金屬齒板與木材連接強度測試范文

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《林業(yè)科技雜志》2014年第六期

1方法

木質(zhì)腹桿托梁主要采用金屬齒板將翼緣與木質(zhì)腹桿相連接，金屬齒板與翼緣咬合的方式(方向)對其連接的效果有一定的影響。參照我國《木結(jié)構(gòu)試驗方法》標準(GB/T50329－2002)［2］和《木結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》標準(GB50005－2003)［3］，研究不同方向的金屬齒板釘入木材時的受剪極限承載力，確定金屬齒板釘入木材的最佳方向。同時對落葉松木材與SPF木材進行比較。本試驗根據(jù)金屬齒板在木質(zhì)托梁中所使用的位置(作用時受剪切力情況)，僅做了金屬齒板受剪承載力的試驗。金屬齒板受剪極限承載力為齒板承受的極限剪切力除以平行于剪切方向的金屬齒板剪切面的長度。金屬齒板連接方式見圖1。

2結(jié)果與分析

2.1試驗結(jié)果試驗中，由于落葉松木材的密度相對于SPF木材要大，金屬齒板與其連接時所需壓力也較SPF木材壓力大。落葉松木材和SPF木材與金屬齒板連接時的受剪極限承載力分別見表1和表2。

2.2破壞形式金屬齒板連接方式為90°－1時，無論是落葉松木材還是SPF木材，破壞形式都是從兩木材之間的金屬齒板處斷裂。金屬齒板連接方式為90°－2和0°時，則是以金屬齒板從木材中拔出的破壞形式為主。

2.3分析從試驗結(jié)果可知，落葉松木材的受剪極限承載力要高于SPF木材。因為落葉松材質(zhì)密度大，硬度較高，所以金屬齒板與落葉松木材的咬合效果好于SPF木材。通過對比發(fā)現(xiàn)，連接角度為90°時，90°－1和90°－2兩種金屬齒板連接方法的受剪極限承載力值基本相同;連接角度為0°的連接方法受剪極限承載力值則高于90°－1和90°－2兩種連接方法。連接角度為0°的金屬齒板連接方法其受剪極限承載力值較高的原因在于金屬齒板的齒釘。金屬齒板齒釘?shù)男螤钍潜馄降模?°時，受力方向與齒釘?shù)膶挾确较虼怪保芰r阻力較大;而在90°時受力方向與齒釘?shù)膶挾确较蚱叫校谑芰r則阻力較小，易于破壞。

3結(jié)論

3.1在采用金屬齒板連接木材時，落葉松木材的受剪極限承載力高于SPF木材。

3.2木結(jié)構(gòu)生產(chǎn)企業(yè)在使用金屬齒板時，應使用連接角度為0°的金屬齒板連接方法，此連接方法受剪極限承載力較好。

3.3連接用金屬齒板還需優(yōu)化。在試驗時，當金屬齒板連接方式為90°－1時，金屬齒板斷裂;金屬齒板連接方式為90°－2和0°時，破壞形式以金屬齒板從木材中拔出為主。不論是哪種破壞方式，都是金屬齒板方面的原因，因此對金屬齒板進行優(yōu)化設(shè)計，有助于受剪極限承載力的提高。

作者：王子奇張冬梅蘇安彬王厚軍高大紅單位：黑龍江省木材科學研究所