МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
|
ДРЕВЕСИНА |
ГОСТ |
|
Wood.
Methods for determination of modulus |
Взамен ГОСТ 16483.9-72 |
* Переиздание (сентябрь 1999 г.) с Изменениями №1, 2, утвержденными в январе 1980 г., октябре 1988 г. (ИУС 3-80, 1-89)
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23.10.73 № 2364 дата введения установлена
01.07.74
Ограничение срока действие снято по протоколу № 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификация (ИУС 5-6-93)
Настоящий стандарт распространяется на древесину и устанавливает методы определения модуля упругости при статическом изгибе.
Стандарт соответствует СТ СЭВ 1142-78 и ИСО 3349-75 в части определения модуля упругости при статическом изгибе кондиционированных образцов.
Методы не распространяются на авиационные пиломатериалы и заготовки.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ
Метод предназначен для определения модуля упругости древесины при кондиционировании образцов по ГОСТ 16483.0-89.
1.1.1. Машина испытательная по ГОСТ 28840-90, обеспечивающая скорость нагружения образца или перемещение нагружающей головки, позволяющая измерять нагрузку с погрешностью не более 1 %.
1.1.2. Приспособление, схема которого изображена на черт. 1, или подобное ему, для создания симметричной относительно длины образца зоны чистого изгиба, состоящее из двух опор и расположенных между ними двух нагружающих ножей.
1 - индикатор; 2 - держатель; 3 - скоба-упор; 4 - винт; 5 - образец
Черт. 1
Расстояние между центрами опор должно быть 240 мм, а между нагружающими ножами - 1/2 расстояния между центрами опор. Радиус закругления опор и ножей должен быть 30 мм.
1.1.3. Прибор для измерения прогиба образца в зоне чистого изгиба, состоящий из следующих умов:
- измерительного устройства линейных перемещений с погрешностью измерения не более 0,001 мм;
- приспособления для крепления устройства по нейтральной оси образца симметрично относительно середины его длины с расстоянием между точками закрепления, равным расстоянию между нагружающими ножами;
- приспособления, закрепляемого по нейтральной оси образца в середине его длины и используемого в качестве начала отсчета прогиба образца.
1.1.4. Штангенциркуль по ГОСТ 166-89 с погрешностью измерения не более 0,1 мм.
1.1.5. Аппаратура для определения влажности древесины по ГОСТ 16483.7-71.
1.1.1 - 1.1.5. (Введены дополнительно, Изм. № 1).
1.2. Подготовка к испытанию
1.2.1. Образцы изготовляют в форме прямоугольного бруска сечением 20×20 мм и длиной вдоль волокон 300 мм.
1.2.2. Точность изготовления, влажность и количество образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 16483.0-89.
1.3. Проведение испытания
1.3.1. Испытание проводят при действии изгибающего усилия перпендикулярно радиальной поверхности образца, изгиб тангентальный. Допускается проводить испытания при радиальном изгибе.
1.3.2. На середине длины образца измеряют с погрешностью не более 0,1 мм ширину b в радиальном и высоту h в тангентальном направлениях при тангентальном изгибе. При радиальном изгибе измеряют ширину b в тангентальном и высоту h в радиальном направлениях.
1.3.3. Образец с закрепленным на нем по нейтральной линии прибором для измерения прогиба в зоне чистого изгиба нагружают по схеме, изображенной на черт. 2.
Испытание образца выполняют с постоянной скоростью нагружения или постоянной скоростью перемещения нагружающей головки испытательной машины для обеспечения нагружения образца до 800 Н за 30 с. Когда нагрузка достигнет 800 Н, образец плавно разгружают до 200 Н, после чего вновь нагружают до 800 Н и разгружают до 200 Н. При последующих четырех нагружениях в момент достижения нагрузки 300 и 800 Н измеряют в течение не более 10 с прогиб с погрешностью не более 0,001 мм.
Если в диапазоне нагрузок от 300 до 800 Н деформация непропорциональна нагрузке, то верхний и нижний пределы нагружения изменяют так, чтобы получаемые величины прогиба были в пределах прямолинейного участка диаграммы «нагрузка-деформация», при этом верхний предел нагружения не должен превышать 50 % от разрушающей нагрузки.
Прямолинейный участок диаграммы определяют по результатам предварительных испытаний подобных образцов.
При использовании машины с электромеханическим приводом допускается проводить испытания с равномерной скоростью нагружения (1500 ± 300) Н/мин при условии достижения нагрузки 800 Н за 30 с. При этом условии допускается проводить испытания при скорости перемещения нагружающей головки испытательной машины (15 ± 5) мм/мин.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1.3.4. После испытания определяют влажность образцов в соответствии с требованиями ГОСТ 16483.7-71.
Пробу для определения влажности вырезают длиной 30 мм из середины длины образца.
Минимальное количество испытываемых на влажность образцов должно соответствовать ГОСТ 16483.0-89.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1.4. Обработка результатов
1.4.1. Модуль упругости древесины при кондиционировании образцов (EW) в ГПа вычисляют по формуле
где p - нагрузка, равная разности между верхним и нижним пределами нагружения, Н;
l - расстояние между опорами;
b - ширина образца, мм;
h - высота образца, мм;
f - прогиб образца в зоне чистого изгиба, равный разности между средними арифметическими результатами измерения прогиба при верхнем и нижнем пределах нагружения, мм.
Вычисление производят с округлением до 0,1 ГПа.
1.4.2. Модуль упругости (EW) в ГПа пересчитывают на влажность 12 % по формулам:
для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности
где EW - модуль упругости образца с влажностью W в момент испытания, ГПа;
α - поправочный коэффициент, равный 0,01 на 1% влажности;
W - влажность образца в момент испытания, %;
для образцов с влажностью, равной или больше предела гигроскопичности
где EW - модуль упругости образца с влажностью W в момент испытания, ГПа;
- коэффициент пересчета при влажности 30 %, равный: 0,80 - для хвойных пород; 0,89 - для кольцесосудистых
пород; 0,77 - для бука; 0,82 - для березы и других рассеяннососудистых пород.
Вычисление производят с округлением до 0,1 ГПа.
1.4.3. Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0-89.
1.4.4. Результаты испытаний и расчетов заносят в протокол испытаний, форма которого приведена в приложении 1.
2. МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ПРИ СТАТИЧЕСКОМ ИЗГИБЕ НЕКОНДИЦИОНИРОВАННЫХ ОБРАЗЦОВ
2.1. Аппаратура по п. 1.1.
2.2. Под готовка к испытанию
2.2.1. Образцы изготовляют по п. 1.2.1.
2.2.2. Точность изготовления и количество образцов должны соответствовать требованиям ГОСТ 16483.0-89.
2.2.3. Образцы должны находиться до испытания в условиях, исключающих изменение их начальной влажности.
2.3. Проведение испытания по пп. 1.3.1 - 1.3.3. После испытания определяют влажность каждого образца с погрешностью не более 1% по ГОСТ 16483.7-71. Пробу на влажность длиной 30 мм вырезают из середины длины образца. Влажность образцов из свежесрубленной древесины не определяют.
2.4. Обработка результатов
2.4.1. Модуль упругости образца с влажностью в момент испытания (EW) в ГПа вычисляют по формуле
где p - нагрузка, равная разности между верхним и нижним пределом нагружения, Н;
l - расстояние между опорами;
b - ширина образца, мм;
h - высота образца, мм;
f - прогиб образца в зоне чистого изгиба, равный разности между средними арифметическими результатами измерения прогиба при верхнем и нижнем пределах нагружения, мм.
Вычисление производят с округлением до 0,1 ГПа.
2.4.2. Модуль упругости пересчитывают на влажность 12 % (E12) в ГПа по формуле
где 
- коэффициент
пересчета, определяемый по таблице при известной плотности древесины.
|
Влажность, % |
Коэффициент пересчета |
||||||||||
|
400 |
450 |
500 |
550 |
600 |
650 |
700 |
750 |
800 |
850 |
900 |
|
|
5 |
1,095 |
1,090 |
1,080 |
1,075 |
1,069 |
1,061 |
1,055 |
1,049 |
1,044 |
1,037 |
1,032 |
|
6 |
1,085 |
1,080 |
1,072 |
1,066 |
1,061 |
1,055 |
1,049 |
1,044 |
1,039 |
1,034 |
1,029 |
|
7 |
1,075 |
1,070 |
1,065 |
1,057 |
1,052 |
1,048 |
1,042 |
1,036 |
1,033 |
1,029 |
1,025 |
|
8 |
1,060 |
1,058 |
1,055 |
1,050 |
1,044 |
1,039 |
1,035 |
1,031 |
1,027 |
1,024 |
1,020 |
|
9 |
1,047 |
1,046 |
1,040 |
1,038 |
1,035 |
1,030 |
1,027 |
1,025 |
1,021 |
1,019 |
1,015 |
|
10 |
1,034 |
1,030 |
1,028 |
1,025 |
1,022 |
1,020 |
1,018 |
1,016 |
1,014 |
1,012 |
1,010 |
|
11 |
1,017 |
1,015 |
1,014 |
1,013 |
1,012 |
1,011 |
1,010 |
1,009 |
1,007 |
1,005 |
1,004 |
|
12 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
1,000 |
|
13 |
0,985 |
0,986 |
0,987 |
0,988 |
0,989 |
0,990 |
0,991 |
0,991 |
0,992 |
0,993 |
0,994 |
|
14 |
0,965 |
0,968 |
0,971 |
0,974 |
0,977 |
0,979 |
0,981 |
0,982 |
0,983 |
0,985 |
0,987 |
|
15 |
0,948 |
0,950 |
0,955 |
0,959 |
0,963 |
0,967 |
0,970 |
0,973 |
0,975 |
0,978 |
0,981 |
|
16 |
0,930 |
0,935 |
0,940 |
0,945 |
0,950 |
0,955 |
0,960 |
0,963 |
0,967 |
0,971 |
0,975 |
|
17 |
0,910 |
0,918 |
0,925 |
0,931 |
0,937 |
0,945 |
0,950 |
0,954 |
0,960 |
0,964 |
0,969 |
|
18 |
0,895 |
0,900 |
0,910 |
0,916 |
0,925 |
0,932 |
0,939 |
0,945 |
0,951 |
0,957 |
0,962 |
|
19 |
0,875 |
0,885 |
0,894 |
0,901 |
0,912 |
0,920 |
0,927 |
0,935 |
0,942 |
0,950 |
0,955 |
|
20 |
0,858 |
0,870 |
0,880 |
0,890 |
0,900 |
0,910 |
0,917 |
0,925 |
0,934 |
0,942 |
0,950 |
|
21 |
0,840 |
0,850 |
0,865 |
0,876 |
0,889 |
0,899 |
0,907 |
0,915 |
0,926 |
0,934 |
0,943 |
|
22 |
0,825 |
0,840 |
0,851 |
0,864 |
0,877 |
0,890 |
0,900 |
0,909 |
0,918 |
0,928 |
0,937 |
|
23 |
0,810 |
0,823 |
0,838 |
0,851 |
0,867 |
0,880 |
0,891 |
0,901 |
0,912 |
0,922 |
0,932 |
|
24 |
0,794 |
0,810 |
0,825 |
0,840 |
0,856 |
0,870 |
0,881 |
0,892 |
0,904 |
0,915 |
0,926 |
|
25 |
0,780 |
0,796 |
0,812 |
0,829 |
0,846 |
0,861 |
0,872 |
0,887 |
0,900 |
0,911 |
0,921 |
|
26 |
0,765 |
0,782 |
0,800 |
0,816 |
0,836 |
0,851 |
0,865 |
0,880 |
0,892 |
0,904 |
0,915 |
|
27 |
0,750 |
0,770 |
0,789 |
0,806 |
0,826 |
0,842 |
0,857 |
0,872 |
0,887 |
0,900 |
0,911 |
|
28 |
0,740 |
0,760 |
0,777 |
0,798 |
0,817 |
0,835 |
0,851 |
0,866 |
0,881 |
0,895 |
0,908 |
|
29 |
0,730 |
0,750 |
0,767 |
0,786 |
0,809 |
0,827 |
0,844 |
0,861 |
0,877 |
0,891 |
0,904 |
|
30 |
0,715 |
0,735 |
0,756 |
0,776 |
0,800 |
0,820 |
0,839 |
0,854 |
0,871 |
0,885 |
0,900 |
Примечание. Коэффициенты пересчета 
для промежуточных
значений плотности определяют линейным интерполированием коэффициентов 
для смежных значений плотности.
Пример. Коэффициент пересчета 
для породы с плотностью 650 кг/м3
равен 0,820. Коэффициент 
для породы с
плотностью 700 кг/м3 равен 0,839. Коэффициент 
для породы с плотностью 670 кг/м3
определяют по формуле
В случае, если определение плотности не производилось, модуль упругости (E12) вычисляют в ГПа по формуле
где α - поправочный коэффициент, равный: 0,019 - для хвойных пород; 0,012 - для кольцесосудистых пород; 0,013 - для бука; 0,010 - на 1 % влажности - для березы и других рассеянно-сосудистых пород.
Вычисление производят с округлением до 0,1 ГПа.
2.4.3. Статистическую обработку опытных данных выполняют по ГОСТ 16483.0-89.
2.4.4. Результаты испытаний и расчетов заносят в протокол испытаний, форма которого приведена в приложении 2.
ПРИЛОЖЕНИЕ
1
Рекомендуемое
ПРОТОКОЛ
определения модуля упругости при статическом изгибе
|
Порода________________________ |
Температура воздуха Θ, °С_____________ |
|
Скорость нагружения, Н/мин_______________________________________________________ |
|
|
Степень насыщенности воздуха φ, %________________________________________________ |
|
|
Маркировка |
Размеры поперечного сечения образца, мм |
Отсчет по прогибомеру при нагрузке Н |
Влажность W, % |
Модуль упругости, ГПа |
Примечание |
|||
|
b |
h |
300 |
800 |
EW |
E12 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«_____»_________________19_____ |
Подпись_________________________ |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ПРОТОКОЛ
определения модуля упругости при статическом изгибе некондиционированных
образцов
|
Порода____________________________ |
Температура воздуха Θ, °С______________ |
|
Скорость нагружения, Н/мин__________ |
Степень насыщенности воздуха φ, %______ |
|
Вид изгиба_________________________ |
|
|
Маркировка |
Размеры поперечного сечения образца, мм |
Отсчеты по прогибомеру при нагрузке, Н |
Влажность W,% |
Коэффициент пересчета |
Модуль упругости, ГПа |
Примечание |
|||
|
b |
h |
300 |
800 |
EW |
E12 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
«_____»_________________19_____ |
Подпись_________________________ |
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Справочное
Информационные данные о соответствии ГОСТ 16483.9-73 и СТ СЭВ 1142-78
Разд. 1 ГОСТ 16483.9-73 соответствует СТ СЭВ 1142-78.
ПРИЛОЖЕНИЕ 3. (Введено дополнительно, Изм. № 1).