金属齿板与木材连接强度测试范文

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《林业科技杂志》2014年第六期

1方法

木质腹杆托梁主要采用金属齿板将翼缘与木质腹杆相连接，金属齿板与翼缘咬合的方式(方向)对其连接的效果有一定的影响。参照我国《木结构试验方法》标准(GB/T50329－2002)［2］和《木结构设计规范》标准(GB50005－2003)［3］，研究不同方向的金属齿板钉入木材时的受剪极限承载力，确定金属齿板钉入木材的最佳方向。同时对落叶松木材与SPF木材进行比较。本试验根据金属齿板在木质托梁中所使用的位置(作用时受剪切力情况)，仅做了金属齿板受剪承载力的试验。金属齿板受剪极限承载力为齿板承受的极限剪切力除以平行于剪切方向的金属齿板剪切面的长度。金属齿板连接方式见图1。

2结果与分析

2.1试验结果试验中，由于落叶松木材的密度相对于SPF木材要大，金属齿板与其连接时所需压力也较SPF木材压力大。落叶松木材和SPF木材与金属齿板连接时的受剪极限承载力分别见表1和表2。

2.2破坏形式金属齿板连接方式为90°－1时，无论是落叶松木材还是SPF木材，破坏形式都是从两木材之间的金属齿板处断裂。金属齿板连接方式为90°－2和0°时，则是以金属齿板从木材中拔出的破坏形式为主。

2.3分析从试验结果可知，落叶松木材的受剪极限承载力要高于SPF木材。因为落叶松材质密度大，硬度较高，所以金属齿板与落叶松木材的咬合效果好于SPF木材。通过对比发现，连接角度为90°时，90°－1和90°－2两种金属齿板连接方法的受剪极限承载力值基本相同;连接角度为0°的连接方法受剪极限承载力值则高于90°－1和90°－2两种连接方法。连接角度为0°的金属齿板连接方法其受剪极限承载力值较高的原因在于金属齿板的齿钉。金属齿板齿钉的形状是扁平的，在0°时，受力方向与齿钉的宽度方向垂直，受力时阻力较大;而在90°时受力方向与齿钉的宽度方向平行，在受力时则阻力较小，易于破坏。

3结论

3.1在采用金属齿板连接木材时，落叶松木材的受剪极限承载力高于SPF木材。

3.2木结构生产企业在使用金属齿板时，应使用连接角度为0°的金属齿板连接方法，此连接方法受剪极限承载力较好。

3.3连接用金属齿板还需优化。在试验时，当金属齿板连接方式为90°－1时，金属齿板断裂;金属齿板连接方式为90°－2和0°时，破坏形式以金属齿板从木材中拔出为主。不论是哪种破坏方式，都是金属齿板方面的原因，因此对金属齿板进行优化设计，有助于受剪极限承载力的提高。

作者：王子奇张冬梅苏安彬王厚军高大红单位：黑龙江省木材科学研究所