ГОСТ 33080-2014. Межгосударственный стандарт. Конструкции деревянные. Классы прочности конструкционных пиломатериалов и методы их определения

Приложение В

(рекомендуемое)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОГНОЗИРОВАНИЮ ПРОЧНОСТИ ПИЛОМАТЕРИАЛОВ

В.1 Использование известной корреляционной связи между прочностью и модулем упругости при изгибе пиломатериалов

В.1.1 В качестве известного, подтвержденного практикой многочисленных испытаний отечественных пиломатериалов до разрушения [1], может быть использовано базовое уравнение корреляции между прочностью , МПа, и модулем упругости E_0,_u, ГПа, при изгибе пиломатериалов, установленное для пиломатериалов сечением 100 x 50 (h) мм при влажности древесины 12% и схеме испытаний одной силой в центре пролета 18h:

(В.1)

где: - относительная ошибка уравнения корреляции, равная c_v ;

r - коэффициент корреляции (0,7);

c_v - вариационный коэффициент значений предела прочности (0,25).

--------------------------------

<*> Дополнительный коэффициент k введен для приведения результатов расчета по уравнениям к схеме испытаний согласно 7.1.1 и учета снижения достоверности измерений при использовании скоростных сортировочных машин. Величины k определяются согласно требованиям приложения В.2.3.

С учетом фактических значений коэффициентов уравнение регрессии при обеспеченности 0,95 между нормативными значениями предела прочности R_u, _н и модуля упругости E₀_,н имеет вид:

(В.2)

В.2 Метод установления связи между прочностью и модулем упругости при изгибе пиломатериалов

Метод устанавливает порядок оценки прочности пиломатериалов по модулю упругости при изгибе. Сущность метода заключается в расчете среднего и нормативного R_u,_н показателей прочности по замеренному показателю модуля упругости E₀_,_u с использованием известных уравнений связи между двумя этими параметрами.

Предусматривается использование известных уравнений 1 и 2 или установленных в соответствии с ГОСТ 21554.3.

В результате использования метода должна быть: установлена достоверность оценки модуля упругости пиломатериалов на испытательном оборудовании; определена величина поправочного коэффициента "k" к уравнениям регрессии 1, включая поправку для перехода от фактических условий испытаний к условиям по требованию 7.1.1; осуществлена сортировка пиломатериалов по принятым классам прочности согласно таблице 1.

В.2.1 Аппаратура

Оборудование для определения модуля упругости пиломатериалов при изгибе позиционного или проходного типа в соответствии с ГОСТ 21554.3. При наличии - аттестованная сортировочная машина любой конструкции.

Приборы и измерительный инструмент для определения влажности древесины по ГОСТ 16483.7, размеров сечения и пороков пиломатериалов.

В.2.2 Подготовка и проведение испытаний

Партия пиломатериалов, подлежащая испытаниям, должна быть высушенной до влажности (12 +/- 2)% и иметь одинаковые размеры поперечного сечения с принятым технологическим допуском. У каждого образца должна быть определена фактическая влажность древесины.

Нагружение, измерение прогиба или усилия реакции, располагаемого на опорных элементах испытательного оборудования образца в положении "на пласть", должно производиться непрерывно или дискретно в центре пролета. Величина пролета должна быть 18h (h - высота сечения образца), а дискретные замеры - производиться с шагом не более 200 мм.

Достоверность k₁ оценки измерения модуля упругости на испытательном оборудовании E_маш осуществляется на основе сопоставления результатов измерений с результатами испытаний контрольных образцов в лабораторных условиях E_лаб до разрушения и определения на этой основе корреляционной связи E_лаб = f(E_маш). Для этого число испытанных образцов n должно быть не менее 30 шт.

Величина k₂, учитывающая различие фактических условий испытаний и требований 7.1.1, определяется по требованиям приложения А (А.2). Результаты испытаний оформляют протоколами.

В.2.3 Обработка результатов

Рассчитывают корреляционную связь E_лаб = f(E_маш) между двумя параметрами согласно ГОСТ 21554.3 с определением k₁ из условия

k₁ = 1 - 1,64·m_E, (В.3)

где: m_E - относительная ошибка уравнения корреляции, равная c_v ;

r - коэффициент корреляции;

c_v - вариационный коэффициент значений E_лаб.

Значение k определяют:

k = k₁·k₂. (В.4)

Оценку нормативного значения прочности при изгибе и соответствующего класса прочности пиломатериалов по измеренному модулю упругости производят по формуле В.2.

В.3 Метод установления связи между прочностью, модулем упругости и плотностью пиломатериалов

Метод устанавливает порядок оценки прочности пиломатериалов по модулю упругости при изгибе и плотности древесины. Сущность метода заключается в расчете среднего и нормативного R_u,_н показателей прочности по замеренным показателям модуля упругости E₀_,_u и плотности r с использованием известных или установленных испытаниями уравнений связи прочности от двух параметров на основе множественной корреляции.

В результате использования метода должно быть определено уравнение регрессии между параметрами, осуществлена сортировка пиломатериалов по принятым классам прочности согласно таблице 1.

В.3.1 Аппаратура

Оборудование для определения плотности по ГОСТ 16483.1 или весовым методом.

В.3.2 Подготовка и проведение испытаний

Определение модуля упругости должно быть произведено согласно В.2.2, а все результаты испытаний - оформлены протоколом.

В.3.3 Обработка результатов

Рассчитывают множественную корреляционную связь зависимости прочности Y от модуля упругости X₁ и плотности X₂ пиломатериалов в следующем наиболее простом линейном виде

Y = a + bX₁ + cX₂ (В.5)

с определением: a = M_Y - bM_X1 - cM_X2;

b = (S_X2Y·S_X1X2 - S_X1Y·S_X2)/(S_X1X2)² - S_X1·S_X2;

c = (S_X₁_Y - b·S_X₁_Y·S_X₁)/S_X₁_X₂,

где M - средние арифметические, определяемые: M_X1 = EX_1i/n; M_X2 = EX_2i/n; M_Y = EY_i/n;

S - квадратичные отклонения, определяемые: ; ;

; ; ;

Коэффициент корреляции определяют:

(В.6)

Для установления корреляционной связи могут быть использованы другие виды уравнений, например, нелинейного типа.

Дальнейшую обработку результатов осуществляют согласно В.2.3.