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木材试验

Overview

资料来源: 布莱克斯堡弗吉尼亚理工大学土木与环境工程系罗伯特. 里昂

木材是一种无处不在的材料, 已在建筑中使用最早的时间。木材是一种可再生、可持续的材料, 具有很大的审美价值。今天, 可能有更多的建筑与木材建造比任何其他结构材料。许多这些建筑都是 singlefamily 的住宅, 但许多较大的公寓楼, 以及商业和工业建筑, 也使用木结构。

木材在建筑中的广泛使用, 从经济和美学两方面都具有吸引力。建造具有最低数量设备的木结构建筑的能力, 使 woodframe 建筑的成本与其他类型的建筑保持竞争力。另一方面, 建筑的考虑是重要的, 裸露的木材的美丽和温暖是很难与其他材料匹配。

本试验的目的是对三种木材进行拉伸和压缩试验, 研究其应力应变行为, 并对木梁进行四点弯曲试验, 以确定其弯曲性能。在四点弯曲试验中, 简支梁在其第三点加载两个相等点荷载, 导致中心部分具有恒定力矩和零剪切。这是一个重要的测试, 因为木材结构元素经常用于地板系统, 因此主要是由弯曲应力加载。

Procedure

压缩试验

  1. 获得标称的 3-1/2 "压缩立方体标本三种不同的木材 (如南方松树, 云杉, 橡木)。立方体可以从一个4x4 的部分削减, 但应该是明确的木材。确保曲面彼此平行。一组试样应使用平行于晶粒的载荷进行测试, 另一组试样应用垂直于晶粒的载荷进行测试。集合中的测试重复数取决于所需的置信度限制。只有一个测试每组将作为本实验室的一部分运行, 因为它的目标是演示技术, 而不是开发大型健壮的数据集的工程设计。
  2. 将每个试样的截面尺寸 (宽度和厚度) 测量到最近的 0.002. 使用卡尺。测量压缩试样的总长度 (按加载方向)。由于试样在尺寸的长度上可能略有变化, 请进行若干测量, 并记录每个测量尺寸的近似平均值。
  3. 在建立了通用测试机 (见本系列的第一本手稿: 材料常数), 仔细中心的标本在压缩板和较低的十字头, 直到一个轻微的负载被应用。使用精细控件将负载恢复到尽可能接近零的水平。
  4. 将压缩负载缓慢地应用于 20 psi 到每秒 50 psi 之间的加载速率。
  5. 压缩试验可能会持续数分钟, 负载不断增加, 试样中可见明显的应变。继续测试, 直到明显达

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Results

在表1中总结了压缩、拉伸和弯曲试验结果。如所有结果一致显示, 橡木是最强的木头, 其次是云杉和南松树。

表 1: 木材测试摘要

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Application and Summary

木材是一种可持续的天然材料, 具有正交各向异性的特性。在其他实验室, 材料, 如金属, 聚合物和混凝土已被测试的紧张或压缩的假设, 材料的行为各向同性, 意味着它的阻力, 对特定的负载是相同的, 无论方向材料。例如, 钢在微观尺度上有无数的随机定向晶粒, 在宏观尺度上赋予它均匀和各向同性的性质。然而, 木头, 以它容易地可辨认的五谷方向, 不行动各向同性。因此, 设计者必须仔细考虑对木...

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Tags
WoodConstructionMaterialEngineeringResidential BuildingsCommercial BuildingsIndustrial BuildingsMechanical PropertiesSpecies Of TreeMoisture ContentDefectsLoadingsDesignerEffectivenessTestStress strain BehaviorFlectural PerformanceCellsMicrofibrilsCellulose PolymersLignin

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0:07

Overview

1:11

Principles of Wood Testing

5:34

Compression Tests

7:33

Tension Tests

8:05

Bending Tests

8:56

Results

9:47

Applications

10:47

Summary

此集合中的视频:

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压缩并行 (psi) 压缩垂直 (psi) 张力并联 (psi) 垂直拉伸 (psi)