木质工字梁翼缘/腹板接口胶合性能研究

测试木质工字梁翼缘/腹板接口胶合层拉伸性能,并对接口胶合层拉伸破坏形式及影响胶合性能的因素进行分析研究,结果表明:IB接口可以形成胶合层附近木材率先破坏的有效胶合(其木破率一般大于60%),也可发生胶合层率先破坏的无木破率的无效胶合;由于有效胶合接口的承载能力显著高于无效胶合接口,因此要求接口发生的必须是有效胶合。偏大的接口角度β和接口槽深i有利于接口有效胶合的形成和胶合性能的提高。     

冷杉木材与不同覆板材料钉连接节点的动态荷载性能研究

钉连接是木结构中重要的连接节点,在轻型木结构建筑的剪力墙中起到重要的承载作用。不论国内还是国外,结构胶合板、定向刨花板、冷杉木材都是木结构建筑中主要的建筑材料。笔者研究了不同覆板类型与冷杉木材钉连接的动态荷载性能,对不同厚度胶合板、定向刨花板、钉直径与冷杉的连接性能进行了对比(静态荷载和动态荷载)研究。结果表明,钉直径、覆板种类和厚度对动态载荷性能、破坏位移影响显著,10D钉连接冷杉和不同覆板材料时,连接性能最佳;相同厚度的定向刨花板比结构胶合板与冷杉的连接性能好;厚度为16 mm的结构胶合板具有良好的连接性能。本研究为轻型木结构的建造提供理论和实际测试依据。     

兴安落叶松规格材握钉性能及钉连接承载性能研究与评价

钉连接是轻型木结构重要的连接方式之一,本文介绍了美国握钉性能和钉连接承栽性能评价方法,并以兴安落叶松为研究对象,对其握钉性能和钉连接承载性能进行了研究分析。     

水分对木质工字梁翼缘/腹板接口性能的影响研究

为研究水分对木质工字梁(IB)翼缘/腹板接口力学性能及尺寸稳定性的影响,通过单因素试验,检测不同含水率下IB翼缘/腹板接口的垂向承载能力、胶合性能、以及抗劈裂性能。结果表明,IB的综合性纤维饱和点只有25%左右;含水率从8.9%提高到25%的接口的承压能力下降了47.2%,含水率从25%提高到53%的接口的承压能力仅下降了0.6%;水分对IB翼缘和腹板尺寸变化的影响是水分影响接口承载能力的间接因素;吸湿后接口的承载能力并不能恢复到吸湿前的初始水平;解吸至8.9%含水率的IB接口的承载能力比吸湿前同等含水率的IB接口低了17.8%。     

日式剪力墙覆面板钉连接性能试验研究

剪力墙是日式梁柱式木结构最主要的抗侧力构件,其抗侧力取决于覆面板钉连接的性能。按照日式剪力墙构造制作剪力墙覆面板钉连接试件,分别进行单调和往复加载试验,分析钉连接的破坏模式、荷载-位移曲线及承载力,并对相关曲线进行拟合分析。研究表明,加载方式对钉连接测试结果有明显影响;落叶松胶合板和辐射松/杨木复合胶合板的覆面板钉连接性能均较好,二者承载力相近。     

轻型木结构用规格材握钉性能试验及钉连接承载性能评价方法

通过作者掌握的有关技术资料和标准,简述了轻型木结构用规格材的握钉性能及钉连接承载力评价方法,并对相关标准的试验评价方法进行比较。     

预制木质工字梁翼缘/腹板接口力学性能的研究

木质工字梁是一种资源高效利用型现代木质建筑材料,梯形槽胶连接是预制木质工字梁翼缘/腹板最常用的接口方式。对其力学性能的研究表明：接口角角度β和接口槽深i是影响接口力学性能和工字梁整体承载能力最为关键的技术参数。     

预组型木质工字梁翼缘/腹板接口的抗劈裂性能研究

采用双因素试验法,设3°、6°和9°为接口角变化水平,设9、12 mm和15 mm为接口槽深变化水平,对预组型木质工字梁翼缘/腹板接口的抗劈裂性能进行研究。研究表明:IB翼缘/腹板接口角度的大小和接口槽深的深浅对IB翼缘/腹板接口的胶合性能和承载能力产生利弊性影响。翼缘/腹板接口角度越大则接口翼缘的抗劈裂性能越好,但越深则接口翼缘的抗劈裂性能越差;从IB翼缘/腹板接口抗劈裂性能的角度看,接口角度以9°为宜,槽深以9 mm为宜。     

木质工字梁翼缘用杨木-酚醛树脂LVL密度的控制意义

对不同密度木质工字梁(IJ)翼缘用杨木酚醛树脂LVL(P-PF-LVL)垂直胶层静曲弹性模量(MOEB)、纵向抗拉强度(MORT)、静曲强度(MORB)和水平剪切强度(MORS)的检测,分析结果表明:1)可以利用MOEB、MORT、MORB和MORS与密度的正相关关系来设计包括IJ翼缘用LVL在内LVL的适当密度,以控制结构用LVL的目标力学性能;2)梁问距为490mm、梁跨为4 500mm、设计荷载为2.5kN/m2的241mm高的IJ翼缘用P-PF-LVL的最小安全密度应略大于0.553g/cm3同时建议提高国标GB/T20241-2006对结构用LVL的MORB的要求,增设结构用LVL的MORT.     

日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接横纹承载性能

【目的】研究日本柳杉木构件内嵌钢填板销连接在横纹荷载作用下的破坏机制和承载性能,为木结构梁、柱构件金属件连接时梁端销连接设计提供依据。【方法】在梁端部开槽钻孔后将单个钢销连接到内嵌钢填板,分别对日本柳杉锯材梁和胶合木梁进行横纹荷载作用下的弯曲剪切加载试验,按照日本通行数据分析方法确定销连接短期承载力标准值,并与5个不同国家标准规定的屈服荷载计算值进行比较。【结果】加载初期,荷载-位移曲线呈线性关系,构件处于线弹性阶段,随着位移增加曲线呈非线性,构件进入弹塑性阶段,当位移增加到一定数值,梁端出现初始脆性开裂,荷载瞬间急速减小,随后荷载又随位移增加再次上升,加载至极限状态时,梁构件产生劈裂破坏丧失承载力;最终的破坏形态为梁构件沿销孔水平剪切面开裂、销连接屈服模式Ⅲ型;通过足尺试验得到断面尺寸120 mm×240 mm锯材梁和胶合木梁的钢填板单个销连接短期承载力标准值取决于屈服荷载,分别为8.6和13.7 k N,初始开裂对应的荷载平均值分别为15.0和21.1 k N,屈服荷载平均值分别为14.50和15.00 k N,最大荷载平均值分别为27.0和30.8 k N。【结论】胶合木梁钢填板销连接的最大荷载和屈服荷载平均值均大于锯材梁,且变异系数明显小于锯材梁,含水率低而变异小,从而导致试验获得胶合木梁销连接的短期承载力标准值明显高于锯材梁,当销连接作为中小断面梁柱构件的主要连接方式时,宜选用强度等级确定、质量合格的胶合木作为木构件,比锯材具有更高的连接承载力。梁端销连接节点承载力与单个销连接承载力和销数量具有良好的相关性,可作为梁柱节点梁端销连接设计依据。销连接部位发生销屈服后木材开裂,初始开裂取决于木材抗剪强度、横纹抗拉强度和销所在的梁高部位以及销孔到梁端的距离,发生初始开裂后钢销仍能起到支撑作用,连接节点延性较好;锯材梁和胶合木梁短期承载力标准值与标准中规定的屈服荷载公式计算值吻合度较好。各国标准中关于脆性破坏计算公式均能较好预测销连接木材的脆性破坏,与试验值比较,日本标准对于劈裂破坏的计算值最为接近,欧洲和加拿大标准的计算结果更趋于保守,我国现行标准在销连接设计中尚未考虑木材的脆性破坏,今后应进一步研究完善销连接计算公式和参数,更好地保证木构件连接安全可靠度。     

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。     

竹胶板双剪螺钉连接的承载性能与破坏机理

[目的]以常规木基结构板材作夹板的夹板剪力墙在侧向力作用下易出现板边撕裂和钉子拔出破坏,严重制约其抗侧力性能.采用竹胶板作为中心夹板、以自攻螺钉代替常规钉连接件,可在夹板剪力墙中形成墙骨-竹胶板-墙骨的双剪螺钉连接效果,有望改善上述不利破坏.[方法]为探究该方法的可行性,以6组竹胶板双剪螺钉连接试件为研究对象,开展了单...     

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.     

轻型木结构建筑覆板的集中静载性能

介绍轻型木结构建筑覆板集中静载结构性能试验的装置、条件和方法,并进行国产人工林落叶松胶合板作轻型木结构覆板的集中静载性能研究.结果表明:与国外胶合板覆板具有相同厚度的国产落叶松屋面板和楼面板,其集中载荷性能均优于相关标准的要求.     

轻型木结构建筑胶合板覆板的握钉力性能

介绍轻型木结构覆板垂直拔出力和平行侧向压力2种握钉力性能的试验装置和方法,并进行国产人工林落叶松胶合板覆板的握钉力性能试验.结果表明:与国外胶合板覆板具有相同厚度的国产人工林落叶松墙面板、屋面板和楼面板,其握钉力性能均超出标准规定的技术指标值.     

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。     

国产落叶松规格材齿板拉伸承载性能研究

为缓解我国结构材主要依靠进口的现状,对三种国产规格材及国产齿板进行拉伸试验,分析其破坏形式、承载力和延性。结果表明:在荷载平行于木纹方向时,兴安落叶松节点延性最好,进口云杉节点延性最差;在荷载垂直于木纹方向时,日本落叶松齿板节点延性最好,兴安落叶松节点延性最差。     

轻型木结构用落叶松胶合板覆板的尺寸稳定性能

介绍了轻型木结构胶合板覆板的尺寸稳定性试验条件和试验方法;研究了轻型木结构用国产落叶松胶合板覆板尺寸稳定性能。试验结果表明:与国外胶合板覆板具有相同厚度的国产落叶松墙面板、屋面板和楼面板,其尺寸稳定性能均优于标准规定的技术指标值。     

木结构覆板用阻燃饰面胶合板的燃烧性能研究

通过单体燃烧试验(SBI)和锥形量热仪(CONE)测试,发现阻燃处理可降低阻燃饰面胶合板的热释放速率和总热释放量,抑制产烟速率和产烟总量,延缓木材炭化速率;阻燃等级达到B1(B)级别,用于木结构的墙体覆面材料,对提高木结构建筑的火灾安全性具有重要作用;同时有利于实现结构支撑、骨架抗火以及居室内部装饰与阻燃等功能的一体化,提高木结构建筑的装配化程度。