3种常用螺钉对家具用竹集成材面握钉力的研究
螺钉常用材料范文
螺钉常用材料范文
螺钉是一种常见的连接件,广泛应用于机械制造、建筑、汽车制造、家具制造等行业。
螺钉的材料选择非常重要,直接关系到螺钉的强度、耐腐蚀性和使用寿命。
下面将介绍几种常用的螺钉材料。
1.低碳钢:低碳钢螺钉是最常见的螺钉材料之一,具有良好的可加工性和力学性能。
它的强度较低,适用于一般载荷、温度和腐蚀环境下的应用,价格也比较低廉。
2.不锈钢:不锈钢螺钉由于其良好的耐腐蚀性和外观,被广泛应用于要求高耐腐蚀性的场合,比如船舶、食品加工设备和化工设备等。
常见的不锈钢材料有304和316两种,304不锈钢具有良好的耐腐蚀性,316不锈钢则更适用于强酸、碱环境下的使用。
3.高强度合金钢:高强度合金钢螺钉具有较高的强度和耐腐蚀性,适用于高载荷和高温环境下的应用。
它的强度可以比较好地保持在高温下,有较好的蠕变抗性能和抗疲劳性能。
4.铝合金:铝合金螺钉由于其低密度和良好的耐腐蚀性,适用于要求轻量化和耐腐蚀性的场合,比如航空航天、汽车和自行车等领域。
铝合金螺钉的强度相对较低,适用于一般载荷的应用。
5.钛合金:钛合金螺钉具有优异的强度重量比、耐腐蚀性和高温稳定性,被广泛应用于航空航天行业和医疗领域。
钛合金螺钉的价格较高,适用于特殊要求的高强度和耐腐蚀性应用。
总结起来,螺钉的材料选择应根据具体的使用环境和要求来确定,常用的材料有低碳钢、不锈钢、高强度合金钢、铝合金和钛合金等。
在选择
时需要综合考虑强度、耐腐蚀性、重量和经济性等因素,并根据具体条件选择适合的材料。
装修常用钉子-圆钉麻花钉拼钉水泥钢锭木螺钉自攻螺钉
装修常用钉子:圆钉麻花钉拼钉水泥钢锭木螺钉自攻螺钉
钉子是装修中必须使用到的牢固件,用于各个环节中。
让我们一起来看看有哪些钉子,各有什么效果,什么用途。
圆钉主要用于木结构的连接,头是圆形的。
麻花钉钉身上有麻花花纹,钉着力特强,适用于需要钉着力强的部位,如家具抽斗、木质天花吊杆等。
拼钉又称橄榄钉或枣核钉,外形为两头呈尖状,使用于木地板拼合时作销钉用。
水泥钢锭采用优质钢材制造,坚硬、抗弯,可用锤子等工具直接钉入混凝土或砖墙内,适用于建筑和安装等行业的装修。
木螺钉又称木牙螺钉,用于在木质品上固定各种材料的制品,按用途不同可以分为:1.沉头木螺钉又称平头木螺钉,适用于紧固后钉头要求不露出制品表面时。
2.半沉头木螺钉该钉被拧紧后,钉头略微露出制品表面,适用于
钉头强度要求较高的地方。
3.半圆头木螺钉该钉拧紧后不易陷入制品里面,钉头底部面积较大,强度较高,适用于钉头强度要求较高的地方,如在木结构顶棚灯槽内固定隔热铁皮时。
3.自攻螺钉钉身螺齿较深,螺距宽,硬度高,可直接在钻孔内攻出螺牙沟,减免一道攻丝工序,提高工效。
适用于软金属板、薄铁板构件的连接固定,价格便宜,常用于铝门窗的制作中。
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来源:艾逸网(业主装修好帮手)。
竹集成材家具木圆榫接合强度的研究
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竹 集 成 材 家 具 木 圆榫 接 合 强 度 的研 究
李吉庆 张齐生 陈礼辉
(. 1 福建农林大学材料工 程学 院, 福建 福州 30 0 2 南京林业大学木材工业学院 , 50 2;. 江苏 南京 2 0 3 ) 10 7
摘要: 以福 建 南平建瓯 所产 的毛 竹 片和低 甲醛脲 醛树 脂胶黏 剂加 工 而成 的竹集 成材 为基材 , 用正 采
so e a tew o nnj n t syo mia db m o ri r a in i nl a etdb n nda . hw dt th odt o it ne i f a nt a b ofn t ew ss ic t f c yt o i h e o i nt l e u u g fa y f e e me
Ab t a t T k n e u a a o l t n h a n t d b mb o ma e ilma u a t r d w t o .o mad . sr c : a i g r g l r b mb o p a e a d t e l mi ae a o tra n f cu e i lw . r l e h f .
建筑用螺丝种类
建筑用螺丝种类建筑用螺丝种类螺丝是建筑中常见的紧固件,其种类繁多,不同的螺丝适用于不同的场合。
本文将介绍建筑用螺丝的种类及其应用。
一、木材螺丝1. 木钉木钉是最早也是最简单的一种木材螺丝,通常由铁或钢制成。
它们适用于固定较小的构件或者轻负荷场合。
2. 木螺丝与木钉相比,木螺丝通常使用更广泛。
由于它们具有更好的牢固度和承载能力,因此可以用于固定大型构件和承受较大负荷的场合。
根据使用环境和需要,可选不锈钢、镀锌、铜等材质。
3. 自攻螺丝自攻螺丝通常比传统的木螺丝更易于安装,因为它们具有自钻孔功能。
这些孔使得自攻螺钉可以直接穿过材料并在另一侧形成线性连接。
自攻螺钉适用于需要快速安装和拆卸的情况,例如固定地板或搭建临时结构。
二、金属螺丝1. 螺栓螺栓是一种长形的金属螺丝,它们适用于需要承受大量重量和压力的场合。
通常使用两个螺母来固定,以确保连接牢固。
2. 螺钉与木螺丝类似,金属螺钉也是一种常见的紧固件。
不同之处在于,金属螺钉通常由不锈钢或镀锌材料制成,并可用于连接金属构件。
这些螺钉通常比木材螺钉更坚固,并可提供更大的承载能力。
3. 自攻螺钉自攻螺钉也适用于金属构件之间的连接。
它们可以穿过较厚的材料,并在另一侧形成线性连接。
自攻螺钉通常比传统的金属螺钉更易于安装,并可以快速拆卸。
三、混凝土和石材用螺丝1. 锚定膨胀管锚定膨胀管是一种适用于混凝土和石材表面的螺丝,它们适用于需要承受大量重量和压力的场合。
锚定膨胀管通过将螺栓插入孔中并旋转来扩张,从而固定在混凝土或石材表面上。
2. 混凝土用自攻螺钉混凝土用自攻螺钉与金属用自攻螺钉类似,但是它们具有更强大的承载能力和更长的长度。
它们适用于需要安装较厚混凝土板的场合。
3. 混凝土用机械锚机械锚是一种适用于混凝土表面的紧固件,它们通常由不锈钢或镀锌材料制成。
机械锚通过将其插入孔中并旋转以扩张来固定在混凝土表面上。
四、其他类型1. 干壁螺丝干壁螺丝通常由不锈钢或镀锌材料制成,并可用于连接干壁板和木质构件。
竹集成材自攻螺钉拉穿性能试验
林业工程学报,2023,8(2):40-45JournalofForestryEngineeringDOI:10.13360/j.issn.2096-1359.202205027收稿日期:2022-05-23㊀㊀㊀㊀修回日期:2022-08-30基金项目:国家自然科学基金(51978338);江苏省自然科学基金(BK20220423)㊂作者简介:张子诚,男,研究方向为现代竹木结构㊂通信作者:崔兆彦,男,博士,助理研究员㊂E⁃mail:cuizyan111@163.com竹集成材自攻螺钉拉穿性能试验张子诚1,唐思远1,2,崔兆彦1∗(1.南京林业大学生物质材料国家地方联合工程研究中心,南京210037;2.桂林电子科技大学建筑与交通工程学院,桂林541004)摘㊀要:对竹集成材⁃自攻螺钉连接试件进行单轴拉穿加载试验,探究自攻螺钉在竹集成材中的拉穿性能及破坏形态,为自攻螺钉连接设计与工程应用提供基础数据㊂依据EN1383-2016木结构试验方法设计8组64个竹集成材⁃自攻螺钉连接试件,比较竹集成材不同纹理方向和板厚对初始刚度㊁极限荷载㊁屈服荷载及延性等影响㊂试验结果表明:竹集成材自攻螺钉连接试件在节点处的力学性能主要由板材厚度决定,而纹理方向的影响较小㊂钉节点的破坏形态与竹集成材纹理方向密切相关㊂自攻螺钉在竹集成材中拉穿破坏形态的横纹弦向和横纹径向存在两种破坏现象,分别为竹集成材表面陷落破坏与整体劈裂破坏㊂当试件纹理方向相同时,板厚与极限荷载和初始刚度呈现正相关;当试件板厚相同,在横纹弦向上承载能力高于横纹径向㊂当竹结构满足最小尺寸设计要求时,对于直径6mm的半螺纹自攻螺钉从横纹弦向钉入板厚30mm的竹集成材,此时试件拉穿承载性能和延性达到最佳状态,充分发挥了材料的力学性能㊂关键词:工程竹结构;竹集成材;拉穿性能;自攻螺钉中图分类号:TU531.3㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码:A㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:2096-1359(2023)02-0040-06Experimentalstudyonthepull⁃throughperformanceofself⁃tappingscrewsinlaminatedbambooZHANGZicheng1,TANGSiyuan1,2,CUIZhaoyan1∗(1.National⁃ProvincialJointEngineeringResearchCenterofBiomaterials,NanjingForestryUniversity,Nanjing210037,China;2.SchoolofArchitectureandTransportationEngineering,GuilinUniversityofElectronicTechnology,Guilin541004,China)Abstract:Inrecentyears,variouscompositeengineeredbamboomaterialshavebeendevelopedatdomesticandabroadasimportantbuildingmaterial.Laminatedbamboo(LB)hasahigherstrength⁃to⁃weightratiothanotherengineeredbamboomaterials.Self⁃tappingscrewsarewidelyusedinbamboo⁃woodstructuresbecauseofthesuperiormechanicalpropertiesandeaseofassembly.Uniaxialpull⁃throughloadingtestonspecimenswithLBandself⁃tappingscrewscon⁃nections.Toinvestigatethepull⁃throughpropertiesanddamagepatternsofself⁃tappingscrewsinLBandtoprovideessentialdatafordesigningandutilizingself⁃tappingscrewsconnections.Eightsetsof64specimensweredesignedac⁃cordingtothestandardofEN1383-2016tocomparetheeffectsofdifferentgraindirectionsandplatethicknessontheinitialstiffness,ultimateload,yieldloadandductilityofbamboocompositematerials.Thetestresultsshowedthatthemechanicalpropertiesofthebamboo⁃integratedtimberself⁃tappingscrew⁃connectedspecimensatthenodesweremainlydeterminedbythethicknessofthepanels.Atthesametime,thegraindirectionhadlessinfluence.Thedamagepatternofthenodewascloselyrelatedtothegraindirectionofthebamboocompositematerial.Thereweretwokindsofdamagephenomenainthecross⁃grainchordalandcross⁃grainradialdirections:surfacetrapdamageandoverallsplittingdamageofthebamboocompositematerial.Whenthespecimenshadthesamegraindirections,theplatethicknesswaslinearlyrelatedtoultimateloadandinitialstiffness.Theultimateloadandinitialstiffnessincreasedwiththeincreasedplatethickness.Whenthespecimenshavethesameplatethickness,theloadcarryingcapacityishigherinthetransversechorddirectionthaninthetransverseradialdirection.Themechanicalpropertiesofthematerialwerefullyutilized.Inpractice,an6mmdiametersemi⁃threadedself⁃tappingscrewwasusedtonailthelaminatedbamboofromthecross⁃grainchorddirectionfromaboardthicknessoflessthan30mm,wheretheload⁃bearingpropertiesandductilityareoptimalandthemechanicalpropertiesofthematerialcanbefullyexploited.㊀第2期张子诚,等:竹集成材自攻螺钉拉穿性能试验Keywords:engineeredbamboostructure;laminatedbamboo;pull⁃throughcapacity;self⁃tappingscrews㊀㊀竹材作为一种分布广泛且可持续发展的新兴绿色建筑材料,国内外学者先后开发出竹集成材㊁重组竹㊁胶合竹等复合工程竹材应用于建筑结构[1]㊂在现代竹木结构中,节点连接是影响建筑结构整体稳定性的重要因素之一,更是结构设计中至关重要的一环㊂常见的节点连接方式有钉连接㊁螺栓连接[2-4]㊂在竹木结构建筑的研究中发现自攻螺钉因优越的力学性能和组装便捷的优点在节点连接中显现出巨大的潜力[5-8]㊂现代竹结构的节点连接设计依旧参照木结构规范,竹结构规范尚未形成完整的研究体系,因此木结构设计规范对竹材自攻螺钉连接设计的适用性需进一步研究㊂国内外学者对竹㊁木结构钉连接的研究主要集中在抗拔和抗剪性能方面㊂陈国等[9]对竹集成材钉连接节点双面剪切试件进行了单调加载试验研究,分析了钉直径㊁列数和行数对节点抗剪承载力的影响,并验证了群钉节点的有效钉子数量和销槽承压有效长度系数计算公式㊂Ringhofer等[10]通过对胶合木钉连接试件进行轴向拉拔加载试验,分析了木材纹理方向㊁预钻孔对不同密度的木材抗拔性能的影响,得到了自攻螺钉在胶合木中轴向抗拔强度的计算公式㊂刘慧芬等[5]对自攻螺钉加强胶合木螺栓连接梁柱节点进行单调和低周往复加载试验,分析了自攻螺钉的布置间距㊁直径和个数等参数对节点的刚度㊁延性㊁承载力㊁破坏模式和抗震性能的影响㊂Blass等[11]针对木结构钉连接开展了试验研究,结果表明,自攻螺钉可以承受或传递节点连接的拉压力,可以增强构件连接强度300%㊂鹿相戎等[12]针对胶合木⁃钢板斜螺钉连接进行了试验研究,主要分析不同荷载方向对斜螺钉连接节点的承载性能的影响㊂近年来,国内部分学者尝试性开展了自攻螺钉在竹结构抗拔特性的研究㊂Li等[13]通过对重组竹钉连接试件进行了单调加载试验,研究了自攻螺钉的钉入深度㊁直径及钉入角度对力学性能的影响,并提出了自攻螺钉在重组竹中抗拔承载力建议计算公式㊂竹集成材相较于其他工程竹具有更高的强重比,目前,国内外学者对竹集成材的基本力学性能及构件连接已有相关研究[14]㊂陈国等[15]采用圆钉和竹集成材,通过对竹集成材钉连接节点试件的单调加载试验研究,结果表明,钉连接端距和中距对节点力学性能具有较大影响,钉节点的破坏形态与钉子的布置密切相关㊂通常,大部分竹木结构中的破坏在节点连接处发生,自攻螺钉应用在竹木结构节点中的常见形式如图1所示㊂当节点受到的轴向拉力小于自攻螺钉螺纹段的抗拔承载力,且大于自攻螺钉钉帽拉穿承载力,此时节点破坏发生于上层竹木结构㊂因此,研究自攻螺钉在竹木结构中的拉穿性能,并结合现有自攻螺钉抗拔的研究成果,可以有效地预测节点破坏形式㊂图1㊀节点螺钉连接形式Fig.1㊀Screwconnectionsinbambooandwoodconstruction本研究设计了8组64个竹集成材⁃自攻螺钉连接试件,进行单调加载试验,研究其破坏形态和拉穿性能㊂分析竹集成材板厚和纹理方向对屈服和极限载荷(Fy㊁Fu)㊁初始刚度(K)及延性的影响规律,为自攻螺钉在现代竹结构连接的工程设计与应用提供基础数据㊂1㊀材料与方法1.1㊀试件材料竹集成材由湖南阳明竹咏有限公司生产,依据JG/T199 2007‘建筑用竹材物理力学性能试验方法“测试得到竹集成材的平均含水率和平均密度为9.4%和0.72g/cm3,材性试验参照ASTMD143-14和ASTMD5764-97a的有关试验方法进行,测得横纹径向抗压强度和横纹弦向抗压强度的平均值分别为19.2MPa和62.4MPa㊂自攻螺钉选用上海美固汉得威五金有限公司生产的直径6mm的半螺纹自攻螺钉,自攻螺钉几何尺寸如图2所示,力学性能参数见表1㊂图2㊀半螺纹自攻螺钉尺寸示意图Fig.2㊀Schematicdimensionsofhalfthreadself⁃tappingscrew14林业工程学报第8卷表1㊀自攻螺钉参数Table1㊀Detailsofself⁃tappingscrew型号长度L/mm螺纹长度b/mm钉头直径dk/mm钉头厚度P/mm光杆直径d/mm螺纹直径D/mm抗拉强度平均值ft,k/MPa抗拔力平均值Ft,k/kNTCC6120.00100.0012.005.654.306.001100.0013.801.2㊀设备及方法1.2.1㊀试件设计及制备根据EN1383 2016 木材紧固件的抗拉性 试验方法进行试件设计,试件板厚H为10,15,20和30mm,截面尺寸为100mmˑ100mm㊂试验选用螺钉直径为6mm㊂依据竹集成材的板厚和纹理方向共制作8组拉穿试验试件,试验每组重复8次,共计8组64个试件,试件尺寸设计见表2,试样示意图如图3所示㊂表2㊀试件尺寸参数Table2㊀Dimensionsparametersofspecimen试件编号板厚H/mm纹理方向R⁃H1010横纹弦向R⁃H1515横纹弦向R⁃H2020横纹弦向R⁃H3030横纹弦向T⁃H1010横纹径向T⁃H1515横纹径向T⁃H2020横纹径向T⁃H3030横纹径向㊀注:试件编号中R表示横纹弦向,T表示横纹径向,H表示竹集成材板厚,如R⁃H10表示横纹弦向钉入板厚10mm竹集成材㊂图3㊀试样示意图Fig.3㊀Diagramoftestspecimens1.2.2㊀试验设备及方法试验在10t电子万能试验机上进行㊂加载过程中,自攻螺钉螺纹段由上端夹具夹紧,夹具内含锯齿状的齿,可减少拉穿时自攻螺钉与夹具之间的滑移㊂竹集成材由下端夹具固定在试验机上㊂根据EN1383 2016在固定竹集成材的钢板中心开设直径为60mm圆孔㊂本次试验采用位移加载模式,加载速率设置为3mm/min,沿自攻螺钉轴向进行,在(300ʃ120)s内达到极限荷载Fmax并记录㊂加载前进行预加载至400N,以消除机械间隙导致的误差影响㊂荷载由万能试验机系统采集,采集频率为1Hz㊂拉穿试验加载装置如图4所示㊂采用独立样本t检验和方差分析,得到竹集成材板厚和纹理方向对力学性能影响的显著性㊂其中屈服荷载根据NDS规范提供的5%钉直径偏移法确定,如图5所示㊂研究表明,5%钉直径偏移法较为适合预测竹集成材钉节点的屈服荷载[9]㊂屈服位移取屈服荷载对应的位移值,极限位移取极限荷载对应的位移值㊂初始刚度取承载初始阶段弹性范围内载荷与位移的比例系数㊂延性系数为极限位移与屈服位移的比值㊂自攻螺钉在竹集成材中拉穿强度计算公式为:fh=Fmax/d2h式中:fh为拉穿强度,kN/mm2;Fmax为极限荷载,kN;dh为自攻螺钉钉帽直径,mm㊂图4㊀加载装置图Fig.4㊀Testset⁃up图5㊀力学性能参数取值方法Fig.5㊀Methodforestimationtheparametersofmechanicalproperties2㊀结果与分析2.1㊀破坏形态自攻螺钉在竹集成材中拉穿破坏形态与竹集成材纹理方向和板厚密切相关,在试验中出现两种24㊀第2期张子诚,等:竹集成材自攻螺钉拉穿性能试验破坏模式,分别为竹集成材表面陷落破坏与整体劈裂破坏,如图6所示㊂在所有试验中,除螺纹发生局部变形外,自攻螺钉在长度方向上均未发生塑性变形㊂在加载过程中,竹集成材表面无裂缝发展,钉帽缓慢嵌入竹集成材中㊂由图6a可知,随着钉帽嵌入深度的增加造成纤维在横纹弦向上的拉伸导致纤维间的劈裂破坏,逐渐丧失承载力㊂在钉帽陷落破坏形态下,试件的承载力由横纹弦向的抗拉强度决定㊂对于竹集成材破裂破坏形态,在加载过程中,竹集成材表面沿竹纤维方向出现裂缝,随着位移不断增大,出现竹纤维撕裂声音,当达到极限荷载时,试件一侧发生劈裂破坏,随之迅速失去承载力㊂由图6b可知,钉帽尚未完全嵌入竹集成材中,竹集成材内部无明显受拉破坏㊂图6㊀试件破坏形态Fig.6㊀Failuremodesofspecimens2.2㊀荷载⁃位移曲线各组平均荷载⁃位移曲线如图7所示㊂在加载初期,荷载随着位移的增加呈线性增长,处于弹性阶段,荷载增幅较大,自螺钉钉帽下端开始嵌入竹集成材表面㊂随着位移增加,荷载增长速率减缓,进入屈服阶段并逐渐达到极限荷载,最后下降至极限荷载的70%后加载停止㊂在加载过程中,由于自攻螺钉的螺纹受到上端夹具中锯齿状夹块的机械咬合而发生部分磨损,随着荷载的增加发生滑移,在荷载⁃位移曲线中出现局部锯齿状线段㊂结果表明:对于板厚相同的试件,纹理方向的变化对极限荷载的改变不明显,但横纹弦向钉入的试件延性大于径向钉入的试件;对于纹理方向相同的试件,随着板厚的增加,线性段的斜率和承载能力随之增大,且表现出更好的延性㊂图7㊀荷载⁃位移曲线Fig.7㊀Load⁃displacementcurve2.3㊀力学性能通过荷载⁃位移曲线计算,得到极限荷载(Fu)㊁屈服荷载(Fy)㊁初始刚度(K)㊁延性等力学性能参数及对应的变异系数(COV),结果见表3㊂表3㊀力学性能试验结果Table3㊀Testresultsofmechanicalproperties试件编号极限荷载Fu/kNCOV/%屈服荷载Fy/kNCOV/%极限位移λu/mmCOV/%屈服位移λy/mmCOV/%初始刚度K/(kN㊃mm-1)COV/%延性系数COV/%R⁃H10⁃Ave4.579.033.658.267.998.516.165.370.6813.001.308.46R⁃H15⁃Ave5.945.654.689.8411.926.856.739.420.738.261.7810.70R⁃H20⁃Ave8.046.085.6216.4915.753.637.0216.561.019.752.3018.25R⁃H30⁃Ave9.1910.656.3911.7626.208.449.7912.340.789.422.6811.24T⁃H10⁃Ave4.528.483.237.818.6011.385.557.470.5911.201.5510.59T⁃H15⁃Ave6.6211.094.219.2411.1412.996.7512.550.7613.011.6611.15T⁃H20⁃Ave7.9010.725.466.3414.1913.836.986.801.0215.151.9915.60T⁃H30⁃Ave9.0712.547.867.7212.489.979.6811.130.969.981.2912.342.3.1㊀极限荷载和屈服荷载从表3和图8可以看出,对于自攻螺钉竹集成材拉穿试件,极限荷载和屈服荷载随板厚增加呈递增趋势㊂对于横纹弦向钉入的试件,板厚为10,34林业工程学报第8卷15,20和30mm时,极限荷载分别提高了1.29倍㊁1.76倍和2.01倍,屈服荷载提高了1.28倍㊁1.54倍和1.75倍㊂对于横纹径向钉入的试件,极限荷载分别提高了1.46倍㊁1.75倍和2.01倍,屈服荷载提高了1.3倍㊁1.69倍和2.43倍㊂通过方差分析和多重比较结果表明:竹集成材板厚对Fy与Fu影响均非常显著(P=0.003;P=0.000),其中板厚为10,15,20和30u均存在显著差异㊂进一步分析可知,承载能力与板厚呈正相关关系㊂因此对于自攻螺钉在竹集成材中拉穿试件,在满足尺寸设计中取板厚最大值,有利于提高自攻螺钉拉穿承载力㊂当板厚相同时,以板厚10mm为例进行分析,纹理方向对极限荷载的影响不明显(P=0.841),但对屈服荷载的影响显著(P=0.035),表明在相同的板厚条件下,自攻螺钉从横纹弦向钉入其拉穿承载力更高㊂图8㊀极限荷载与屈服荷载对比Fig.8㊀Comparisonofultimateloadsandyieldloads图9㊀初始刚度对比Fig.9㊀Comparisonofinitialstiffness2.3.2㊀初始刚度从表3和图9可以看出,试件的初始刚度随竹集成材板厚呈先增大后减小的趋势㊂对于横纹弦向钉入的试件,板厚为10,15和20mm时,初始刚度分别提高了1.07倍和1.49倍㊂当板厚由20mm增加至30mm时,初始刚度下降了22.77%㊂由于夹具与螺钉在加载过程初期并未完全咬合,初始刚度在螺钉完全咬合后又再次提升㊂对于横纹径向钉入的试件,初始刚度分别提高了1.29倍和1.73倍;当板厚由20mm增加至30mm时,初始刚度下降了5.88%㊂通过方差分析和多重比较结果表明:竹集成材板厚对K影响显著(P=0.001),板厚为10,15和20mm的试件组间差异显著,因此随着板厚的增加,初始刚度随之提高;当板厚相同时,以板厚为15mm为例分析,纹理方向对初始刚度的影响并不明显(P=0.459)㊂横纹弦向与径向的初始刚度仅差0.03kN/mm,因此纹理方向对于初始刚度并无显著影响㊂图10㊀延性对比Fig.10㊀Comparisonofductility2.3.3㊀延㊀性由表3和图10可以看出,对于横纹弦向钉入的试件,延性随板厚增加呈递增趋势,基本呈线性增长㊂板厚为10,15,20和30mm时,延性分别提高了1.37倍㊁1.77倍和2.07倍㊂对于横纹径向钉入的试件,板厚为10,15,20mm时,延性分别提高了1.07倍和1.28倍;当板厚由20mm增加至30mm时,延性下降了51.87%;当板厚达到30mm时,试件达到极限荷载后出现了整体剪切破坏,因此延性出现大幅度降低㊂通过方差分析和多重比较结果表明:竹集成材板厚对延性影响显著(P=0.003)㊂进一步分析发现,板厚为10,15和20mm的试件组间差异显著,且板厚与延性呈正相关㊂当板厚相同时,以板厚15mm为例,纹理方向对延性的影响不显著(P=0.212);因此,当板厚大于15mm时,横纹弦向钉入的试件可以得到更好的延性性能㊂44㊀第2期张子诚,等:竹集成材自攻螺钉拉穿性能试验3㊀结㊀论通过8组自攻螺钉在竹集成材中的拉穿试验,研究了竹集成材不同纹理方向与板厚对拉穿性能和破坏形态的影响规律,得出以下结论:1)竹集成材自攻螺钉拉穿破坏形态在横纹弦向和横纹径向存在两种破坏现象,分别为竹集成材表面陷落破坏与整体劈裂破坏,其中竹集成材表面陷落破坏由竹集成材局部承压性能决定,劈裂破坏由横纹弦向抗拉性能控制㊂2)自攻螺钉在竹集成材中拉穿承载能力受到竹集成材板厚㊁纹理方向的共同影响㊂在满足最小尺寸要求时,横纹弦向与径向对极限荷载㊁屈服荷载和初始刚度影响较小,但从横纹弦向钉入可以使延性达到最佳状态㊂因此,在设计竹集成材钉连接构件时,应根据需求确定合适的板厚㊂3)从单一因素考虑,对于直径6mm的半螺纹自攻螺钉建议选用不小于板厚30mm的竹集成材从横纹弦向钉入,此时承载性能和延性最佳,可以充分发挥材料的力学性能㊂对于不同类型的自攻螺钉在竹集成材构件的应用可以进一步进行探索㊂参考文献(References):[1]李延军,许斌,张齐生,等.我国竹材加工产业现状与对策分析[J].林业工程学报,2016,1(1):2-7.DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.2016.01.001.LIYJ,XUB,ZHANGQS,etal.PresentsituationandthecountermeasureanalysisofbambootimberprocessingindustryinChina[J].JournalofForestryEngineering,2016,1(1):2-7.[2]刘伟庆,杨会峰.现代木结构研究进展[J].建筑结构学报,2019,40(2):16-43.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2019.02.002.LIUWQ,YANGHF.Researchprogressonmoderntimberstructures[J].JournalofBuildingStructures,2019,40(2):16-43.[3]崔兆彦,徐明,陈忠范,等.重组竹钢夹板螺栓连接承载力试验研究[J].工程力学,2019,36(1):96-103,118.DOI:10.6052/j.issn.1000-4750.2017.11.0792.CUIZY,XUM,CHENZF,etal.Experimentalstudyonbear⁃ingcapacityofboltedsteel⁃psb⁃steelconnections[J].EngineeringMechanics,2019,36(1):96-103,118.[4]冯立,肖岩,单波,等.胶合竹结构梁柱螺栓连接节点承载力试验研究[J].建筑结构学报,2014,35(4):230-235.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2014.04.030.FENGL,XIAOY,SHANB,etal.Experimentalstudyonbearingcapacityofglubambeam⁃columnboltedjoints[J].JournalofBuildingStructures,2014,35(4):230-235.[5]刘慧芬,何敏娟.自攻螺钉参数设置对胶合木梁柱节点受力性能的影响[J].建筑结构学报,2015,36(7):148-156.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2015.07.019.LIUHF,HEMJ.Effectsofself⁃tappingscrewonperformanceofglulambeam⁃to⁃columnconnections[J].JournalofBuildingStructures,2015,36(7):148-156.[6]陆伟东,孙洪锋,刘伟庆.自攻螺钉增强胶合木梁柱螺栓节点受力性能试验研究[J].建筑结构学报,2016,37(4):80-86.DOI:10.14006/j.jzjgxb.2016.04.011.LUWD,SUNHF,LIUWQ.Experimentalstudyonbehaviorofboltedglulambeam⁃to⁃columnconnectionsstrengthenedbyself⁃tappingscrews[J].JournalofBuildingStructures,2016,37(4):80-86.[7]BALLERINIM.Experimentalinvestigationonparallel⁃to⁃grainwood⁃to⁃woodjointswithself⁃tappingscrews[C]//WorldConfer⁃enceonTimberEngineering,BritishColumbia,Canada:WCTE-2012,2012.[8]BRANDNERR,RINGHOFERA,REICHINGERT.Performanceofaxially⁃loadedself⁃tappingscrewsinhardwood:propertiesanddesign[J].EngineeringStructures,2019,188:677-699.DOI:10.1016/j.engstruct.2019.03.018.[9]陈国,吴静,谈闯,等.竹集成材钉连接顺纹向的抗剪性能[J].华中科技大学学报(自然科学版),2021,49(6):121-126.DOI:10.13245/j.hust.210622.CHENG,WUJ,TANC,etal.Shearbehavioroflaminatedbamboolumbernailedjointloadedparalleltograin[J].JournalofHuazhongUniversityofScienceandTechnology(NaturalScienceEdition),2021,49(6):121-126.[10]RINGHOFERA,BRANDNERR,SCHICKHOFERG.Withdrawalresistanceofself⁃tappingscrewsinunidirectionalandorthogonallayeredtimberproducts[J].MaterialsandStructures,2015,48(5):1435-1447.DOI:10.1617/s11527-013-0244-9.[11]BLASSHJ,BEJTKAI.Reinforcementperpendiculartothegrainusingself⁃tappingscrews[C]//8thWorldConferenceonTimberEngineering,Lahti,Finland:WCTE2004,2004.[12]鹿相戎,滕启城,李哲瑞,等.云杉胶合木钢板斜螺钉连接的剪切性能研究[J].林业工程学报,2020,5(3):48-53.DOI:10.13360/j.issn.2096-1359.201906005.LUXR,TENGQC,LIZR,etal.Studyonshearpropertyofspruceglulamandsteelplateconnectedwithinclinedscrew[J].JournalofForestryEngineering,2020,5(3):48-53.[13]LIHM,QIUHX,WANGZQ,etal.Withdrawalresistanceoftheself⁃tappingscrewsinengineeredbambooscrimber[J].Con⁃structionandBuildingMaterials,2021,311:125315.DOI:10.1016/j.conbuildmat.2021.125315.[14]黄子睿,陈忠范,黄东升,等.工程竹结构设计非弹性方法综述[J].建筑结构,2021,51(9):114-119.DOI:10.19701/j.jzjg.2021.09.019.HUANGZR,CHENZF,HUANGDS,etal.Overviewonine⁃lasticdesignmethodofengineeredbamboostructures[J].BuildingStructure,2021,51(9):114-119.[15]陈国,周通,于云飞,等.竹集成材钉节点力学性能的试验研究[J].农业工程学报,2020,36(13):291-298.DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.2020.13.034.CHENG,ZHOUT,YUYF,etal.Experimentalstudyonme⁃chanicalperformanceoflaminatedbamboolumbernailedconnec⁃tions[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEn⁃gineering,2020,36(13):291-298.(责任编辑㊀葛华忠)54。
金属连接件在竹产品上的应用研究
金属连接件在竹产品上的应用研究金属连接件是目前常用的竹制品连接方式之一,它能够有效增强竹制品的连接强度和稳定性,满足更高的负荷要求。
目前金属连接件的种类较多,经过了长时间的应用和实践,已经取得了一定的成果。
现在,我们通过对金属连接件在竹制品上的应用研究,探讨其优缺点及应用前景。
一、金属连接件的种类1. 螺栓:由于竹子的机械强度较低,直接使用螺栓连接需要预钻孔,这不仅会浪费时间,而且会降低竹子的强度。
因此,常见的螺栓连接方式是在竹子的两端加装垫圈、螺母等附件,提高连接稳定性。
2. 榫卯连接:应用广泛,主要有针腐榫卯、铁卡子榫卯、小口榫卯等。
这种连接方式简单、牢固、美观,但需要考虑榫卯的大小与形状的匹配。
3. 夹子连接:常用的是板夹和角夹,可以使竹制品之间的连接更紧密、坚固。
这种连接方式其实比较简单,在制作过程中需要注意夹紧的力度,夹子的数量和直径的匹配。
1. 优点:金属连接件具有连接牢固、承载能力强、结构稳定等优点。
金属材质的特点使其不易受水、潮气、虫蛀等因素的影响,这也使铁件成为了一种更适合于长期使用的竹制品连接方式。
2. 缺点:使用金属连接件连接竹制品,会将其表面打破,使得竹子的防腐性能降低。
此外,金属材料造成的热膨胀系数与竹子不同,可能会引起接缝的松动,这就需要在设计和制作过程中合理地控制松动度,以确保连接件的紧密度和稳定性。
金属连接件因其强度和耐久性被广泛应用于建筑、道路、桥梁、船舶、机械制造等领域。
随着环保意识的提高和竹子的广泛应用,金属连接件在竹制品的应用领域也逐渐扩大。
灵活多样的金属连接件,可以有效提高竹制品的稳定性和牢固性,这种连接方式也为竹制品的设计和生产带来了更多的可能性。
未来,金属连接件的种类和应用方式还会不断创新和完善,为竹制品的生产和应用贡献更多的技术和经验。
竹集成材家具典型角接合强度的测试与比较
T s a d C mp rs n o y ia ge J itSrn t f e t n o aio n T pc lAn l on t gh o e
L mi ae mb o F r i r a n t d Ba o u n t e u
L i i Z N i h n hnL—u I — n , HA G Q— eg ,C e i i jq g s h
李吉庆 张 齐生 陈礼 辉 , ,
(.福 建 农 林 大 学 材 料 工 程 学 院 , 建 福 州 30 0 ;.南 京林 业 大 学 木 材工 业 学 院 , 苏 南 京 20 3 ) 1 福 50 2 2 江 10 7
摘要 : 对竹 集成材 家具典 型 角接 合 强度 测试 与 比较 结果 表 明 : 角榫接 合 抗拔 力大 于 圆榫接 合 , 直 偏
r ltd t h e t fn tbab i t he pa e ea e o t e d p h o u r n o t lt .Be a s h a d e so a o tefwa to g,i wa i c l t c u e t e h r n s fb mb o is l ssr n t sd f u t o i i e tt e n ln n ti t h mb d b ad,wh r a h u lu o c ss l.I e e a ,t e lr e l e r a o ns r h y o u no t e e e o r e e st e p lo tf r e wa ma1 n g n r l h a g rg u d a e f
2 ol eo WodSineadTcn l y N nn o syU i ri , nigJ ns 10 7 C i ) .C lg f o c c n ehoo , aj gFr t n esyNaj i gu20 3 , hn e e g i er v t n a a
木工气钉枪钉子的种类
木工气钉枪钉子的种类木工气钉枪是一种专门用于固定木工材料的工具,适用于各种木作项目,如家具制作、地板安装、门窗安装等。
它使用气动力将钉子射入木板中,提高工作效率和可靠性。
根据不同的需求和应用,木工气钉枪的钉子种类有很多,包括以下几种:1.细木工钉:细木工钉是常见的钉子种类之一,细而尖,适用于需要固定轻薄木材的项目,如拼接框架、修补家具等。
2.木工螺钉:木工螺钉是一种具有螺纹的钉子,可以直接固定木材在一起,提供较强的抗拉力。
根据不同的项目需求,木工螺钉还可以有自钻式、镀锌等多种选择。
3.花纹钉:花纹钉是一种表面装饰性较强的钉子,常用于家具制作和艺术装饰中,通过各种不同的花纹和形状,使木制品更具艺术感。
4.还原钉:还原钉也叫仿古钉,是一种钉子种类,常用于复古家具和装饰中。
它具有老化和锈蚀的效果,能够增加木制品的古典风格。
5.地板钉:地板钉是具有特殊形状的钉子,专门用于固定木地板,其形状设计能够在钉子插入木质地板时提供更好的卡榫效果,使地板更稳固。
6.ST钉:ST钉是一种特殊的大头钉,适用于需要提供更大的抗拉力和牢固度的项目,如底板、框架等。
7.干墙钉:干墙钉是一种专门用于固定石膏板的钉子,其钉身较长,可以穿透石膏板并固定在木质背板上。
8.钉子组合:钉子组合通常是一种集成了多种钉子类型的包装,便于用户根据具体需求选择合适的钉子。
除了上述列举的钉子种类,还有一些特殊的钉子种类,如璧合钉、密封钉等,这些钉子通常根据具体的应用领域和需求而设计,以提供更好的工作效果。
总的来说,钉子的种类繁多,适用于不同的木工项目,用户在选择木工气钉枪时,应根据具体需求和应用场景选择合适的钉子种类,以获得最佳的工作效果。
十字沉头螺钉的应用领域
十字沉头螺钉的应用领域什么是十字沉头螺钉十字沉头螺钉是一种特殊形状的螺钉,它的头部呈现出一个十字形的凹陷,又叫做十字凹头螺钉或者十字镙头螺钉。
这种螺钉通常用于需要安装和拆卸的设备和工程,它的特殊形状可以有效地提高螺钉的紧固力,使其更加牢固。
十字沉头螺钉的应用领域1.电子机箱十字沉头螺钉常用于电子机箱和机柜,这些机箱通常需要经常拆卸和组装。
这种螺钉可以更牢固地将机箱和机柜的部件固定在一起,从而保护内部设备免受外界的损害。
2.家具在家具制造业中,十字沉头螺钉也是一种常见的材料。
它可以用于装配床架、衣柜、抽屉和书架等家具上。
这种螺钉不仅可以有效地提高家具的强度和稳定性,还可以提高家具的外观。
3.汽车制造在汽车制造行业中,十字沉头螺钉也得到了广泛的应用。
它可以用于固定轮胎、轮毂、刹车盘和变速器。
利用这种螺钉,汽车的各个部件可以更好地固定在一起,确保汽车的正常运行。
4.造船业在造船业中,十字沉头螺钉也起到了重要的作用。
它可以用于固定金属板和船体部件,可有效提高船体结构的稳定性和强度,确保航行安全。
5.航空航天工业十字沉头螺钉也广泛应用于航空航天领域,特别是用于安装和拆卸宇航飞船的零部件。
这种螺钉可以防止零部件在飞行中发生松动,起到保护飞船的作用。
总结由此可见,十字沉头螺钉的应用领域非常广泛,无论是在制造业还是在航空航天领域,都可以看到它的身影。
因此,在实际生产和制造过程中,选择适当的螺钉材料和规格,是十分重要的。
如果想要保证产品的牢固度和稳定性,那么就应该选择质量优良、规格合理的十字沉头螺钉。
各类膨胀螺丝对比 力
各类膨胀螺丝对比力
膨胀螺丝是一种常用于固定材料的螺纹连接件,其优点是简单方便,安装后能够提高连接的紧密度和强度。
不同种类的膨胀螺丝在使用过程中具有不同的力学性能和适用范围,下面介绍一些常见的膨胀螺丝及其对比力:
1. 塑料壳膨胀螺丝:适合用于面板、薄板和石膏板等薄质材料的固定。
它的优点是结构简单,安装方便,但是承重能力相对较低。
2. 金属壳膨胀螺丝:适合用于混凝土、砖块等较硬质材料的固定。
它的承重能力比塑料壳膨胀螺丝更高,但相对来说更难安装。
3. 拉力膨胀螺丝:适合用于固定重型设备和建筑构件等大型物体。
它的优点在于承重能力极强,但是安装较为复杂,需要专业设备和技术。
综合而言,选择膨胀螺丝时需要根据固定材料的硬度和重量等因素综合考虑,选择合适的膨胀螺丝才能达到最佳固定效果。
螺钉承受的最大拉力
螺钉承受的最大拉力螺钉是一种常用的紧固件,用于连接或固定两个或多个零件。
螺钉的承受能力是非常重要的,特别是在需要承受拉力的情况下。
了解螺钉承受的最大拉力对于工程设计和安全性能至关重要。
在本文中,我们将探讨螺钉承受的最大拉力以及影响其承受能力的因素。
螺钉承受的最大拉力是指在不导致螺钉松动或断裂的情况下,螺钉能够承受的最大拉力。
这是由螺钉的材料和几何形状决定的。
常见的螺钉材料包括碳钢、不锈钢和合金钢。
不同材料的螺钉具有不同的强度和硬度,因此其承受的最大拉力也不同。
螺钉的几何形状也会影响其承受的最大拉力。
螺钉的直径、螺纹间距和螺纹深度都会对其强度和承受能力产生影响。
一般来说,直径较大的螺钉能够承受更大的拉力。
螺钉的螺纹间距和螺纹深度也会影响其承受能力,因为较深的螺纹能够提供更好的摩擦力,增加螺钉的紧固能力。
此外,螺钉的紧固方式也会影响其承受的最大拉力。
螺钉可以通过手动拧紧或使用特殊的工具来紧固。
使用工具紧固螺钉可以提供更大的拉力,但也需要注意控制力的大小,以免过度拧紧导致螺钉损坏。
在设计中,确定螺钉的承受能力是非常重要的。
为了确保螺钉能够承受预期的拉力,工程师通常会使用安全系数来进行设计。
安全系数是指实际应力与螺钉承受能力的比值。
常见的安全系数为2到4,这意味着螺钉的承受能力至少是实际应力的两到四倍。
通过使用适当的安全系数,可以确保螺钉在使用中不会发生意外的断裂或松动。
除了材料、几何形状和紧固方式之外,环境条件也会对螺钉的承受能力产生影响。
例如,高温、潮湿和腐蚀性环境可能会降低螺钉的强度和承受能力。
在这些条件下,工程师需要选择适合的材料和涂层来保护螺钉,以确保其正常工作。
总之,螺钉承受的最大拉力是由其材料、几何形状、紧固方式和环境条件共同决定的。
了解螺钉的承受能力对于工程设计和安全性能至关重要。
在设计中,工程师需要考虑所有影响螺钉承受能力的因素,并使用适当的安全系数来确保螺钉在使用中能够安全可靠地承受预期的拉力。
如何通过木螺钉提高木材连接的耐震性能
如何通过木螺钉提高木材连接的耐震性能提高木材连接的耐震性能是保证建筑结构安全稳定的重要环节之一。
其中,木螺钉作为一种常用的连接件,具有简便、可靠等优点,可以提供稳固的连接效果,并且能够增加木材的抗震性能。
本文将介绍如何通过木螺钉提高木材连接的耐震性能,以帮助读者更好地了解和应用木螺钉。
1. 了解木螺钉的基本结构和使用特点木螺钉是一种以钢材为基础制成的连接件,可用于木材与木材、木材与金属之间的连接。
它的主要特点是头部带有螺纹的设计,可以与木材牢固地固定在一起。
另外,木螺钉的选择也需要考虑到直径、长度、直螺纹、倒螺纹、螺纹紧度等因素。
2. 合理选择木螺钉的直径和长度在提高木材连接的耐震性能方面,合理选择木螺钉的直径和长度非常重要。
直径越大的木螺钉可以提供更强的抗剪强度和拉伸强度,同时也能增加连接的稳定性。
长度足够长的木螺钉可以更好地固定木材,使连接更牢固。
因此,在实际应用中,需要根据木材的种类、厚度和连接的重要程度等因素合理选择木螺钉的直径和长度。
3. 确保木螺钉预钻和预埋深度合适为了提高木螺钉的抗震能力,预钻孔和预埋深度的合理性也非常重要。
预钻孔的目的是为了确保木螺钉能够准确地固定在木材中,一般应该比木螺钉的直径小一些。
预埋深度则是指木螺钉插入木材的深度,一般应该留有一定的余量,以增加连接的稳定性。
在实际操作中,需要根据木材的密度、湿度以及使用的木螺钉直径和长度等因素综合考虑,确保预钻和预埋深度合适。
4. 注意木螺钉的间距和布局木螺钉的间距和布局对提高木材连接的耐震性能也有重要影响。
合理的间距可以均匀分布木螺钉的力,增加连接的整体稳定性。
同时,间距过大可能会导致木材产生挠曲,而过小则可能会增加木螺钉之间的相互干涉。
另外,需要注意木螺钉的布局,特别是在连接节点处,应根据力的传递和分布情况选择合适的布局方式,以提高连接的抗震能力。
5. 考虑木螺钉的抗腐蚀性能木材连接的耐震性能不仅与木螺钉的结构和使用方式有关,还与其抗腐蚀能力有关。
竹集成材握钉性能试验研究
竹集成材握钉性能试验研究
陈国;吴迪;王畅;张恩浩;周通
【期刊名称】《土木工程与管理学报》
【年(卷),期】2024(41)1
【摘要】为研究单调加载下的竹集成材(LBL)握钉性能,对260个LBL钉节点试件
进行拔出试验,以钉种类、钉直径、有效锚固长度以及作用力方向与LBL顺纹方向
的夹角为参数,研究其破坏模式和握钉性能。
结果表明:破坏模式与钉种有关,与钉直径、锚固长度和角度无关,光圆钉试件无可见破坏,而螺钉和麻花钉试件的破坏模式
主要表现为钉杆环向的竹纤维发生剪切破坏,LBL内部竹纤维被环向肋纹切断并拉
出试件表面。
极限抗拔承载力随钉直径和有效锚固长度的增大而增加,顺纹向的承
载力略低于横纹向。
对于相同直径的钉而言,顺纹向螺钉和麻花钉的极限承载力分
别为光圆钉的2.6倍和1.3倍,而横纹向的螺钉和麻花钉的抗拔承载力分别为光圆
钉的2.3倍和1.2倍。
LBL握钉力理论计算值和试验值吻合良好,误差不超过13%。
【总页数】6页(P13-18)
【作者】陈国;吴迪;王畅;张恩浩;周通
【作者单位】南京林业大学土木工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TU366.1;TU531.3
【相关文献】
1.3种常用螺钉对家具用竹集成材面握钉力的研究
2.竹集成材家具钉类连接件连接性能的研究
3.竹集成材钉节点力学性能的试验研究
4.增强圆竹握钉力性能的方法及其试验研究
5.竹集成材钉节点抗剪性能试验研究
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实木家具与竹集成材家具典型结构与加工比较分析
福建农林大学学报(哲学社会科学版),2009,12(5):106-108Jou rnal of Fuji an Agri cu lt u re and Forestry U n i vers it y (Ph ilosophy and Soci al S ci ences)[收稿日期] 2009-04-20[基金项目] 福建省科技厅青年人才项目(2006F 3011)、福建省林业厅项目(022811)。
[作者简介] 李吉庆(1970-),男,博士,副教授。
研究方向:家具设计与工程。
实木家具与竹集成材家具典型结构与加工比较分析李吉庆1,林皎皎1,傅宝姬1,杨伟星2(1.福建农林大学艺术学院;2.福建农林大学金山学院,福建福州350002)[摘要] 从基材、结构、造型和工艺等方面对实木家具和竹集成材家具进行比较分析,以促进竹材资源的利用和家具的新产品的开发。
竹集成材家具结构、工艺上可借鉴实木家具的特点,但因其基材本身有自己的特点,因而也有其特殊性。
[关键词] 实木;竹集成材;家具;结构;加工[中图分类号] T S664.2 [文献标识码] A [文章编号] 1671-6922(2009)05-0106-03Co mparison and analysis of the typical structure and processing bet ween solid wooden furnit ure and glued la m inated ba mboo furnit ureL I J-i qi n g 1,LIN Jiao -ji a o 1,FU B ao -ji 1,YANG W e-i x ing2(1.Colle ge of A r ts ,Fujian Agr iculture and F orestry University;2.J i nshan C ollege ,Fujian Agr iculture and F orestry University,Fuzhou,Fuj i an 350002,Ch i na)Abstrac t :Th i s paper conducts comparison and analysis of the cha racte ristics be t w een so lid wooden f urniture and g l ued l am ina ted ba m boo f u rniture i n ter m s of m ater i a ls ,structure ,for m and pro cessi ng to promo te the use o f ba m boo resource and its f urniture deve-lop m en t .T he g lued l am i nated bamboo furn it ure may profit fro m the so lid w ooden furn it ure c s charac teristi cs i n its struc t ure and pro -cessi ng,but based on its ow n m ater i a ls ,i t has its un i que pa rticu larity .K ey word s :soli d wood ;g l ued la m i nated ba m boo ;furn it ure ;structure ;processing实木家具历史悠久,源远流长,直至现代仍为人们所喜爱,新型竹集成材家具是近几年开发出来的新生竹家具,因其具有生态性和环保性而为国内外特别是为环保意识较强的欧美发达国家所青睐。
自攻螺钉钉入角度对正交胶合木(CLT)握钉力性能的影响
现代木结构建筑强节点弱构件的设计理念,使节点连接成为木结构研究中的重要环节。
以圆钉、螺钉、螺栓、销等为代表的销轴类连接件,因具有良好的韧性和安全可靠性且在现代重型木结构中得到了广泛应用。
许多国家的木结构建筑连接中,因螺钉具有无需预钻孔、对构件损伤小、可抑制地面摩擦、施工效率高等特点,出现了代替钉子的趋势。
自攻螺钉被广泛认为是用于木结构最先进的连接技术,多用于在钢结构的冷弯薄壁型钢的抗剪连接中,由于其在木材中优异的锚固性能,受到国内外大量学者的关注。
目前国内木结构建筑产业尚在起步阶段,对木构件连接节点的研究大多集中在试验分析,而理论研究较少且研究对象多为螺栓连接。
木结构自攻螺钉连接方面的研究以国外研究居多,国内方面阙泽利等研究了改变导孔直径对规格材握钉力的影响;研究了盐溶液处理对自攻螺钉在规格材中握螺钉力的影响。
C L T板通常由奇数层组成,层板之间彼此正交,同一层内有可能进行相邻层板的窄面粘合也有可能不进行粘合,在没有粘合的情况下可能会产生缝隙。
C L T板通常会在侧面进行粘合,形成刚性复合元件。
由于CL T独特的组坯方式,使自攻螺钉连接C LT 板时不同于其他线性单元构件,例如使用自攻螺钉钉入C L T板侧面和窄面会对连接性能产生很大影响,钉入窄面缝隙时,会大大降低其轴向承载力,从而降低其连接性能。
因此C LT连接中多采用一定的角度钉入,而采用何种直径的自攻螺钉、何种角度打入,以及何种连接形式对C L T的连接至关重要。
目前欧洲评估文件允许外层的间隙宽度在4 m m以下,内层间隙的宽度在6 m m以下。
在C L T连接节点设计时,首先应考虑紧固件插入C L T的侧面还是窄面,再考虑间隙和应力释放的影响,其原因是紧固件插入缝隙中会削弱连接性能,尤其是顺纹方向插入窄面的紧固件。
单个紧固件在C LT中的锚固潜力,例如销槽承压强度和抗拔强度,是用于C LT连接件的开发和用自攻螺钉或(自钻)销钉等的基本参数。
重复钉入次数对花旗松握钉力的影响
重复钉入次数对花旗松握钉力的影响岳孔;程秀才;刘伟庆;陆伟东【摘要】为准确评价重复钉入次数对花旗松木材握钉力的影响,选用2.60、3.16、3.52和4.14 mm 4种直径的普通低碳镀锌光圆钉和进口花旗松气干材为研究对象,开展了花旗松气干材对光圆钉的重复握钉力变化规律研究.结果表明:花旗松气干材对光圆钉的握钉力与钉直径呈正相关;花旗松气干材对不同直径光圆钉重复握钉力的衰减规律相似;建立的花旗松气干材重复握钉力计算公式能够较好地拟合其重复握钉力.结果可为震后或重复拆装后木材的钉连接剩余强度提供参考.【期刊名称】《中南林业科技大学学报》【年(卷),期】2016(036)005【总页数】4页(P129-132)【关键词】花旗松木材;光圆钉;重复钉入次数;握钉力【作者】岳孔;程秀才;刘伟庆;陆伟东【作者单位】南京工业大学土木工程学院,江苏南京211800;南京市产品质量监督检验院,江苏南京210091;南京工业大学土木工程学院,江苏南京211800;南京工业大学土木工程学院,江苏南京211800【正文语种】中文【中图分类】S791.161;S781.64花旗松Pseudotsuga menziesii又称北美黄杉,是北美地区重要的商品材和出口树种[1]。
花旗松不仅木材纹理均匀、细致,密度适中,强度大,变异性小,同时具有浅淡的玫红色、纹理美观以及良好的油漆和粘结性能,因而受到工程师和建筑师的青睐[2]。
近年来,国际木材资源的需求连年递增,北美花旗松生长迅速且成材早,是全世界大径级锯材来源的树种,也是中国重要的进口材种之一[3]。
钉是木结构金属连接件中使用最广泛的一种,早在20世纪30年代北美就开始了木材握钉力试验并提出了基于木材密度、钉直径的握钉力设计值强度极限值。
经过多年的应用与研究,对钉入深度、钉直径和形状及使用条件等参数都开展了试验研究[4-8]。
我国的《木结构设计规范》(GB 50005-2003)[9]对钉连接做了简单介绍,但在地震等外荷载作用下钉节点会出现拔出—压入的低周反复现象,另外工程中也经常会遇到构件更换、设计调整等问题,因此原位重复钉入后握钉力的衰减规律以及残余握钉力保持率的研究就显得尤为重要。
紧定螺钉材料
紧定螺钉材料在机械设计和制造过程中,螺钉是不可或缺的一种紧固件。
而螺钉的质量和可靠性,很大程度上取决于所选择的螺钉材料。
本文将介绍一些常用的紧定螺钉材料,并分析它们各自的特点和适用范围。
1.碳钢螺钉材料碳钢是最常见的螺钉材料之一。
它具有良好的机械性能和强度,并且相对较便宜。
碳钢螺钉适用于一般机械设备和结构,如汽车、摩托车、电器等。
然而,碳钢容易受到腐蚀和氧化的影响,因此在湿润或腐蚀环境中应采用防腐措施。
2.不锈钢螺钉材料不锈钢螺钉是一种抗腐蚀性能较好的选择。
它们主要由铬合金制成,能够在湿润环境中长时间保持不锈。
不锈钢螺钉广泛应用于精密仪器、化工设备以及海洋工程等领域。
然而,不锈钢螺钉的价格相对较高,且强度较碳钢螺钉低。
3.高强度合金钢螺钉材料对于需要承受较大载荷的应用,高强度合金钢螺钉是一个理想的选择。
这种材料具有出色的强度和耐用性,可在高温和高应力环境下使用。
高强度合金钢螺钉常用于航空航天、汽车制造和重型机械等领域。
然而,它们的成本相对较高。
4.铜螺钉材料铜螺钉具有良好的导电性和导热性,适用于需要电导和散热的场合。
它们常见于电子设备、通信设备以及一些特殊的工业应用中。
然而,铜螺钉的强度较低,不适合承受大的力或重载。
总结而言,选择合适的紧定螺钉材料至关重要。
根据具体的应用需求和环境条件,可以选择碳钢、不锈钢、高强度合金钢或铜等材料。
同时,在使用过程中,需要注意合理的安装和维护,以确保螺钉的可靠性和持久性。
对于特殊需求的情况,建议咨询专业人士或相关技术人员,以获取更详细的建议和指导。
通过以上介绍,希望读者能够了解到紧定螺钉材料的选择原则和特点,以便在实际应用中做出明智的决策。
记住,正确选择螺钉材料是确保设备安全可靠的重要步骤之一。
球头螺钉材料
球头螺钉材料一、引言球头螺钉是一种常见的紧固件,其外形特征是在螺杆头部加工成球形,可以使得螺钉在安装时能够自由旋转,从而更方便地与其他零部件连接。
球头螺钉广泛应用于机械设备、汽车制造、电子产品等领域。
然而,不同的应用场景和要求需要使用不同的材料来制造球头螺钉。
二、常见的球头螺钉材料1. 不锈钢不锈钢是一种具有良好耐腐蚀性和高温抗氧化性能的金属材料。
常用的不锈钢有304、316等。
这些不锈钢可以制造出高强度、高韧性和抗氧化性能好的球头螺钉。
因此,在需要抵御恶劣环境下使用或者长期使用的场合,通常会选择不锈钢制造球头螺钉。
2. 碳素钢碳素钢是一种低成本且易于加工的金属材料。
由于其强度较高,碳素钢可以用于制造需要承受较大载荷或者需要经常拆卸的球头螺钉。
但是,碳素钢容易生锈,因此在使用之前需要进行表面处理或者进行镀层。
3. 铝合金铝合金具有良好的强度和轻质化特性,因此在需要减轻重量的场合下选择铝合金制造球头螺钉是一个不错的选择。
同时,铝合金也具有较好的耐腐蚀性能和导热性能。
4. 钛合金钛合金是一种高强度、低密度、抗腐蚀性好的材料。
由于其良好的机械性能和耐腐蚀性能,钛合金常用于制造航空航天器、医疗器械等领域。
当然,在制造球头螺钉时也可以选择钛合金作为材料。
5. 黄铜黄铜是一种常见的非铁质材料,具有良好的加工性和导电性能。
由于其外观美观、易于加工和成本适中等特点,黄铜球头螺钉广泛应用于家居装修、家具制造等领域。
三、不同材料对球头螺钉性能的影响1. 强度不同材料的强度不同,因此在选择材料时需要根据具体使用场景和要求进行选择。
例如,在需要承受较大载荷的场合下,可以选择碳素钢制造球头螺钉;而在需要减轻重量的场合下,则可以选择铝合金或者钛合金。
2. 耐腐蚀性不锈钢、铝合金、钛合金等材料具有良好的耐腐蚀性能,因此在需要抵御恶劣环境下使用或者长期使用的场合,通常会选择这些材料制造球头螺钉。
而黄铜则容易生锈,因此需要进行表面处理或者镀层。
木工与木作的钉子种类
在工程,木工以及建筑上,钉子指的是尖头状的硬金属(通常是钢),作为固定木头等物用途。
锤子将钉子钉入物品中,近来也有电钉枪,瓦斯钉枪的出现。
钉子所以能够稳固物品,则藉著自身的的变形而勾挂於其上,以及靠著摩擦力。
钉子在因用途众多而有著不同的形状,最常见的钉子被称为“铁丝钉”,另外常见的钉子名称还有大头针,图钉或曲头钉。
“钉子”其他意思“碰钉子”专指遇到挫折,事情不顺利。
钉子的种类纹钉纹钉用途:无钉头钉子,打下后无钉痕,特点适合高级装潢业。
纹钉钢排钉钢排钉特点:设计新颖、独特、具有功效快、工程质量好,应用广泛等特点,是普通圆钉理想的换代产品。
用途:家具制作,沙发、木箱、及各种木制品。
钢排钉码钉K钉、码钉、N钉用途:家具制造业K钉用于沙发椅、沙发布与皮。
装潢业用于天花板、薄板等,木箱业用于外层薄板水泥钢钉在外形上与圆钉很相似,头部略略厚一点。
但水泥钢钉是用优质钢材制成,具有坚硬、抗弯的优点,可以直接钉入混凝土和砖墙内。
常见规格有7~35mm。
木螺钉又称木牙螺钉。
比起其他钉子更容易与木结合,多用在金属和其他材料与木制材料的结合中。
麻花钉钉身如麻花状,头部为圆扁形,十字或一字头,底部为尖底。
着钉力特别强。
适用于一些需要很强着钉力的地方,如抽屉、木制顶棚吊杆等处,常见规格从50~85mm有多种规格。
拼钉是一种两头都是尖的钉子,中间为光滑表面。
拼钉比其他钉更容易合并和固定木材,特别适用于木板拼合时作销钉用,常见规格有25~120mm。
自攻螺钉钉身螺牙较深,硬度高,价格便宜,比起其他钉子能更好结合两个金属零件。
多用于金属构件的连接固定,如铝合金门窗的制作中。
射钉形态与水泥钉相似,但它是在射枪中射出来。
相对而言,射钉紧固要比人工施工更好且经济。
同时比其他钉子更便于施工。
射钉多用于木制工程的施工中,如细木制作和木制照面工程等。
订书钉用于纸质文档等的装订,一般有铁制或者铜制两种,上面镀有镍或者镍锌的合金以防锈。
铁制订书钉螺栓装修工程中常用的螺栓主要分为塑料和金属两种,用于替代预埋螺栓使用。
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O i fF j n Poic d l - r ley eU ei eeue sma t ae a .O to n ei a dpe o UCt o ui rvnea o f ma hd F r n w r sd a i rw m t il r g a d s n w saotdt y a n wo d s n l r s ho l g
上 的抗 拔 力作 为考 核指标 _ 1 。 计制作 试 件 , 进行 重 复试 验 。
8 %, . 热压, 15 竖拼时的侧压压力 1 P , 2 温度 0 ℃, . M a删 5 丁 6 P, l . M a时间 1 mn 1 2 i。热压后的板坯放 ^ 冷压机 中冷却定型。板的设计密度为 0 3gc . - 7 m一, 采用低甲醛脲醛树脂胶, 其固含量为 6% , 0 施胶量为 20gm一。 0 ・
A s at T eif e cso o i co n on i esy0 l ia dbm o runtr ees de . h a o a bt c : h l n e f lj n f t o itn ni fa nt a b o o ri ew r ui T e mboi J n r nu b to t a r j t t m e s f f u t d b ni
常用螺钉。具体参数见表 I螺纹特征见图 2 , 。
表 1 螺钉参数
T be1 B l aa tr a l otp rmee mm
, 牙顶宽 ,
J
,牙顶宽
图 2 螺 纹 特 征
Fg r The dc a atrsi iue2 ra hrceit c .
对 于材质软 的针 叶材 , 孔直径 约为螺 钉公称 直 径的 7 % ; 于材 质 硬 的阔 叶材 , 导 0 对 导孔 直径 约为 螺钉 公称 直径 的 9 % u 0 引。竹 材材 质较接 近硬 阔叶材 , 同时 在预试 验 中 , 现 导孔 直径 为 26姗 ( 为螺钉 公 发 . 约 称直 径 的 7 % ) , 钉会 被 拧 断 。 因此 , 钉 的导 孔 直 径 确 定 3个 水 平 , 28m 螺 钉公 称 直 径 的 5 时 螺 螺 为 . m( 8% )30m 螺 钉公称 直径 的 8 % ) 32m 螺钉公 称直 径 的 9 % )且深 度为螺 钉拧人 深度 。 0 、. m( 6 和 . m( 2 ,
nl et f e c b lct oy da t o ii b ea ce igd ph h e l hw t t o o t i o aa z ei l neo o a gr, i ee f udn r dsrwn et.T f t e m r g go n s s d h t ni ntf y
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李 吉庆 ,陈礼 辉 , 苏 团
( 建 农林 大 学材料 工程 学院 , 建 福 州 300 ) 福 福 50 2
摘要: 以福建省建瓯 市所 产的毛竹片和低 甲醛脲醛树脂 胶黏剂为原料 , 采用正交试验法研究 螺钉 种类 、 导孔直径 、 拧入深度 对家具用竹集成 材面握钉力的影响 。结果表 明 , 螺钉种类对螺钉接合 强度 影响不显著 。 中十 字槽 沉头 自 其 攻螺 钉对其影 响
收 稿 日期 :0 0—0 3 修 回 日期 :0 l—o 21 8— O 21 4一l 1 基金项 目: 福建省林业厅科学基金资助项 目(2 8 1 ; 02 1 ) 福建 省科技厅青年人才基金资助项 目( 0 F 0 1 。 0 2 6 3 1 )
作者筒介 : 李吉庆(9 0一) 男 , 17 , 到教授, 博士 , 从事家具设计与工程研究。通讯作者 陈札辉 ( 96一) 男, 授 , 士生 字师, 16 , 教 博 从事植物资 源 化 学与新材料研 究。Ema :h i e @2 3 nt ・ i l uc n 6 .e。 li h
.2 3. 7
13 3 考核 指标 的选 择 .. 134 正 交表 的选择 ..
螺钉 接合 强度 主要 与螺 钉 的抗拔 力 相关 。因此 , 究 中以螺 钉 在竹 集成 材 板材 研 正 交试 验选 用 的影 响 因 子有 3个 , 因子 的 水平 均 取 3个 , 采用 正交 表 厶3 设 各 故
・
2 2・ 7
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建
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学
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学
报
第 3 卷 l
1 材 料 与 方 法
11 材料 .
试 验板 材取 自福建 省建 瓯市所 产 的毛竹 ( h U s cy e rcc ‘u ecn ’ , P y ot hsht oyl p bses ) 由福建 南平佳 成竹 木 a e a 制品发展有限公司加工生产成本色四层横拼竹集成材家具板材 , 板材结构见 图 1 。板材厚 2 i, 0ml 含水率 l
Su yo ot on tni flmiae a o o r i r td nb ljitnes yo n tdb mb ofrf nt e i t a u u
U i ig,CHE L —u ,S u n J- n q N ih i U T a
( oeeo tr l n i e n ,Fj nA r utr n o syU i r t,Fz o , u a 5 0 2 C ia C Hg f ei gn r g ui gi l eadF r t nv sy uh u F j 3 00 , hn ) Ma a E ei a c u er ei i n
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新 型竹集成材 家具 由若 干竹质零件 、 件和五 金配件构 成 , 部 可采用胶 、 、 榫 结构 连接件和竹销 ( ) 条 竹钉等
接合方式进行接合 …。目 , 前 在家具结构设计中存在两个方面的问题 : 一是安全性即家具制品的强度和刚度 满 足不 了设计要求 , 导致变形 , 至破坏 , 甚 达不到设 计年 限 , 缩短 了其使 用寿 命 ; 二是 安全 系数过 大 , 没有 最大 限度地节省原料 , 造成资源浪费, 制品粗大笨重 , 反过来又降低了其艺术魅力 。螺钉接合是竹集成材家 具重要的角接合方式之一。因此, 研究竹集成材家具螺钉接合对其家具结构的设计合理性有着重要 的指导 意义。 家具 角接合强 度的研究 国外 进行得较 早 , 主要 对 以各 种木 质人 造板 为基 材 制成板 件后 采用各 种 连接 且 件接 合 的家具 角接合强度 进行研究 一] 。对 以竹集 成 材 、 重组 材等 为基 材 的竹 家具 接合 强度 的相 关 的研 竹
福 建林 学院学报 2 1 ,1 3 :7 2 5 0 13 ( ) 2 1— 7
Jun l f ui o eeo oet ora o j nC U g F rsy F a f r
第3卷 第3 1 期
2 1 年 7月 01
3种 常 用 螺 钉 对 家 具 用 竹 集 成 材 面握 钉 力 的研 究
bm o l u a bi s cesdi sg i edces go a e r f d gbr adt ces go rw】 a bof ̄t w 8 v ul i r e uaewt t erai f im t  ̄ i e n ei rai 8 e i u r e o o yn a n hh n d e0 n o h n n fc n g
究近几 年才开始 。国 内 , 杨焕蝶 等 认为竹 集成家具 在螺钉拧 人深度一定 , 木螺 钉 的导人孔 直径取 螺钉外 径 的 7% 一 7 , 螺钉 的导人孔直径 取螺钉外 径 的 8% 一 2 的情况下 , 3 7% 自攻 0 9% 能有较好 的握钉力 。张叶 田等 【 9 】 认为竹集 成材抗拉 强度和抗压 强度较高 , 是一种综合 力学性 能很好 的建筑 结构 材料 。国外 ,h a t l训主 A m de ¨ 8 要对加尔各答的竹子与常用 的复合 材料用 木材 的物 理机械性 能作 比较 研究 。Y sik t l 对 日本 的几 种 ohaae a【 t 1 竹子 进行 剪切 模量 的研 究 。 目前 , 国内外 , 在 从螺 钉种 类 、 孔 直径 和 拧 入深 度 方 面 对竹 集 成材 家具 的螺 导 钉结 构设 计优 化 的力 学研究 报 道较 少 。 笔者 以福 建省 建 瓯市所 产 的毛 竹片 和低 甲醛 脲 醛树 脂胶 黏剂 为 原料 , 用正 交 试 验 , 究 螺 钉 种类 、 采 研 螺钉 导孔 直径 和螺 钉 拧入板 深对 家具 用 竹集 成材 面握 钉力 的影 响 。综 合考 虑 家具用 竹集 成材 面握 钉力 确 定 优化 螺钉 接合 强度 。
饭 面
图 1 横 拼 板 结 构及 螺钉 位 置
Fg r 1 B ad srcu ea d b l o ain iue o r tu tr n otlc t o
12 仪器 与设备 .
MW- 木材万 能力学 试验机 ( 4型 济南 材料试 验机 厂生产 ) 螺丝 刀 ; ; 游标 卡尺 ; 螺旋测 微器 。
ctgr, hc rf rcse a l d t pn ce sW Ss n c t et hn o es Bl jit8egl o m nt a oy w i co8 ees p l a p ig¥rw a i i a l a c e ta t r. ot o t n t fl ia e h t d n e a g f n yf d i h n r l a d e