高溫高濕對(duì)規(guī)格材性能影響

1、LOGO高溫高濕對(duì)規(guī)格材性能的影響高溫高濕對(duì)規(guī)格材性能的影響n姓名：盧傳宏姓名：盧傳宏n學(xué)號(hào)：學(xué)號(hào)：090409109090409109n專業(yè)：木材科學(xué)與工程（木結(jié)構(gòu)建筑工程）專業(yè)：木材科學(xué)與工程（木結(jié)構(gòu)建筑工程）n指導(dǎo)老師：闕澤利指導(dǎo)老師：闕澤利 副教授副教授n答辯時(shí)間：答辯時(shí)間：2013.06.082013.06.08論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容論文的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容u一一、研究的目的及意義、研究的目的及意義u二二、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響u三三、高溫高濕對(duì)握釘力的影響、高溫高濕對(duì)握釘力的影響u四四、高溫高濕對(duì)齒板抗拉性能的影響、高溫高濕對(duì)齒板抗拉性能的影響u五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及

2、展望五、實(shí)驗(yàn)結(jié)論及展望一一、研究的目的及意義、研究的目的及意義 本課題主要研究在不同溫度和濕度條件下，規(guī)本課題主要研究在不同溫度和濕度條件下，規(guī)格材力學(xué)性能的變化，測(cè)試經(jīng)高溫高濕處理后規(guī)格格材力學(xué)性能的變化，測(cè)試經(jīng)高溫高濕處理后規(guī)格材的抗彎性能、握釘力和齒板連接強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)得到材的抗彎性能、握釘力和齒板連接強(qiáng)度。實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)整理和總結(jié)之后，將會(huì)對(duì)海南地區(qū)木結(jié)的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)整理和總結(jié)之后，將會(huì)對(duì)海南地區(qū)木結(jié)構(gòu)建筑的建造提供理論基礎(chǔ)，對(duì)于以后木結(jié)構(gòu)建筑構(gòu)建筑的建造提供理論基礎(chǔ)，對(duì)于以后木結(jié)構(gòu)建筑的建造和維護(hù)具有非常重要的意義。的建造和維護(hù)具有非常重要的意義。二二、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響、高溫高濕

3、對(duì)抗彎性能的影響1.1.主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備1)1)培養(yǎng)箱，型號(hào)：培養(yǎng)箱，型號(hào)：LRH-800-GSI LRH-800-GSI 工作室容量：工作室容量：800L800L2 2）三思縱橫萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)）三思縱橫萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)UTM5105UTM5105，最大負(fù)荷，最大負(fù)荷100KN100KN 培養(yǎng)箱（上）培養(yǎng)箱（上）萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)（右）萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)（右）二二、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響2.2.抗彎彈性模量和抗彎強(qiáng)度測(cè)定抗彎彈性模量和抗彎強(qiáng)度測(cè)定1 1）實(shí)驗(yàn)材料：）實(shí)驗(yàn)材料：SPFSPF規(guī)格材規(guī)格材 SPF SPF規(guī)格材是由加拿大進(jìn)口、蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)

4、有限責(zé)任公司提供。規(guī)格材是由加拿大進(jìn)口、蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)有限責(zé)任公司提供。材質(zhì)等級(jí)為材質(zhì)等級(jí)為“NO.2NO.2”。平均含水率。平均含水率13.2%13.2%，平均密度，平均密度0.48g/cm0.48g/cm。2 2）試件制備）試件制備 根據(jù)根據(jù)GB/T1936.2-2009 GB/T1936.2-2009 木材抗彎彈性模量測(cè)定方法木材抗彎彈性模量測(cè)定方法和和GB/T1936.1-2009 GB/T1936.1-2009 木材抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)方法木材抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)方法規(guī)定規(guī)定 ，試樣尺寸為，試樣尺寸為300mm300mm20mm20mm20mm20mm。 二二、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響、高溫高

5、濕對(duì)抗彎性能的影響3 3）高溫高濕處理方案）高溫高濕處理方案溫度/濕度/%處理時(shí)間/h406030、47、78、204、247、2842580124、196、268308012、30、78、196抗彎彈性模量試驗(yàn)裝置 4 4）試驗(yàn)方法）試驗(yàn)方法二二、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響 抗彎強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置和彈性模量的測(cè)定相近，不同的是強(qiáng)度測(cè)抗彎強(qiáng)度的試驗(yàn)裝置和彈性模量的測(cè)定相近，不同的是強(qiáng)度測(cè)定沒(méi)有百分表，因?yàn)榭箯潖?qiáng)度是破壞性試驗(yàn)，木材的崩裂會(huì)損壞百定沒(méi)有百分表，因?yàn)榭箯潖?qiáng)度是破壞性試驗(yàn)，木材的崩裂會(huì)損壞百分表。分表。試驗(yàn)前試驗(yàn)前試驗(yàn)后試驗(yàn)后試驗(yàn)進(jìn)行視頻試驗(yàn)進(jìn)行視頻二二、高溫高濕

6、對(duì)抗彎性能的影響、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響5 5）數(shù)據(jù)處理及分析）數(shù)據(jù)處理及分析從圖中可以看出規(guī)格材的抗彎彈性模量在短時(shí)間內(nèi)處于增長(zhǎng)從圖中可以看出規(guī)格材的抗彎彈性模量在短時(shí)間內(nèi)處于增長(zhǎng)狀態(tài)，在狀態(tài)，在12h12h后緩慢下降，整體變化幅度不大。后緩慢下降，整體變化幅度不大。同一濕度不同溫度抗彎彈性模量比較The comparison of MOE at the samehumidity and at different temperature 二二、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響、高溫高濕對(duì)抗彎性能的影響5 5）數(shù)據(jù)處理及分析）數(shù)據(jù)處理及分析 從圖中可以看出抗彎強(qiáng)度在處理初期有一定的增長(zhǎng)，在從圖中可以

7、看出抗彎強(qiáng)度在處理初期有一定的增長(zhǎng)，在12h12h后強(qiáng)度緩慢降低，整體變化幅度較小。后強(qiáng)度緩慢降低，整體變化幅度較小。同一濕度不同溫度抗彎強(qiáng)度比較The comparison of bending strength at the samehumidity and at different temperature 三、三、高溫高濕對(duì)握釘力的影響高溫高濕對(duì)握釘力的影響1.1.主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備1)1)培養(yǎng)箱，型號(hào)：培養(yǎng)箱，型號(hào)：LRH-800-GSI LRH-800-GSI 工作室容量：工作室容量：800L800L2 2）三思縱橫萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)）三思縱橫萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)UTM510

8、5UTM5105，最大負(fù)荷，最大負(fù)荷100KN100KN2.2.握釘力測(cè)定握釘力測(cè)定1 1）實(shí)驗(yàn)材料）實(shí)驗(yàn)材料：（：（1 1）SPFSPF規(guī)格材；（規(guī)格材；（2 2）釘）釘 （1 1）SPFSPF規(guī)格材是由加拿大進(jìn)口、蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)有限責(zé)任公司提規(guī)格材是由加拿大進(jìn)口、蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)有限責(zé)任公司提供。材質(zhì)等級(jí)為供。材質(zhì)等級(jí)為“NO.2NO.2”。平均含水率。平均含水率13.2%13.2%，平均密度，平均密度0.48g/cm0.48g/cm。 （2 2）釘采用）釘采用鍍鋅環(huán)紋釘和沒(méi)有鍍鋅的圓鋼鍍鋅環(huán)紋釘和沒(méi)有鍍鋅的圓鋼釘。釘。釘類型釘類型規(guī)格參數(shù)（規(guī)格參數(shù)（Specification）

9、鍍鋅鍍鋅Types of Nails釘長(zhǎng)釘長(zhǎng)/mm直徑直徑/mmGalvanized環(huán)紋釘環(huán)紋釘383.30是是圓鋼釘圓鋼釘402.30否否三、三、高溫高濕對(duì)握釘力的影響高溫高濕對(duì)握釘力的影響3 3）高溫高濕處理方案）高溫高濕處理方案（1 1）38mm38mm環(huán)紋釘試件處理方案環(huán)紋釘試件處理方案握釘力試件示意圖握釘力試件示意圖溫度/濕度/%處理時(shí)間/h406047、173409030、78、120408012、30、56、782580124、196、268308012、30、78、196三、三、高溫高濕對(duì)握釘力的影響高溫高濕對(duì)握釘力的影響（2 2）40mm40mm圓鋼釘處理方案圓鋼釘處理方案4

10、 4）試驗(yàn)方法）試驗(yàn)方法 將將試件放在鋼框內(nèi)，握釘器緊握釘頭，以均勻速度加荷，在試件放在鋼框內(nèi)，握釘器緊握釘頭，以均勻速度加荷，在1min1min2min2min內(nèi)內(nèi) 或按（或按（2 20.50.5）mm/minmm/min速度加荷速度加荷 將釘子拔動(dòng)，至試驗(yàn)機(jī)荷載讀數(shù)將釘子拔動(dòng)，至試驗(yàn)機(jī)荷載讀數(shù)明顯下降為止，記錄最大荷載。明顯下降為止，記錄最大荷載。溫度/濕度/%處理時(shí)間/h406047、1732580124、196、268308012、30、78、196握釘力實(shí)驗(yàn)裝置握釘力實(shí)驗(yàn)裝置釘子拔出后狀態(tài)釘子拔出后狀態(tài)三、三、高溫高濕對(duì)握釘力的影響高溫高濕對(duì)握釘力的影響5 5）數(shù)據(jù)處理及分析）數(shù)據(jù)處

11、理及分析 從圖上可以看出木材的側(cè)面握釘力大于表面握釘力，表面握釘力大于從圖上可以看出木材的側(cè)面握釘力大于表面握釘力，表面握釘力大于端面握釘力，隨著處理時(shí)間的增長(zhǎng)，表面和側(cè)面握釘力有所下降，最后趨端面握釘力，隨著處理時(shí)間的增長(zhǎng)，表面和側(cè)面握釘力有所下降，最后趨于平穩(wěn)，而端面握釘力緩慢增大。于平穩(wěn)，而端面握釘力緩慢增大。握釘力與處理時(shí)間的關(guān)系（40，60%）The relationship between nail holding power and the process time(40，60%)握釘力與處理時(shí)間的關(guān)系（25，80%）The relationship between nail h

12、olding power and the process time(25，80%)三、三、高溫高濕對(duì)握釘力的影響高溫高濕對(duì)握釘力的影響同一溫度同一時(shí)間（30h）不同濕度的握釘力比較The comparison of nail holding power at the sametemperature and the same time(30h) at different humidity同一濕度同一時(shí)間（30h）不同溫度的握釘力比較The comparison of nail holding power at the samehumidity and the same time(30h) at

13、different temperature 從圖上可以看出溫度的變化對(duì)于木材握釘力的影響要小于濕度的變化從圖上可以看出溫度的變化對(duì)于木材握釘力的影響要小于濕度的變化對(duì)于木材握釘力的影響。對(duì)于木材握釘力的影響。四、高溫高濕對(duì)齒板抗拉性能的影響四、高溫高濕對(duì)齒板抗拉性能的影響1.1.主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備1)1)培養(yǎng)箱，型號(hào)：培養(yǎng)箱，型號(hào)：LRH-800-GSI LRH-800-GSI 工作室容量：工作室容量：800L800L2 2）三思縱橫萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)）三思縱橫萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)，型號(hào)UTM5105UTM5105，最大負(fù)荷，最大負(fù)荷100KN100KN2.2.齒板抗拉性能測(cè)定齒板抗拉性能測(cè)

14、定1 1）實(shí)驗(yàn)材料）實(shí)驗(yàn)材料：（：（1 1）SPFSPF規(guī)格材；（規(guī)格材；（2 2）齒板）齒板（1 1）SPFSPF規(guī)格材是由加拿大進(jìn)口、蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)有限責(zé)任公司提供。規(guī)格材是由加拿大進(jìn)口、蘇州皇家整體住宅系統(tǒng)有限責(zé)任公司提供。材質(zhì)等級(jí)為材質(zhì)等級(jí)為“NO.2NO.2”。平均含水率。平均含水率13.2%13.2%，平均密度，平均密度0.48g/cm0.48g/cm。（2 2）齒板）齒板長(zhǎng)寬分別長(zhǎng)寬分別150mm75mm，齒板厚，齒板厚1.07mm，齒長(zhǎng)，齒長(zhǎng)8.53mm，齒寬齒寬3.52mm，齒板平均，齒板平均1cm2有有1.28個(gè)齒個(gè)齒。2 2）試件制備）試件制備 根據(jù)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（

15、根據(jù)木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50005-2003GB50005-2003）附錄）附錄M M關(guān)于齒板試驗(yàn)要點(diǎn)及關(guān)于齒板試驗(yàn)要點(diǎn)及承載力設(shè)計(jì)值的確定，制備齒板連接試件。承載力設(shè)計(jì)值的確定，制備齒板連接試件。試件類型試件類型Types of SamplesTypes of Samples 受力特點(diǎn)受力特點(diǎn)Mechanical CharacteristicsMechanical Characteristics規(guī)格材參數(shù)規(guī)格材參數(shù)Specification of SPFSpecification of SPF直線型齒板試件直線型齒板試件荷載平行于木紋及齒板主軸荷載平行于木紋及齒板主軸 (=0 (=0，=0)

16、500mm500mm89mm38mmT T字型齒板試件字型齒板試件荷載垂直于木紋但平行于齒板荷載垂直于木紋但平行于齒板主軸主軸(=90，=0)400mm400mm89mm38mm四、高溫高濕對(duì)齒板抗拉性能的影響四、高溫高濕對(duì)齒板抗拉性能的影響3 3）高溫高濕處理）高溫高濕處理4 4）試驗(yàn)方法）試驗(yàn)方法 根據(jù)根據(jù)GB50005-2003GB50005-2003木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范附錄M M關(guān)于齒板試驗(yàn)要點(diǎn)及承載關(guān)于齒板試驗(yàn)要點(diǎn)及承載力設(shè)計(jì)值的確定，進(jìn)行齒板抗拉試驗(yàn)。力設(shè)計(jì)值的確定，進(jìn)行齒板抗拉試驗(yàn)。溫度/濕度/%處理時(shí)間/h408012、78409096、264直線型齒板試件直線型齒

17、板試件T T型齒板試件型齒板試件四、高溫高濕對(duì)齒板抗拉性能的影響四、高溫高濕對(duì)齒板抗拉性能的影響5 5）數(shù)據(jù)處理及分析）數(shù)據(jù)處理及分析處理時(shí)間對(duì)齒板抗拉性能的影響（處理時(shí)間對(duì)齒板抗拉性能的影響（4040，80%80%）The effects of the processing time on The effects of the processing time on ultimate tension(40ultimate tension(40，80%)80%)處理時(shí)間對(duì)齒板抗拉性能的影響（處理時(shí)間對(duì)齒板抗拉性能的影響（4040，90%90%）The effects of the process

18、ing time on The effects of the processing time on ultimate tension(40ultimate tension(40，90%)90%) 從圖上可以看出直線型齒板試件的抗拉強(qiáng)度大于從圖上可以看出直線型齒板試件的抗拉強(qiáng)度大于T T型齒板試件的抗拉型齒板試件的抗拉強(qiáng)度。隨著處理時(shí)間的增長(zhǎng)，直線型和強(qiáng)度。隨著處理時(shí)間的增長(zhǎng)，直線型和T T型抗拉強(qiáng)度整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，且型抗拉強(qiáng)度整體呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，且直線型降幅超過(guò)直線型降幅超過(guò)T T型降幅。型降幅。五、試驗(yàn)結(jié)論及展望五、試驗(yàn)結(jié)論及展望結(jié)論：結(jié)論：1 1）高溫高濕對(duì)規(guī)格材抗彎彈性模量的影響：高溫高

19、濕處理使得規(guī)格材的抗彎）高溫高濕對(duì)規(guī)格材抗彎彈性模量的影響：高溫高濕處理使得規(guī)格材的抗彎彈性模量下降彈性模量下降，濕度對(duì)規(guī)格材的影響較大，而溫度對(duì)規(guī)格材的影響較小。濕度對(duì)規(guī)格材的影響較大，而溫度對(duì)規(guī)格材的影響較小。2 2）高溫高濕對(duì)規(guī)格材抗彎強(qiáng)度的影響：經(jīng)高溫高濕處理過(guò)的規(guī)格材的抗彎強(qiáng)高溫高濕對(duì)規(guī)格材抗彎強(qiáng)度的影響：經(jīng)高溫高濕處理過(guò)的規(guī)格材的抗彎強(qiáng)度總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)度總體呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，整體降幅較小。，整體降幅較小。濕度對(duì)規(guī)格材性能的影響較大，濕度對(duì)規(guī)格材性能的影響較大，而溫度對(duì)規(guī)格材性能的影響較小。而溫度對(duì)規(guī)格材性能的影響較小。3 3）高溫高濕對(duì)規(guī)格材握釘力的影響：經(jīng)高溫高濕處理過(guò)的規(guī)格材握釘力呈現(xiàn)高溫高濕對(duì)規(guī)格材握釘力的影響：經(jīng)高溫高濕處理過(guò)的規(guī)格材握釘力呈現(xiàn)整體下降的趨勢(shì)整體下降的趨勢(shì)，端面握釘力變化不明顯。濕度的變化對(duì)于握釘性能的影，端面握釘力變化不明顯。濕度的變化對(duì)于握釘性能的影響較大，溫度的變化對(duì)握釘性能的影響較小響較大，溫度的變化對(duì)握釘性能的影響較小4 4）高溫高濕對(duì)規(guī)格材齒板抗拉性能的影響：直線型齒板試件隨著處理時(shí)間的高溫高濕對(duì)規(guī)格材齒板抗拉性能的