.4.1.2 Нагружение осуществляют до разрушения образца непрерывно действующей или ступенчатой (при необходимости снятия показаний измерительных приборов) нагрузкой со скоростью перемещения нагружающего приспособления от 2 до 10 мм/мин, при этом образец должен разрушиться через (300 120) с после начала нагружения.

По результатам испытаний фиксируют максимальную величину разрушающей нагрузки F _max с точностью до 50 Н. Если продолжительность испытания образца более 420 с, то в протоколе фиксируют фактическую продолжительность испытаний.

	б) Определение прочности при сжатии перпендикулярно к плоскости слоев
а) Определение прочности при растяжении вдоль волокон	в) Определение прочности при сжатии вдоль и поперек волокон
г) Определение прочности и модуля упругости при изгибе вдоль волокон по пласти
д) Определение прочности и модуля упругости при изгибе вдоль волокон по кромке

Рисунок А.1 - Обозначение размеров образцов ЛВЛ

а) При испытании по кромке

б) При испытании по пласти

Рисунок А.2 - Схема испытаний образца ЛВЛ при определении прочности на изгиб

А.4.1.3 Прочность при изгибе R _и по пласти определяют по формуле

(А.1)

с точностью до 1 %, регистрируя при этом характер разрушения каждого образца.

Прочность при изгибе по кромке R _и.кр определяют по формуле

,

(А.2)

где b - ширина испытуемого образца, мм;

s - параметр размерного эффекта, получаемый по следующей формуле:

,

(А.3)

здесь v - коэффициент вариации результатов испытаний, который может быть меньше 0,10, только если он подтверждается проведенными достоверными испытаниями на протяжении не менее 2 лет.

А.4.2 Модуль упругости при изгибе

А.4.2.1 Размеры образца и порядок его установки принимают согласно А.2.1 и А.4.1.1, а схему испытаний и установку измерителя деформаций - согласно рисунку А.3, где L ₁ = 5h, а L = 18h.

А.4.2.2 Нагружение образца осуществляют до нагрузки, не превышающей 0,6F _max, величину которой определяют пробными испытаниями или расчетом.

Нагрузку прикладывают непрерывно при автоматической записи деформаций или ступенями величиной не более 0,1F _max при ручном снятии показаний измерительных приборов.

Скорость перемещения нагружающего приспособления должна быть в пределах от 2 до 10 мм/мин.

В результате испытаний по диаграмме "нагрузка-деформация" на участке 0,1F _max - 0,4F _max фиксируют величины нагрузок F ₁ и F ₂ с точностью не более 50 Н и соответствующие им деформации f ₁ и f ₂ с точностью до 0,01 мм.

А.4.2.3 Модуль упругости при изгибе по кромке (локальный) Е _loc определяют по формуле

(А.4)

с точностью до 1 %.

а) Локальный модуль упругости при испытании по кромке

б) Глобальный модуль упругости при испытании по пласти

Рисунок А.3 - Схема испытаний образцов ЛВЛ при определении модуля упругости при изгибе

Модуль упругости при изгибе по пласти и по кромке для ЛВЛ толщиной менее 42 мм (глобальный) Е _gl определяют по формуле

.

(A.5)

A.4.3 Прочность при растяжении вдоль и поперек волокон

А.4.3.1 Испытуемый образец на растяжение вдоль волокон древесины должен иметь такую общую длину, чтобы его рабочая часть между захватами испытательной машины составляла не менее 8-кратной ширины, а длина в захватах исключала смятие древесины поперек волокон и преждевременное разрушение образца в захватах.

А.4.3.2 Образцы с размерами согласно рисунку А.1 испытывают согласно А.4.2.2.

А.4.3.3 Прочность при растяжении вдоль волокон древесины Rp определяют по формуле

(А.6)

с точностью до 1 %, регистрируя при этом характер разрушения каждого образца, где А - площадь поперечного сечения образца; k - коэффициент, определяемый по формуле

,

(А.7)

здесь L ₀ - длина образца между захватами испытательной машины, мм;

s - параметр размерного эффекта, определяемый по А.4.1.3.

А.4.4 Прочность при сжатии вдоль и поперек волокон

А.4.4.1 Испытания образцов с размерами согласно рисунку А.1 и схемой нагружения (см. рисунок А.4) проводят по А.4.2.2.

А.4.4.2 Прочность при сжатии вдоль и поперек волокон R _c(0,90) определяют по формуле

(А.8)

с точностью до 1 %, регистрируя при этом характер разрушения каждого образца, где А - площадь поперечного сечения образца.

а) Определение прочности на сжатие вдоль волокон

б) Определение прочности на сжатие поперек волокон

в) Определение прочности на сжатие перпендикулярно плоскости слоев шпона

Рисунок А.4 - Схемы испытаний образцов ЛВЛ