1、IICS 79.040 B 69 :-:.:.Jlljr古.:._!飞2飞?问f:.-圃且._:，:.1圃-. , 、监I:.c:.:.:.:.:.:.:=函画画孟画面.回回Ea_.1:-:r;川川飞i.理砸_ .f.i -一一-一中华人民共和国国家标准GB/T 28987-2012 结构用规格材特征值的测试方法Standard mehods for development of characteristic mecb.anical values for structural Rumber 2012-12-31发布2013-06-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局岱士中国国家标准化
2、管理委员会&叩GB/T 28987-2012 .,_ _._ 剧昌本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由国家林业局提出。本标准由全国木材标准化技术委员会结构用木材分技术委员会(SAC/TC41/SC 4)归口。本标准起草单位z中国林业科学研究院木材工业研究所、苏州皇家整体住宅系统股份有限公司、浙江省木业产品质量检测中心南海检测所、嘉汉板业(中国投资有限公司、钻石木中国有限公司。本标准主要起草人z任海青、吕建雄、殷亚方、倪春、周海宾、骆秀琴、江京辉、王永兵、沈斌华、李仕华、朱琦敏。I GB/T 2
3、8987-2012 结构用规格材特征值的测试方法1 范围本标准规定了建立相应强度性质特征值的标准程序和步骤，包括规格材的取样、测试方法和数据分析方法。本标准适用于我国国内树种或进口原木和锯材加工而成的规格材。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单适用于本文件。GB/T 1931 木材含水率测定方法GB/T 1933 木材密度测定方法GB 50005 木结构设计规范ASTM D 1990 通过足尺试样的强度等级测试来建立目测分等规格材的允许性质的标准方法CStandard Pr
4、actice for establishing allowable properties for visually-graded dimension lumber from in Grade tests of full-size specimens) 3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1 规格材dimension lumber 按轻型木结构设计的需要，木材截面的宽度和高度按规定尺寸加工的规格化木材。3.2 特征值characteristic value 符合规定质量的材料性能概率分布的某一分位值。本标准是以规格材力学性质在75%置信区间内5%分位值作为相应力学性质的特征值，以抗弯
5、弹性模量的平均值作为其特征值。3.3 最大降低强度缺陆the maximum strength-reducing defects 引起锯材强度降低程度最大的天然或加工缺陷，比如节子、裂纹、腐朽、斜纹理等。3.4 生长区域growth region 根据不同的气候条件、土壤条件，将同一树种或性质相似的树种生长的范围划分为不同区域，本标准中的生长区域要求涵盖该树种或树种组合的所有生长地区。1 GB/T 28987-2012 4 国内树种(包括人工林树种)加工的规格材4. 1 试样采集和试样数的确定4. 1. 1 树种信息调查试样采集前应详细调查测试树种生长区域分布、立木胸高直径分布和蓄积量分布状况
6、。对于分布较广的重要树种，应事先了解各生长区域的情况，按不同气候、地理位置、土壤等自然条件，划分林区采集，该树种的主要生长区域均应设置采集地，以保证测试结果能够真实反映该树种木材的强度性质。4. 1. 2 采集地条件在采集林区中，找出立14 cm的林木不少于100，;怖。4.2 试样准备 / 4.2. 1 测试之前，应尽可能详细描述试样树种、来源、采集样木的胸高直径的分布、干燥条件、调温调湿过程和化学处理方式，以及生长缺陷、加工缺陷和干燥缺陷.4.2.2 样木采集后，采用与工厂一致的方式锯成规格材毛坯，保证加工余量。4.2.3 规格材毛坯应将含水率调整至不超过20%，随后刨光加工到GB5000
7、5规定的尺寸系列。4.2.4 所有规格材试样应按照GB50005的目测分等规则进行分等，并确保符合相应的等级。目测分等后，应标记每块试样的目测分等等级和最大降低强度缺陷特征。4.3 测试方法和计算方法4.3. 1 进行足尺测试的试件在测试前，应将含水率调整至12%左右，然后测量试件的实际尺寸，精确到0.1mm. 4.3.2 应尽可能保证试件处于温度(20士2)c和相对湿度(65士5)%的环境条件下进行测试。对于所2 . GB/T 28987-2012 有足尺强度测试，平均破坏时间应为1min左右，但不应少于10s，而且不应超过10min。4.3.3 试验设备在试验前应事先经过检验校正方可使用。
8、加荷设备的示值误差应在士3%以内。变形测量仪表应在试验前进行校正，其精度应小于士1%测试位移，当测试位移小于2mm时，精度应小于士0.03mm。测试项目如下zd 抗弯强度试验为三分点加载(四点弯曲)，在距端部支点等距的两点处加载，跨距为试样标准高度的18倍，随机选择拉伸边，最大降低强度缺陷置于两加载点之间。采用匀速位移方式加载，直至试样达到破坏。如果试样过长，在加载过程中容易产生弯曲，因此需要侧向支撑装置，以阻止试样弯曲。该支撑装置应保证试件在加载方向上可以自由移动。抗弯强度按式(1)计算z/ / 飞飞 二f F曲L- n dbl 、tle一-tlF相对应的跨距中点的挠度，单位为毫米(mm)。
9、其中，tlF/tle是由最大荷载的10%40%决定的。c) 顺纹抗拉强度. ( 1 ) 试样承受的是端部轴向的拉伸加载，保证试样在1min左右发生破坏，加载头移动速率约为30 MPa/min。测试时应保证试样长度为试祥高度的8倍+2000mm，最大降低强度缺陷应随机放置在测试跨距之间。顺纹抗拉强度按式(3)计算z式中zPFult E一-J t.O dh It.o-顺纹抗拉强度，单位为兆帕(MPa); ( 3 ) 3 GB/T 28987-2012 Fult 拉伸破坏最大荷载，单位为牛顿(N); b 一-试件宽度，单位为毫米(mm);d一一试件厚度，单位为毫米(mm)。d) 顺纹抗压强度测试试样
10、的长度至少为试件最大横截面尺寸的3倍，为了保证试件加载过程中不发生弯曲，试样应该是短柱，最大长度应小于横截面旋转半径的17倍。试件端部轴向压缩加载直至破坏。通过式(的计算得到顺纹抗压强度zfco=21 式中z/.0-一顺纹抗压强度，单位为兆自(MPa); F由一一压缩破坏最大荷载，单位为牛顿(N); b 一一一试件宽度，单位为毫米(mm);d一一试件厚度，单位为毫米(mm)。e) 横纹抗压强度( 4 ) 荷载通过一对长度为90mm、宽度等于试样厚度十10mm的支撑块施加。加载头需要固定以防止其旋转。在加载过程中需绘制应力-应变曲线，且试样应被加载至破坏或第一次出现20mm的变形时。如果加载过程
11、中试样有弯曲的趋势，需要增加侧向支撑以防止弯曲变形。采用最大荷载时的横纹抗压强度按式(5)计算=式中zf E业.90 - 90d /.90 横纹抗压强度，单位为兆自(MPa); Fult 压缩破坏最大荷载，单位为牛顿(N); d 一一试件厚度，单位为毫米(mm)。采用局部抗压比例极限时的横纹抗压强度按式(6)计算=f 一旦旦.90 - 90d 式中z/.90 横纹抗压强度，单位为兆自(MPa);F20一-变形量达到20mm时的荷载，单位为牛顿(N);d 一一试件厚度，单位为毫米(mm)。 ( 5 ) .( 6 ) 横纹抗压强度采用测试前的实测试样尺寸，取最大破坏荷载以及局部抗压比例极限中的较小
12、值。刚度采用测试前的实测试样尺寸和弹性变形范围内的载荷与变形比例，横纹抗压弹性摸量按式(7)计算z4 式中zK 一生豆业.90 - 90d k川。一一横纹抗压弹性模量，单位为兆帕(MPa); llF/ lle一一荷载，挠度曲线的斜率，单位为牛顿每毫米(N/mm);d 试件厚度，单位为毫米(mm)。f) 顺纹抗剪强度在试样两端施加单一、集中荷载。荷载应加载至最大，即试样发生破坏时的荷载值。顺纹抗剪强度按式(8)计算z.( 7 ) 4 式中z!.一0.75F由一一db !.-J顶纹抗剪强度，单位为兆帕(MPa); Ful厂-抗剪破坏的最大荷载，单位为牛顿(N); b一一试件宽度，单位为毫米(mm)
13、;d一-试件厚度，单位为毫米(mm)。GB/T 28987-2012 . ( 8 ) 4.3.4 测试结束后，应详细记录实际的破坏位置和破坏特征，并立即在靠近破坏处的位置取样，进行含水率和密度的测试。含水率试验方法按照GB/T1931，试样应来自全截面的无疵木块。气干密度试验方法按照GB/T1933，数据换算到12%含水率时的结果。4.3.5 数据应调整到12%含水率时的结果。基于含水率的调整模型在使用前应被验证。4.3.6 在分析所有尺寸规格材的测试数据时，测试结果应首先被调整到特征截面尺寸。本标准以40 mmX 140 mm X 2 800 mm作为尺寸调整的标准尺寸，人工林树种加工的规格
14、材以45mmX 140 mmX 2 800 mm作为尺寸调整的标准尺寸。基于树种的尺寸调整模型在使用前应被验证。5 进口原木加工的规格材5. 1 试样采集和试样数的确定5. 1. 1 树种信息调查对于所测试的树种，试样应来自所有的原木供应商，分配比例应根据正常的原木材积供应量确定。应由原木供应商提供产地信息，并保证以后的产地不发生变化。如果发生变化，则应重新取样，并进行测试。5. 1.2 样木选择5. 1.2. 1 所有原木平均直径为22cm及以上时，样木应从直径不小于18cm的原木中选择;当平均直径小于22cm时，应从直径14cm以上选取。此处的直径，指原木大小头直径的平均值。按上述条件选择
15、的原木，依直径大小均匀划分为5个以上的组，从每组中抽取一株平均直径的原木作为样木。5. 1.2.2 样木应选择树干较圆满通直且无明显缺陷的原木。5. 1.3 样木或试样数量对于给定等级和试样尺寸的每项强度性质测试，所有规格材总试样数不应少于100根，不宜多于200根。5.2 试样准备按照4.2执行。5.3 测试方法和计算方法按照4.3执行。6 强度性质特征值的推导对单一的尺寸而言，试样的抗弯强度、顺纹抗压强度和顺纹抗拉强度的特征值为在75%置信水平GB/T 28987-2012 的5%的分位值，抗弯弹性模量的特征值为平均值。同一等级或性质的几个尺寸试样的数据应该汇集起来以增加样本尺寸的有效性。
16、下面是一种汇集数据的方法z首先，选择一个参考尺寸f时，然后测试试样的每一个尺寸，选择一个尺寸因子k.ize，通过测量参考尺寸和其他任何特定尺寸的5%分位值的比率，可以很方便地选择h血的值，许多设计规范和标准，包括ASTM D 1990，指定木材预期尺寸的影响，可以用来得到k.i担。用选择的参考尺寸Iref通过式(9)将每一种尺寸的所有规格材数据转换成参考尺寸的等效数据zfref =仨式中z1m.一一测定的特定木材的强度，单位为兆自(MPa); fref -一一参考尺寸的等效强度，单位为兆帕(MPa);k.出一一尺寸因子。 ( 9 ) 由汇集数据的下界估计的5%分位值得到参考尺寸的特征值，即:f
17、ref,1t = f ref.O.05，i。对其他任何特定的尺寸而言，特征值为I.pec.，.= min(k血，fref，1t.，fsp叫.05，)!spec,O. 05为上界估计，这种估计值有25%的可能性低于特定尺寸样品真实的5%分位值。对于两个不相邻等级的测试数据，可用于推导内插或外插到相邻等级的特征值。6 . 、油 . NFON|hNH阁。, c . 、.华人民共和国家标准结构用规格材特征值的测试方法GB/T 28987-2012 国中* 中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号。0004日、网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销 印张O.75 字数12千字2013年4月第一次印刷开本880X12301/16 2013年4月第一版 书号:155066. 1-46711定价16.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107打印日期:2013年5月8日F002A
