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木材順紋抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法

發(fā)布時(shí)間:2016/5/16 9:52:40 閱讀次數(shù):1790

木材順紋抗拉強(qiáng)度,是指木材沿紋理方向承受拉力荷載的最大能力。木材的順紋抗拉強(qiáng)度較大,各種木材平均約為117.7-147.1MPa,為順紋抗壓強(qiáng)度的2-3倍。木材在使用中很少出現(xiàn)因被拉斷而破壞。

    木材順紋拉伸破壞主要是縱向撕裂粗微纖絲和微纖絲間的剪切。微纖絲縱向的C-C、C-O鍵結(jié)合非常牢固,所以順拉破壞時(shí)的變形很小,通常應(yīng)變值小于1%~3%,而強(qiáng)度值卻很高。即使在這種情況下,微纖絲本身的拉伸強(qiáng)度也未充分發(fā)揮。因?yàn)槟静捻樇y剪切強(qiáng)度特別低,通常只有順拉強(qiáng)度的6%~10%。順紋拉伸時(shí),微纖絲間的撕裂破壞是微纖絲間的滑行所致,其破壞斷面常呈鋸齒狀,或細(xì)裂片狀和針狀撕裂。其斷面形狀的不規(guī)則程度,取決于木材順拉強(qiáng)度和順剪切度之比值。一般來(lái)說(shuō),整常木材該比值較大,破壞常在強(qiáng)度弱的部位剪切開(kāi),破壞斷面不平整,呈鋸齒狀;而腐朽材和熱帶脆心材,兩者比值較小,且由于腐朽所產(chǎn)生的酸質(zhì)使纖維素解聚,對(duì)大氣濕度敏感性增加,這兩個(gè)因素大大削弱了木材的順拉強(qiáng)度,微纖絲很容易被拉斷而直接破壞,斷面處平整,不會(huì)出現(xiàn)正常材斷面拉伸破壞時(shí)出現(xiàn)的微纖絲滑行的鋸齒狀纖維。

    材順紋抗拉強(qiáng)度的測(cè)定比較困難,試樣的形狀不僅特殊不易加工,而且試驗(yàn)時(shí)容易產(chǎn)生扭曲,對(duì)結(jié)果影響很大。試驗(yàn)時(shí)試樣受拉后變形很小,試驗(yàn)用的夾具形狀及試樣端部過(guò)渡到工作部位的曲率半徑均左右應(yīng)力的分布。因?yàn)槟静牡捻樇y抗拉強(qiáng)度不低于抗彎強(qiáng)度,所以設(shè)計(jì)時(shí)可以直接用抗彎強(qiáng)度代替順紋抗拉強(qiáng)度。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的木材順紋抗拉試樣的形狀和尺寸如圖5—6所示。對(duì)于軟質(zhì)木材的試樣,必須在兩端受夾持部分的窄面,用膠合劑或木螺釘固定尺寸為90×14×8mm的硬木夾墊于試樣上。

    試驗(yàn)時(shí)采用附有自動(dòng)對(duì)直和拉緊夾具的試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行,試驗(yàn)以均勻速度加荷,在1.6-2.0分鐘內(nèi)使試樣破壞。順紋抗拉強(qiáng)度按下式計(jì)算。

σw=P/a.b

式中:P——最大荷載,N;

a,b一試樣工作部位橫斷面(cm2);

W一試驗(yàn)時(shí)的木材含水率(%)。


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