1、中华人民共和国国家标准木结构试验方法标准中华人民共和国建设部年月日重庆大学土木工程学院四川省建筑科学研究院哈尔滨工业大学土木工程学院黄绍胤周仕祯王永维梁坦倪仕珠樊承谋王振家总则为了在木结构的试验中能正确地反映木结构实际受力情况对不同试验机构的试验数据能进行比较和相互引用提供试验者共同遵循的统一试验方法特制定本标准本标准适用于房屋和一般构筑物中承重的木结构和构件及其连接在短期荷载作用下的静力试验对于木结构中经防护剂处理的木材当需测定化学药剂的透入度和保持量时应遵循附录的规定木结构的试验方法除应符合本标准外尚应符合现行有关国家标准规范的规定基本规定试验的目的和设计进行木结构试验时应先进行试验设计试
2、验设计可根据该试验的目的和要求对有关试材选择试件设计及制作试件数量试验设备试验程序以及预期试验结果等问题进行综合分析制定详细计划和做好试验准备必要时还应进行预试验本标准对木结构试验可分为验证性和检验性两类试验对专门问题的研究性试验可根据其研究目的参照本标准进行设计当需验证某种计算方法的正确性时应根据该方法的适用范围和要求验证的项目按本标准进行试验设计和试验当需对成批构件进行检验验收或对某些结构和构件的质量有怀疑或对已有木结构需通过试验手段进行可靠性鉴定时按检验的要求进行抽样应按本标准规定的方法进行试验试材及试件验证性试验所用试材的选择和存放应遵守下列规定同批试验用木材必须采用同一树种并有确切的
3、树种名称和产地有条件时宜从林区采样试验用木材从林区采样时所有生材的末端都要涂上可以延缓末端干燥和防止末端开裂的油漆沥青或其它涂料并应及时运回当临时堆放试材的环境湿度较高时应在样品上涂刷防腐剂当条件受限制时试验用木材可采用商品材但每根试材应有确切的树种名称试验用木材必须在不受日晒雨淋雪漂和地面潮湿的室内存放试材应离地疏隔堆放每根试材的上下左右应留有供空气流通的空隙对检验性试验所用试材试件的选择和存放应遵守下列规定当按送来的原件进行检验时在存放期间应妥为保存不致损伤和改变原件的形状性质及其木材含水率当需在已有建筑物或某一结构中取样进行检验时应遵守先进行结构加固后取样的原则试验前必须控制木材的含水率
4、除特定研究内容外试验用木材必须在室内自然风干试材在风干存储期间可采用电测法检查试材表面的含水率但在制作试件前必须事先抽取根试材各在距端部处锯一块厚的试片用烘干法测定含水率证实已达到当地平衡含水率才允许制作试件和进行试验木材平衡含水率应符合本标准附录的规定试验用木材的材质等级应在试验设计中事先明确在执行中不得任意改变材质等级木材材质等级的确定方法应按现行的国家标准木结构设计规范附录二及第二章第一节中有关要求来确定试件的制作和检查应符合下列要求对验证性试验目的所用的试件其制作质量和偏差应符合现行的国家标准木结构工程施工质量验收规范中有关规定对检验性试验目的所用的试件应按原样进行测定并按现行的木结构
5、工程施工质量验收规范评定其制作质量测量试件的关键部位的设计尺寸不应少于三次并取其平均值在进行试验前应取得该批试验所用木材基本材性的有关数据在制作试件的同时应从靠近试件两端的试材上切取所需的标准小试件包括密度各种标准小试件的制作要求含水率测定及试验方法均应遵守木材物理力学试验方法有关规定各种标准小试件的数量除应符合本标准中该项试验方法的要求外尚应符合本标准第章有关试验数据的统计规定在完成试验之后应立即在破坏部位的附近切取含水率试件用烘干法进行含水率测定试样的尺寸以为宜试样不应少于个并取其平均值若以厚的整截面试片测定含水率可仅取一个试样试验设备和条件试验设备应符合下列要求试验机或其他加荷设备试验前
6、必须事先经过检验校正方可使用试验机的精确度应符合现行标准拉力压力和万能试验机中准确度级别为级的规定其他加荷设备的示值误差应在以内测变形的仪表在使用前应经过校正加荷装置支承装置侧向支承装置以及安设观测仪表的装置均应牢固且应彼此分开独立互不干扰上述装置不应与上人的脚手架相联系加荷装置中直接安放在试件上的传力装置其自重力不宜大于施加最大荷载的木结构应在正常的温度和湿度的试验室内进行试验当条件许可时木结构试验宜在室内温度为相对湿度为的环境中进行不得在露天情况下进行木结构试验在现场进行木结构检验性试验时也应搭设遮挡风雨的临时设施试验记录和报告木结构的试验记录应遵守下列规定任何试验都应作好详细记录包括试验
7、日期地点试验者的姓名等不得涂改并按测定内容使用仪表的不同情况可以分别采用各种形式的专用的记录表格试件的缺陷木节斜纹裂缝等在试验之前就应预先标绘在记录纸上并应标明它们的位置和大小尺寸图图木节记录试件的破坏情况应作详细描述对破坏类型剪拉压弯坏或斜纹撕裂等破坏位置等均应用符号标述在草图上包括木材缺陷等情况破坏过程中的各种迹象均应作出描述每根梁柱等构件或每个连接试件的破坏截面附近的一段木材均应保留备查试验结果的整理应包括下列主要内容该批木材标准小试件的统计资料包括其平均值变异系数准确指数等每根构件或每个连接试件的标准小试件试验的平均值当需分析其组内变异时尚应列出其变异系数每根构件或每个连接试件的荷载与
8、变形的关系曲线破坏荷载比例极限及对应于这些荷载的变形值破坏时的强度及其与标准小试件强度的比值破坏荷载与设计荷载的比值试验报告应包括下列内容试材的树种名称来源或产地木材等级木材含水率试件制作等情况以及有关木材标准小试件的力学性质试验设备的情况包括加荷设备支承装置测量荷载及变形的装置当采用侧向支撑时应描绘其简图试验程序的情况包括加荷方式加荷速度荷载读数分级以及进行步骤等试验所得的主要资料包括经过计算所得的各种破坏强度破坏特征荷载变形曲线和其他资料在试验过程中若有更改或变动本标准规定的细节及其依据或理由试验人员时间地点和环境的情况试验数据的统计方法一般规定在进行木结构构件和连接试验数据的统计处理时除
9、应遵守有关数据统计处理的国家标准外尚应遵守本章的规定各项木材物理力学性质试验数据的统计分析应按现行的国家标准木材物理力学试验方法总则有关规定进行在符合本标准各章的试验条件下可采用该样本来自正态总体或近似正态总体的假设而可不进行正态性检验如有充分理由怀疑时可按现行的国家标准数据的统计处理和解释正态性检验进行检验试验设计应根据本标准各章有关规定和试验研究目的进行样本应从符合研究目的总体中抽取并保证抽样的代表性验证性试验的试件数目当不分组时不宜少于个当分组时每组试件数目不应少于个检验性试验宜根据检验目的对检验批量抽样方法和数量验收函数和验收界限等可按已有的国家标准执行对尚无国家标准的宜在统计分析的基
10、础上由有关各方协商确定对专门问题的研究试验试件的分组及每组试件数目应根据研究目的试验所需费用和时间综合分析确定当分组时每组试件数目不宜少于个也不宜超过个当用成对试件确定换算系数时其试件数目不宜少于对当需检验分布时试件总数不宜少于个当进行回归分析时自变量控制变量的取值不宜少于个且试验设计时应合理确定自变量的起点和终点试验结果的数字修约应符合现行的国家标准数字修约规则的规定异常值的判断和处理在进行正态样本的统计分析中不应随意剔除观测值或修正观测值若发现有异常值时应按本节的规定进行判断和处理异常值是指样本中的个别值其数值明显偏离它所属样本的其余观测值异常值可能是总体固有的随机变异性的极端表现也可能是
11、由于试验条件和试验方法的偶然偏差所产生的后果或产生于观测计算记录中的失误异常值应按下述的统计检验规定确定允许检出异常值的个数大于或等于异常值检验方法应按现行国家标准数据的统计处理和解释正态样本异常值的判断和处理的规定选用指定为检出异常值的统计检验的显著性水平检出水平取检出的异常值按下列情况处理对检出的异常值应寻找产生异常值的技术上物理上的原因作为处理异常值的依据有充分理由时允许剔除或修正检出的异常值表现为统计上高度异常时允许剔除或进行修正指定为判断异常值是否高度异常的统计检验的显著性水平剔除水平取被检出的异常值被剔除或修正的观测值及其理由应予记录备查剔除异常值后宜追加适宜的观测值计入样本参数估
12、计根据研究目的参数估计分别采用点估计和区间估计均值点估计在剔除异常值后这批包含个观测值的数据用个数据的算术平均值估计正态分布的均值并应按下式确定标准差点估计用个数据的标准差估计正态分布总体的标准差应按下式确定根据公式和公式计算的结果可按下式计算变异系数均值的区间估计置信水平取根据研究目的确定双侧或单侧的置信区间总体均值的双侧置信区间可由下列双重不等式确定式中见表总体均值的单侧置信区间由下列不等式中的一个来确定或者式中见表当有特殊研究需要时才确定总体方差的置信区间在时由下面的双重不等式确定式中取或用下式确定单侧上置信区间式中见表表和的值表值回归分析回归分析是确定变量之间所含有的某种相关关系的经验
13、方法其关系的表达经验回归公式应按最小二乘法确定在建立回归公式的同时应计算剩余标准差和相关系数或相关指数回归公式仅适用于在已经观测到的自变量控制变量起点和终点之间的范围内不得外推使用当需外推时应有充分的理论根据或有进一步试验数据验证对建立的回归公式能否满足实际使用要求应视研究目的而定但其相关系数的绝对值应大于梁弯曲试验方法一般规定本方法适用于测定梁受弯时的弹性模量和强度横梁包括整截面的锯材矩形截面受弯构件由薄板叠层胶合的工字形矩形截面受弯构件以及侧立腹板胶合梁注在木结构工程施工质量验收中当需检测结构板材抗弯质量时可参考附录和附录的暂行规定梁的受弯试验应采用对称的四点受力和匀速加荷的方法用以观测荷
14、载和挠度之间的关系获得所需的各种数据和信息测定梁的纯弯曲弹性模量应采用在规定的标距内测定在纯弯矩作用下的挠度的方法据此测定的最大挠度值来计算纯弯曲弹性模量测定梁的表观弹性模量应采用全跨度内最大的挠度来计算测定梁的抗弯强度应使梁的测定截面位于规定的标距内承受纯弯矩作用直至破坏时所测得的最终破坏荷载来确定试件及制作制作梁的弯曲试验试件时有关试材的来源树种干燥处理加工制作尺寸测量以及试件的记载等事项均应遵守本标准中第章基本规定试件的最小长度应为试件截面高度的倍梁的截面尺寸应在规定的标距内用游标卡尺测量应读到当需确定梁的抗弯强度与标准小试件的抗弯强度或木材的其他基本材性之间的比值时在试验之前在该根梁的
15、两端试材中各切取受弯标准小试件不应少于个顺纹受压标准小试件不应少于个当需确定梁的弯曲弹性模量与标准小试件的弯曲弹性模量或木材的其他基本材性之间的比值时在试验之前在该根梁的两端试材中切取弯曲弹性模量小试件共不应少于个顺纹受压标准小试件共不应少于个试验设备与装置试验所用的试验机应符合下列要求有足够的净空能容纳试件及有关装置且梁的挠曲变形不应受到限制测力系统应事先校正应符合本标准第条的要求荷载读数盘的最小分格不大于当试验机的支承臂的长度小于梁试件的长度时应在试验机的支承臂上安设钢梁工字型或槽型对跨度特别大的梁也可在反力架上进行试验梁试件在支座处的支承装置应符合下列条件梁试件的下表面应采用钢垫板传递支
16、座反力钢垫板的宽度不得小于梁的宽度其长度和厚度应根据木材横纹承压强度和钢材抗弯强度来确定梁两端的支座反力均应采用滚轴支承此滚动轴应设置在支承钢垫板的下面并垂直于梁的长度方向应保证梁端的自由转动或移动而两端滚轴之间的距离即梁的跨度应保持不变当梁的截面高度和宽度的比值等于或大于时在反力支座与荷载点之间应安装侧向支撑并不应少于一处此侧向支撑应保证试验的梁仅产生上下移动而不产生侧向移动和摩擦作用梁试件的加载装置应符合下列条件梁试件上的荷载应通过安设在梁上表面的钢垫板来传递加荷钢垫板的宽度应等于或大于梁的宽度钢垫板的长度和厚度应按木材横纹承压和钢板抗弯条件的计算来确定若试验仅测量梁在纯弯矩作用区段的挠度
17、钢垫板的长度尚不得大于截面高度的倍在加荷钢垫板的上表面应与加荷弧形钢垫块的弧面接触弧形钢垫块的上表平面的刻槽应与荷载分配梁的刀口对正弧形钢垫块的弧面曲率半径为梁高的倍弧面的弦长至少等于梁的高度在弧形钢垫块之上应设荷载分配梁荷载分配梁可采用工字钢或槽钢制作其刚度应按施加的最大荷载进行设计分配梁的两端应分别带有刀口刀口与梁上的弧形垫块上的刻槽应抵触良好刀口和刻槽均应垂直于梁的跨度方向在荷载分配梁的中央应设置球座与试验机上的上压头应对正宜将分配梁连系在试验机的上压头上测量挠度的装置应符合下列条件测量梁在荷载作用下产生的挠度时可采用形挠度测量装置此形装置应满足自重轻而又具有足够的刚度的要求可采用轻金属
18、例如铝制作在形装置的两端应钉在梁的中性轴上在此装置的中央安设百分表用来测量梁中央中性轴的挠度当梁的跨度很大时亦可采用挠度计直接测量梁两端及跨度中央的位移值而求得梁的挠度试验步骤试件宜采用三分点加荷并且对称装置最内的两个加荷点之间的距离宜等于梁截面高度的倍图及图当测定纯弯区挠度时尚要求最内的两个钢垫板之间的净距不应小于梁截面高度的倍图且不应小于如果受试验设备的限制不能正好满足这些条件时最内的两个加荷点之间允许增加的距离不应大于截面高度的倍或试件的两个支座反力之间允许增加的距离不应大于截面高度的倍梁的弯曲弹性模量应按下列试验程序进行测定图纯弯区挠度的测量装置加荷装置支承装置和测量挠度的装置应安装牢
19、固在梁的跨度方向应保证对称受力特别应防止出平面的扭曲安装在梁的上表面以上的各种装置的重量应计入加荷数值内为此应在这些装置未放在梁上时进行试验机读数盘调零应预先估计荷载值小于比例极限的力和值大于为把试件和装置压密实的力即不产生松弛变形的力荷载从增加到时记录相应的挠度值再卸荷到反复进行次而无明显差异时取相近三次的挠度差读数的平均值作为测定值相应的荷载值为梁的弯曲弹性模量试验可以采用连续加荷的方式加荷也可采用无冲击影响的逐级加荷方式图全跨度挠度的测量装置当采用连续加荷时试验机压头的运行速度不得超过按下式计算的允许值式中试验机压头的运行速度试件的跨度加荷点至支承点之间的距离试件截面的高度梁的抗弯强度试
20、验可以采用无冲击影响的逐级加荷方式其加荷速度应使荷载从零开始约经即可达到最大荷载但不得少于也不超过当需测定梁的比例极限及绘制荷载与挠度的关系曲线时图试验机压头的运行速度按本标准第条采用试验机压头所运行的行程从加荷算起应不小于按下式计算的距离式中试验机所运行的行程试件截面的高度图荷载挠度关系图当接近比例极限时开始出现某一局部破坏时例如裂缝响声木纤维发生皱褶等及最终破坏时应记录相应的荷载及其挠度值确定上述各种挠度值时应将由于各种装置不紧密或其他原因所引起的松弛变形予以扣除试验结果梁在纯弯矩区段内的纯弯弹性模量应按下式计算式中加荷点至反力支座之间的距离测量挠度的形装置的标距此处等于荷载增量在比例极限
21、以下此处等于与之差实际截面的惯性矩在荷载增量作用下在测量挠度的标距为的范围内所产生的中点挠度在纯弯矩区段内的纯弯弹性模量应记录和计算到三位有效数梁在全跨度内的表观弯曲弹性模量应按下式计算式中加荷点至反力支座之间的距离测量挠度的标距此处取等于梁的跨度荷载增量在比例极限以下此处等于与之差实际截面的惯性矩在荷载增量作用下在全跨度内所产生的中点挠度在全跨度内梁的表观弯曲弹性模量应记录和计算到三位有效数当同一根梁试件同时测得全跨度内的及纯弯区段的两种挠度值时可利用第条及第条的规定并按下式计算出该梁的剪切模量式中梁的剪切模量应记录和计算到三位有效数梁的抗弯强度应按下式计算式中加荷点至反力支座之间的距离实际
22、的截面抵抗矩最后破坏时的荷载梁的抗弯强度应记录和计算到三位有效数轴心压杆试验方法一般规定本方法适用于测定整截面的锯材或胶合矩形截面构件轴心受压失稳破坏时的临界荷载注当需测定无柱效应的短构件顺纹受压的应力应变曲线时可按本标准附录的方法进行本方法是在保证承重柱承受轴心压力的条件下匀速加荷直至破坏的过程中取得所需要的数据和信息轴心压杆试验试件轴线的对中方法除有专门要求按物理轴线对中外对验证性检验性和一般的研究性目的试验均可采用几何轴线对中采用几何轴线对中的方法应保证构件截面的几何中心双向刀铰的中心和试验机压头的中心重合在一条纵向轴线上采用物理轴线对中的方法应在加荷数次后视试件同一截面的四个侧面的应变
23、值是否相等若不相等则调整试件位置反复进行直至测得的应变值与其平均值相差不超过为止试件及制作轴心压杆试验的试件可采用正方形截面试件的长度不应小于截面边宽的倍当最大长度受试验机条件的限制时其长细比宜达到试验柱的截面边宽不宜小于轴心压杆试验的试件其木材缺陷应符合现行的国家标准木结构设计规范中材质标准等材或等材的规定不得改变等级并应事先注明其材质等级木材的主要缺陷木节斜纹裂缝等应位于试件长度中央长度的范围内靠近杆件端部倍截面宽度的范围内不得有任何缺陷但斜纹率允许不大于轴心压杆试件的制作检查含水率测定等事项除应符合本标准第章中有关规定外试件的制作尚应符合杆直两个端面承压面平整并垂直于轴线的要求宜用制作模
24、具用的平板等工具进行检验在制作试件之前应从靠近压杆两端面的试材中切取顺纹受压强度和弹性模量标准小试件每端各不少于个轴心压秆试件和标准小试件宜同时制作同时试验若不能及时试验轴心压杆试件和标准小试件应存放在同一环境中保证不改变木材已达到的室内气干平衡含水率状态试验设备与装置轴心压杆试验所用的试验机应符合下列要求有足够的净空能容纳试件的长度及有关装置可使压头均匀运行并能控制其速度精度除应符合本标准第条的要求外液压式万能试验机荷载读数盘的最小分格不宜大于液压式长柱试验机荷载盘读数的最小分格不宜大于轴心压杆试验的支承装置应满足下列条件具有各向自由转动的作用可准确地轴心传力能均匀地分布荷载可采用球铰或称球
25、座或专门设计的双向刀铰当采用球铰作为轴心压杆试验的支承装置时球的半径宜小以利于转动灵活和准确对中通常球面半径可为试件截面尺寸最大边试件与球座之间的承压面的倍球座的上下面应为正方形的平面并应具有可与试件的承压面准确对中的对准球心的十字形刻划线球座的正方形表面应略大于试件的承压面当采用双向刀铰作为轴心压杆试验的支承装置时双向刀铰图应保证可在试件截面的相互垂直的两个轴线上绕任何方向转动刀口接触面宜小保证转动灵敏双向刀铰的上下表面也应为正方形并具有对准中心的十字形刻划线或有其他保证对中的方法双向刀铰应预先固定在试验机的上下压头上柱顶部和底部的双向刀铰的刀口放置方向应保证在任何方向柱的计算长度保持不变图
26、双向刀铰木材顺纹受压的压缩变形可用电阻应变仪或千分表测定轴心压杆的侧向挠度宜采用行程为最小读数为的位移计和函数记录仪测定试验步骤轴心压杆顺纹应变值的测定应在柱的长度中央截面的个侧面粘贴标距为的电阻应变片各一片初加荷载到后用静态电阻应变仪测应变值再加荷载到后测相应的应变值卸荷到反复进行次取其中相近的次读数的平均值作为计算初始偏心和初始弹性模量的应变值然后卸载到随即以均匀的速度连续逐级加荷每级荷载为并读出每级荷载下的应变值和应根据压秆的长细比和估计的破坏荷载的不同情况来确定在正式加荷之前应对安装好的试验柱进行预加压使它进入正常的工作状态同时检查试验装置是否可靠和所用测量仪表的工作是否正常就是为了满
27、足这些要求所需的最小荷载值约取预估的破坏荷载的值约取为的倍轴心压杆侧向挠度的测定不宜使位移计直接与柱的表面接触而宜采用细绳垂球和转向滑轮将位移传递到位移计上当逐级加荷时在柱截面的两个方向均应测出每级荷载作用下的挠度值在长度的中央在截面的两个方向应各安设一个位移传感器用函数记录仪绘出荷载挠度曲线为此预先应进行标定以求得荷载和位移的放大倍数轴心压杆试验宜采用连续均匀加荷方式并在大约内荷载从零开始到达破坏试验结果及整理轴心压杆试验测得的初始弹性模量和初始偏心率的计算可按下列规定确定构件的初始弹性模量可按下式计算式中和分别为按条规定方法测得的在荷载和三次作用下个侧面的应变值读数的平均值构件截面的面积构
28、件的初始弹性模量构件的初始相对偏心率可按下式计算对方向的初始相对偏心率为对方向的初始相对偏心率为式中分别为构件的四个侧面上的三次应变值读数的平均值轴心压杆失稳破坏时的临界应力及其与标准小试件顺纹抗压强度的比值可分别按下列公式计算式中杆件实际的截面面积杆件破坏时的荷载标准小试件顺纹抗压强度轴心压杆试验失稳破坏时的临界应力记录和计算到三位有效数轴心压杆试验失稳破坏时的等效弹性模量及其与标准小试件顺纹受压弹性模量的比值可分别按下列公式计算式中轴心压杆的计算长度轴心压杆的截面惯性矩标准小试件顺纹受压弹性模量杆件破坏时的荷载轴心压杆试验失稳破坏时的等效弹性模量记录和计算到三位有效数轴心压杆试验数据可整理
29、汇总并用表列出有关资料表轴心压杆试验主要结果试件编号截面尺寸计算长度含水率标准小试件强度弹性模量初始相对偏心率初始弹性模量破坏荷载临界应力等效弹性模量偏心压杆试验方法一般规定本方法适用于测定整截面的锯材或胶合木材矩形截面构件偏心受压时的破坏荷载本方法是采用偏心压力均匀地分布于试件的端部截面图试件两端的偏心距相等匀速加荷单向弯曲的方法在加荷直至破坏的过程中取得所需要的数据和信息偏心压杆的试验设计中应采取措施保证垂直于弯曲平面的压屈破坏的估计荷载大于弯曲平面内破坏的偏心荷载的估计值图试件端部图牛腿试件及制作试件截面的最小边宽不宜小于在弯曲平面内试件的最小长细比不宜小于试件的最大长细比应根据试验设备
30、的净空尺寸决定但不宜超过试件压力的相对偏心率宜在的范围内在弯矩平面内试件的两端应各胶粘一段木块作为偏心压力的牛腿木块的木纹方向应与试件轴线一致图偏压试件试材的材质标准应取等材最大缺陷木节等应位于长度中央长度范围内对试件的加工以及试件的原始资料记录等事项均应符合本标准第章要求试件的两个端面应与试件的轴线垂直且应加工光洁平整制作时应借助刨光的钢板角尺及其他工具对端面进行严格检查试件的四个侧面应相互垂直在制作试件之前应从靠近两个端面的试材中切取标准小试件每端各切取顺纹受压强度试件个顺纹受压弹性模量试件个静力弯曲试件个试验仪表和设备用于偏压试验的机械装置和仪表设备均应满足本标准第章基本要求试验设备的净
31、空尺寸应取试件长度及其有关支承和加荷装置的总和尺寸并应保证试件在试验的全过程中仅沿指定方向挠曲但对变形又不受约束设备的部件应不妨碍试件的对中校准偏压试验可根据实际条件选用长柱试验机或承力架进行试验每批试验的所有试件不分长细比大小均应用同一设备进行试验当采用千斤顶施加荷载时应注意下列各项千斤顶活塞在加荷的全过程中应具有足够的行程千斤顶的吨位应与该批试件的最大承载能力相适应千斤顶应牢固固定在承力架底部的横梁上千斤顶液压缸的外表面上应标出用于试件对中的分别位于两轴互相垂直的纵剖面内的两对轴线千斤顶活塞的顶面应保持水平安装每根试件时均应用水准尺进行检验当采用压力传感器测定荷载大小时应选择吨位约等于该批
32、试件的最大荷载的倍的压力传感器对截面长边约的试件宜采用的压力传感器测量偏压试件的挠度应采用量程不小于的挠度计或位移传感器对大挠度试件宜安装滑动标尺测量试验后期的挠度值偏压试件需在其长度中点和上下支承处布置测量挠度的仪表对有特定目的的试验应将仪表布置在其所需测定变形的地点测量试件边缘纤维的应变宜采用电阻应变仪电阻应变片宜分别布置在试件长度中点处的弯曲凹侧和凸侧电阻应变片的标距宜为试验步骤偏压试件两端应采用单向刀铰支承图在单向刀铰的刀槽与试件的端面之间应设置厚度不小于的刨光的钢压头板刀槽与钢压头板应有构造连接刀槽的中心线与试件的轴线之间的距离应构成所需的偏心距图当采用承力架进行偏压试验时在试件上端
33、单向刀铰的刀刃应固定在承力架的上部横梁上而在下端单向刀铰的刀刃宜固定在压力传感器上两个刀刃的中线应上下对直并图单向刀铰装置与千斤顶液压缸外表面上标出的一对轴线重合每根试件安装就位完毕均应检查上下刀刃是否对准单向刀铰的刀槽及钢压头板应固定在试件的端部图钢压头板两侧宜各附有一块用于试件就位微调的带丝孔和螺丝的钢板图偏心压杆试验当采用连续均匀加荷方式加荷速度宜控制在从零开始连续加荷至试件破坏的全过程所经历时间为若采用分级加荷方式宜控制试验全过程历时试验资料整理每根偏心压杆的主要试验数据可按表逐一填入典型的荷载挠度曲线以及其他有关细节也应按本标准第节的要求详细列出表偏心压杆每根试件的主要试验资料汇总表
34、试件编号截面尺寸长细比相对偏心率或偏心距标准小试件顺纹抗压强度抗弯强度坏荷载破坏挠度含水率木节尺寸偏心压杆试验结果的相对值分别按下列公式计算相对偏心率构件破坏时压应力的相对值构件破坏时杆端初始偏心弯矩产生的弯应力的相对值式中初始偏心距荷载与构件轴线之间的距离破坏荷载构件实际截面的高度构件实际截面的宽度标准小试件的顺纹抗压强度标准小试件的抗弯强度在初始偏心距为的条件下构件破坏时的压应力在杆端初始偏心弯矩作用下构件破坏时的弯应力根据表所列资料对不同长细比的构件分别整理绘出压力弯矩关系图图的纵坐标表示压力或它的对应值横坐标表示杆端初始偏心弯矩或它的对应值对相同长细比的构件将其组平均值的点子连成曲线横
35、纹承压比例极限测定方法一般规定本方法适用于测定木构件横纹承压比例极限本方法是根据试验测定的荷载变形曲线按下述规则确定比例极限点的坐标位置曲线上该点的切线与荷载轴夹角的正切值应取该曲线直线部分与荷载轴夹角的正切值的倍以该点坐标对应的荷载值作为该试件横纹承压的比例极限木构件横纹承压按其受力方式可分为三种型式全表面横纹承压图局部表面横纹承压图尽端局部表面横纹承压图图木构件横纹承压的三种受力型式按本方法测定的木构件横纹承压比例极限不要求进行含水率换算但应保证试件的含水率调控至气干平衡含水率状态时方可进行试验试材选取及试件制作试件应从结构实际用材中选取其材质除应符合本标准第章规定外尚应保证加工后的试件能
36、符合下列要求截面上无髓心和钝棱在承压范围内无木节无水平方向或斜向裂缝竖向裂缝的深度不得大于试件截面高度的木材年轮的弦线与试件截面底边的夹角不宜大于试件尺寸应按其承压方式确定对全表面横纹承压为对局部表面横纹承压和尽端局部表面横纹承压为若受条件限制允许采用和的试件分别代替以上两种试件但其试验结果应乘以尺寸影响系数予以修正对常用树种木材可取等于试件加工时其截面尺寸的允许偏差为长度的允许偏差为试件四角高度在宽度方向彼此相差不应大于在长度方向彼此相差不应大于试件尺寸应使用最小读数为的游标卡尺测量试件含水率的测片应于试验完毕后立即从试件中部锯取其大小与试件截面尺寸相同长度为试验设备要求当采用装备有自动记录
37、荷载与变形图的试验机时其荷载刻度间距不应大于变形刻度间距不应大于若不具备自动记录条件则要求试验机荷载读数盘的最小分格不应大于测量试件变形的仪表其读数盘的最小分格应为试验机应配备能自动对中均匀加荷的球座式压头压头的直径或最小边尺寸不应小于且应采用淬火钢材制成在试验机中安装试件时其上下均应设置厚度不小于的钢垫板图垫板表面应光洁平整与试件贴合无肉眼可见缝隙图横纹承压用的附件试验步骤试验前应测量试件的下列尺寸测量值应读到在截面宽度中点测量试件长度在试件承压面长度中点测量截面宽度当采用有自动记录装置的试验机进行试验时应均匀地对试件施加荷载并应保证在加荷开始后能以的时间达到比例极限的荷载此后尚应以同样速度
38、加荷至荷载变形图明显偏离直线轨迹为止当采用无自动记录装置的试验机进行试验时除应按本标准第条控制加荷速度外尚应按相等的荷载增量测读每级荷载的试件变形并按表的记录格式进行记录在估计的比例极限范围内至少应有级荷载的读数超出此范围后尚应有级荷载的读数每级荷载增量的确定可在正式试验前用个试件进行探索试验每级荷载的增量对针叶材可试用对阔叶材可试用表木构件横纹承压比例极限测定记录表试验内容序号时间荷载变形值加卸荷读数每级累计为标载树种实验室温度实验室湿度试件尺寸宽度长度受压面积续表试验内容序号时间荷载变形值加卸荷读数每级累计为标载比例极限荷载比例极限应力备注测读人记录人校核人日期试验结果的整理和计算根据试验
39、取得的每组荷载变形值以纵坐标表示荷载以横坐标表示变形绘制荷载变形曲线图按本标准第条规定的方法从图上确定比例极限荷载当试验机未配备精度符合要求的自动记录装置时应根据测渎记录绘制荷载变形图绘制时其荷载轴纵坐标刻度间距不应大于变形轴横坐标刻度间距不应大于木构件横纹承压比例极限应按下列公式计算对全表面横纹承压对局部表面和尽端局部表面横纹承压式中比例极限荷载横纹承压比例极限试验结果的记录和计算应精确至试件截面宽度试件长度试件承压面长度见图齿连接试验方法一般规定本方法适用于测定木结构单齿连接或双齿连接中被试木材的抗剪强度本方法是利用专门设计的加荷装置保证压力与被试木材的木纹成交角的条件下采用匀速加荷测定试
40、件的破坏荷载的方法计算出齿连接的抗剪强度齿连接试验除符合本章的规定外尚应遵守本标准第章有关规定试件的设计及制作齿连接试件的设计应遵守下列规定试件截面的宽度不应小于高度不应小于高度与宽度的比值不应大于试件的齿槽深度单齿连接不应小于双齿连接第一齿深度不宜小于第二齿深度至少应比第一齿深度多试件齿槽的最大深度不得大于试件全截面高度的试件的剪面长度单齿连接不宜小于齿槽深度的倍双齿连接不宜小于齿槽深度的倍齿连接的承压面必须保证垂直于压力的方向压力与剪面之间的夹角应为试件在剪面长度以外的长度上的净截面高度应等于剪面长度内的全截面高度减去齿槽深度试件的材质应符合下列要求试件的剪面附近不得有木节和水平裂缝在其他
41、部位亦不得有较大的缺陷试件的年轮弦线宜与剪面垂直所有试件的年轮弦线与试件截面底边的夹角不宜小于试件截面加工的允许偏差为试件截面的宽度和高度试件的长度齿槽深度剪面长度在制作齿连接试件的同时应在试件坯材受剪面一端预留用以制作成个顺纹受剪标准小试件顺纹受剪标准小试件受剪面的年轮方向应与齿连接受剪面的年轮方向相同若试验目的为专门研究剪面长度与齿槽深度的比值对齿连接平均抗剪强度的影响并建立这两个因素之间的关系曲线试件和试材宜符合下列要求试材宜从林区采样取胸高以上的原木段长度不少于沿原木段纵向锯成至少根试条每根试条应按需要锯成不同长度的坯材至少段每段制成至少个试件同一组中的个试件应分别从不同的根试条中各切
42、取个试件并应有规律地相互错开试件的截面宽度宜取高度为试件的长度应能保证安设足够的钢销并经计算确定试验设备与装置齿连接试验可采用万能试验机或其他加压设备但应符合本标准第条的有关要求齿连接试验的加荷装置对试件截面宽度为高度为的齿连接试件宜采用专门设计的三角形支承架图对试件截面宽度大于和高度大于的齿连接试件宜采用专门设计的三角形人字架图齿连接试验用的三角形支承架图应满足下列要求支承架顶端与试件的连接应采用圆柱形铰利用钢夹板和圆钢销与试件连接要求圆钢销的孔位正确保证试件受拉截面上轴心受力图三角形支承架在试件的支座处应设槽形钢垫板和滚动轴承保证支座反力的位置正确在试件的承压面上应设竖向压杆压杆的上端与试
43、验机的上压头连接处应形成活动铰保证垂直方向传力齿连接试验用的三角形人字架图应满足下列要求三角形人字架中的人字杆应采用钢材制作两根人字杆的上端应做成活动铰连系于试验机的上压头下端端面应与人字杆的轴线垂直抵承在被试木材的齿槽上三角形人字架中下弦杆即被试木材的两端应放在钢垫板和滚轴上在安装试件时应在试件上标出试件齿下净截面的轴线承压面的中心线及支座的反力线并要求确保此三条力线汇交于一点试验步骤试验室温度及试件的含水率应符合本标准第条及第条规定的要求齿连接试验的加荷速度应匀速进行并保证在内达到破坏齿连接试件破坏后应在剪面下试材切取个测定含水率的木块并立即称其重量顺纹受剪标准小试件破坏后应立即测定其含水
44、率齿连接试件破坏后应描绘端部横截面年轮方向及试件破坏状况齿连接抗剪呈脆性破坏应注意设备和人的安全图三角形人字架试验结果的记录与整理齿连接试验记录应按表要求逐项填写齿连接沿剪面破坏的平均剪应力应按下式计算式中齿连接破坏时齿槽承压面上的压力破坏压力和剪面之间的夹角试件实际的剪切面长度试件实际的剪切面宽度沿剪面破坏的平均剪应力记录和计算到三位有效数字齿连接沿剪面破坏时平均剪应力的相对值应按下式计算式中齿连接沿剪面破坏平均剪应力的相对值标准小试件顺纹抗剪强度当齿连接试验符合本标准第条规定时齿连接试验结果的回归分析应符合本标准第节的规定表齿连接试验记录试件类别齿连接顺纹受剪标准小试件试件编号破坏压力室温
45、续表试件类别齿连接顺纹受剪标准小试件剪面尺寸剪应力平均值空气相对湿度加荷速度连接标准小试件试验日期含水率记录者年轮方向破坏状况描述圆钢销连接试验方法一般规定本方法适用于测定被试木材圆钢销连接承弯破坏时的承载能力和变形本方法是在能保证圆钢销双剪连接顺木纹对称受力的条件下匀速加荷直至破坏的过程中测得接合缝间的相对滑移变形值和其他有关资料和信息试件的设计及制作对称双剪圆钢销连接试件图的设计尺寸应遵守下述规定圆钢销直径宜取中部构件的厚度应大于边部构件的厚度应大于中部构件及边部构件的宽度应大于中部构件及边部构件的长度应取等于减去制作试件的木材应为气干方木组成每个试件的三个构件均应从同一段试材中相邻的部位
46、下料并应用此相邻部位的试材制作成个顺纹受压标准小试件圆钢销连接试件的制作应满足下列要求试件中两个边部构件的年轮应对称放置每个构件应四面刨光平整端部的承压面应与轴线垂直每个试件的三个构件应叠置后一次钻通不得各构件分别钻孔钻头直径与孔径一致进钻速度不应大于电钻的转速不宜过慢可取中间构件的两个侧面和边部构件的内侧面应刨光取直并在连接试件的结合缝处应留有的缝隙连接试件中的圆钢销应符合下列要求圆钢销可直接采用圆钢不宜再进行表面加工图试件型式连接试件中的圆钢销应取自同一根圆钢条宜每隔三个圆钢销应留出一段圆钢作为材性试件并应测定钢材的屈服点和抗拉极限强度圆钢销的端部宜做成圆锥形可用锤轻轻敲击插入连接试件圆钢
47、销的两端宜伸出被连接木材的表面试验设备与装置圆钢销连接试验的加荷设备宜采用万能试验机试验机的精度应符合本标准第条的要求测量圆钢销连接相对滑移宜采用量程不小于的百分表设置百分表应采用用铁件制作成的专门夹具图此夹具应能保证牢固固定百分表和可用螺钉与试件的边部构件连接并应能保证试件接合缝处的相对滑移变形不受阻碍图试件的装置试验步骤圆钢销连接的试件安装应符合下列要求量测试件接合缝上相对滑移的铁制夹具应安设在试件的两侧宜靠近边部构件上端百分表的触针应位于中部构件两侧的中心线上圆钢销连接试件应平稳地安放在试验机下压头的平板上试件的轴心线应对准试验机上下压头的中心圆钢销连接试验的加载程序图应遵守下述规定首先
48、加载到荷载持续然后卸载到再持续然后每增加一级荷载每级荷载为当加载到以上时逐渐减慢加荷速度仍逐级加载直至破坏终止试验此处为预先估计的当钢材达到屈服点时圆钢销连接试件所承受的力圆钢销连接试验出现下列的破坏特征之一时方可终止试验圆钢销在试件的中部构件中发生弯曲且在边部构件表面出孔处销的末端上翘而表现出反向挤压现象试件的相对变形达到以上图加载程序圆钢销在试件的中部及边部构件中均发生弯曲圆钢销的末端虽无明显上翘现象但试件的相对变形达到以上对一根钢销的顺纹对称双剪连接当钢材达到屈服点时连接试件所承受的力可按下列两式估算并取两者中的较小者式中圆钢销直径边部构件厚度标准小试件木材顺纹抗压强度圆钢销的钢材屈服点
49、木材承压折减系数当时取当时取当钢材达到屈服点时估计连接试件所承受的力试验结果及整理圆钢销连接试验的记录可按表的内容逐一填入并可绘出荷载变形曲线图圆钢销连接试验的数据可整理汇总并用表列出图荷载变形曲线表圆钢销连接试验的记录试件编号连接相对变形标准小试件抗压强度荷载值百分表测读值百分表测读值总变形连接含水率标准小试件含水率室内温度空气相对温度试验日期记录表圆钢销连接试验结果汇总表试件编号试件尺寸标准小试件顺纹抗压强度钢材屈服强度钢材抗拉强度估计荷载估计荷载作用下的变形设计荷载设计荷载下的变形变形为时的荷载变形为时的荷载破坏类型注设计荷载按现行国家标准木结构设计规范第条计算胶粘能力检验方法一般规定本方法适用于检验承重木结构所用胶粘剂的胶粘能力注在木结构工程施工质量验收中当需检测构件胶缝质量时可参考附录的暂行规定本方法是根据木材用胶粘结后的胶缝顺木纹方向的抗剪强度进行判别当采用本方法检验胶粘剂的胶粘能力时应遵守下列规定用于胶合的试条应采用气干密度不小于的红松或云杉或材性相近的其他软木松类木材或栎木水曲柳制
