中华人民共和国国家标准
GB/T28993-2012
结构用锯材力学性能测试方法
Standard test methods for mechanical properties of structural lumber
中国国家标准化管理委员会 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 发布
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草.
请注意本文件的某些内容可能涉及专利,本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任.
本标准由国家林业局提出.
本标准由全国木材标准化技术委员会结构用木材分技术委员会(SAC/TC41/SC4)归口.
本标准起草单位:中国林业科学研究院木材工业研究所、苏州皇家整体住宅系统股份有限公司、贵州铭杉木制别墅制造有限公司、钻石木中国有限公司、南京工业大学、苏州香山宜构科技有限公司.
本标准主要起草人:吕建雄、江京解、任海青、骆秀琴、周海宾、殷亚方、倪峻、王欣、朱琦敏、陆伟东.
结构用锯材力学性能测试方法
1范围
本标准规定了结构用锯材抗弯强度和抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、顺纹抗剪强度、横纹抗拉强度、横纹抗压强度和横纹抗压弹性模量、扭转弹性模量测试方法.
本标准适用于锯材.
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的.凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件.凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括的修改单)适用于本文件.
GB/T1933本材密度测定方法
GB50005木结构设计规范
3术语和定义
GB50005界定的以及下列术语和定文适用于本文件.
经锯副、再剖、干燥、刨光、截端、分等生产出具有一定规格尺寸、质量等级和使用特性的锯制产品.
锯材宽度width
锯材窄面之间的垂直距离.
4测试试件
试件经温度(20土2)℃和相对湿度(65土5)%的条件下调整至衡重,对应含水率为12%.
试件应从足尺截面锯材中选取,试件的长度要求按第6章规定,最大降低强度缺陷应随机放置在测试区域内.
测试前,宜记录试件树种、产地、最大降低强度缺陷、干燥方法、含水率调整方法、重量和尺寸.试件的重量和尺寸的精确度为1%.
密度测定按GB/T1933的规定. 试验后,立即在破坏部位附近截取长15mm整截面无缺陷的含水率片,用烘干法进行含水率测定.
5测试条件
力学性能测试应在室内温度(20土2)℃和相对湿度(65士5)%的环境中进行;有特殊研究目的,或特殊要求,可改变测试条件.选择合适的加载速度,试件宜在1min左右破坏,破坏时间应大于10s,小于10min,应记录测试时温度、相对湿度、锯材含水率和锯材破坏时间.
6测试
6.1抗弯强度和抗弯弹性模量
6.1.1试验设备
6.1.1.1试件支承加载夹具:支承块宽度应大于试件厚度,长度应大于试件厚度的1/2,通常不超过 200mm,如图1所示.试件截面的宽度与厚度比b/d≥3时-应增加侧向支撑以防止侧向变形,而且不应阻碍试件在荷载方向上的变形.
说明:
A--试件固定端;-跨度内中点: 试件移动编:F 荷载:跨度;试件烧度: 试件截面厚度;6 试件截面宽度.
图1抗弯强度和抗弯弹性模量测试示意图
6.1.1.2加载装置应满足规定精度.
6.1.2试件
试件最小长度不能小于试验跨距,试验时跨度与锯材截面宽度比(L/6)为17:1至21:1,其比宜实际测量的尺寸为准. 采用18:1.在支承点以外试件长度应小于10倍试件宽度,同时应大于2倍试件宽度.试件的尺寸以
6.1.3试验步骤
6.1.3.2将试件故在支座上,试件最大强度降等缺陷应尽量故置在加载点之间,弯曲受拉面随机选择. 6.1.3.1在试验前,应测量试件截面尺寸和长度.弯曲时,钝棱、大面积腐朽等缺陷不应放置在加载位置,避免由于大面积缺失或局部丧失承载能力面出现测量误差.
6.1.3.3测试抗弯弹性模量时,测量试件挠度的上、下限荷载差为最大荷载的10%~40%,为保证加荷范围不超过试件的比例极限应力,试验前,可在每批试件中,选2~3个试件进行观察试验,绘制荷载挠度曲线,在其直线范围内确定上、下限荷载.试验机以均匀速度先加荷至下限荷载,立即记录锯材挠 度.然后加荷至上限荷载,再次记录锯材挠度,随即卸荷.如此反复3次.每次卸荷,应稍低于下限,然后再加荷至下限荷载.
6.1.3.4抗弯弹性模量试验完毕后,持续加载至试件完全破坏.
6.1.3.5记录荷载-挠度曲线、初次破坏、最大荷载以及发生突然变化处的荷载,描述试件破坏特征.
6.1.4计算结果
抗弯弹性模量E.,应该从荷载-挠度图中的线弹性部分选择对于荷载每增加△F,相应引起的挠度增加量e按式(1)计算,准确至10MPa:
..( 1 )
式中:
E.抗弯弹性模量,单位为兆帕(MPa);L试样跨度,单位为毫米(mm);d-试件截面厚度,单位为毫米(mm); b试件截面宽度,单位为毫米(mm);△F上、下限荷载差,单位为牛顿(N);△F引起的挠度,单位为毫米(mm).抗弯强度按式(2)计算,准确至0.1MPa:
(2)
式中:
f.抗弯强度,单位为兆帕(MPa): Fnx最大荷载,单位为牛顿(N):L 试样跨度,单位为毫米(mm);b 试件截面宽度,单位为毫米(mm);d -一试件截面厚度,单位为毫米(mm).
6.2顺纹抗拉强度
6.2.1试验设备
6.2.1.1夹紧装置:可将拉伸荷载从驱动夹头传递至固定夹紧端,如图2所示.在试件截面上不施加任何弯曲冲量,允许在拉仲荷载下产生滑移,避免造成试样在夹头内破坏或应力集中破坏,该设备可通过平板连接到试件上,或通过其他形式夹紧试件.