ГОСТ 16483.9-73*
Группа К09
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ДРЕВЕСИНА
Методы определения модуля упругости при статическом изгибе
Wood. Methods for determination of modulus of elasticity in static bending
Дата введения 1974-07-01
Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23.10.73 N 2364 дата введения установлена 01.07.74
Ограничение срока действия снято по протоколу N 3-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС N 5-6-93)
ВЗАМЕН ГОСТ 16483.9-72
* ПЕРЕИЗДАНИЕ (сентябрь 1999 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в январе 1980 г., октябре 1988 г. (ИУС 3-80, 1-89)
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. N 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. Аппаратура:
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 узлов:
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. N 1).
1.2. Подготовка к испытанию
1.2.1. Образцы изготовляют в форме прямоугольного бруска сечением 20х20 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 в радиальном и высоту в тангентальном направлениях при тангентальном изгибе. При радиальном изгибе измеряют ширину в тангентальном и высоту 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 H, 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.
Черт.2
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. N 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. N 1).
1.4. Обработка результатов
1.4.1. Модуль упругости древесины при кондиционировании образцов () в ГПа вычисляют по формуле
,
где - нагрузка, равная разности между верхним и нижним пределами нагружения, Н;
- расстояние между опорами;
- ширина образца, мм;
- высота образца, мм;
- 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 () в ГПа пересчитывают на влажность 12% по формулам:
для образцов с влажностью меньше предела гигроскопичности
,
где - модуль упругости образца с влажностью в момент испытания, ГПа;
- поправочный коэффициент, равный 0,01 на 1% влажности;
- влажность образца в момент испытания, %;
для образцов с влажностью, равной или больше предела гигроскопичности
,
где - модуль упругости образца с влажностью 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. Подготовка 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 () в ГПа вычисляют по формуле
,
где - нагрузка, равная разности между верхним и нижним пределом нагружения, Н;
- расстояние между опорами;
- ширина образца, мм;
- высота образца, мм;
- 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% () в ГПа по формуле
,
где - коэффициент пересчета, определяемый по таблице при известной плотности древесины.
Влажность, % | Коэффициент пересчета при плотности кг/м | ||||||||||
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/м равен 0,820. Коэффициент для породы с плотностью 700 кг/м равен 0,839. Коэффициент для породы с плотностью 670 кг/м определяют по формуле
.
В случае, если определение плотности не производилось, модуль упругости () вычисляют в ГПа по формуле
,
где - 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 рассеяннососудистых 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 , °С | |||||
Скорость нагружения, Н/мин | ||||||
Степень насыщенности воздуха , % | ||||||
Маркировка | Размеры поперечного сечения образца, мм | Отсчет по прогибомеру при нагрузке, Н | Влажность , % | Модуль упругости, ГПа | Примечание | |||
300 | 800 | |||||||
"____"____________ 19___ г. | Подпись | |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Рекомендуемое
ПРОТОКОЛ
определения модуля упругости при статическом изгибе некондиционированных образцов
Порода | Температура воздуха , °С | ||||
Скорость нагружения, Н/мин | Степень насыщенности воздуха , % | ||||
Вид изгиба | |||||
Марки- | Размеры поперечного сечения образца, мм | Отсчеты | Влажность , % | Коэффициент пересчета | Модуль упругости, ГПа | Приме- | |||
300 | 800 | ||||||||
"____"____________ 19___ г. | 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. N 1).
Электронный текст документа
и сверен по:
М.: ИПК Издательство стандартов, 1999