طراحی، ساخت و بررسی مقاومت های مکانیکی اتصال در تیر باربر لایه ای پله پیچ ساخته شده از چوب صنوبر

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه علوم چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

2 عضو هیات علمی

3 دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران

4 گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ

10.22034/ijwp.2022.700829

چکیده

این تحقیق با هدف ساخت تیر باربر پله پیچ چوبی با استفاده از فرآورده لایه‌ای چوب صنوبر، گونه سپیدار ( Populus Alba L.) و دستیابی به یک اتصال بهینه برای تبدیل تیر باربر به ابعاد کوچکتر جهت رسیدن به طراحی مناسب برای ساخت پله پیچ چوبی انجام شد. بدین منظور تخته سه‌لایه از گونه سپیدار با استفاده از چسب پلی اورتان دوجزئی و با ضخامت لایه‌های سطحی 5/0 میلی متر و لایه وسط 2 میلیمتر در ابعاد 120×120 سانتیمتر ساخته شده و برای ساخت فرآورده لایه ای موردنظر استفاده شدند. در ادامه، خواص مکانیکی و مدهای شکست فرآورده مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت، 5 نوع اتصال سر به سر شامل اتصال انگشتی، دم چلچله، نیم و نیم، مورب و مورب اصلاح شده برای تیر باربر پله پیچ چوبی طراحی و با طول 65، عرض 20 و ضخامت 1/2 سانتی‌متر ساخته شده و مورد آزمون خمش در صفحه قرار گرفتند. مدول الاستیسیته خمشی در صفحه تیر باربر به ترتیب برای نمونه شاهد MPa 1598، برای اتصال مورب اصلاح شده MPa 2441، برای اتصال مورب MPa1669، برای اتصال نیم و نیم MPa1047، برای اتصال انگشتی MPa 957 و برای اتصال دم چلچله MPa652 به‌دست آمدند. مدول گسیختگی در صفحه تیر باربر به ترتیب برای نمونه شاهد MPa 32، برای اتصال مورب اصلاح شده MPa 27، برای اتصال مورب MPa 23، برای اتصال نیم و نیم MPa 19، برای اتصال انگشتی MPa 12 و برای اتصال دم چلچله MPa 13 به‌دست آمدند. نتایج تجزیه واریانس یک‌طرفه بیانگر معنی دار بودن اختلاف میانگین مدول الاستیسیته خمشی و مدول گسیختگی تیرهای باربر در آزمون خمش در صفحه در سطح اطمینان 99 درصد (α≤0.01) بود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده می توان تیر باربر با اتصال مورب اصلاح شده را گزینه مناسبی برای ساخت تیر باربر پله پیچ چوبی دانست.

کلیدواژه‌ها


[1]     Kazemi Najafi, S., Maleki, S., Ebrahimi, Gh. and Ghofrani, M., 2017. Determination of withdrawal resistance of staple joints constructed with various members of upholstered furniture. Iranian Journal of wood and paper industries, 8(1):95-108. (In Persian).
[2]     Hammer, O., 2016. The perfect shape: Spiral stories, Copernicus, Göttingen, Germany, 258p.
[3]     Jalili, A. and Ghasemi, F., 2001. Iran's strategy of sustainable supply of lignocelluloses materials. Research Institute of Forests and Rangelands press. Tehran, Iran.168p. (In Persian).
[4]     Mehdinia, M., Tabarsa, T. and Sadeghian, M., 2012. Investigation the Plywood Manufacturing of Paulownia (paulownia tomentosa) with Urea and Phenol-Formaldehyde Adhesives. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 2(1), 81-89. ( in Persian)
[5]     Somchai, V., 1989. Strength of tenon and dowel in teak (Tectona grandis Linn. f.) Bangkok, 106p.
[6]     Kasal, A., 2006. Determination of the strength of various sofa frames with finite element analysis. Gazi University Journal Science, 19(4): 191-203.
[7]     Bahmani, M., Ebrahimi, G. and Veysi, J., 2010. Design of experimental model for predicting ultimate bending strength dowel joint in medium density fiber (MDF). Journal of forest and wood products (JFWP) (iranian journal of natural resources) 62 (4): 8. (In Persian)
[8]     Ebrahimi, G., 2007. Engineering design of furniture structure. Tehran university publication, 491 pp. (In Persian). 
[9]     Eckelman, C. A., 2004. Engineering Design of furniture. Purdue Uni.UsA. Chap 6.
[10]     Rostampour-Haftkhani, A., sharari, M., arabi, M. and Hajializadeh, F., 2022. Improvement of the bending moment capacity of mitered MDF frame under diagonal tension by using of the densified poplar dowel. Iranian Journal of Wood and Paper Industries, 12(4), 561-573. (in persian)
[11]     Standard test methods for Plywood-Bonding quality, Annual Book of ISO Standard, 12466-1, 2007.
[12]     Standard test methods for structural panels in tension, Annual Book of ASTM Standard, D3500-14, 2014.
[13]     Standard test methods for Wood-Based structural panels in compression, Annual Book of ASTM Standard, D3501-05a, 2011.
[14]     Standard test methods for structural panels in flacture, Annual Book of ASTM Standard, D3046-00, 2011.