木材横纹销槽承压强度研究

设计了3种共计290个木材横纹销槽试件,分析了试验方法、判定方法、有效承压高度、试件尺寸及螺栓直径等因素对木材横纹销槽承压强度的影响,并将试验结果与规范计算结果进行对比.结果表明:现行规范中的木材横纹销槽承压强度试验方法和计算方法均存在一定的局限性;基于本文提出的标准试验方法所得到的木材横纹销槽承压强度,木结构螺栓连接横纹屈服承载力计算结果与试验结果比值的平均值为0.92.

不同加载角度下重组竹销槽的承压性能

重组竹是一种新型绿色装配式建材。销槽承压强度是现代竹结构节点设计的重要参数,对于确定节点承载性能和可靠度具有重要意义。为研究不同加载角度下的重组竹销槽承压性能,通过对7组35个重组竹试件开展全孔销槽承压静力加载试验,得到重组竹全孔销槽承压荷载-位移曲线、破坏模态和销槽承压强度,分析了加载角度对重组竹销槽承压性能的影响。结果表明:重组竹销槽承压的荷载-位移曲线分为3个阶段;根据加载角度不同,具有2种典型的破坏模态;销槽承压强度在加载角度为0°,45°,90°时最低,加载角度为0°~45°和45°~90°时,均有一定程度的提高。将销槽承压强度试验值与欧洲标准(BS EN 383:2007)、美国标准(ANSI/NDS SUPP-2018)和中国标准(GB 50005—2017)中销槽承压强度计算公式得到的结果进行对比,得出了上述标准在计算重组竹销槽承压强度时存在一定局限性。最后在试验结果的基础上,提出了不同加载角度下的重组竹销槽承压强度建议计算公式,为现代竹结构中节点连接承载力的计算提供了参考。

正交胶合木的销槽承压强度研究总结与建议

文章总结国内外对正交胶合木(CLT)的销槽承压理论研究和试验研究进展,分析对比正交胶合木销槽承压的影响因子及测试方法的研究成果,总结现有的销槽承压强度计算方法,提出采用有限元方法对螺纹、层数和层厚、钢销刚度、拼缝等研究相对薄弱的影响因子进行全面分析,进而确定主要影响因子,研究成果可为今后建立适用于各种工况下的正交胶合木销槽承压强度计算公式奠定一定基础。

重组竹平行纹理方向销槽承压性能的影响因素

选取试样尺寸、螺栓直径及含水率作为影响因素,对重组竹平行纹理方向的销槽承压性能进行了研究。结果表明:试样尺寸在满足设计最小值的前提下,对销槽承压强度无显著影响;试样的刚度不受长度的影响,但随厚度的增大而增大;随着螺栓直径的增大,销槽承压强度呈减小趋势,而试样的刚度呈增大趋势,并在螺栓直径≥12 mm后渐趋于稳定;随着含水率的增大,试样的刚度和销槽承压强度均呈下降趋势,含水率达到17%时,开始趋于稳定。

国产落叶松规格材销槽承压试验研究

销槽承压强度对于确定螺栓连接的屈服承载力及其木结构连接设计具有重要意义。为了得到国产落叶松规格材的销槽屈服承载强度,并分析规格材的尺寸对销槽承载性能的影响,进行了销槽承压试验。结果表明,顺纹理时,国产落叶松规格材的销槽屈服承载强度随着密度增大呈增大趋势;当荷载方向与纹理方向平行时,规格材的屈服强度为39.93MPa,与理论值吻合;规格材长度不影响销槽承压最大荷载和屈服荷载。

国产日本落叶松正交胶合木的销槽承压强度

【目的】正交胶合木是一种新型现代木结构材料。销类连接是现代木结构中应用最广泛的连接形式,销槽承压强度是销连接设计的重要参数。研究国产日本落叶松正交胶合木(CLT)的销槽承压性能,旨在为CLT结构销类连接的本土化设计提供参考。【方法】对36组432个国产日本落叶松3层CLT试件进行半孔静力加载试验,分析CLT密度、销径、螺纹、胶缝和加载角度对CLT销槽承压强度的影响,并基于试验结果评价美国NDS、加拿大CSA、Kennedy、Uibel和Blaβ(U&B)提出的4种计算方法对国产日本落叶松CLT宽面和窄面销槽承压强度预测的适用性。【结果】CLT的销槽承压强度与CLT密度呈正相关,与销径呈负相关,与螺纹没有明显关系。销垂直于CLT窄面时,加载角度0°的销槽承压强度是90°的3.06倍,胶缝处的销槽承压强度为两者的平均值。销垂直于CLT宽面时,加载角度0°的销槽承压强度明显大于加载角度90°的销槽承压强度。计算值与试验值相比:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°(位置A)时,加拿大CSA模型的相对误差小于8.37%,加载角度为90°(位置D)时,U&B模型的相对误差小于8.56%(个别除外),两者均小于10%,吻合良好;销垂直于CLT宽面,4个模型在加载角度为0°(位置C)和90°(位置B)时的相对误差均大于10%,本研究建立的CLT宽面销槽承压预测模型相对误差分别小于5.31%和6.04%,两者均小于10%,吻合良好。【结论】密度、销径和加载角度等是影响CLT销槽承压强度的重要因素。对于国产日本落叶松CLT销槽承压强度的计算方法可参照以下建议:销垂直于CLT窄面,加载角度为0°时,可选用CSA模型,加载角度为90°时可选用U&B模型;销垂直于CLT宽面,加载角度为0°或90°时,均可选用本研究建立的预测模型。

日本落叶松胶合木销槽承压强度的影响因素分析

参照美国标准ASTM D 5764-97a(2007),探讨测试方法、层板等级、钢销直径和加载方向对日本落叶松(Larix kaempferi)胶合木销槽承压强度的影响。单因素方差分析结果表明,影响日本落叶松胶合木销槽承压屈服强度的因素依次为:层板等级>钢销直径>加载方向,测试方法对承压性能的影响不显著。

新型复合竹层积材的顺纹销槽承压强度计算公式

为探究新型复合竹层积材在木结构中的实际应用性,填补其顺纹销槽承压强度计算公式,共进行了7组28个竹层积材顺纹销槽承压试件的测试,分析了竹层积厚度、端距和销直径等因素对竹层积材销槽承压的刚度、最大载荷和强度等力学性能的影响。研究表明:竹层积材厚度对承压强度的影响可忽略不计;当端距不小于64mm时,端距对承压强度的影响亦可忽略不计;承压强度随销直径的增加,大致呈线性递减。通过回归拟合的销直径影响系数,建立竹层积材顺纹销槽承压强度的理论计算公式,且理论计算结果与实测结果吻合良好。

重组竹横纹销槽承压强度的试验研究

设计4组竹销槽直径不同的试件来分析螺杆直径对重组竹横纹销槽承压强度的影响。根据试验结果评价美国木结构设计规范和欧洲木结构设计规范推荐的理论计算公式对重组竹的适应性。采用1 mm/min的速度加载至试件破坏。根据试验结果,得到了所有试件的荷载-位移曲线和极限强度值;并且得到基于美国规范5%d偏移法的屈服强度试验值。结果表明采用5%d偏移法得到的重组横纹竹销槽承压屈服强度值比较均匀,变异系数13.36%之内;并且其平均值随螺杆直径增大而减小,大于理论公式的计算结果;因此采用规范推荐的理论计算公式具有较高的可靠性。

木结构螺栓连接设计中销槽承压强度值的确定方法

木材销槽承压强度是木结构螺栓连接节点设计的一个重要参数.结合国内外主要国家木材销槽承压强度的测定方法和模拟计算公式,将模拟计算结果与试验结果进行比较,分析表明螺栓直径5％偏移法作为木材销槽承压强度的判定方法较为合理,且兴安落叶松的5％偏移法试验测定结果与美国木结构设计规范NDS规定模拟值误差在-2.02％～ 10.44％之间.设计人员可在未经过试验测定兴安落叶松销槽承压强度时,对模拟计算得到的销槽承压强度值乘以折减系数0.91作为设计参考值.

正交胶合木销槽承压强度的试验研究

对不同形态的CLT试件进行了销槽承压试验,针对不同层数、不同主方向、不同销槽直径、销槽是否位于胶缝处、销槽是否垂直于板面以及施荷方向是否垂直于板面,进行了试验及计算分析。结果表明,层数越多,销槽直径越小,抗压强度越大。销槽垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度大,且主方向顺纹时,销槽不在胶缝处比在胶缝处的抗压强度大,主方向横纹时,销槽位置不影响抗压强度。销槽平行板面且施荷方向垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度小,销槽不在胶缝处比在胶缝处的抗压强度大。

销槽减速机构的原理与设计

提出了一种速比为二比一的销槽减速机构,研究了它的传动原理与强度设计,该种机构具有结构简单,设计与制造均较容易,传动角恒为90°的特点,可在轻型减速机中推广应用。

湿度对胶合木销槽承压强度的影响试验

为了研究湿度对胶合木销槽承压强度的影响,选取湿度分别为50%,70%,90%,木材纹理方向分别为顺纹、斜纹、横纹的45个胶合木试件进行销槽承压强度试验,并将试验结果与各国规范公式计算结果进行比较。结果表明:试件销槽承压破坏模式与胶合木纹理方向有关;相对湿度线性增长时,销槽承压强度与试件初始刚度呈现非线性下降趋势;根据规范公式计算的试件销槽承压强度与试验值吻合度较差,需要进一步优化现有规范公式。

高温下重组竹顺纹销槽承压强度试验研究

为研究温度对重组竹销槽承压强度的影响,对14组42个重组竹顺纹销槽承压试件采用稳态试验方法进行单调加载直至破坏.试验结果表明:20℃时试件的极限销槽承压强度平均值为75.2 MPa,在20~110℃时,随着温度增加承压强度逐渐减小,但在110~170℃温度区间,由于水分蒸发销槽承压强度出现局部提高现象,当温度升至170~270℃,由于竹材内部纤维高温分解承压强度逐渐减小,温度在270℃时,销槽承压强度为9.6 MPa.基于5%直径偏移法得出屈服荷载随温度的变化规律,根据温度区间不同,提出了4种典型销槽承压破坏形态.通过对比各国规范和文献,提出了高温下重组竹销槽承压强度的建议计算公式,为火灾下螺栓节点承载力计算提供了理论基础.

正交胶合木销槽承压性能研究进展

对正交胶合木(CLT)销槽承压性能研究进行了系统回顾。归纳总结了木材销槽承压性能测试标准,分析比较了不同测试方法的优缺点,梳理了销槽承压性能影响因子,并对现有CLT销槽承压性能计算公式进行整理。研究表明:CLT销槽承压性能与木材销槽承压性能有较大区别,除木材销槽承压的影响因素外,层板材料和组坯结构、销类连接件打入和加载方向、横向层厚度占比等对CLT销槽承压性能也有很大影响。建议针对主要因素进行深入研究,建立统一的CLT销槽承压性能理论预测公式,并对采用国内材种研发的CLT销槽承压性能展开系统研究。

正交胶合木在垂直于层板板面光滑销式紧固件下的销槽承压试验研究

螺栓连接是最常用的一种现代木结构节点连接形式,确定其连接承载力需明确木材的销槽承压强度。正交胶合木(CLT)的正交结构及层板间缝隙等构造,使CLT的销槽承压性能不同于其他工程木产品。本文对180件材料为SPF的CLT试件进行了销槽承压试验,针对不同层数、不同加载角度、销轴是否位于拼缝处的情况进行试验及计算分析,结果表明销槽垂直板面时,主方向顺纹比主方向横纹抗压强度大,且主方向顺纹时,销轴不在拼缝处比在拼缝处的抗压强度大。主方向横纹时,销槽位置不影响抗压强度。层数越多,抗压承载力越大。

落叶松顺纹销槽承压屈服强度研究

销槽承压屈服强度是销连接节点承载性能的重要参数,对于确定节点承载性能及其可靠度的计算具有关键意义。采用公称直径5.5 mm的钻尾自攻螺钉和直径分别为6,8,10 mm的螺栓,对4组60个落叶松销槽承压试件进行单调加载试验,通过5%直径偏移法确定其销槽承压屈服强度,比较销槽承压屈服强度与销栓类型和直径的关系。根据试验结果,评价文献和各标准中的理论方程对落叶松销槽承压屈服强度预测的可行性,从而为木结构销连接承载力的计算、设计提供参考。试验结果表明:销槽承压试件的破坏发生在槽孔受压区域,竖向顺纹裂缝部分出现在槽孔下方,部分出现在槽孔边缘,试件破坏时表现出明显的脆性特征。钻尾自攻螺钉承压试件的承压屈服强度远小于螺栓试件,随着螺栓直径的增大,最大荷载也随之增大,承压屈服强度随着螺栓直径的增大呈减小趋势,至直径8 mm时其承压屈服强度趋于稳定。通过对相关文献和各标准与试验结果进行比较,对欧洲木结构设计规范EC5中销槽承压屈服强度的计算模型进行了修正,修正后的公式对落叶松顺纹销槽承压屈服强度的预测能力更强。

木材销槽承压强度研究现状分析

木结构销式连接是应用最广泛的木结构节点连接形式,而木材销槽承压强度是确定木结构销式连接承载力的决定因素之一,这是木结构设计中不可或缺的一部分。分析了国内外学者关于木材销槽承压强度的试验、理论公式及数值模拟的研究现状,并提出了建议和看法,这对我国木材销槽承压强度的进一步研究及改进木结构销式连接的性能具有重要意义。

高湿环境下杨木单板层积材销槽的承压性能

高湿环境是造成木结构建筑节点损伤的主要因素之一,为研究高湿环境下单板层积材销槽承压性能,以国产杨木为试验对象,采用不同直径的平滑销和螺纹销,对杨木单板层积材进行单调加载试验,研究高湿环境下销类型以及销直径对杨木单板层积材销槽承压性能的影响。结果表明:直径较大的螺纹销与平滑销在横纹方向的破坏特征表现为试件两端出现齿形开裂,顺纹方向表现为试件沿着半圆孔方向纵向劈裂。顺纹方向销槽承压性能受环境湿度影响较大,湿度为95%时,销槽承压强度和初始刚度下降幅度最大,分别为25%和30%。高湿环境下,螺纹销承压强度小于平滑销承压强度;随着平滑销直径的增大,横纹方向销承压强度减小,初始刚度先增大后趋于稳定。高湿环境下单板层积材销槽承压强度预测值宜采用欧洲木结构设计规范计算方法。

花旗松胶合木销槽顺纹承压性能影响因素研究

对50个花旗松胶合木销槽顺纹承压试件进行试验,研究开槽方式、试件尺寸(厚度、高度和宽度)及螺栓直径等因素,对销槽顺纹承压性能的影响。分别采用5%d偏移法和5mm位移法确定销槽顺纹承压强度,将理论计算模型与试验结果进行对比,结果表明,销槽平行层板宽度时,销槽的顺纹承压强度降低较明显;试件尺寸和螺栓直径对销槽顺纹承压强度有一定影响,但影响不大;按5mm位移法和5%d偏移法确定的胶合木销槽顺纹承压强度较接近;NDS/GB50005标准的计算模型与试验结果吻合较好。