高温高湿对规格材性能影响

1、LOGO高温高湿对规格材性能的影响高温高湿对规格材性能的影响n姓名：卢传宏姓名：卢传宏n学号：学号：090409109090409109n专业：木材科学与工程（木结构建筑工程）专业：木材科学与工程（木结构建筑工程）n指导老师：阙泽利指导老师：阙泽利 副教授副教授n答辩时间：答辩时间：2013.06.082013.06.08论文的结构和主要内容论文的结构和主要内容u一一、研究的目的及意义、研究的目的及意义u二二、高温高湿对抗弯性能的影响、高温高湿对抗弯性能的影响u三三、高温高湿对握钉力的影响、高温高湿对握钉力的影响u四四、高温高湿对齿板抗拉性能的影响、高温高湿对齿板抗拉性能的影响u五、实验结论及

2、展望五、实验结论及展望一一、研究的目的及意义、研究的目的及意义 本课题主要研究在不同温度和湿度条件下，规本课题主要研究在不同温度和湿度条件下，规格材力学性能的变化，测试经高温高湿处理后规格格材力学性能的变化，测试经高温高湿处理后规格材的抗弯性能、握钉力和齿板连接强度。实验得到材的抗弯性能、握钉力和齿板连接强度。实验得到的数据经过整理和总结之后，将会对海南地区木结的数据经过整理和总结之后，将会对海南地区木结构建筑的建造提供理论基础，对于以后木结构建筑构建筑的建造提供理论基础，对于以后木结构建筑的建造和维护具有非常重要的意义。的建造和维护具有非常重要的意义。二二、高温高湿对抗弯性能的影响、高温高湿

3、对抗弯性能的影响1.1.主要实验设备主要实验设备1)1)培养箱，型号：培养箱，型号：LRH-800-GSI LRH-800-GSI 工作室容量：工作室容量：800L800L2 2）三思纵横万能力学试验机，型号）三思纵横万能力学试验机，型号UTM5105UTM5105，最大负荷，最大负荷100KN100KN 培养箱（上）培养箱（上）万能力学试验机（右）万能力学试验机（右）二二、高温高湿对抗弯性能的影响、高温高湿对抗弯性能的影响2.2.抗弯弹性模量和抗弯强度测定抗弯弹性模量和抗弯强度测定1 1）实验材料：）实验材料：SPFSPF规格材规格材 SPF SPF规格材是由加拿大进口、苏州皇家整体住宅系统

4、有限责任公司提供。规格材是由加拿大进口、苏州皇家整体住宅系统有限责任公司提供。材质等级为材质等级为“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）试件制备）试件制备 根据根据GB/T1936.2-2009 GB/T1936.2-2009 木材抗弯弹性模量测定方法木材抗弯弹性模量测定方法和和GB/T1936.1-2009 GB/T1936.1-2009 木材抗弯强度试验方法木材抗弯强度试验方法规定规定 ，试样尺寸为，试样尺寸为300mm300mm20mm20mm20mm20mm。 二二、高温高湿对抗弯性能的影响、高温高

5、湿对抗弯性能的影响3 3）高温高湿处理方案）高温高湿处理方案温度/湿度/%处理时间/h406030、47、78、204、247、2842580124、196、268308012、30、78、196抗弯弹性模量试验装置 4 4）试验方法）试验方法二二、高温高湿对抗弯性能的影响、高温高湿对抗弯性能的影响 抗弯强度的试验装置和弹性模量的测定相近，不同的是强度测抗弯强度的试验装置和弹性模量的测定相近，不同的是强度测定没有百分表，因为抗弯强度是破坏性试验，木材的崩裂会损坏百定没有百分表，因为抗弯强度是破坏性试验，木材的崩裂会损坏百分表。分表。试验前试验前试验后试验后试验进行视频试验进行视频二二、高温高湿

6、对抗弯性能的影响、高温高湿对抗弯性能的影响5 5）数据处理及分析）数据处理及分析从图中可以看出规格材的抗弯弹性模量在短时间内处于增长从图中可以看出规格材的抗弯弹性模量在短时间内处于增长状态，在状态，在12h12h后缓慢下降，整体变化幅度不大。后缓慢下降，整体变化幅度不大。同一湿度不同温度抗弯弹性模量比较The comparison of MOE at the samehumidity and at different temperature 二二、高温高湿对抗弯性能的影响、高温高湿对抗弯性能的影响5 5）数据处理及分析）数据处理及分析 从图中可以看出抗弯强度在处理初期有一定的增长，在从图中可以

7、看出抗弯强度在处理初期有一定的增长，在12h12h后强度缓慢降低，整体变化幅度较小。后强度缓慢降低，整体变化幅度较小。同一湿度不同温度抗弯强度比较The comparison of bending strength at the samehumidity and at different temperature 三、三、高温高湿对握钉力的影响高温高湿对握钉力的影响1.1.主要实验设备主要实验设备1)1)培养箱，型号：培养箱，型号：LRH-800-GSI LRH-800-GSI 工作室容量：工作室容量：800L800L2 2）三思纵横万能力学试验机，型号）三思纵横万能力学试验机，型号UTM510

8、5UTM5105，最大负荷，最大负荷100KN100KN2.2.握钉力测定握钉力测定1 1）实验材料）实验材料：（：（1 1）SPFSPF规格材；（规格材；（2 2）钉）钉 （1 1）SPFSPF规格材是由加拿大进口、苏州皇家整体住宅系统有限责任公司提规格材是由加拿大进口、苏州皇家整体住宅系统有限责任公司提供。材质等级为供。材质等级为“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）钉采用）钉采用镀锌环纹钉和没有镀锌的圆钢镀锌环纹钉和没有镀锌的圆钢钉。钉。钉类型钉类型规格参数（规格参数（Specification）

9、镀锌镀锌Types of Nails钉长钉长/mm直径直径/mmGalvanized环纹钉环纹钉383.30是是圆钢钉圆钢钉402.30否否三、三、高温高湿对握钉力的影响高温高湿对握钉力的影响3 3）高温高湿处理方案）高温高湿处理方案（1 1）38mm38mm环纹钉试件处理方案环纹钉试件处理方案握钉力试件示意图握钉力试件示意图温度/湿度/%处理时间/h406047、173409030、78、120408012、30、56、782580124、196、268308012、30、78、196三、三、高温高湿对握钉力的影响高温高湿对握钉力的影响（2 2）40mm40mm圆钢钉处理方案圆钢钉处理方案4

10、 4）试验方法）试验方法 将将试件放在钢框内，握钉器紧握钉头，以均匀速度加荷，在试件放在钢框内，握钉器紧握钉头，以均匀速度加荷，在1min1min2min2min内内 或按（或按（2 20.50.5）mm/minmm/min速度加荷速度加荷 将钉子拔动，至试验机荷载读数将钉子拔动，至试验机荷载读数明显下降为止，记录最大荷载。明显下降为止，记录最大荷载。温度/湿度/%处理时间/h406047、1732580124、196、268308012、30、78、196握钉力实验装置握钉力实验装置钉子拔出后状态钉子拔出后状态三、三、高温高湿对握钉力的影响高温高湿对握钉力的影响5 5）数据处理及分析）数据处

11、理及分析 从图上可以看出木材的侧面握钉力大于表面握钉力，表面握钉力大于从图上可以看出木材的侧面握钉力大于表面握钉力，表面握钉力大于端面握钉力，随着处理时间的增长，表面和侧面握钉力有所下降，最后趋端面握钉力，随着处理时间的增长，表面和侧面握钉力有所下降，最后趋于平稳，而端面握钉力缓慢增大。于平稳，而端面握钉力缓慢增大。握钉力与处理时间的关系（40，60%）The relationship between nail holding power and the process time(40，60%)握钉力与处理时间的关系（25，80%）The relationship between nail h

12、olding power and the process time(25，80%)三、三、高温高湿对握钉力的影响高温高湿对握钉力的影响同一温度同一时间（30h）不同湿度的握钉力比较The comparison of nail holding power at the sametemperature and the same time(30h) at different humidity同一湿度同一时间（30h）不同温度的握钉力比较The comparison of nail holding power at the samehumidity and the same time(30h) at

13、different temperature 从图上可以看出温度的变化对于木材握钉力的影响要小于湿度的变化从图上可以看出温度的变化对于木材握钉力的影响要小于湿度的变化对于木材握钉力的影响。对于木材握钉力的影响。四、高温高湿对齿板抗拉性能的影响四、高温高湿对齿板抗拉性能的影响1.1.主要实验设备主要实验设备1)1)培养箱，型号：培养箱，型号：LRH-800-GSI LRH-800-GSI 工作室容量：工作室容量：800L800L2 2）三思纵横万能力学试验机，型号）三思纵横万能力学试验机，型号UTM5105UTM5105，最大负荷，最大负荷100KN100KN2.2.齿板抗拉性能测定齿板抗拉性能测

14、定1 1）实验材料）实验材料：（：（1 1）SPFSPF规格材；（规格材；（2 2）齿板）齿板（1 1）SPFSPF规格材是由加拿大进口、苏州皇家整体住宅系统有限责任公司提供。规格材是由加拿大进口、苏州皇家整体住宅系统有限责任公司提供。材质等级为材质等级为“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）齿板）齿板长宽分别长宽分别150mm75mm，齿板厚，齿板厚1.07mm，齿长，齿长8.53mm，齿宽齿宽3.52mm，齿板平均，齿板平均1cm2有有1.28个齿个齿。2 2）试件制备）试件制备 根据木结构设计规范（

15、根据木结构设计规范（GB50005-2003GB50005-2003）附录）附录M M关于齿板试验要点及关于齿板试验要点及承载力设计值的确定，制备齿板连接试件。承载力设计值的确定，制备齿板连接试件。试件类型试件类型Types of SamplesTypes of Samples 受力特点受力特点Mechanical CharacteristicsMechanical Characteristics规格材参数规格材参数Specification of SPFSpecification of SPF直线型齿板试件直线型齿板试件荷载平行于木纹及齿板主轴荷载平行于木纹及齿板主轴 (=0 (=0，=0)

16、500mm500mm89mm38mmT T字型齿板试件字型齿板试件荷载垂直于木纹但平行于齿板荷载垂直于木纹但平行于齿板主轴主轴(=90，=0)400mm400mm89mm38mm四、高温高湿对齿板抗拉性能的影响四、高温高湿对齿板抗拉性能的影响3 3）高温高湿处理）高温高湿处理4 4）试验方法）试验方法 根据根据GB50005-2003GB50005-2003木结构设计规范附录木结构设计规范附录M M关于齿板试验要点及承载关于齿板试验要点及承载力设计值的确定，进行齿板抗拉试验。力设计值的确定，进行齿板抗拉试验。温度/湿度/%处理时间/h408012、78409096、264直线型齿板试件直线型齿

17、板试件T T型齿板试件型齿板试件四、高温高湿对齿板抗拉性能的影响四、高温高湿对齿板抗拉性能的影响5 5）数据处理及分析）数据处理及分析处理时间对齿板抗拉性能的影响（处理时间对齿板抗拉性能的影响（4040，80%80%）The effects of the processing time on The effects of the processing time on ultimate tension(40ultimate tension(40，80%)80%)处理时间对齿板抗拉性能的影响（处理时间对齿板抗拉性能的影响（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%) 从图上可以看出直线型齿板试件的抗拉强度大于从图上可以看出直线型齿板试件的抗拉强度大于T T型齿板试件的抗拉型齿板试件的抗拉强度。随着处理时间的增长，直线型和强度。随着处理时间的增长，直线型和T T型抗拉强度整体呈现下降趋势，且型抗拉强度整体呈现下降趋势，且直线型降幅超过直线型降幅超过T T型降幅。型降幅。五、试验结论及展望五、试验结论及展望结论：结论：1 1）高温高湿对规格材抗弯弹性模量的影响：高温高

19、湿处理使得规格材的抗弯）高温高湿对规格材抗弯弹性模量的影响：高温高湿处理使得规格材的抗弯弹性模量下降弹性模量下降，湿度对规格材的影响较大，而温度对规格材的影响较小。湿度对规格材的影响较大，而温度对规格材的影响较小。2 2）高温高湿对规格材抗弯强度的影响：经高温高湿处理过的规格材的抗弯强高温高湿对规格材抗弯强度的影响：经高温高湿处理过的规格材的抗弯强度总体呈现下降的趋势度总体呈现下降的趋势，整体降幅较小。，整体降幅较小。湿度对规格材性能的影响较大，湿度对规格材性能的影响较大，而温度对规格材性能的影响较小。而温度对规格材性能的影响较小。3 3）高温高湿对规格材握钉力的影响：经高温高湿处理过的规格材握钉力呈现高温高湿对规格材握钉力的影响：经高温高湿处理过的规格材握钉力呈现整体下降的趋势整体下降的趋势，端面握钉力变化不明显。湿度的变化对于握钉性能的影，端面握钉力变化不明显。湿度的变化对于握钉性能的影响较大，温度的变化对握钉性能的影响较小响较大，温度的变化对握钉性能的影响较小4 4）高温高湿对规格材齿板抗拉性能的影响：直线型齿板试件随着处理时间的高温高湿对规格材齿板抗拉性能的