木结构钉连接承载性能试验研究与分析
发布时间：2021-08-30 09:48
在国家政策的鼓励和引导下,现代木结构正蓬勃发展,钉连接是现代木结构中主要的连接方式之一。目前,我国对于销连接承载力的研究主要集中于螺栓连接,普遍忽视了钉与螺栓本身材料性质差异、嵌入方式不同对木材的销槽承压强度和钉连接承载力的影响。此外,我国轻型木结构剪力墙承载力设计值仍停留在标准构造条件下查表获得的方式,不能满足现代木结构工程的多样性。基于以上背景,本文围绕木—木钉连接进行了钉的材性试验研究、钉连接的销槽承压试验研究和钉连接试验研究,并且研究了利用钉连接的承载力计算剪力墙承载力的设计计算方法。论文具体内容包括以下几个方面:1、进行了4种直径国产圆钉的拉伸试验,得到了各直径钉的屈服强度,为确定钉连接承载力计算式中所用钉的材性提供了依据。试验结果表明:国产圆钉的弹塑性强化系数取为kep=1.0较为合理,同时针对试验所用木材进行了含水率和密度的测定试验。2、对380个试件进行了销槽承压强度试验,研究了树种、钉直径和加载方向等因素对木材销槽承压强度的影响。采用半孔法的方式进行试验,得到了不同树种木材的销槽承压强度和破坏模式。经拟合得到了木材销槽顺纹、横纹承压强度关于木材全...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
古代著名
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-2-展和推广应用现代木结构[2]。木结构具有节能环保，施工便捷，可持续发展等优势[3]，而且我国可利用的森林资源也在逐步增长，为木结构提供源源不断的原材料。既拥有丰富的历史底蕴，又契合环保绿色可持续的发展理念，既有逐步增长的木材供给，又有国家政策的支持鼓励，我国木结构研究已经步入新阶段。轻型木结构（图1-2）在木结构建筑中约占70%的比重，其所用的规格材和木基结构板均为标准化、预制化的产品，符合当前住宅建筑发展趋势。作为一种装配式建筑，是发展现代木结构的主力形式。在轻型木结构建筑中，剪力墙是抵抗风、地震等引起的水平荷载并将其传递至基础的主要侧向传力构件，剪力墙的抗剪承载力基本取决于覆面板和墙骨之间钉连接的承载力（如图1-3）。所以钉连接是轻型木结构剪力墙中主要的连接形式和决定剪力墙承载性能的重要因素[4]（图1-4）。顶梁板钉覆面板地梁板墙骨规格材钉覆面板图1-2轻型木结构图1-3剪力墙图1-4钉连接现代木结构正在国家政策指引下蓬勃发展，轻型木结构作为主要形式也在我国遍地开花，木结构的相关理论研究和设计方法也应尽快发展完善。然而，自恢复木结构的研究与应用以来，研究的长时间停滞导致与国际先进水平产生了一定差距，国内相关规范的制定大量了借鉴美、日、欧等国家的计算方法。经过我国木结构研究人员的不懈努力，新修订的标准GB50005—2017[5]中已经解决了GB50005—2003[6]规范中销连接承载力计算式仅适用于材质等级相同的木构件，以及使用木材顺纹抗压强度代替木材销槽承压强度的问题，提出了更优的承载力计算方法。钉连接与螺栓连接同属销连接，标准并未对两者的承载力计算方法进行区分，但其中钉的屈服强度标准值取值和钉连接中木
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-9-第2章圆钉和木材的材性试验2.1概述钉连接通过构造规定使其避免发生脆性破坏，承载力分析适用于销槽承压破坏或钉承弯破坏的情况，与木材的销槽承压强度和钉的屈服强度有关。本章通过钉拉伸试验获得国产圆钉屈服强度，通过尺寸测量、称重、烘干等步骤测定试件的木材密度和含水率。利用3.4mm、4mm、5mm、6mm直径半圆加载头对5种木产品试件进行销槽顺纹承压试验，对东北落叶松和樟子松试件进行销槽横纹承压试验，观察试件破坏模式，研究木材密度、钉直径、木纹方向对销槽承压强度的影响。为后续钉连接试验和计算分析提供材性数据。2.2国产圆钉拉伸试验2.2.1试验方案试验选用3.4mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm直径的国产圆钉（按市场通用名称被称为3寸、4寸、5寸、6寸钉，见图2-1）为材料，去掉钉帽后进行钉拉伸试验，每个直径试件数量为30个，钉拉伸试验所用国产圆钉与钉连接试验所用钉均为同一批次钉。图2-1不同直径国产圆钉图2-2钉拉伸试验装置本文参照《金属拉伸试验方法》GB/T228-87[33]的规定进行钉拉伸试验，装置如图2-2所示，使用YYU-25/50电子引伸计采集标距内（50mm）试件变形量，采用WDW-100D型微机控制电子式万能试验机进行加载，加载速度为
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型轻木墙体面板-龙骨节点试验研究[J]. 夏光阳,徐德良,陆伟东,刘伟庆. 建筑结构. 2018(10)
[2]红松销槽承压强度试验研究[J]. 由佳,武国芳,龚迎春. 木材加工机械. 2018(02)
[3]湿度对胶合木销槽承压强度的影响试验[J]. 马贵进,徐德良,陆伟东,刘伟庆,宋佳程. 建筑科学与工程学报. 2016(01)
[4]胶合木构件顺纹受压及钉连接增强性能试验研究[J]. 王倩,周先雁,刘泽亚. 结构工程师. 2015(01)
[5]不同覆面条件下木结构剪力墙钉节点性能研究[J]. 阙泽利,杨玲,赵丹,王永兵,吴勇. 建筑结构. 2014(09)
[6]重组竹平行纹理方向销槽承压性能的影响因素[J]. 任海青,李霞镇,钟永,徐明. 南京林业大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]现代竹结构中重组竹销的槽承压强度[J]. 李霞镇,钟永,任海青. 林业科学. 2013(03)
[8]轻型木结构中钉节点试验研究[J]. 杜敏,费本华,谢宝元,王晓欢. 建筑结构. 2012(07)
[9]国产落叶松规格材销槽承压试验研究[J]. 刘柯珍,王朝晖,黄仲华. 安徽农业科学. 2011(17)
[10]轻型木结构钉节点低周反复试验研究[J]. 熊海贝,化明星,康加华,潘志付. 结构工程师. 2011(S1)
硕士论文
[1]轻型木结构夹板剪力墙钉连接节点试验研究[D]. 董伟博.北京林业大学 2015
[2]木结构螺栓连接承载性能研究[D]. 周晓强.哈尔滨工业大学 2014
[3]轻型木结构剪力墙抗侧力性能试验研究与有限元分析[D]. 闫新宇.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3372553
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
古代著名
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-2-展和推广应用现代木结构[2]。木结构具有节能环保，施工便捷，可持续发展等优势[3]，而且我国可利用的森林资源也在逐步增长，为木结构提供源源不断的原材料。既拥有丰富的历史底蕴，又契合环保绿色可持续的发展理念，既有逐步增长的木材供给，又有国家政策的支持鼓励，我国木结构研究已经步入新阶段。轻型木结构（图1-2）在木结构建筑中约占70%的比重，其所用的规格材和木基结构板均为标准化、预制化的产品，符合当前住宅建筑发展趋势。作为一种装配式建筑，是发展现代木结构的主力形式。在轻型木结构建筑中，剪力墙是抵抗风、地震等引起的水平荷载并将其传递至基础的主要侧向传力构件，剪力墙的抗剪承载力基本取决于覆面板和墙骨之间钉连接的承载力（如图1-3）。所以钉连接是轻型木结构剪力墙中主要的连接形式和决定剪力墙承载性能的重要因素[4]（图1-4）。顶梁板钉覆面板地梁板墙骨规格材钉覆面板图1-2轻型木结构图1-3剪力墙图1-4钉连接现代木结构正在国家政策指引下蓬勃发展，轻型木结构作为主要形式也在我国遍地开花，木结构的相关理论研究和设计方法也应尽快发展完善。然而，自恢复木结构的研究与应用以来，研究的长时间停滞导致与国际先进水平产生了一定差距，国内相关规范的制定大量了借鉴美、日、欧等国家的计算方法。经过我国木结构研究人员的不懈努力，新修订的标准GB50005—2017[5]中已经解决了GB50005—2003[6]规范中销连接承载力计算式仅适用于材质等级相同的木构件，以及使用木材顺纹抗压强度代替木材销槽承压强度的问题，提出了更优的承载力计算方法。钉连接与螺栓连接同属销连接，标准并未对两者的承载力计算方法进行区分，但其中钉的屈服强度标准值取值和钉连接中木
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文-9-第2章圆钉和木材的材性试验2.1概述钉连接通过构造规定使其避免发生脆性破坏，承载力分析适用于销槽承压破坏或钉承弯破坏的情况，与木材的销槽承压强度和钉的屈服强度有关。本章通过钉拉伸试验获得国产圆钉屈服强度，通过尺寸测量、称重、烘干等步骤测定试件的木材密度和含水率。利用3.4mm、4mm、5mm、6mm直径半圆加载头对5种木产品试件进行销槽顺纹承压试验，对东北落叶松和樟子松试件进行销槽横纹承压试验，观察试件破坏模式，研究木材密度、钉直径、木纹方向对销槽承压强度的影响。为后续钉连接试验和计算分析提供材性数据。2.2国产圆钉拉伸试验2.2.1试验方案试验选用3.4mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm直径的国产圆钉（按市场通用名称被称为3寸、4寸、5寸、6寸钉，见图2-1）为材料，去掉钉帽后进行钉拉伸试验，每个直径试件数量为30个，钉拉伸试验所用国产圆钉与钉连接试验所用钉均为同一批次钉。图2-1不同直径国产圆钉图2-2钉拉伸试验装置本文参照《金属拉伸试验方法》GB/T228-87[33]的规定进行钉拉伸试验，装置如图2-2所示，使用YYU-25/50电子引伸计采集标距内（50mm）试件变形量，采用WDW-100D型微机控制电子式万能试验机进行加载，加载速度为
【参考文献】：
期刊论文
[1]新型轻木墙体面板-龙骨节点试验研究[J]. 夏光阳,徐德良,陆伟东,刘伟庆. 建筑结构. 2018(10)
[2]红松销槽承压强度试验研究[J]. 由佳,武国芳,龚迎春. 木材加工机械. 2018(02)
[3]湿度对胶合木销槽承压强度的影响试验[J]. 马贵进,徐德良,陆伟东,刘伟庆,宋佳程. 建筑科学与工程学报. 2016(01)
[4]胶合木构件顺纹受压及钉连接增强性能试验研究[J]. 王倩,周先雁,刘泽亚. 结构工程师. 2015(01)
[5]不同覆面条件下木结构剪力墙钉节点性能研究[J]. 阙泽利,杨玲,赵丹,王永兵,吴勇. 建筑结构. 2014(09)
[6]重组竹平行纹理方向销槽承压性能的影响因素[J]. 任海青,李霞镇,钟永,徐明. 南京林业大学学报(自然科学版). 2013(05)
[7]现代竹结构中重组竹销的槽承压强度[J]. 李霞镇,钟永,任海青. 林业科学. 2013(03)
[8]轻型木结构中钉节点试验研究[J]. 杜敏,费本华,谢宝元,王晓欢. 建筑结构. 2012(07)
[9]国产落叶松规格材销槽承压试验研究[J]. 刘柯珍,王朝晖,黄仲华. 安徽农业科学. 2011(17)
[10]轻型木结构钉节点低周反复试验研究[J]. 熊海贝,化明星,康加华,潘志付. 结构工程师. 2011(S1)
硕士论文
[1]轻型木结构夹板剪力墙钉连接节点试验研究[D]. 董伟博.北京林业大学 2015
[2]木结构螺栓连接承载性能研究[D]. 周晓强.哈尔滨工业大学 2014
[3]轻型木结构剪力墙抗侧力性能试验研究与有限元分析[D]. 闫新宇.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3372553
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