两种落叶松规格材齿板节点拉伸性能研究北大核心

为探究国产规格材在齿板连接性能方面存在的优劣势,完善国产结构材体系。笔者对两种国产规格材齿板连接节点的板齿极限承载力、临界刚度、破坏形式进行了研究。结果表明:不同种类木材顺纹抗拉强度差异性显著,两种国产落叶松齿板节点板齿极限承载力、临界滑移刚度、峰值区域面积均高于北美云杉。     

压制工艺对齿板节点受力性能影响

为了研究压制工艺对齿板节点受力性能的影响,选取荷载平行于木纹以及齿板主轴方向的AA构型齿板节点为研究对象,采用不同的压制速度和压缩率,制作了9组共45个试件。通过节点抗拉试验,得到了齿板节点的破坏特征及不同压制工艺下的板齿极限承载力。结果表明,压制速度对齿板节点的受力性能影响不显著,压缩率对齿板节点受力性能影响显著,为了提高齿板节点的受力性能,宜采用较小的压缩率压制齿板节点。笔者研究结果对于轻型木桁架的生产具有指导意义,且有助于轻型木桁架及轻型木结构的国产化。     

轻型木桁架齿板的承载性能分析

对轻型木桁架用连接件--齿板进行设计,并测试了齿板的极限受拉承栽力和受剪极限承载力,分析和探讨影响齿板连接性能的因素.试验证明:荷载与木纹夹角、荷载与板轴夹角均对板齿承载力有影响,荷载与板轴夹角对齿板的抗剪极限承载力有很大的影响.     

日本落叶松规格材齿板节点承载性能

【目的】研究国产规格材与国产齿板连接节点的拉伸及抗剪承载性能,为国产建筑材料的开发利用提供参考。【方法】以采自辽宁清原大孤家林场的日本落叶松规格材及市购国产齿板为试验材料,设计制作4种工况下的板齿极限强度试件及10种工况下的齿板抗剪强度试件,通过拉伸和剪切试验,研究不同工况下日本落叶松齿板连接节点的板齿极限强度和齿板抗剪强度,并与进口齿板和进口SPF规格材进行对比。【结果】日本落叶松与国产齿板连接节点的板齿极限强度在AA、AE、EA和EE 4种工况下分别为3.50、2.53、2.61和2.37 N·mm-2,通过比较日本落叶松与国产齿板、进口齿板2组结果,除EA工况下进口M20齿板强度略低外,在AA、AE和EE 3种工况下分别高于国产齿板10.57%、21.34%和9.28%,对比进口M20齿板与日本落叶松、进口SPF 2组结果,在AA、AE、EA和EE 4种工况下与日本落叶松的组合分别高于与进口SPF的组合36.27%、50.49%、30.00%及40.00%;齿板抗剪强度在θ=0°、θ=90°、θ=30°T、θ=60°T、θ=120°T、θ=150°T、θ=30°C、θ=60°C、θ=120°C和θ=150°C 10种工况下分别为132.39、122.73、135.66、199.13、92.26、172.76、99.81、89.52、79.10和85.68N·mm-1,除剪-拉复合受力情况下θ=120°时国产齿板和日本落叶松组合的齿板受剪极限强度较小外,其他工况均大于进口齿板与进口SPF的节点组合。【结论】板齿极限强度试验在4种工况下的破坏方式均为齿拔出破坏,齿板抗剪强度试验主要破坏方式为木材接缝处开裂、齿板端部齿拔出和齿板在木材接缝处翘曲等;荷载方向对齿板连接节点承载力影响较大;国产齿板和国产日本落叶松的齿板连接性能较好,且优于常见进口齿板和进口SPF的节点组合,可进一步研究国产齿板和国产日本落叶松制成轻型木桁架的承载性能,为完善我国木结构建筑体系提供科学依据。     

木桁架齿板接合节点连接性能的影响因子

以38 mm×89 mm规格材为对象,研究齿板接合节点的连接性能,发现:AA构型承受拉伸载荷的能力最强;随着齿板长度、宽度的增加,齿板连接节点的拉伸载荷增大,并且,增加齿板宽度对增大载荷的效果更佳;齿板试件放置7~21天较为适宜进行力学测试;齿板连接节点的极限拉伸载荷和刚度,均随着木材-齿板间隙的增大而降低。     

木桁架齿板连接性能及影响因子研究现状

齿板连接性能的研究,时木桁架及整个轻型框架的木结构设计及性能优化具有重要意义.从齿板连接的前期基础、静态测试、动态测试、破坏模式及连接性能影响因子等方面,详细阐述了国内外齿板连接性能的研究现状,以期为国内齿板连接性能的研究提供借鉴.     

兴安落叶松规格材齿板连接节点的拉伸性能

采用国产落叶松规格材及进口齿板连接件构造节点,依据国标对齿板接合节点的延性比、齿极限承载力、齿板极限受拉承载力及设计值进行评估。结果表明,采用Foschi公式对试验曲线进行拟合,结果良好;齿板节点的延性比随节点构造方式的不同而异,顺纹节点的延性比均大于2.0,明显高于横纹节点,符合抗震结构的要求。     

两种落叶松规格材齿板节点拉伸性能研究

为探究国产规格材在齿板连接性能方面存在的优劣势,完善国产结构材体系。笔者对两种国产规格材齿板连接节点的板齿极限承载力、临界刚度、破坏形式进行了研究。结果表明:不同种类木材顺纹抗拉强度差异性显著,两种国产落叶松齿板节点板齿极限承载力、临界滑移刚度、峰值区域面积均高于北美云杉。     

国产落叶松平行弦轻型木桁架静力承载性能

【目的】研究国产落叶松轻型木桁架的静力承载性能,为轻型木结构建筑的本土化发展提供科学依据。【方法】以国产日本落叶松和国产齿板为试验材料,设计制作2种工况共6榀跨度为4.8 m的平行弦轻型木桁架。通过静力承载试验,研究轻型木桁架的极限荷载、受力分布和破坏形式,并通过建立有限元模型与试验结果进行对比分析。【结果】P和L型轻型木桁架的极限荷载平均值分别为22.45和22.94 k N,是设计荷载的2.27和2.32倍,变异系数分别为7.9%和7.1%。P型轻型木桁架最终破坏为脆性破坏,主要破坏点为桁架三分点处(即集中荷载施加处)和两端斜腹杆连接节点;L型轻型木桁架在2倍设计荷载之后逐渐出现平面外变形,当侧向变形较大时失去承载能力。通过SAP 2000有限元模拟发现,节点挠度与试验结果基本相符,挠度最大值为跨中位置,并向两端逐渐减小;弯矩最大值和轴力最大值在桁架弦杆的三分点处和两端斜腹杆节点,与试验结果相符。【结论】2种轻型木桁架在设计荷载下承载性能均较好,但由于木材非均质特性及加工差异表现出一定的离散程度;较P型轻型木桁架而言,L型轻型木桁架承载能力略高,但其面外刚度较小易发生侧向变形,在实际应用中应采取措施减小侧向变形,而P型轻型木桁架面外刚度较大相对稳定,更利于实际应用;分析认为平行弦轻型木桁架的薄弱环节在端部节点和集中荷载施加处,SAP 2000有限元模拟可以有效预测轻型木桁架在实际应用中的受力和变形情况。     

杆件摆放方式对平行弦木桁架承载力的影响

通过对两种摆放方式(规格材立置和平置)的平行弦木桁架进行静载试验,测试其上下弦各节点挠度,分析杆件摆放方式对木桁架刚度、承载能力和破坏模式等力学性能的影响。结果表明,规格材杆件立置的平行弦木桁架具有较高的刚度和极限承载力,破坏以杆件劈裂为主;而杆件平置的木桁架破坏主要发生在齿板连接的节点处。木桁架弦杆接长对其承载能力影响显著,此处安全性能要求更高,必要时应对对接节点处进行加强处理。     

落叶松规格材加工利用技术研究

介绍"十一五"国家科技支撑计划"高强度结构材加工利用技术"课题中,对我国主要的商品林树种之一——落叶松,在规格材的优化加工、分级、无损检测、强度性能测试及木构件连接等关键技术研究方面,取得的重点创新成果。这些成果开创性地解决了我国利用国产资源加工结构用规格材的关键性和共性技术问题,并且为我国落叶松资源的高效利用,提供了新的技术途径。     

落叶松规格材的钉连接性能

钉连接是木结构中常用的连接方式之一。依据美国钉连接的试验方法及设计值的确定方法,对我国东北地区落叶松的钉连接性能进行了检测。结果表明,随着圆钉直径的增大,落叶松的抗拔出力和抗剪切力基本呈上升趋势。并对东北地区落叶松钉连接的参考设计值进行了分析。     

木结构建筑用落叶松单板层积材生产工艺及其性能评价

阐述了单板层积材产品的优点,介绍了以落叶松为原料,利用胶合板生产设备加工制造单板层积材的工艺技术及产品性能.     

落叶松锯材外观分等与机械应力分等的试验研究

根据中国、日本、美国三国的外观分等标准,对落叶松试材进行了以强度为基础的外观分等;采用机械应力分等机对落叶松试材进行了应力分等试验,并分析比较了三国不同的外观分等结果与机械应力分等检测的相关关系。     

NS改性对落叶松材干燥性能的影响

通过NS(一种化学药剂)改性落叶松材和素材在相同干燥基准下干燥速度和干燥质量的对比试验,研究了Ns改性对落叶松材干燥性能的影响。结果表明:NS改性可显著改善落叶松材的干燥性能,40mm厚板材平均干燥速度可提高48％以上,各项干燥质量指标均高于国家二级标准,完全可满足家具等生产的需要。     

一种新型磨盘成形技术研究

本文研究了如何运用计算机技术三维制模、采用覆膜砂造型、优化合金材料和利用计算机来控制打箱时间等新工艺来生产磨盘。结果证明:利用计算机技术能减少制模时间,提高产品的适应度;同时精密成形能减少磨盘的废品率;优化合金材料和控制好打箱时间来消除淬火热处理阶段。与传统的工艺相比采用这些改进措施,磨盘的制造工艺有增强韧性、提高铸件精度、消除热处理阶段和提高生产效益等几方面的优点。图5表4参6。     

我国结构用规格材研究现状及开展产品认证初探

文中结合我国木结构研究和推广历程,总结我国规格材研究现状和存在的问题,阐述我国产品认证发展和国内外实施制度,并对规格材在我国实施产品认证制度的可行性、必要性、认证模式以及亟需解决的问题进行了探讨;提出我国规格材开展产品认证需进一步扩大研究树种、加强基础性能研究、完善标准体系、细化认证制度的建议,且根据规格材在木结构建筑中的安全特性,应按国家强制产品认证制度深入开展研究。     

Strength and stiffness capacity utilisation of timber members in roof truss structures

The main objective of this study was to determine which property, of the six strength and stiffness properties used in structural timber design, was the most influential in the design of nail-plated roof trusses. Thirty recently completed nail-plated roof truss designs were randomly selected from three roof truss manufacturing plants and a total of 8 758 individual truss members were analysed for bending stress, shear stress parallel to grain, tensile stress parallel to grain, compression stress parallel to grain and deflection. The mean strength and stiffness capacity utilised of all the different design properties was well below 50% for all of the different dimension classes. Of all the individual strength properties, the mean bending strength capacity utilised per member was found to be the highest. The results of this study can be used for decision support related to wood property evaluation through? out the structural lumber value chain where roof truss members are the end products.