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大跨度胶合木网格(壳)结构设计:横纹抗压试验成果

【摘要】:图4.7胶合木横纹受压试块4.2.3.2试验目的通过对30 个胶合木试件进行横纹抗压试验至破坏:试验前测量试块体积及重量,给出该批胶合木的密度。给出该批木材的横纹抗压弹性模量的参考值。表4.8试验设备及仪器4.2.3.4试验方案试验前,采用电子数显卡尺测量试块三边尺寸,并采用电子秤测量试块重量。

4.2.3.1 试验对象

本试验对象为胶合木横纹抗压试样,共30 个,尺寸为20mm×20mm×30mm,如图4.7 所示。

图4.7 胶合木横纹受压试块

4.2.3.2 试验目的

通过对30 个胶合木试件进行横纹抗压试验至破坏:

(1)试验前测量试块体积及重量,给出该批胶合木的密度。

(2)给出该批木材横纹受压的破坏模式。

(3)给出该批木材的横纹抗压极限强度和比例极限强度。

(4)给出该批木材的横纹抗压弹性模量的参考值。

(5)给出该批木材的强度设计值。

(6)通过试验结果对胶合木的实际工程应用提出建议。

4.2.3.3 试验设备

本试验所用试验设备见表4.8。

表4.8 试验设备及仪器

4.2.3.4 试验方案

试验前,采用电子数显卡尺测量试块三边尺寸,并采用电子秤测量试块重量。在试件中央选择3 处测量试样的宽度和厚度;将试样两端放置在试验机加载台上,保证试样竖直地安装在试验机上。试验时以均匀速度0.50mm/min 加载,在10min 左右试样达到破坏,记录破坏荷载。试验中随着轴向压力增大,位移增大,测量出荷载变形曲线。试验后运用含水率测量器测定试样的含水率。试样的破坏模式如图4.8 所示。

图4.8 横纹受压试样破坏模式

4.2.3.5 试验结果和分析

本试验过程中,随着荷载的增加,试块发生挤压变形,随后多为顺纹路搓动后开裂破坏。试件比例极限强度的确定方法同顺纹受拉试件,最终得到的各试件的弹性模量、比例极限强度和抗压极限强度见表4.9。

该批胶合木横纹受压试件的尺寸、质量,列于附表3 中。

表4.9 各试块弹性模量、比例极限强度和抗压极限强度值 单位:MPa(www.chuimin.cn)

(续表)

本试验的其他各项统计数据见表4.10。

表4.10 试验各项数据统计

按照《建筑结构可靠度设计统一标准》(GB 50068—2018)和《木结构设计标准》(GB 50005—2017)确定材料强度设计值的方法来确定本批胶合木的横纹抗压强度设计值。

1)清材试块横纹抗压强度标准值的确定

由于本次试验所用木材符合工厂规模化生产要求,已经过筛选,故认为符合《木结构设计标准》(GB 50005—2017)附录F.0.1 的要求。

依据《木结构设计标准》F.0.7、F.0.8 条计算木材的横纹抗压强度标准值

式中 f 90——清材试块横纹抗压强度标准值;

m——试件强度的平均值;

S——试件强度的标准差;

k——特征系数,依据5%分位值及试件数量n综合考虑取值,具体见附录表F.0.8。由于试件数量n=30-2=28,故k=1.878;均值m=5.0,标准差S=0.8,故

2)规格材横纹抗压强度标准值的确定

通过尺寸调整系数将清材试块横纹抗压强度标准值转化为规格材横纹抗压强度标准值。

式中  fck, 90——规格材横纹抗压强度标准值;

Kd——尺寸调整系数,该处建议取值1.35。

故计算得到,对应规格材横纹抗压强度标准值fck=3.5÷1.35≈2.6MPa。