مطالعه تجربی مقاومت خمشی تیر لایه ای (گلولام) ساخته شده از گونه صنوبر با اتصال دهنده های مکانیکی و مقایسه آنها با گلولام ساخته شده با پرس سرد

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

استادیار گروه منابع طبیعی، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

این مطالعه با هدف بررسی مقاومت خمشی (MOR) و مدول الاستیسیته خمشی (MOE) تیر لایه‌ای (گلولام) ساخته شده از صنوبر (Populus alba) با اتصال‌دهنده‌های مکانیکی مانند میخ فولادی گالوانیزه، میخ شانه‌ای و پیچ پانلی رزوه درشت و نیز با و بدون چسب و مقایسه آنها با گلولام ساخته شده با پرس سرد انجام شد. چسب مورد استفاده پلی‌اورتان و مقدار مصرف آنg/m2 300 بود. ضخامت، پهنا و طول دهانه گلولام‌های سه‌لایه برای آزمون خمش به‌ترتیب 57، 80 وmm 640 بود. آزمون خمش براساس ASTM D7341 و با دستگاه اینسترون انجام شد. نتایج نشان داد که بیشترین MOR و MOE به‌ترتیب مربوط به گلولام‌های ساخته شده با چهار عدد پیچ در سطح 8× cm28 به همراه چسب (MPa 3/69) و دو عدد میخ فولادی به همراه چسب ( MPa7/6737) بود. همچنین نتایج نشان داد که کمترین MOR و MOE هردو مربوط به گلولام‌های ساخته شده با دو عدد میخ شانه‌ای بدون چسب بود (به‌ترتیب 9/23 و MPa7/1252). نتایج نشان داد که با تغییر مستقل تعداد اتصال‌دهنده MOR و MOE به‌ترتیب 7/3 و کمتر از یک درصد تغییر کرد. بیشترین تغییرات مربوط به تاثیر مستقل کاربرد چسب بوده است (130درصد برای MOR و 8/317 درصد برای MOE). تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که فقط تأثیر مستقل کاربرد چسب بر MOR و MOE در سطح اعتماد 95درصد از نظر آماری معنی‌دار است. نتایج مقایسه MOR و MOE گلولام‌های ساخته شده با تیمارهای ساخته شده با دو اتصال‌دهنده و چسب در مقایسه با پرس سرد نشان داد که هیچ اختلاف معنی‌داری بین آنها وجود ندارد، از‌این‌رو، می‌توان از پیچ، میخ فولادی و شانه‌ای برای ساخت گلولام استفاده کرد، که از بین آنها میخ‌شانه‌ای به دلیل سهولت کاربرد و نصب آن با میخکوب بادی و هزینه کمتر بهترین گزینه است.

کلیدواژه‌ها


[1] Williamson, T.G., 2002. APA engineered wood handbook. McGraw Hill Professional.

[2] Ebrahimi, Gh., 2015. Mechanics of wood and wood composites. 5th Ed., Tehran University Publications, Tehran, 672 p. (In Persian).

[3] Standard Practice for Establishing Allowable Properties for Structural Glued Laminated Timber (Glulam). Annual Book of ASTM Standard, 04.10, D 3737, 2018.

[4] Bergman, R., Cai, Zh., Carll, C G., Clausen, C A., Dietenberger, M A., Falk, R H., Frihart, C R., Glass, S V., Hunt, C G., Ibach, R E., Kretschmann, D E., Rammer, D R and Ross, R J., 2010. Wood handbook: Wood as an engineering material. General Technical Report FPL-GTR-190. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory.  508 p.

[5] Gagnon, S. and Pirvu, C., 2011. CLT handbook: cross-laminated timber. FPInnovations.

[6] Ansell, M.P., 2015. Wood composites. Woodhead Publishing.

[7] Brandner, R., 2013. Production and Technology of Cross Laminated Timber (CLT): A state-of-the-art Report, Focus Solid Timber Solutions-European Conference on Cross Laminated Timber (CLT). University of Bath, 3-36.

[8] Kairi, M., 2002. 4.4 Glued/Screwed Joints/Screw Glued Wooden Structures. COST Action E13, 115.

[9] Glued laminated timber – Performance requirements and minimum production requirements. BSI, EN 386:2001.

[10] Khazaeian, A., Yaghmaei, F. and Tabarsa, T., 2009. Investigation on Bending and Compression Strength of Paulownia fortunie Wood Grown in Gorgan Region. Journal of Wood & Forest Science and Technology, 16(3):1-22. (In Persian).

[11] Standard method of testing small clear specimens of timber. Annual Book of ASTM Standard, 04.10, D 143. 2018.

[12] Standard Practice for Establishing Characteristic Values for Flexural Properties of Structural Glued Laminated Timber by Full-Scale Testing. Annual Book of ASTM Standard, 04.10, D 7341, 2018.

[13] Aghayere, A and Vigil, J., 2017. Structural Wood Design–ASD/LRFD. CRC Press.

[14] Breyer, D.E., Fridley, K.J., Cobeen, K.E. and Pollock, D.G., 1999. Design of wood structures ASD. McGraw-Hill New York.

[15] NDS, 2018. National design specification for wood construction: recommended practice for structural design.

[16] Eckelman, C.A. 2003. Textbook of product engineering and strength design of furniture. Purdue University, West Lafayette, Indiana.

[17] Eckelman, C.A. 1973. Holding Strength of Screws in Wood and Wood-Based Materials. Purdue University agricultural experiment station remote sensing, 15 p.

[18] Taj, M.A., Najafi, S.K. and Ebrahimi, Gh., 2009. Withdrawal and lateral resistance of wood screw in beech, hornbeam and poplar. European Journal of Wood and Wood Products, 67(2): 135-140.

[19] Haftkhani, A.R., Ebrahimi, Gh., Tajvidi, M. and Layeghi, M., 2011. Investigation on withdrawal resistance of various screws in face and edge of wood–plastic composite panel. Materials & Design, 32(7), 4100-4106.

[20] Haftkhani, A.R., Ebrahimi, Gh., Tajvidi, M., Layeghi, M. and Arabi, M. 2011. Lateral resistance of joints made with various screws in commercial wood plastic composites. Materials & Design, 32(7), 4062-4068.

[21] NDS 2018. supplement national design specification design values for wood construction.