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文檔簡介
1、膠合木結(jié)構(gòu)住宅是木結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的一個重要方向,具有低碳節(jié)能、抗震穩(wěn)固等特點(diǎn),逐漸被廣泛應(yīng)用。在膠合木梁柱連接中,梁與梁之間以及梁與柱之間主要是使用金屬連接件進(jìn)行連接,如使用鋼銷、螺栓等連接件與鋼板進(jìn)行連接。本研究結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的趨勢,首先測試了我國落葉松規(guī)格材和落葉松膠合木試樣的半孔銷槽承壓性能,分析主要因子密度和鋼銷直徑對銷槽承壓的影響;其次,將膠合木、鋼板、螺栓或鋼銷組裝后,測試膠合木-鋼填板-鋼銷的橫紋方向的側(cè)向承載力(包
2、括鋼銷垂直于膠層方向:θ=90°和鋼銷平行于膠層方向:θ=0°)和膠合木-鋼夾板-螺栓的順紋方向的側(cè)向承載力(包括螺栓垂直于膠層方向:θ=90°和螺栓平行于膠層方向:θ=0°),得到各個不同方向的比例極限荷載、屈服荷載、屈服強(qiáng)度、初始剛度等參數(shù),并分析破壞模式;最后將膠合梁柱用專用的連接件和螺栓、鋼銷等連接件連接后,進(jìn)行模擬梁柱連接狀態(tài)的各項(xiàng)試驗(yàn),評價(jià)和分析T型連接件和U型連接件的承載性能。
本研究主要得出以下結(jié)論:
3、 參照ASTM D5764-97a,測試了47個規(guī)格材的半孔銷槽承載性能,落葉松規(guī)格材的銷槽平均屈服強(qiáng)度的試驗(yàn)值為39.93MPa,與經(jīng)驗(yàn)公式值42.49MPa比較吻合;密度影響銷槽承載性能。
將規(guī)格材按照密度大小進(jìn)行分組后用高分子異氰酸酯雙組份膠壓制成膠合木,共50個,結(jié)果表明順紋理方向的連接承載力明顯大于橫紋方向,順紋方向的屈服荷載和屈服強(qiáng)度約是橫紋方向的1.48倍~1.93倍;落葉松膠合木的順紋方向銷槽承壓強(qiáng)度隨著密度增
4、大而增大,決定系數(shù)R2=0.7701,橫紋時(shí)的決定系數(shù)R2=0.6054,但強(qiáng)度與鋼銷直徑成反比,中密度的膠合木銷槽承壓屈服強(qiáng)度對應(yīng)10mm、12mm、18mm的鋼銷,順紋方向時(shí)分別為43.1MPa、42.67MPa、41.9MPa;橫紋方向時(shí)分別為25.56MPa、25.12MPa、21.89MPa。
試樣破壞時(shí),可觀察到螺栓孔與膠合木材端部之間形成貫通裂、銷槽發(fā)生壓潰破壞、螺栓(鋼銷)破壞時(shí)出現(xiàn)塑性鉸。螺栓直徑為10mm,
5、材料等級為4.8時(shí),產(chǎn)生一個塑性鉸,塑性鉸兩側(cè)部分銷身仍然保持剛直;螺栓直徑為12mm時(shí),螺栓中間部分保持剛直,兩側(cè)產(chǎn)生塑性鉸;鋼銷材料為Q235,中間明顯可以看到一個塑性鉸;順紋理時(shí),螺栓(鋼銷)與膠層平行(θ=0°)時(shí)的比例極限荷載、屈服荷載、屈服強(qiáng)度等數(shù)值與相對應(yīng)的垂直方向(θ=90°)數(shù)值大小比較接近;橫紋理時(shí),也是如此,也就是螺栓(鋼銷)與膠層方向?qū)B接節(jié)點(diǎn)承載力大小沒有關(guān)系;用Foschi公式可以很好模擬螺栓連接節(jié)點(diǎn)承載曲線
6、變化,能夠反映彈性區(qū)域和屈服后的節(jié)點(diǎn)特性,并將彈性向塑性的轉(zhuǎn)變過程表達(dá)出來。
膠合木梁柱連接破壞主要表現(xiàn)在梁柱節(jié)點(diǎn)處的梁產(chǎn)生裂縫,T型連接件滿足落葉松梁柱連接件承載性能的設(shè)計(jì),計(jì)算出來T型連接件的短期容許荷載為20.75kN,長期容許荷載為10.38kN。兩種連接件連接的梁柱最大承載力大小一樣,達(dá)到最大荷載的位移不相同,T型件為35mm左右,U型件為15mm左右,可以得出U型件在破壞時(shí),梁破壞相對小些;U型連接件的屈服荷載為7
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