冷弯薄壁型钢-OSB双向板组合楼盖试验研究

为了研究冷弯薄壁型钢与定向结构刨花板(oriented strand board,OSB)板连接而成的双向板组合楼盖的抗弯承载力性能,设计制作一个3.7 m×3.7 m的足尺组合楼盖试件,在四边简支条件下对其进行单调静力堆载试验,并建立了冷弯薄壁型钢-OSB板组合楼盖的非线性有限元分析模型。在此基础上,通过改变OSB板梁腹板高度、冷弯薄壁型钢板厚度与螺钉间距来分析各参数对组合楼盖受力性能的影响。试验结果表明:OSB板与冷弯薄壁型钢能够很好地协同工作,变形符合平截面假定。试件x与y两个方向上的组合承重梁荷载-挠度(P-Δ)曲线变化情况基本一致;随着梁腹板高度、钢板厚度的增加,组合楼盖的抗弯承载力明显增加;梁底冷弯薄壁型钢与OSB腹板的端部构造可以有效减小钢木接触截面的滑移变形。可见该组合楼盖双向受力性能良好,增加梁腹板高度,增大钢板厚度与适当减小螺钉间距均能提高楼盖的承载能力。

基于生命周期评价的OSB生产环境影响分析

基于生命周期评价方法,对我国某OSB企业产品的环境影响进行分析,并与欧洲某OSB企业进行对比。结果表明:我国OSB企业消耗的不可再生能源更多,欧洲OSB企业生产偏向使用清洁的天然气能源;两家OSB企业均采用成套连续化生产线,生产中CO_2排放量接近;我国企业的OSB产品在其生命周期内,产生的酸化效应、富营养化和全球气候变暖的环境影响值相对较高,臭氧层损耗和光化学烟雾的环境影响值相对较低。

新型装配式冷弯薄壁型钢墙体抗侧性能分析

为了研究使用矩形钢管连接的新型全预制冷弯薄壁型钢复合墙体的抗侧性能,设计了6个足尺试件,并进行了水平低周往复加载试验,分析了龙骨间距、覆面板类型、单面或双面覆板等因素对新型复合墙体试件抗侧性能的影响.新型墙体的覆面板为OSB板与硅晶钙板.试验结果表明:使用矩形钢管连接的新型复合墙体具有良好的整体抗震性能;单面或双面覆板对墙体抗侧性能影响显著,双面覆板的新型复合墙体的屈服荷载约为单面覆板新型复合墙体的2倍;龙骨间距和覆面板材料对墙体抗侧性能的影响相对较小.在试验基础上,使用OpenSEES软件建立了试验墙体的有限元分析模型,并针对矩形钢管壁厚、周边螺钉间距取值进行了参数分析.参数分析结果表明,矩形钢管连接件壁厚取值推荐为2.5 mm,周边螺钉间距推荐取50~100 mm.

OSB板纹理对连接性能的影响

针对定向刨花板水平和垂直纹理会对冷弯薄壁型钢C型骨架柱连接力学性能产生影响的问题,进行了10个定向刨花板与冷弯薄壁型钢C型骨架柱静力拉伸试验,分析了定向刨花板的水平、垂直纹理对破坏形式、连接刚度及极限承载力的影响.结果表明:垂直纹理试件呈现纤维撕裂破坏,承载力比水平纹理试件高约10%;水平纹理试件为木质纤维剪切破坏,连接刚度比垂直纹理试件高约8%.试验为冷弯薄壁型钢-定向板结构设计提供了设计参考.

OSB在我国的发展前景分析

作为一种成熟的环保建材产品,定向刨花板(OSB)在发达国家已被广泛应用。自2001年我国引进OSB以来,产品的应用领域不断拓展。在分析产品特点、生产工艺以及在国内外生产应用状况的基础上,预测了OSB在我国的发展前景。

定向结构刨花板(OSB)发展现状和趋势

介绍国内外定向结构刨花板(OSB)的发展现状,分析我国OSB生产采用的技术和机械装备情况,阐述OSB的应用领域,提出我国OSB发展的方向。

应用环境对OSB抗弯性能的影响研究

【目的】定向刨花板通过大片刨花的定向铺装和胶合热压制成,是一种重要的工程材料。深入研究应用环境对OSB抗弯性能的影响,可以为优化OSB加工工艺和应用方式提供必要的理论支撑。【方法】选取13 mm厚的OSB为研究对象,调整试件含水率,采用三点弯曲静力法对OSB循环加载,同步使用数字散斑相关分析技术记录应变分布,评价其挠度并揭示其发生原因。【结果】环境湿度升高会使OSB含水率和厚度增加,刨花间空隙和刨花裂隙扩大。OSB在相对湿度(95±3)%下陈放后,其挠度显著增加,继续在相对湿度(65±3)%下陈放后,其挠度仍大于初始挠度。OSB在相对湿度(95±3)%下陈放后不施加载荷,继续在相对湿度(65±3)%下陈放后,其挠度与初始挠度接近。仅在相对湿度(65±3)%下陈放,循环次数对OSB挠度影响不明显。OSB含水率出现波动后,第1次循环加载的挠度明显增加,之后的循环次数增加对挠度影响不明显。载荷状态下,仅在相对湿度(65±3)%下陈放的OSB应变分布均匀,空气湿度变化会造成OSB出现应变集中。含水率增加会降低OSB内部应变迁移效率,主要表现为板子上下表面的弯曲应变集中和两个相反方向的剪切应变分布明显。【结论】系统地探索了环境湿度和循环加载对OSB抗弯性能的影响,并基于应变分布揭示了发生原因,研究结果对OSB加工工艺优化和应用范围拓展具有一定指导意义。

利用OSB板生产竹木复合集装箱底板探讨

使用几种不同厚度的OSB板生产竹木复合集装箱底板,对生产工艺进行正交试验,得出最佳工艺为单位压力2.8-3.0 MPa、热压温度135-140℃、热压时间1.1-1.2 min/mm板厚、胶水浓度19%-20%。对不同厚度OSB板生产出的集装箱底板进行了理化性能检测,结果表明,12 mm及以下厚度OSB板可以生产竹木复合集装箱底板,其他厚度规格不能满足质量标准要求。

HDF结构浸渍胶膜纸饰面OSB生产工艺探讨

以定向刨花板(OSB)为基材,HDF为平衡层,三聚氰胺浸渍胶膜纸为面层,按特定生产工艺制备HDF结构浸渍胶膜纸饰面OSB,并检测其性能。结果显示,产品的各项理化性能指标均满足Q/TBB 0022—2017《浸渍胶膜纸饰面人造板》的要求,表面耐龟裂性能得到显著提高。

竹集成材-定向刨花板钉连接力学性能

竹木组合剪力墙是一种以竹集成材(laminated bamboo lumber, LBL)为墙骨柱、定向刨花板(oriented strand board, OSB)为覆面板,两者通过铁钉连接而成的抗侧力构件。风荷载和地震作用下竹木剪力墙的破坏往往始于LBL与OSB间的钉节点失效。以钉直径d、OSB钉边距a、LBL钉边距b和加载方向为参数,制作并测试了6组共150个LBL-OSB钉节点试件,研究其破坏模式、承载力和变形性能。结果表明:破坏模式与OSB钉边距和LBL钉边距密切相关,主要表现为OSB面板边缘撕裂破坏、钉子“单铰”弯曲破坏、钉子穿透面板和LBL端部剪切破坏。当OSB钉边距或LBL钉边距不满足构造要求时,试件容易发生过早的脆性破坏。OSB和LBL的钉边距最小值为15 mm。极限荷载随着钉直径的增大而增大,横纹试件的承载能力略低于顺纹试件。试件的荷载-位移曲线可大致划分为弹性阶段、弹塑性阶段和下降阶段,Folz提出的本构模型可以很好地模拟LBL-OSB钉节点的荷载-滑移本构关系。研究成果可为竹木结构剪力墙的设计和有限元分析提供参考。

定向刨花板抗弯性能、形变及剖面密度梯度的相关性

定向刨花板(OSB)力学性能优异,但变异性较大,探究OSB抗弯性能变异性大的原因可为改善其力学性能提供理论依据。采用三点弯曲法检测OSB沿长度方向的弹性模量(MOE)和静曲强度(MOR),使用数字散斑应变分析技术(DIC)同步记录试件面内应变分布,结合剖面密度梯度(VDP)探索了其对OSB抗弯性能及形变的影响。结果表明,OSB的MOR与试件整体形变呈线性正相关,MOE与试件整体形变相关性不强。最大载荷条件下,对称的表面结构可有效避免局部应变集中导致的OSB力学失效,这有助于提高OSB的MOR;40%最大载荷条件下,OSB趋于整体弯曲变形,且组成单元的相对位置固定可提高其MOE,内部孔隙压缩会降低其MOE。最大载荷条件下,弯曲应变分布与VDP相似,会提高试件MOR;40%最大载荷条件下,弯曲应变分布与VDP的相似性和MOE不显著相关。增加结构的对称性、弯曲应变分布和VDP的相似性,能够提高OSB的MOR;增加整体弯曲变形和降低内部孔隙压缩率,能够提高OSB的MOE。

定向刨花板的应用现状与增值加工

OSB是一种环境友善、符合可持续发展的材料。笔者介绍了OSB特点、国内外生产现状,尤其是介绍了OSB在北美住宅及其他工业中的应用情况,以及为拓展其用途而进行的OSB产品增值加工研究。

硼酸-硼砂及甜菜碱处理定向刨花板的协效阻燃性能

以速生杨木为原料、酚醛树脂为胶黏剂、硼酸-硼砂为阻燃剂、十二烷基二甲基甜菜碱为助剂,制备杨木定向刨花板(OSB);并利用锥形量热仪研究硼酸-硼砂添加量为12%时,十二烷基二甲基甜菜碱的添加量(0.6%、1.2%和1.8%)对OSB阻燃性能的协效作用。结果表明:1)十二烷基二甲基甜菜碱添加量为1.2%时与硼酸-硼砂的协效作用最好,OSB阻燃性能最优,该OSB与空白试件相比,引燃时间延长,残余物质质量分数提高,平均释热速率、释热总量、平均质量损失率、发烟总量和平均比消光面积等均有不同程度降低,其中抑烟效果最为显著,同时具有促进成炭的作用。2)硼酸-硼砂与十二烷基二甲基甜菜碱之间存在显著的协效阻燃作用,能够有效改善OSB的阻燃性能。

基于竹材生物学特性和材性适应性的竹大片/定向刨花板生产技术的研发

根据对云南主要材用丛生竹组织结构、主要物理力学性质和化学组份的研究和对其它材用竹材性的了解、对竹大片/定向刨花板工业生产技术一系列的实验室单因素、多因素等重复、优化试验和工业性试验直至成套生产设备的研制和生产线的建设、生产和产品应用的结果,运用人造板基本工艺原理,揭示了竹大片/定向刨花板的组成结构、生产工艺和设备技术条件对竹材特殊的生物学特性、竹材材性的适应性。以此为基础所形成的竹大片/定向刨花板工业生产成套技术因此得以达到工业生产水平。

面板种类和芯板厚度对结构用木质保温板力学性能的影响

以定向刨花板(OSB)或结构胶合板为面板,聚氨酯保温板为芯板,制备结构用木质保温板(SIPs),探究面板种类和芯板厚度对SIPs力学性能的影响。结果表明:不同材料面板和不同厚度芯板制备的SIPs,力学荷载值均可满足ANSI/APA PRS 610.1-2013标准要求;结构胶合板为面板的SIPs极限荷载值高于OSB面板SIPs;随着芯板厚度的增加,SIPs的极限荷载值逐渐增加;聚氨酯保温板可以替代聚苯乙烯保温板(EPS)制备SIPs。

定向结构板居室室内热环境的研究

运用温湿度自动记录仪对３种不同结构实体建筑的室内垂直空间的温湿度，墙体内外表面温度进行了监测，分析了建筑物的日平均温度变动比、衰减倍数。墙体内外表面以及室内垂直空间的温湿度分布。研究结果表明，内外表面均采用定向结构板，中间填充玻璃棉的复合墙体比传统砖墙的保温隔热性能好，能有效地抵抗外界大气环境对室内热环境影响的作用。

竹定向结构刨花板的研究现状及其展望

概述了国内外竹定向结构刨花板的研究进展,总结了目前生产应用研究中存在的问题和不足,并提出了今后的研究发展方向。

棉秆/聚丙烯薄膜定向复合板的制备工艺优化

为了有效利用棉秆资源,该文以长棉秆束为基体,以等规聚丙烯薄膜为填充材料,热压制备了棉秆/聚丙烯薄膜定向复合板。采用单因素和正交试验分析了薄膜质量分数、热压温度、热压时间和密度对复合板力学和吸水性能的影响,得到较优热压工艺参数为:薄膜质量分数15%,热压温度185℃,热压时间15 min,密度0.7 g/cm3。在此条件下,复合板的静曲强度为60.60 MPa,弹性模量为5074.4 MPa,内结合强度为1.48 MPa,吸水厚度膨胀率为2.53%。用扫描电子显微镜观察到复合板中棉秆纤维和塑料薄膜接合界面存在机械互锁结构。该研究可为有效利用农作物秸秆制备定向复合板提供参考。

轻型木结构用材料和构件制造技术研究进展

围绕"结构用木质复合材料和构件制造技术"任务的研究目标和内容、技术路线,总结分析国产规格材和定向刨花板设计方法、轻型木桁架制造技术和设计方法、结构用木质保温板制造与性能评价技术的研究现状,概要介绍了围绕国产材料应用研究课题的总体框架,旨在提升国产结构用木质材料及构件的制造水平,促进国产材料和构件的结构应用,推动轻型木结构建筑材料的本土化发展。

刨花表面胶液分布对定向刨花板力学性能的影响

通过研究刨花表面胶液分布状态,对定向刨花板(OSB)力学性能的影响。提出:喷嘴气压对胶液的雾化及胶滴直径有直接影响,在设定的气压范围内,压力越高,雾化效果越好,胶滴直径越小;刨花表面的胶滴直径及分布状况对OSB的IB、MOE∥和MOR∥均有显著影响;胶滴直径越小,分布越均匀,则产品各项性能越好。