(高清版)GBT 39422-2020 木結(jié)構(gòu)銷槽承壓強(qiáng)度及釘連接承載力特征值確定方法

木結(jié)構(gòu)銷槽承壓強(qiáng)度及釘連接承載力特征值國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)IGB/T39422—2020本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。本標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)家林業(yè)和草原局提出。本標(biāo)準(zhǔn)由全國(guó)木材標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC41)歸口。寶寶裝飾新材股份有限公司。1GB/T39422—2020木結(jié)構(gòu)銷槽承壓強(qiáng)度及釘連接承載力特征值確定方法本標(biāo)準(zhǔn)適用于木結(jié)構(gòu)銷槽承壓強(qiáng)度及釘連接抗拔承載力特征值的確定。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文GB/T102六角頭木螺釘GB/T846十字槽沉頭自攻螺釘GB/T847十字槽半沉頭自攻螺釘GB/T1931—2009木材含水率測(cè)定方法GB/T1933—2009木材密度測(cè)定方法GB/T17657人造板及飾面人造板理化性能試驗(yàn)方法GB50005—2017木結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)LY/T2059木結(jié)構(gòu)用鋼釘3.1拔出垂直釘入木材的釘所施加的最大力。3.2木質(zhì)材料承受銷類金屬連接件壓力的能力。3.33.4統(tǒng)計(jì)參數(shù)statisticalpar在概率分布中用來表示隨機(jī)變量取值的平均水平和離散程度的數(shù)字特征。3.5概率分布的5%分位值。2GB/T39422—20204釘抗拔承載力4.1.1釘連接試件所用的釘與木材應(yīng)隨機(jī)取自工廠正常生產(chǎn)的釘與木材。取樣批數(shù)不少于三批。每批取樣數(shù)不少于30個(gè)。4.1.2試件木材應(yīng)采用同一樹種且等級(jí)相同。鋼釘、木螺釘進(jìn)入木試件長(zhǎng)度在釘直徑的8倍和20倍之間；但對(duì)于直徑小于或等于2mm的鋼釘、木螺釘，鋼釘、木螺釘進(jìn)入木試件長(zhǎng)度不應(yīng)小于釘直徑的12倍。4.1.4試驗(yàn)用木材含水率范圍應(yīng)為12%～18%,其全干密度應(yīng)均勻分布在樹種平均全干密度加減1.645倍均方差區(qū)間。木材含水率應(yīng)按GB/T1931—2009確定，全干密度應(yīng)按GB/T1933—2009確定；木質(zhì)復(fù)合材應(yīng)按GB/T17657確定含水率和全干密度。4.1.5木結(jié)構(gòu)用鋼釘應(yīng)符合LY/T2059標(biāo)準(zhǔn)要求。4.1.6木螺釘應(yīng)符合GB/T846、GB/T847、GB/T102等標(biāo)準(zhǔn)要求。4.2.2當(dāng)測(cè)定木材徑切面和弦切面和測(cè)定結(jié)構(gòu)用木質(zhì)復(fù)合材正面和側(cè)面鋼釘和木螺釘抗拔性能時(shí)，木試件的寬度和厚度不應(yīng)小于(lp+5d),長(zhǎng)度不應(yīng)小于30d。當(dāng)測(cè)定端面鋼釘和木螺釘抗拔性能時(shí)，木試件的寬度不應(yīng)小于15d,厚度至不應(yīng)小于10d,長(zhǎng)度不應(yīng)小于(2lp+5d),見圖1所示。2.+sd2.+sd4.3.1木試件按常規(guī)方法鋸制，木試件長(zhǎng)度方向?yàn)槟静捻樇y方向或結(jié)構(gòu)用木質(zhì)復(fù)合材制造長(zhǎng)度方向。4.3.2木試件按常規(guī)方法鉆孔，鉆孔時(shí)應(yīng)避免木試件表面劈裂，孔應(yīng)垂直于木試件表面。木試件的鉆a)易開裂木試件鉆孔直徑取鋼釘和木螺釘直徑的0.8d～0.9d。b)不易開裂木試件，鉆孔直徑取鋼釘和木螺釘直徑的0.7d。3GB/T39422—2020c)使用木螺釘時(shí)宜鉆引導(dǎo)孔，鉆孔深度應(yīng)不小于0.6lp。4.3.3應(yīng)使用敲入方式裝配鋼釘連接試件，應(yīng)使用擰入方式裝配木螺釘連接試件。鋼釘和木螺釘?shù)妮S向應(yīng)垂直木試件表面。木試件在裝配時(shí)不應(yīng)發(fā)生劈裂。裝配完成后，應(yīng)在1h之內(nèi)進(jìn)行測(cè)試。4.4試驗(yàn)方法4.4.1試驗(yàn)機(jī)或其他加載設(shè)備應(yīng)能滿足試驗(yàn)加載要求，精度應(yīng)達(dá)到試驗(yàn)加載極限載荷的1%以上；位移測(cè)量設(shè)備精度為0.01mm;并能繪制荷載-位移曲線。4.4.2木試件尺寸測(cè)量設(shè)備精度為1mm。4.4.3鋼釘、木螺釘直徑測(cè)量設(shè)備精度為0.02mm,長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備精度為1mm。4.4.4勻速加載，加載速度為2.0mm/min±1.0mm/min,在90s±30s內(nèi)使釘達(dá)最大抗拔承載力。4.5抗拔強(qiáng)度計(jì)算方法按式(1)確定鋼釘、木螺釘?shù)目拱螐?qiáng)度f(wàn)w,計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字。式中：fw—鋼釘、木螺釘?shù)目拱螐?qiáng)度，單位為牛頓每平方毫米(N/mm2);lp——普通圓鋼釘為其進(jìn)入木試件長(zhǎng)度，麻花釘、環(huán)紋釘和木螺釘為其進(jìn)入木試件的螺紋部分4.6試驗(yàn)記錄信息4.6.2試驗(yàn)用鋼釘和木螺釘?shù)闹圃鞆S家、規(guī)格尺寸、等級(jí)等。4.6.3木試件、鋼釘和木螺釘尺寸、表面處理情況和預(yù)鉆孔情況。鋼釘、木螺釘?shù)倪M(jìn)入方式，進(jìn)入木試件的深度、間距等情況。4.6.4主要儀器和設(shè)備及試驗(yàn)環(huán)境條件，加載程序及過程，以及相關(guān)偏差的說明。4.6.5試件荷載位移曲線、極限荷載及破壞模式等。4.6.6試驗(yàn)人員、時(shí)間及地點(diǎn)。5銷槽承壓強(qiáng)度5.1試材及取樣要求5.1.1試件所用鋼銷類產(chǎn)品與木材應(yīng)隨機(jī)取自工廠正常生產(chǎn)的鋼銷類產(chǎn)品與木材。取樣批數(shù)不少于三批。每批取樣數(shù)不少于30個(gè)。5.1.2試件木材應(yīng)采用同一樹種且等級(jí)相同。5.1.3試驗(yàn)用木材在銷連接位置處應(yīng)避免節(jié)子、裂縫或其他影響試驗(yàn)結(jié)果的自然或加工缺陷。對(duì)結(jié)構(gòu)用木質(zhì)復(fù)合材，試件選擇應(yīng)考慮其生產(chǎn)工藝與材料構(gòu)造特點(diǎn)。5.1.4試驗(yàn)用木材含水率范圍應(yīng)為12%～18%,其全干密度應(yīng)均勻分布在樹種平均全干密度加減1.645倍均方差區(qū)間。試驗(yàn)用木材按GB/T1931—2009確定含水率，按GB/T1933—2009確定全干密度；試驗(yàn)用木質(zhì)復(fù)合材，按GB/T17657確定全干密度和含水率。5.1.5試件所用鋼銷類產(chǎn)品應(yīng)符合GB50005—2017標(biāo)準(zhǔn)要求。4GB/T39422—20205.2.1試件所用木試件最小尺寸要求見表1。表1木試件最小尺寸要求厚度h38mm和2倍銷直徑中的較小值(對(duì)于結(jié)構(gòu)用木質(zhì)復(fù)合材，厚度是其制造厚度)寬度b50mm和4倍銷直徑中的較大值長(zhǎng)度L50mm和4倍銷直徑中的較大值注1:進(jìn)行順紋試驗(yàn)時(shí)，L的方向?yàn)槟静捻樇y方向或結(jié)構(gòu)用木質(zhì)復(fù)合材制造長(zhǎng)度方向。注2:進(jìn)行橫紋試驗(yàn)時(shí)，b的方向?yàn)槟静募y理方向或結(jié)構(gòu)用木質(zhì)復(fù)合材制造長(zhǎng)度方向。5.2.2試件用鋼銷類產(chǎn)品直徑應(yīng)取工程使用直徑范圍中的較大值。5.3試件加工制作5.3.2木試件按常規(guī)方法鉆孔，鉆孔時(shí)應(yīng)避免木件表面劈裂，孔應(yīng)垂直于木試材表面。鉆孔直徑應(yīng)取試驗(yàn)用鋼銷類產(chǎn)品直徑。5.4試驗(yàn)方法5.4.1應(yīng)采用半孔試驗(yàn)方法確定銷槽承壓強(qiáng)度，試驗(yàn)示意圖見圖2。b——木試件寬度，單位為毫米(mm);圖2銷槽承壓強(qiáng)度試驗(yàn)示意圖5GB/T39422—20205.4.2試驗(yàn)機(jī)或其他加載設(shè)備應(yīng)能滿足試驗(yàn)加載要求，精度應(yīng)達(dá)到試驗(yàn)加載極限載荷的1%以上；位移測(cè)量設(shè)備精度為0.01mm;并能繪制荷載-位移曲線。5.4.3木試件尺寸測(cè)量設(shè)備精度為1mm。5.4.4鋼銷類產(chǎn)品直徑測(cè)量設(shè)備精度為0.02mm,長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備精度為1mm。5.4.5試件支座應(yīng)使用球鉸支座。5.4.6將鋼銷類產(chǎn)品放置在木件的半孔槽中，放置時(shí)應(yīng)避免螺紋部分與木件接觸。試驗(yàn)機(jī)沿著鋼銷類產(chǎn)品長(zhǎng)度方向勻速施加垂直載荷；加載速度為1.0mm/min±0.5mm/min,在1min到10min內(nèi)完成加載。當(dāng)鋼銷類產(chǎn)品直徑的一半壓入木件或試驗(yàn)達(dá)到最大載荷時(shí)，終止試驗(yàn)。從載荷施加開始測(cè)量在加載方向連接件的位移，記錄荷載和位移值，繪制荷載-位移曲線。5.5銷槽承壓強(qiáng)度計(jì)算方法取試驗(yàn)所得荷載-位移曲線直線段數(shù)據(jù)。沿橫坐標(biāo)向右平移鋼銷類產(chǎn)品直徑5%的位移，繪制一條與擬合直線平行的直線。取該直線和荷載-位移曲線交點(diǎn)作為屈服載荷F,點(diǎn)。如果該直線未與荷載-位移曲線相交或相交在下降段，則按附錄A確定Fy。試驗(yàn)的荷載-位移曲線圖見圖3。銷槽承壓強(qiáng)度按式(2)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字。式中：fe——銷槽承壓強(qiáng)度，單位為牛頓每平方毫米(N/mm2);Fy—-—屈服荷載，單位為牛頓(N);d--——銷類產(chǎn)品直徑，單位為毫米(mm);h——木件的厚度，單位為毫米(mm)。F位移/mm說明：圖3荷載-位移曲線示意圖5.6試驗(yàn)記錄信息5.6.2試驗(yàn)用銷類產(chǎn)品的制造廠家、規(guī)格尺寸、等級(jí)等。5.6.3主要儀器和設(shè)備及試驗(yàn)環(huán)境條件，加載程序及過程，以及相關(guān)偏差的說明。65.6.4試件荷載位移曲線、極限荷載和破壞模式等。5.6.5試驗(yàn)人員、時(shí)間地點(diǎn)。6銷槽承壓強(qiáng)度和釘抗拔承載力特征值確定方法6.1概率分布及統(tǒng)計(jì)參數(shù)確定原則6.1.1銷槽承壓強(qiáng)度和釘抗拔承載力宜采用隨機(jī)變量概率模型描述。其統(tǒng)計(jì)參數(shù)和概率分布應(yīng)以按本標(biāo)準(zhǔn)確定的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，應(yīng)用參數(shù)統(tǒng)計(jì)和概率分布假設(shè)檢驗(yàn)方法確定，檢驗(yàn)的顯著性水平可采用6.1.2銷槽承壓強(qiáng)度和釘抗拔承載力的概率分布假設(shè)檢驗(yàn)應(yīng)采用兩種以上概率分布假設(shè)檢驗(yàn)方法、三種以上概率分布模型作檢驗(yàn)。取通過概率分布假設(shè)檢驗(yàn)方法較多者作為其概率分布。按概率分布假設(shè)檢驗(yàn)方法不能判定時(shí)，可通過對(duì)經(jīng)驗(yàn)概率分布與理論概率分布的殘差平方和的比較分析并結(jié)合工程經(jīng)驗(yàn)作出規(guī)定。常用的概率分布函數(shù)可?。簩?duì)數(shù)正態(tài)分布、正態(tài)分布、截尾正態(tài)分布、二參數(shù)威布爾分布、三參數(shù)威布爾分布。6.2統(tǒng)計(jì)樣本要求6.2.1作銷槽承壓強(qiáng)度和釘抗拔承載力的概率分布假設(shè)檢驗(yàn)時(shí)，樣本數(shù)量應(yīng)滿足所采用的概率分布假設(shè)檢驗(yàn)方法的要求，且每一工況樣本數(shù)量應(yīng)大于90。6.2.2每一工況樣本數(shù)量中不應(yīng)包含試驗(yàn)中開裂試件的強(qiáng)度數(shù)據(jù)。6.3統(tǒng)計(jì)參數(shù)6.3.1樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差可采用點(diǎn)估計(jì)進(jìn)行。樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差應(yīng)按式(3)和式(4)計(jì)算：…………(3)n———樣本數(shù)量；x;——第i個(gè)子樣。S,——樣本標(biāo)準(zhǔn)差。6.3.2樣本變異系數(shù)應(yīng)按式(5)計(jì)算：C,=S,/μx…………(5)C,——樣本變異系數(shù)。6.3.3概率分布函數(shù)的參數(shù)宜采用極大似然法確定。6.3.4作樣本的均值、方差的區(qū)間估計(jì)時(shí)，置信水平宜取75%。6.4特征值6.4.1銷槽承壓強(qiáng)度和釘抗拔承載力特征值應(yīng)取其按6.1～6.3確定的概率分布的5%分位值，置信水平應(yīng)取75%。6.4.2銷槽承壓強(qiáng)度和釘抗拔承載力服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布時(shí)，其與概率分布的5%分位值對(duì)應(yīng)的特征值可按下式確定：R,=exp(μInR—k?SInR)…(6)式中：R,—-——特征值；式中：R,——試驗(yàn)值；n——試件數(shù)量。試件數(shù)量n系數(shù)k,GB/T39422—2020(規(guī)范性附錄)確定銷槽承壓屈服強(qiáng)度的能量等值法A.1能量等值法確定銷槽承壓屈服強(qiáng)度原理見圖A.1。圖A.1能量等值法原理圖A.2根據(jù)原始數(shù)據(jù)繪制曲線圖并確定極值點(diǎn)M