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摘要:由于不同指接方向接口的胶层受力情况、主要承载部位不同,会对指接接口的抗弯性能产生影响,文章对两种不同指接方向的抗弯性能加以研究,研究结果表明:无压养护时,垂直指接接口的抗弯强度优于水平指接接口的抗弯强度;有压养护时,水平指接接口的抗弯强度与垂直指接接口的抗弯强度无显著差异;建议对必须具一定承弯能力的指接接口增加加压养护工艺。
关键词:指接方向;垂直指接;水平指接;抗弯强度
中图分类号:T-0 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-11-0232-1
0 前言
指接方向有两种,水平指接和垂直指接[1]。水平指接是指榫方向与单板层积材胶层平行,垂直指接是指榫方向与单板层积材胶层垂直。
由抗弯强度公式σ =My/Iz可知,指接接口的抗弯强度由指接接口的最外层的强度决定。当水平指接接口受均布荷载时,抗弯强度取决于最外指榫的胶合强度(如图1所示);当垂直指接接口承载时,抗弯强度取决于最外层所有指头共同的强度,而且指榫表面胶层呈受剪状态(如图2所示)。
而且在指榫拼接的过程中,指榫与指榫之间相互挤压,使中间的指榫胶合面压力最大,到最外层胶合面的压力逐渐减小,最外层指榫在无外压力的作用下,胶合压力几乎为零。而且指接拼压过程是连续生产的过程,指榫不可能一直处在受压状态,在无压养护的条件下,水平指接的性能必定低于垂直指接。
1 试验方法
1.1 试验设计
(1)取指接方向为变量,设水平、垂直指接两个水平,每一水平设6个样本点。
(2)取两组加压时间为变量,一组为30min,一组锯掉最外层的试件(即芯层试件),实质上相当于在压力下养护胶合的试件,养护24小时。
1.2 试件尺寸
指榫尺寸:指长19mm,指距6mm,指顶宽1.2mm;
试件尺寸:40×40×560mm、24×24×336mm(芯层试件)。
1.3 衡量指标
抗弯强度
1.4 材料与设备
材料:山东寿光产LVL;光明牌聚氨酯(发泡胶);
设备:日本岛津5t万能力学试验机(精度10N);马氏指接机(型号MXB3510);德国费斯托多功能木工锯机。
1.5 试验方法
向加压,加载速度为4.8mm/min速度加载。
2 结果与分析
从表1可以看出,水平指接接口抗弯强度可以达到无指接强度的57.6%,垂直指接接口抗弯强度可以达到无指接强度的83.2%,垂直指接的强度明显高于水平指接。
锯掉最外层后,水平指接接口抗弯强度可以达到无指接强度的92.6%,垂直指接接口抗弯强度可以达到无指接强度的98.2%;水平指接接口的抗弯强度与垂直指接接口的抗弯强度无显著差异。
上述差异的原因在于间歇式生产指接材时,受压胶合时间的不足导致最外层指接的不良胶合或无效胶合并直接影响到水平指接承弯背面的抗拉性能。
3 结论和建议
(1)无压养护时,垂直指接接口的抗弯强度优于水平指接接口的抗弯强度。
(2)有压养护时,水平指接接口的抗弯强度与垂直指接接口的抗弯强度无显著差异。
(3)建议对必须具一定承弯拉能力的指接接口增加加压养护工艺。
参考文献
[1] 林兰英,傅峰.指接材研究现状与进展[J].木材工业,2007,(7):5-8.
作者简介:宋威(1986-),男,湖北鄂州人,汉族,在读硕士研究生,研究方向:木质复合材料。
关键词:指接方向;垂直指接;水平指接;抗弯强度
中图分类号:T-0 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2011)-11-0232-1
0 前言
指接方向有两种,水平指接和垂直指接[1]。水平指接是指榫方向与单板层积材胶层平行,垂直指接是指榫方向与单板层积材胶层垂直。
由抗弯强度公式σ =My/Iz可知,指接接口的抗弯强度由指接接口的最外层的强度决定。当水平指接接口受均布荷载时,抗弯强度取决于最外指榫的胶合强度(如图1所示);当垂直指接接口承载时,抗弯强度取决于最外层所有指头共同的强度,而且指榫表面胶层呈受剪状态(如图2所示)。
而且在指榫拼接的过程中,指榫与指榫之间相互挤压,使中间的指榫胶合面压力最大,到最外层胶合面的压力逐渐减小,最外层指榫在无外压力的作用下,胶合压力几乎为零。而且指接拼压过程是连续生产的过程,指榫不可能一直处在受压状态,在无压养护的条件下,水平指接的性能必定低于垂直指接。
1 试验方法
1.1 试验设计
(1)取指接方向为变量,设水平、垂直指接两个水平,每一水平设6个样本点。
(2)取两组加压时间为变量,一组为30min,一组锯掉最外层的试件(即芯层试件),实质上相当于在压力下养护胶合的试件,养护24小时。
1.2 试件尺寸
指榫尺寸:指长19mm,指距6mm,指顶宽1.2mm;
试件尺寸:40×40×560mm、24×24×336mm(芯层试件)。
1.3 衡量指标
抗弯强度
1.4 材料与设备
材料:山东寿光产LVL;光明牌聚氨酯(发泡胶);
设备:日本岛津5t万能力学试验机(精度10N);马氏指接机(型号MXB3510);德国费斯托多功能木工锯机。
1.5 试验方法
向加压,加载速度为4.8mm/min速度加载。
2 结果与分析
从表1可以看出,水平指接接口抗弯强度可以达到无指接强度的57.6%,垂直指接接口抗弯强度可以达到无指接强度的83.2%,垂直指接的强度明显高于水平指接。
锯掉最外层后,水平指接接口抗弯强度可以达到无指接强度的92.6%,垂直指接接口抗弯强度可以达到无指接强度的98.2%;水平指接接口的抗弯强度与垂直指接接口的抗弯强度无显著差异。
上述差异的原因在于间歇式生产指接材时,受压胶合时间的不足导致最外层指接的不良胶合或无效胶合并直接影响到水平指接承弯背面的抗拉性能。
3 结论和建议
(1)无压养护时,垂直指接接口的抗弯强度优于水平指接接口的抗弯强度。
(2)有压养护时,水平指接接口的抗弯强度与垂直指接接口的抗弯强度无显著差异。
(3)建议对必须具一定承弯拉能力的指接接口增加加压养护工艺。
参考文献
[1] 林兰英,傅峰.指接材研究现状与进展[J].木材工业,2007,(7):5-8.
作者简介:宋威(1986-),男,湖北鄂州人,汉族,在读硕士研究生,研究方向:木质复合材料。