指接冷杉板材的最小安全曲率半径(Ⅱ)倾斜45°指接.pdf

张 移 吉 第 2 4卷第 2期 1 9 9 9 年 3月 林业科技 F ORE S T RY S CI ENCE TECHNQ Q b z 指接冷杉板材的最小安全 曲率半径 1 前言 倾 斜 4 5 指 接 在制造大 尺寸集成材 的时候 往往受到 所拥有板材长度 的限制 因此需要进行板材 的纵接 如前所述 假 定制造长尺寸的弯曲 集成材 需对水平指接的 2 0 ram 厚冷杉板材 的最小安全 曲率 半径 进行试验研究 本文则 是在对芬 兰罗 斯 Ro t h 提 出的 新 型指 接 倾斜 4 5 指接法 即利 用相 同尺 寸 的板 材 进 行试验研究 的同时 与水平 指接作 以 比较 2倾斜 4 5 指接 本报告 中所采 用 的倾斜 4 5 指接 是 芬 兰的罗斯设计的新型指接方 法 是相对于板 材表面 宽 面 呈 4 5 倾 斜进 行切 削 所 形 成的接合 部 分如 图 1所 示 与板 材 宽 面成 9 0 或 0 切削 的垂直 或水 平指接 在 许多情 况下 容易形成边部 指形 变形 这部分称为 边指 胶合时往往不能充分粘接 因此 在 胶合时 为 了防止边指外翘 需要增加侧压 或在接 合后将此部分切掉 与此相 比 倾斜 来精日期 一l 2 0 6 责 任缩杖 顾燕珠 译 Q 4 5 的指 接就 不 会形 成 这样 的边 指 且边 部 指形部分也有足够的刚度 因此 所有指形 部分均能充分胶合 罗斯的研究还认为 这 种 4 5 的指接在 弯 曲强度方 面具有超 过垂 直 和水平指接的性能 在拉伸强度方面具有 与 垂直 和水平指接相同的性能一 3 使用材料是北 海道大 学雨龙 地区实习林 生产的冷杉板材 首先 避开缺陷横截 出长 6 0 c m 的原板 5 0块 并将这些板材加工成板 宽 1 0 0 c m 板厚 2 2 c m 的 试件 通过进 行 跨距 为 5 0 c m 的 中央载 荷刚度试验 每 次加 维普资讯 林业科技 第 2 4卷 1 0 k g f 加至 5 k g f 求 出各板 的 弹性 模 量 E 再 根据 所测得 的弹 性模量 E 使两 块相 接合板 的 E接近或相等 共 选择 了 l 5组 3 0 块原板 同时 得知 这 些 板 的 E 与 前期 报 道的接舍 前 水平 指接 原板 的 E之 间 没有 人 为的差别 这 些原板 的基础材质及弹性模量 E如表 1所示 裹 1 基础材质 No b 3 9 8 3 l 3 6 5 6 I 2 0 6 I 5 2 8l 3 1 2 2 注 卜一 材 长 f 6 一 扳宽 f 一 扳厚 r 一 比重 R 一平 均年轮 宽 籼 一 弹性摸量 w 一台球率 c 试验所用指榫 形状是 齿长 1 2 ram 节 距4 ram 指 顶 宽0 4 ram 加 工 转 数 3 0 0 0 r p m 切 削方法是 将拥接 合的 2块 板中 的 l块先向切削方 向前倾 4 5 进 行切 削 再 把另 1块 板 向切 削方 向后倾 4 5 进 行 切 削 即需 要两 道工序 胶粘剂采用脲醛 树脂 固 化剂为氯 化铵 按 重 量 的 0 5 添 加 5 0 k g f c m2的压力进 行 压接 经 过 1周 的养 生期 后 将 接 台 的 板 材 加 工 成 l 5块 长 1 1 0 c m 宽 9 6 c m 厚 2 0 c m 与前 期 试 验 的水平 指接材相 同 倾斜 4 5 的指接板材 通过 进 行跨 距 1 0 0 c m 载 荷间距 4 0 c m 的两点式载荷的弯曲破坏试验 载 荷是每 次 加 l 0 k g 直 至 试 件 破 坏 利 用 精 度 1 1 0 0 mm的 千 分 表 测 定 两 载 荷 点 中 央 3 0 c m 区问的 相对挠度 据此 分别求 出这些 指 接板 材的 弯曲 比例极限 6 比例 极 限 曲 率半径 R 抗 弯 强 度 8 h及 破 坏 曲率 半径 Rb 由于 在测 定 相 对挠度 的载 荷 点之 问 的 弯距是一定的 所以在此载荷点之问 板材 将以同一圆弧弯曲 这里 在 3 0 c m 测 定 区 问内铡得的相对挠度 8与板 材上 面的 压缩 面 产生的曲 率半径 R 之问 存 在 着 图 2所示 的关 系 根据这一关系 可求出任意相对挠 度时相应的 曲率半径 此 外 与以往试 验相 同 为了防止铁制的载荷点嵌人试验材料 内 垫 人了足够的缓冲材料 O R 戽 6 5 5 c In 疗 R 6 5 尺 击 6 R一 薛 1 5 I 图 一曲 仁半径 K与相对挠度 6的 关系 破坏试验结束后 分别从各支点 的两侧 非破坏 部分 截取 长 3 2 c m 的控 制 材 2块 对 其进 行跨距 2 8 c m 载 荷 刻度 2 5 k g f 的 中央 集中载荷弯曲破坏试验 测得 r控制 材的 弯 曲强度 上 述 试 验均 使 用 r舆 尔 逊 杠 杆 式 万能试验 机 另外 在 制作 控 制材 时 从指 接部的两 侧切取试片 并测定 含水率 4 结果与考察 胶接前后的刚 度试 验结 果如 表 2所示 从胶台后弹 性 模量 E 与胶 合前 弹 性 模量 E 之比 E E来看 平 均值为 1 0 4 4 可 以说 胶接没有降低弹性模 量 曲率半径的试验结果如表 3所示 比例 板限 曲率 半径 相对 于 板 材 厚度 t来说 Rb 1 2 0 3 t 1 5 2 1 t 平 均 为 RI 1 3 6 t 同时 破坏时 的 曲率半 径 R 相对 于板 厚 t 来说 Rl 6 4 6 t 1 0 9 1 t 与此相比 前期发表 的水平指接 比例极 限时的平 均 曲率 半径 为 1 3 8 t 破坏 时 的平 均曲率半 径为 9 8 t 因此 从术次试验结果 H 0 0 O i 鲫 一 町 9 9 加 m 蛐 均 K 小 平 最 最 维普资讯 第2期 黄晓山 指接冷杉板材的最小安全曲率半径 1 一倾斜 4 5 指接 6 1 寰 2 刚性试验结果 E E 7 E 注 E 一接音前的 E 一接音后的弹性模量 t f m 2 表 3 破坏 试验结 果 曲宰 半径 往 R 比例 极 限 半 径 一 Rr 破 坏 时 曲率 半 径 mm 一板材 厚度 2 0 ram 来 看 在平均 比例极 限曲率半径方面 二 者 基本 相 同 在 破坏 时 曲率 半径 方 面 倾 斜 4 5 指 接 较 水 平 指 接 小 1 0 从 上述 结 果 看 倾斜 4 5 指 接 与水平 指接之 间没有 显著 的差别 但其平均值之差显示 了在超过 比例 极限之后 倾斜 4 5 指接 比水 平指接 的柔 韧 性好 据此 破坏时平均曲率半径 R b 8 9 可知 2 0 ram 厚冷 杉材倾 斜 4 5 指接 时 当 安全系数为 1 5时 其最小安全曲率半径 R 1 3 5 r 左右 同时可知 比例极 限时的平 均 曲率 半径 R b 1 3 6 t 与上述 最 小 安全 曲率半径基 本一致 如前期报告所 述 关于 弯 曲部分 的最 小曲率 半径 属于针 叶树 B 一 2类 的冷杉 2 0 r n m 厚 板 材 在 进 行 部 分 弯 曲 时 R 1 2 4 t 其它情况 如圆弧状拱型等 时 R 1 7 0 t 同 时 除 针 叶树 B 一2类 以 外 2 0 ram 厚 的板材分别 为 R 1 5 0 t 和 R 2 o o t 从上述 数值 来 看 对于 部 分弯 曲时 如果使用倾斜 4 5 指接板材 的话 是稍 有危 险 的 但除此之 外 的情况均 是 十分安 全 的 再者 如果使用 比 R 1 3 5 t 更小 的曲率半 径 R 1 2 4 t 的条件进行 构件 制造 的话 需进 行 直至变形状态的 保证变形试验 弯曲强度和强度效率 即指接材弯曲强 度 8 b 与控制材弯 曲强度 之 比 的试验 结 果 如表 4所 示 寰 4破 坏试验 结果c 强度 效率 N 0 占 b c3 h 8 54 1 6 46 8 7 44 6 g 5 0 6 2 4 4 0 4 3 5 1 47 2 4 5 0 5 4 4 4 7 4 67 O 48 4 3 5 1 8 9 5 07 7 55 7 7 d 3 0 8 4 8 2 2 注 一指接扳材的弯曲比例极限 k T c m 2 8 厂 弯曲 强度 k c 乱一2块控 制 材 中低者 的 弯 曲强 度 d c m2 p 一 古水 率 倾斜 4 5 指接板 材 的弯曲强度 占 h为 4 3 1 5 5 8 k g f e ra 2 平均为4 8 2 k g I e ra 2 与此相 对应 如果将各 2块控制材的弯曲强度中较 帅 懈 晰 蜘惭m j i i 1 J 3 3 6 2 5 1 j 0 m m 眦 7 8 8 7 6 3 3 8 3 4 8 8 8 8 4 m m 卅弧 2 3 4 5 6 7 8 9 m n 一 3 1 4 7 3 0 9 4 S 7 2 7 1 5 f 一 3 4 3 3 3 3 3 3 3 4 3 唧 御忉 埘黜 蚍三謇 0 0 O 0 O 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 6 9 0 4 4 6 0 O 0 O 8 0 5 m 3 9 l 7 1 2 2 5 0 6 3 1 3 0 3 6 拼 铷 娅m m 删 2 3 4 5 6 7 8 9 蛐 n H 维普资讯 6 2 林业科技 第 2 4卷 低的一方 视 为指 接材 本来 的强 度 则 8 b为 4 7 5 6 7 3 k g f c 平 均 为 6 0 4 k g f e m2 再 由此求 出强 度 效率 为 0 6 8 0 9 8 平均 为 0 8 0 与前期 研究的水平 指接相 同 强度大 约降低 2 0 同时 倾斜 4 5 指接板材的 l 5 个试件 中 基本都发生 了压 缩破坏线 5结论 本试验 对 2 0 mm 玲杉倾斜 4 5 指接板材 进行了最小安全曲率半径的试验研究 其结 果概括如下 1 破 坏 时的 曲率 半径 Rh 相 对于 板 材厚度来 说 平 均为 R 8 9 t 由此 可评 价 2 0 mm厚 玲杉 倾斜 4 5 指 接板材 的最小 安全 曲率 半径 当安 全 系 数 为 1 5时 为 R 1 3 5 2 比例极 限时的曲率半径平均为 1 3 6 t 与上述最小安全 曲率 半径基本 一 致 且这 一数 值 与 水 平 指 接的 相 应数 值 一 致 3 关于破坏时的曲率半径 R b 和比例 极限时的 曲率 半径 Rb D 在 倾斜 4 5 指接 与 水平指接二 者之 间 没 有 明显差 别 但 是 在破坏时 曲率半径 方面 倾斜 4 5 指接 较水 平指接平 均 缩短 l 0 左右 显示 了超过 比 例极 限后 其韧性有 所提 高 4 强 度 效 率平 均 为 0 8 0 与水 平 指 接一致 即强 度大 约降 低 2 0 但 弹性模 量并未降低 5 倾斜 4 5 指 接板 材的 l 5个试件 均 发生 了压缩破坏线 童 血 业 啦 血 螗 k 上 接第 5 6页 修剪 也可 以大部分 甚至全部根除杂草 对 越年生杂草 要在 早春和晚秋前整株拔除 不 让其结籽 清除草坪边旁 的杂草可选择除革 剂 杀除 在建坪前也可利用残效期短 灭生 性的除草剂除掉杂草 如五氯酚钠 百草枯 等 残效期过后再播种 播种后待 小苗生长 到一定高度 再喷 洒 2 4 一D丁 酯 可杀死 草坪 内外所有的阔叶型杂草 4 草坪更新复壮和病 虫害 防治 4 1 草坪更新复壮 般草坪 若 管理 不 当 3 5年 便开 始退化 若要保持草坪的形态美观 延 长使 用年限 必须进行更 新复 壮 在草 坪生 长阶 段的春 束夏初进行断根 即划破地 皮下 3 4 e m 深 3年进 行 1次 断根 后 晒 1 2天 可进行施 肥和 浇水 促进新根的生长 补 播 草籽 在雨季 即将到来 时均匀撒播 小苗期 要防践踏 断根 复壮 也有 利于 草坪 的更新 小区域更新是将退化衰老 的草坪挖 走 再将 同规格 的新草皮铺 植上去 踏实 浇透水 4 2病虫害防治 草 坪常见 的 病 害有 锈 病 褐 色雪腐病 叶腐病 赤烧病等 东 北地 区主要病害是锈 病 发病只 限于 叶片 一般 在每年高温多湿 的 7月下 旬 开始发 病 8月 中旬 为高峰期 防治方法可喷