竹胶合板模板设计的力学指标

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阔叶材
木材种类
强度等级
!f TCll
4.00
TCl7
4.24
TCl3
3.92
TCl5
3.87
针叶材
TB20
4.90
TBl7
5.l8
TBl5
5.20
余宗明，l935年生，重庆市万州区人，北京住总集团，教授级高级工程师，l00053，北京
收稿日期：2000-04-05建筑技术Architecture TechmOIOgy
第3l卷第8期
VOI.3l NO.8
竹胶合板模板设计的力学指标
余宗明
MECHANICS PARAMETER FOR DESIGN OF BAMBOO
P OOD FORM
YU Zongming
胶合板模板引入我国已有十几年的历史，在很多大型工程上的应用显示了其优越性。

其中较为突出的是竹胶合板模板，由于其符合中国国情，已成为胶合板模板中的主体。

竹胶合板应用的首要问题是其设计技术指标。

模板承载力及刚度的计算都必须预先确定设计强度和弹性模量。

由于生产工艺条件不同，目前各厂家产品的技术指标也不同，因而仅能根据厂家提供的静曲强度和弹性模量的试验值来确定其设计值。

由于竹胶合板是以植物躯干为基本原料的制成品，在相当大的程度上与木材的性质相接近。

因而本文参照《木结构设计规范》(GBJ5-88)来解决这一问题。

1静曲强度的设计值
1.1《木结构设计规范》(GBJ5-88)的有关规定
根据《木结构设计规范》(GBJ5-88)第三章基本设计规定的第二节设计指标和容许值的表3.2.l-l，将各种木材的强度设计值和弹性模量列于表l。

相应的各树种的强度试验值从该规范附录七中可以查到。

该附录规定：“当取样检验一批木材的强度等级时，可根据其弦向静曲强度的检验结果进行判定。

对于承重结构用材，应要求其检验结果的最低强度不得低于本标准附表7.l 规定的数值”。

见表2。

将表l和表2相比可以看出，强度设计值和强度检验值之间相差一个系数。

此系数与材料性能的变异统计因素有关。

按照《建筑结构设计统一标准》(GBJ68-84)，该系数为材料性能分项
系数。

1.2材料性能分项系数
根据《建筑结构设计统一标准》
(GBJ68-84)的规定，结构采用极限状
态设计方法，而极限状态表达式的荷载
效应与抗力均采用分项系数。

而抗力
的设计值即等于标准值除以分项系
数。

其公式为：
!d=!k/!f(l)
式中!d———设计抗力值；
!k———抗力标准值；
!f———材料性能分项系数。

根据木结构的相应数据，将表l和
表2综合后，得到木结构各树种的材料
性能分项系数，见表3。

从表3可知，木材抗弯强度的性能
分项系数!f在3.87~5.20之间。

其间
数值的不同是由于试验统计数字的不
同而形成的。

对竹胶合板而言，分项系
数也应按照试验统计数据予以确定，但
大量试验和统计工作一时尚无法进行，
考虑到竹材和木材之间的类似性以及
模板属于临时性结构的因素，建议采用
木材!f值中低值的整数4.0作为竹胶
合板静曲强度的分项系数；以竹胶合板
厂家提供的静曲强度试验值作为其标
准值，可以求得竹胶合板静曲强度设计
值的计算式：
!w=!k/4.0(2)
式中!w———竹胶合板静曲强度设计值
(N/mm2)；
!k———竹胶合板静曲强度试验值
(N/mm2)。

这样就为竹胶合板模板设计提供
了可用的数据。

2静曲强度的影响因素及弹性模量设
计值
竹胶合板主料为天然竹材，其性能
随着产地和品种的不同而有差别，但由
于竹篾的交叉及酚醛树脂经热压，使其
差别有所减少，这可从多个厂家产品的
性能相接近看出。

根据厂家提供的数
据说明，竹胶合板的力学指标与胶合时
表3结构木材材料性能分项系数!f
组别
强度等级
A
B
A
B
TCl5
TCl7
TCll
TCl3
TB20
TBl5
TBl7
A
B
A
B
—
—
—
弹性模量"
9000
9000
l2000
ll000
l0000
l5
l7
l3
ll
20
l5
l7
抗弯强度!w
适用树种
柏木
东北落叶松
铁杉、油杉
鱼鳞云杉、西南云杉
油松、新疆落叶松、云南松、马尾松
红皮云杉、丽江云杉、红松、樟子松
西北云杉、新疆云杉
杉木、冷杉
栎木、青冈
水曲柳
锥栗(栲木)、桦木
l0000
l0000
l0000
TCll
44
TCl5
58
TCl3
5l
TCl7
72
TB20
98
TBll
58
TBl7
88
TBl5
78
TBl3
68
强度等级
检验结果的最低强度值(N/mm2)不得低于
木材种类针叶材阔叶材
表1常用树种木材的强度设计值和弹性模量(N/mm2)
表2木材强度检验标准
第31卷
·524·
建筑技术
表!
木胶合板抗弯强度及弹性模量设计值
表"
含水率与竹编板静曲强度、弹性模量
(N /mm 2)
静曲强度65.258.155.551.848.659.7
弹性模量6976.46331.66076.75685.95115.87075.0
试件名称对照组(纵纹)浸水2h 组浸水4h 组浸水6h 组浸水12h 组对照组(横纹)
吸水率(%)04.275.377.068.150
的加压值成正比。

压力值愈大，得到的胶合板密度愈大，抗弯强度和弹性模量愈高。

鉴于这种情况，可从产品的密度指标判断其强度和弹性模量值。

与木胶合板相类似，竹胶合板随含水量增加其抗弯强度和弹性模量值降低。

在模板设计中应考虑这种影响。

以下摘录北京建筑工程学院陈家珑《竹模
板湿变形特性的初步研究》一文(载《木材工业》第10卷第4期，1996.7)中的一些数据供参考，见表4。

按照试验标准的要求，静曲强度与弹性模量的试验是在干燥条件下进行的，而模板的实际应用状态又是具有一定含水量的。

根据北京赫然建筑新技术公司的研究，现场常态下竹胶合板含水率在12%左右；在浇筑混凝土后竹胶合板含水率可达16%~18%。

因而建议模板设计时将弹性模量的试验值乘以折减系数0.8，作为弹性模量的设计值。

对于竹胶合板的抗弯强度，由于已经考虑了一个分项系数，因而可忽略其
影响。

#
竹胶合板强度及弹性模量设计值根据上述计算方法，可按模板生产厂家所提供的试验数据，查出其静曲强度和弹性模量的设计值。

为便于理解，现将有关木胶合板的相应指标列于表5，
供参考。

序号12345
日本《建筑模板施工手册》《钢框胶合板模板技术规程》
芬兰舒曼公司维沙模板竹胶合板
项目名称《木结构设计规范》
平行向垂直向平行向垂直向平行向垂直向弹性模量(N /mm 2)9>103~12>1036>103~1.7>1034.5>103~5.4>1036>103~7>1033>103~3.5>1036.58>103
~8.2>1033.2>103~5.42>10
3
3.2>103~7.0>103
抗弯设计强度(N /mm 2)11~15
19~2515~16181810.2~13.910.3~10.9
12.5~22。