Клееная балка: Клееные балки, стропила, балка перекрытия

Ссылки

Клееные балки

Архитектурные балки из клееного бруса

Клееный брус — это габаритные пиломатериалы из пихты Дугласа 2х4 или 2х6, уложенные слоями и ламинированные вместе с прочными, влагостойкими структурными клеями.Путем ламинирования нескольких меньших кусков древесины из более мелких кусков изготавливается один большой прочный конструктивный элемент.

Наши клееные бруски имеют архитектурный вид, что означает, что открытые поверхности отшлифованы, а все открытые углы имеют загнутые края. Он предназначен для установки невооруженным глазом и удаляет пятна, оставляя насыщенный и красивый цвет и текстуру.

Доступные размеры:

Характеристики и преимущества:

— Только клееный брус, соответствующий габаритным размерам пиломатериалов (3-1 / 2 «и 5-1 / 2»)

— Обеспечивает идеальную посадку при обрамлении

-Нет проблем с гипсокартоном или конструктивными соединениями

-Только клееный брус, имеющий архитектурный вид

— Отшлифованная поверхность и микрошлифованная кромка

-Любые сучки и пустоты заполнены

— Отлично принимает пятна

-Соответствует глубине спроектированной древесины для бесшовной совместимости

-1.9 Истинный рейтинг стресса E

— Ресурсоэффективность и 100% устойчивость

-Совместимость с двутавровыми балками TJI

— Работать легче, чем со сталью — режет, гвозди и ручки, как с обычной древесиной

Брошюра по клееному брусу Rosboro

Гарантия Rosboro Glulam

Стол из клееного бруса

Росборо X-Beam Design Properties

Спецификация

Библиотека ресурсов по клею Росборо

Кухня Open Concept

Удаленная стена с открытым клееным покрытием

, автор: @crystalanninteriors

Bissel Tree House — Гранд-Рапидс, MI

C & btr Fir T&G потолок и стены

Клееный брус и колонны

Роща — ул.Луи

Клееный брус для лестниц Open Concept

Далласское Поле Любви (Deep Depth Glulams):

Выставка РОСТА Научного центра Сент-Луиса (изогнутые клееные материалы):

Совместимость с деревянными балками:

Допустимые отверстия:

Клееный брус

Клееный брус обрабатывается под давлением с помощью Hi-Clear II, прозрачного промышленного консерванта для древесины.Он оставляет светло-медовый оттенок, который практически не заметен невооруженным глазом. Он предназначен для наружных работ над землей и чаще всего используется для балок с приподнятыми настилами.

Доступные размеры:

Характеристики и преимущества:

-Позволяет моноблочную установку, соответствующую коду

— Обработка не влияет на структурную целостность балки, что означает предсказуемую и долгосрочную работу

— Обработано пятном медового цвета, оставляя визуально привлекательный и привлекательный луч

-Помогает вам устранить столбы и колонны, открывая внутренние дворики нижнего уровня и пространство двора

— Работать легче, чем со сталью — режет, гвозди и ручки, как с обычной древесиной

Покрытие Hi-Clear II

Брошюра о продукте из обработанного клееного бруса

Дополнительная информация — Обработанные клееные материалы

Часто задаваемые вопросы

Могу ли я использовать обработанные клееные бруски для наружных работ?

Да, если ваши требования к нагрузке и пролету соответствуют требованиям, обработанный клееный брус можно использовать для большинства наружных работ.Чаще всего они применяются для настилов, больших беседок, навесов и крытых веранд. Единственный реальный проект, где они не могут быть использованы, — это морские приложения, такие как док.

Могу ли я резать или просверливать обработанный клееный брус?

Да, можно, но любой вырезанный или просверленный край должен быть покрыт нафтенатом меди (часто называемым медным покрытием), который можно найти в большинстве магазинов для дома. Это дополнительно защитит от любой потенциальной гнили и разложения.

Можно ли окрашивать обработанный клееный брус?

Хотя в этом нет необходимости, вы можете полностью окрасить или окрасить обработанный клееный брус с помощью продукта на масляной основе.

Как далеко я могу простираться между опорами?

Используйте приведенный ниже график, чтобы определить ваш максимальный пролет, но, вообще говоря, вы можете легко получить расстояние от 16 до 20 футов между опорами. Этот большой пролет открывает внизу жилое пространство для дополнительных сидений на открытом воздухе и является отличным продуктом для больших коммерческих палуб.

Пытаетесь понять, какой размер балки использовать для вашей колоды? Попробуйте этот удобный калькулятор шкалы:

Специальные заказы:

— Доступны прямые и изогнутые балки

— Доступные размеры до:

Длина = 100 футов

Глубина = 53 дюйма

Ширина = 14.25 «

— Для специальных заказов сроком до 6-8 недель

-Подробнее: кастомные балки Росборо

Далласское Поле Любви (Deep Depth Glulams):

Выставка РОСТА Научного центра Сент-Луиса (изогнутые клееные материалы):

Источник волокна:

Что такое клееный брус и как его используют?

Термин клееный брус — это сокращенный термин, обозначающий клееный брус .Клееный брус состоит из нескольких слоев массивной древесины, скрепленных вместе высокопрочным клеем, образуя единую конструктивную единицу. Строители часто называют все типы ламинированных балок или других ламинированных конструкционных древесных материалов клееными . Клееный брус — это универсальный и инновационный строительный материал, который широко используется как в коммерческих, так и в жилых проектах.

Конструкция из клееного бруса

Клееный брус — это продукт из искусственной древесины, то есть он сделан из дерева, но обрабатывается и собирается в соответствии с точными спецификациями, чтобы создать предсказуемый и стабильный по размеру строительный материал.Другие распространенные конструкционные изделия из дерева включают фанеру, ориентированно-стружечную плиту (OSB) и клееный брус (LVL). Клееный брус выглядит как стопка из 2х4 листов (или большего размера), склеенных по бокам. Это контрастирует с другими конструктивными элементами, такими как LVL (клееный брус) и балки Microlam, которые выглядят как очень толстая фанера с очень тонкими слоями древесины, склеенными вместе, чтобы сформировать более толстую массу.

Клееные элементы продаются с несколькими стандартными значениями ширины и длины и могут быть изготовлены по индивидуальному заказу для удовлетворения практически любых проектных требований.Они обычно используются для больших изогнутых или арочных элементов для строительства сводчатых крыш, куполов и даже мостов. Конструкция из клееного бруса обеспечивает превосходную прочность и жесткость по сравнению с габаритными пиломатериалами, а в расчете на фунт она прочнее стали. Соединения для клееных балок обычно выполняются болтами или стальными дюбелями и стальными пластинами.

Общие области применения клееной древесины

Клееный брус может использоваться в самых разных областях, как для внутренних, так и для наружных проектов.Общие формы включают:

• Прямые балки, включая перемычки, прогоны, коньковые балки и балки перекрытия
• Колонны, в том числе круглого, квадратного и сложного сечения
• Стропила вяжущие
• Фермы
• Связанные арки
• Опоры арочного моста
• Балка изогнутая

Класс прочности

Клееные элементы классифицируются по определенным прочностным характеристикам и получают рейтинг по системе классификации напряжений. 6 фунтов на квадратный дюйм.

Классы клееного бруса

Клееный брус бывает четырех различных классов внешнего вида, как указано в Американском национальном институте стандартов (ANSI) A190.1 (2017-е годы):

1. Обрамление. Оценка внешнего вида каркаса — это обычный выбор для домашнего строительства и других областей, где требуется клееный брус, который будет сочетаться с размерной пиломатериалом. Этот сорт рекомендуется только для использования в скрытых помещениях.
2. Промышленное. Промышленный внешний вид клееного бруса рекомендуется в тех областях, где эстетика не имеет особого значения.При этой степени внешнего вида клееный брус обрабатывается немного лучше, чем при установке для обрамления, но это не эстетичный продукт. Его следует использовать в местах, не видимых широкой публике. Эта оценка внешнего вида показывает некоторые дефекты древесины на ее поверхности, такие как сучки и пустоты.
3. Архитектурный. Когда клееный брус будет использоваться в качестве фасадного материала или открытого элемента, настоятельно рекомендуется внешний вид архитектурного уровня. Этот сорт предлагает высококачественный готовый продукт, в котором деревянные пустоты и дефекты заполняются или обрабатываются для получения более гладкой и привлекательной поверхности.
4. Премиум. Этот сорт клееного бруса доступен только по специальному заказу и обычно предназначен для особых ситуаций или заранее определенных областей, где ожидается высокая концентрация людей. Клееный брус премиум-класса обеспечивает гладкую поверхность для получения готового продукта высочайшего качества.

Зачем нужен клееный брус?

Клееный брус не только прочный, рентабельный и легко настраиваемый; они также ресурсоэффективны, потому что сделаны из относительно небольших кусков пиломатериалов для создания значительного деревянного элемента, для которого в противном случае потребовались бы большие старые древесные породы.Клееный брус предлагает много преимуществ дизайнерам и строителям:

• Универсальное применение в качестве балок перекрытия и крыши, колонн, распорок, настилов и других конструктивных элементов
• Экологичный материал с очень низким содержанием формальдегида
• Возможность создания пролетов без опоры более 500 футов
• Снижение затрат на транспортировку и погрузочно-разгрузочные работы
• Простая установка и поверхностный ремонт
• Настраивается для особых нужд
• Стандартные размеры доступны сразу
• Произведено в хорошо управляемых лесах и сертифицировано по стандартам PEFC
• Хорошая огнестойкость; выдерживает стальные балки при тех же условиях пожара
• Изготовлено по точным размерам

Советы по обращению и хранению

С клееными панелями следует обращаться осторожно, чтобы не допустить повреждения или снижения их структурной способности.Чтобы предотвратить появление царапин на поверхности, при подъеме используйте тканевые стропы. По возможности члены должны храниться в вертикальном положении и всегда должны быть защищены от атмосферных воздействий пластиковой пленкой. Если клееный брус не предназначен для открытых участков, его следует защищать от внешнего воздействия до тех пор, пока он не будет готов к установке.

Glulam Beam — обзор

2.3.2 Почему использование CLT расширилось так быстро?

CLT имеет много преимуществ перед более традиционными строительными материалами.Прежде всего, это инновационная конструкция из древесины, созданная из ведущего возобновляемого ресурса мира — наших лесов. Сама технология — ламинирование клеем — конечно, не нова, но хорошо известная клееная балка представляет собой конструктивное деревянное изделие с односторонним перекрытием, в котором волокна всех ламелей склеены в одном направлении, тогда как введение перекрестного ламинирования создали возможность двусторонних пролетов без необходимости в дополнительном армировании, как это требуется в бетонных панелях.Также не было доказано, что производственный процесс создает серьезные экологические проблемы, в отличие от производства бетона, который в настоящее время широко признан в качестве основного (и очень существенного) источника выбросов парниковых газов в мире.

Эти преимущества, хотя и достойны похвалы, сами по себе не могут рассматриваться как достаточно трансформирующие, чтобы так сильно повлиять на строительство зданий всех типов за такой относительно короткий промежуток времени, и это связано с развитием компьютерных числовых технологий. режущего ( CNC ) станка, преимущества которого начинают проявляться все отчетливее.В большинстве оборудования такого типа используется 4-х осевая геометрия для резки практически в любом направлении, при этом все отходы, образующиеся в процессе, отправляются на завод и перерабатываются для других целей, таких как производство гранул для сушки в печи.

Возможность перейти от чертежа проекта на компьютере архитектора или инженера непосредственно к фабрике, где панели можно не только разрезать точно по размеру, но и удалить материал для создания оконных и дверных проемов и углублений, проложенных в глубину пластина для прокладки электрических кабелей, дренажа и других механических услуг имеет огромное преимущество в конструкции (панели имеют отличную стабильность размеров как по общему размеру панели, так и по конструктивным проемам).Предварительное изготовление такого типа позволяет собирать панели на месте с допуском в 2 мм, степень постоянной точности, в значительной степени неизвестная при традиционных методах строительства на месте. Высокий уровень заводского изготовления требует больше времени на ранних этапах проектирования, чтобы все необходимые вырезы были заранее спланированы и включены в цифровые чертежи, передаваемые на станки с ЧПУ. Увеличение времени, требуемого для этого по сравнению с другими методами проектирования, более чем компенсируется последующей скоростью сборки на месте, при которой время и, как следствие, экономия средств может быть значительной.

Скорость, действительно, является важным условием в строительстве в настоящее время: строительство в городах, особенно в городах, может потребовать много доставок на объект с сопутствующими задержками трафика, вызывающими проблемы с последовательностью и проблемами хранения на месте. Для здания, конструкция которого в основном состоит из панелей CLT, может потребоваться гораздо меньше транспортных средств, чем для более тяжелых материалов, таких как панели или монолитный бетон; его легче и быстрее разгружать — часто без использования кранов на месте (задача решается либо с помощью оборудования Hiab на грузовиках, либо с помощью переносных кранов) — и, что важно в городских условиях, с относительно низким уровнем шума.Эта последняя характеристика оказалась все более ценной для смягчения жалоб от жителей прилегающих территорий в период строительства.

Скорость возведения также имеет огромное значение — использование панелей в подходе, аналогичном конструкции платформы-рамы, означает, что каждая плита пола поддерживает стеновую панель, которая затем поддерживает следующую плиту пола, и так далее. Подъем панелей непосредственно с грузовиков на место (рис. 2.14), а не на складские помещения на месте, означает не только то, что тесные городские участки могут быть быстро застроены, но также и то, что по мере роста здания другие профессии могут быть задействованы раньше для работы на уровнях здание уже на месте.В настоящее время существует немало свидетельств того, что полные многоэтажные здания возводятся за дни, а не за недели, и покадровая съемка хода работ на месте теперь является основным аргументом в пользу клиентов и подрядчиков, не знакомых с этим методом строительства.

Рис. 2.14. Перекрестно-клееные деревянные панели поднимаются кранами прямо из грузовика на строительную площадку.

Другие преимущества строительства CLT для города варьируются от довольно очевидных до менее очевидных — по крайней мере, до тех пор, пока о них не узнают.Неизменно, эта более легкая технология требует меньшего количества локальных заводов и оборудования и меньшего количества строительного персонала, участвующего в процессе сборки.

Заблаговременное планирование расположения панелей опытными специалистами по деревообработке имеет решающее значение для того, как вертикальные нагрузки распределяются по конструкции, в то время как — в самом простом варианте — способ крепления панелей очень прост, поскольку он предполагает использование металла. угловые кронштейны (рис. 2.15A) и очень длинные стальные винты (рис. 2.15B) для соединения стен с полом с металлическими анкерами, закрепленными через плиты перекрытия и соединенными по всей толщине стеновых панелей для обеспечения прочности на сдвиг всей конструкции. .При этом очень мало, если вообще требуется, модификации на месте сборных панелей (при условии, что были выполнены хорошо продуманное предварительное планирование и дизайн), в результате чего на месте образуются минимальные отходы.

Рис. 2.15. (A) Соединение поперечно-ламинированного деревянного пола и стеновых панелей с помощью металлических угловых скоб и срезных анкеров и (B) длинных стальных винтовых креплений, вбитых в поперечно-ламинированные деревянные стены и плиты пола под углом 45 градусов.

Но именно в более легком весе общей конструкции можно найти одно из наиболее важных городских преимуществ: в Лондоне, например, многие из доступных участков расположены над кирпичной канализацией XIX века или подземными транспортными маршрутами, что создает глубокие препятствия. свайные фундаменты неосуществимы.Конструкции из CLT имеют большое преимущество в том, что они могут быть возведены на более легких фундаментах — что само по себе является экономией — и, следовательно, на объектах, которые в противном случае трудно разрабатывать (Mayo, 2015; рис. 2.16).

Рис. 2.16. Инфраструктура канала требовала более легких фундаментов для перекрестно-ламинированной деревянной конструкции многоквартирного / студийного дома на Уитмор-роуд, Лондон, компанией Waugh Thistleton Architects.

В других, более сложных городских районах строительство CLT может также — до заданной высоты — устранить сейсмические проблемы, поскольку обширные испытания показали, что эти конструкции обладают значительной устойчивостью к землетрясениям.

Многое из вышеперечисленного относится к возведению зданий с использованием CLT в их конструктивном дизайне, но есть значительные преимущества, которые можно получить от использования этой технологии массивной древесины в трех важных областях: необходимость меньшего количества дополнительных слоев строительных материалов, таких как в качестве облицовки внутренних стен и потолков, когда — в зависимости от типа здания и местных строительных норм — можно оставлять поверхности внутренних панелей открытыми. Помимо снижения затрат и экономии времени, которые связаны с этим, существуют ценные термические преимущества, которые могут быть реализованы благодаря присущим материалам изоляционным качествам (рис.2.17). Открытые поверхности также могут улучшить качество внутреннего воздуха из-за гигроскопичности древесины. В конечном счете, однако, самый большой экологический выигрыш от использования CLT заключается в способности твердой древесины улавливать значительные количества атмосферного углекислого газа на протяжении всего срока службы здания и после него, причем последнее зависит от характера последующего использования. панелей после демонтажа здания.

Рис. 2.17. (A) Облицованная поверхность из перекрестно-клееного бруса для интерьера жилых помещений художников в Тронхейме, Норвегия, компанией Brendeland & amp; Архитекторы Kristofferson и (B) пассивный контроль относительной влажности и температуры в здании архива архитектурных чертежей от Hugh Strange Architects обеспечивается за счет сверхтолстого поперечно-клееного бруса, используемого для формирования его стен и крыши.

Клееный брус Rosboro X-Beam: улучшенные изделия из древесины

Часто задаваемые вопросыПросмотреть больше

Как Росборо делает X-Beam® полной ширины 3 ½ ”и 5 ½”?

X-Beam ^® производится с использованием нашего уникального сырья для пиломатериалов больших размеров, которое производится на лесопилке Росборо. Это позволяет нам заполнить, выровнять и отшлифовать готовую балку до архитектурного вида и при этом сохранить изделие во всю ширину каркаса. Другие производители клееного бруса начинают с пиломатериалов стандартных размеров и заканчивают свои балки шириной от 3 1/8 дюйма до 5 1/8 дюйма, которые не подходят для стенового каркаса.

Что означает, когда вы говорите, что X-Beam® имеет архитектурный вид?

При производстве нашей заготовки X-Beam ^® с полной шириной рамы мы шлифуем шлифованием обе стороны и нижнюю поверхность, заполняем все пустоты более ¾ дюйма и облегчаем нижние края. Это означает, что вашу стандартную балку можно использовать в любом приложении, в том числе там, где древесина остается открытой для эстетики. X-Beam ^® готов к окрашиванию или окрашиванию без дополнительных дорогостоящих работ на стройплощадке.

Почему на моей балке стоит штамп «TOP»?

Клееный брус изготавливается как в сбалансированной, так и в несбалансированной схеме.Шток Rosboro X-Beam ^® (24F-V4) является несбалансированным. В несбалансированных балках расчетное напряжение пиломатериалов, используемых на растянутой (нижней) стороне балки, выше, чем у пиломатериалов, используемых на соответствующей стороне сжатия (верхней), что позволяет более эффективно использовать ресурс древесины. Для обеспечения правильной установки продуктов Rosboro X-Beam ^® на верхней части балки четко выбито слово «TOP», которое должно быть установлено вверх. Другие продукты Росборо, такие как Big Beam DF ^® , X-Rim и ESL 1.6E сбалансированы, потому что они чаще используются в приложениях, требующих такой гибкости.

Почему в моей балке есть трещина?

Это, скорее всего, так называемая проверка приправы. Клееный брус подвергается таким же проверкам на наличие приправ и «трещин», что и другие изделия из древесины. Это происходит естественным образом из-за усадки древесных волокон по мере того, как влага теряется в окружающую атмосферу. Часто чеки можно найти возле первой линии клея, так как нижняя пластина имеет большую площадь поверхности, подверженной воздействию воздуха.Кроме того, чек обычно находится возле линии клея, где он встречает сопротивление другой пластинки. Из-за более низкого содержания влаги клееный брус, как правило, меньше проверяется на выдержку, чем массивные пиломатериалы, и прочность элемента редко оказывается под угрозой. APA публикует «Руководство для владельцев о проверках клееного бруса», ссылку на которое можно найти в разделе «Технические публикации APA» нашей Библиотеки ресурсов. Все еще есть опасения? Позвоните в нашу службу технической поддержки по телефону (877) 457-4139, чтобы поговорить со специалистом.

Можно ли окрашивать или красить клееные балки?

Да, конечно. Рекомендуем использовать красок и морилки на масляной основе, . Краски и пятна на водной основе могут вызвать набухание клееного бруса и способствовать проверке.

Нужна ли мне сбалансированная балка (например, 24F-V8) в двухпролетном или консольном варианте?

Нет, это старое эмпирическое правило, созданное, когда все проектные расчеты выполнялись вручную. Чтобы сэкономить время, проектировщики использовали для автоматического определения сбалансированной балки в любом многопролетном или консольном состоянии.Рассчитав балку, необходимую для самого длинного простого пролета, они могут затем использовать балку того же размера для сценариев с несколькими пролетами и консолями, указав сбалансированные схемы расположения. Сбалансированная балка, как правило, дороже, не будет в наличии у дистрибьюторов, а это будет стоить вам драгоценного времени. С помощью современного программного обеспечения для проектирования можно быстро и легко оценить каждый пролет для получения наиболее рентабельной балки. В 90 +% случаев штатный несбалансированный X-Beam будет работать, экономя ваше время и деньги.

Исследование прочности балок из клееного бруса с круглыми отверстиями: разница в структурных характеристиках древесины однородных и неоднородных сортов | Journal of Wood Science

Испытания материалов

Данные о прочности на сдвиг параллельно волокнам, полученные в ходе экспериментов с материалами, существующие данные о прочности на сдвиг параллельно волокнам для хвойных деревьев [14] и взаимосвязь между плотностью ρ и прочность на сдвиг параллельно волокну с поверхностью сдвига 30 мм × 30 мм для 20 видов деревьев (уравнение.3) [15] показаны на рис. 13. Данные о прочности на разрыв перпендикулярно волокну, полученные в результате экспериментов с материалами, существующие данные о прочности на растяжение перпендикулярно волокну для хвойных деревьев [14], а также соотношение между плотностью ρ и предел прочности при растяжении перпендикулярно волокну с поперечным сечением при растяжении 25 мм × 50 мм для трех пород деревьев (уравнение 4) [15] показаны на рис. 14. Энергия разрушения режима I, полученная из экспериментов с материалами, и соотношение между плотностью ρ и энергией разрушения по моде I сосны обыкновенной (уравнение.{2}} \ right) = 1070 \ times \ rho — 162, $$

(5)

Прочность на растяжение перпендикулярно волокнам

Энергия разрушения для режима I

где ρ (г / см ³ ) — плотность.

Испытания балок на изгиб

Все образцы с D / H = 1/15 и одна из клееных клееных балок из разнородной древесины с D / H = 1/10 трещины при изгибе без растрескивания, связанного с отверстиями.Другие образцы сломались из-за трещин в отверстиях, как показано на рис. 16. Образцы с трещинами в отверстии сначала показали короткую трещину в верхней части силовой стороны, а затем после того, как трещина расширилась до некоторой длины, трещина развивалась в нижней части стороны опоры, и трещина распространялась на торцевую поверхность, снижая несущую способность. Некоторые образцы также разрушаются с образованием всех трещин, возникающих одновременно.

Состояние окончательного разрушения отверстий

Зависимость нагрузки от смещения показана на рис.17. Нагрузка — это величина, измеренная в точке силы, а смещение — это величина отклонения в точке силы. В 80% образцов, где первоначальные трещины можно было визуально идентифицировать, первоначальные трещины возникали, когда прогиб в точке приложения силы был компенсирован на 0,2-0,5 мм. В частности, 0,2 мм был наиболее распространенным у 36%. Значения смещения не сильно изменились для образцов разных размеров. В [8] начальная трещинная нагрузка была определена как нагрузка, когда прогиб в точке действия силы был компенсирован на 0.2 мм по этой причине. В этом исследовании нагрузка при прогибе в точке силы 0,2 мм была определена как начальная трещинная нагрузка таким же образом. Максимальные нагрузки для всех образцов и начальные нагрузки на растрескивание для образцов, которые разрушились из-за растрескивания, показаны в таблице 2. На рисунке 18 показано соотношение между отношением максимальной нагрузки или начальной трещиновой нагрузки к D / H для клееный брус из однородной и неоднородной древесины. Отношение прочности материала внутренней пластины также показано прямой линией.За исключением начальной нагрузки на растрескивание D / H = 1/5 при H = 150 мм, соотношение испытаний на изгиб было меньше, чем свойства материала, а максимальная нагрузка и начальная нагрузка на растрескивание не были сильно различаются между собой клееный брус из однородной и неоднородной древесины.

Зависимость нагрузки от смещения в точке нагружения

Отношение максимальной нагрузки и начальной трещинной нагрузки в древесине однородных сортов и древесине разнородных сортов

Оценка экспериментальных значений

Для аналитического исследования различий в структурных характеристиках между клееными балками из разнородной древесины и однородной древесины, экспериментальные значения были оценены по формулам. (1, 2). Растягивающее напряжение, перпендикулярное зерну, действующее вокруг отверстия, показано на рис.19, которое было получено из анализа на рис.8. Результаты анализа показывают, что когда поперечная сила, действующая на отверстие, составляет Q = BHτ ₁ и отношение диаметров отверстия D / H является постоянным, распределение σ равно почти то же самое. Максимальные значения σ находятся при θ = 45 °, и предполагается, что трещины образуются и проходят параллельно направлению зерна (направление X ) из этого положения. Обычно это соответствует местоположению первой трещины при испытаниях балок на изгиб.Максимальные значения σ на рис.19 были примерно на 14% ниже для клееных клееных балок из разнородной древесины, чем для клееных балок из однородной древесины при D / H = 1 / 3, на 13% ниже при D / H = 1/5 и на 10% ниже при D / H = 1/10.

Растягивающее напряжение перпендикулярно зерну вокруг отверстия

Распределение растягивающих напряжений перпендикулярно зерну и касательное напряжение в предполагаемом месте разрушения показано на рис.20. Положение вокруг отверстия установлено на x = 0, а горизонтальная ось — на x / D . Результаты анализа показывают, что распределение напряжений практически одинаково на разной высоте балки. Соотношение напряжений в клееных многослойных балках, состоящих из древесины однородного сорта и древесины неоднородного сорта, не сильно изменилось с положением x / D , и соотношение было несколько постоянным. Среднее напряжение для использования в формуле. (1) можно найти в формуле.{\ prime} _ {{{\ text {ms}}}}}} {D}} \ right) + a_ {0}. $$

(6)

Напряжение в месте раскола трещины

На Рис. 21 показано сравнение расчетных и экспериментальных нагрузок на растрескивание при испытаниях на изгиб, рассчитанных по формулам. (1, 2) с использованием средних значений в таблице 1. Расчетные значения для клееного бруса, состоящего из древесины однородного сорта (расчетное уравнение (1), гомологическое уравнение (2), L110) и для клееного бруса. клееный брус из разнородной древесины (кал.Уравнение (1), Гетеро. Уравнение (2), L80). Кроме того, расчетные значения напряжений в клееных клееных балках, состоящих из древесины однородного сорта с использованием прочности материала класса L80, также приведены в качестве справочных значений (расчетное уравнение (1), гомологическое уравнение (2)). , L80). Расчетные значения D / H = 1/3 и D / H = 1/5 являются хорошими оценками несущей способности при начальном растрескивании, а расчетное значение D / H = 1/10 примерно посередине между начальной и максимальной несущей способностью.Отношение (вычисленное значение Homo. L110) / (вычисленное значение Homo. L80) равно 1,21, что совпадает с ( F _{t 90} для L110) / ( F _{t 90} для L80). Однако отношение (расчетное значение Homo. L110) / (расчетное значение Hetero. L80) меньше, чем отношение свойств материала, как показано на рис. 18, которое составляет 1,05 для D / H = 1. / 3, 1,08 для D / H = 1/5 и 1,09 для D / H = 1/10.

Экспериментальные и расчетные значения

Для H = 150 мм образец D / H = 1/3 клееной балки из разнородной древесины имел начальную трещину в ламинат из бруса марки Л100. Поэтому результаты расчета прочности материала древесины марки Л80 отличались от реальных. Модуль Юнга и плотность имеют линейную зависимость [17]. Прочность на сдвиг и энергия разрушения по моде I имеют линейную зависимость от плотности, как показано в уравнениях.(3, 5). Кроме того, прочность на разрыв имеет нелинейную зависимость от плотности (уравнение 4), но рис. 14 показывает, что ее можно оценить с помощью линейной зависимости. Таким образом, поскольку испытания материала для древесины класса L100 не проводились, предполагалось, что ее модуль Юнга и прочность материала имеют линейную зависимость, а прочность материала древесины класса L100 оценивалась по средней прочности материала класса L80. и пиломатериалы марки Л110. Расчетная прочность материала древесины марки L100 составила F _s = 7.89 Н / мм ² , F _{t 90} = 2,45 Н / мм ² и G _{I c} = 407 Нм / м ² . На рисунке 21 показаны расчетные значения для клееного слоистого материала с D / H = 1/3 на основе расчетной прочности материала древесины класса L100. Отношение (расчетное значение Homo. L110) / (расчетное значение Hetero. L100) соотношение для D / H = 1/3 составило 0,93.

Различия в уровнях напряжения вокруг отверстия

Многие нормы проектирования и проектные предложения [1,2,3,4,5,6] также требуют растягивающего напряжения, перпендикулярного зерну, действующего на отверстия, при условии, что балки полностью состоит из однородной древесины.Таким образом, напряжения, действующие на отверстия в клееных многослойных балках, состоящих из разнородной древесины, и клееных клееных балках, состоящих из однородной древесины, были определены с помощью анализа, приведенного на рис. 10, и сопоставлены. Затем мы исследовали степень снижения напряжения, действующего на отверстия, в случае клееных многослойных балок, состоящих из разнородной древесины, которая указана в JAS [7].

Растягивающие напряжения, перпендикулярные волокну, и напряжения сдвига, действующие на отверстия в клееных клееных балках, состоящих из древесины однородного сорта, определенные с помощью численного КЭ-анализа, показаны на рис.22. Напряжения, действующие на отверстие, являются симметричными или обратно симметричными относительно центра отверстия. Напряжения растяжения, перпендикулярные волокнам, и напряжения сдвига, действующие на отверстия в клееных многослойных балках, состоящих из древесины однородного сорта, и клееных клееных балках из древесины неоднородных сортов (E105-F300 и E55-F200), как определено численный КЭ анализ, показаны на рис. 23 и 24. Напряжения показаны только для четверти отверстий. Соотношение напряжений, действующих на отверстия клееных балок, состоящих из древесины однородного и неоднородного сорта, было постоянным с небольшим изменением положения.

Напряжение вокруг отверстия, Homo

Напряжение вокруг отверстия, Hetero. E105-F300 и Homo

Напряжение вокруг отверстия, гетеро. E55-F200 и Homo

Распределение напряжения изгиба и сдвига по теории Бернулли – Эйлера для клееных многослойных балок, состоящих из разнородной древесины, и клееных клееных балок, состоящих из древесины однородных сортов, показано на рис. 25a. Соотношения максимальных напряжений изгиба ( σ _{Внутренний} на рис.25a) до максимального напряжения сдвига ( τ _Max. на рис. 25a) во внутренней пластине для того же изгибающего момента или той же силы сдвига в клееных клееных балках из разнородной древесины (рис. 25b) и клееные многослойные балки, состоящие из древесины однородного сорта, как определено в JAS [7], показаны на рис. 25c. Отношение напряжения изгиба составляет k _M , а отношение напряжения сдвига составляет k _Q . На рис. 26 сравнивается соотношение максимального напряжения на рис.23 и 24 с k _M и k _Q (рис. 25c). Для малых значений D / H отношения для случая k _Q и случая чистой поперечной силы (центр отверстия), полученные методом FEA, почти равны, а отношения для случая чистого изгибающего момента получается по к _М и ВЭД практически равны. Однако по мере увеличения D / H результаты FEA становятся меньше, чем результаты k _Q и k _M .

Напряжение изгиба и напряжение сдвига во внутренней пластине клееной многослойной балки из разнородной древесины и клееной клееной балки из однородной древесины

Отношение напряжений во внутренней пластине

На рисунках 27 и 28 показаны напряжения клееных многослойных балок, состоящих из древесины однородных сортов на рис. 23 и 24, умноженные на k _Q или k _M .На рисунках 29 и 30 показано распределение напряжений в направлении, параллельном волокну (растягивающие напряжения, перпендикулярные зерну σ и напряжения сдвига τ ) при θ = 60 ° ( y / D = 0,25 ) и θ = 45 ° ( y / D = 0,35). Напряжения в клееной балке из однородной древесины умножаются на k _Q или k _M .В случае малых значений D / H результаты почти равны напряжениям в клееной балке из разнородной древесины. Однако по мере увеличения D / H напряжения в клееных клееных балках, состоящих из однородной древесины, умноженные на k _Q или k _M , как правило, выше.

Напряжение вокруг отверстия, гетеро.E105-F300 и Homo

Напряжение вокруг отверстия, гетеро. E55-F200 и Homo

Распределение напряжения в направлении, параллельном волокну, Hetero. E105-F300 и Homo

Распределение напряжений в направлении, параллельном волокну, Hetero. E55-F200 и Homo

.