ICS79.060 B69 中华人民共和国国家标准 GB/T28986—2012 结 构用木质复合材产品力学性能评定 Specificationforevaluationofstructuralcompositelumberproducts 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疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 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/SC4)归口。 本标准起草单位:中国林业科学研究院木材工业研究所、哈尔滨工业大学、国际竹藤网络中心、苏州 皇家整体住宅系统股份有限公司、钻石木中国有限公司、贵州铭杉木制别墅制造有限公司、南京工业大 学、苏州香山宜构科技有限公司。 本标准主要起草人:周海宾、祝恩淳、费本华、任海青、徐伟涛、钟永、倪竣、朱琦敏、王欣、刘伟庆。 ⅠGB/T28986—2012 结构用木质复合材产品力学性能评定 1 范围 本标准规定了结构用木质复合材产品的力学性能测试和特征值确定的方法。 本标准适用于结构用木质复合材产品力学性能的评价。 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/T1937 木材顺纹抗剪强度试验方法 GB/T1939 木材横纹抗压试验方法 GB/T17657 人造板及饰面人造板理化性能试验方法 GB/T50329 木结构试验方法标准 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 单板层积材 laminatedveneerlumber;LVL 由厚度不大于6.4mm的单板沿构件长度方向顺纹层积组坯胶合而成的结构用木质复合材。 3.2 单板条层积材 parallelstrandlumber;PSL 由单板条沿构件长度方向顺纹层积组坯胶合而成的结构用木质复合材。单板条截面最小尺寸不大 于6.4mm,长度不小于截面最小尺寸的150倍。 3.3 刨花层积材 laminatedstrandlumber;LSL 由长细比较大的薄平刨花沿构件长度方向层积组坯胶合而成的结构用木质复合材。刨花厚度不小 于2.54mm,宽度不小于厚度,长度不小于380mm。 3.4 定向刨花层积材 orientedstrandlumber;OSL 由长细比大的薄平刨花沿构件长度方向层积组坯胶合而成的结构用木质复合材。刨花厚度不小于 2.54mm,宽度不小于厚度,长度不小于190mm。 3.5 结构用木质复合材 structuralcompositelumber;SCL 采用单板、单板条或刨花等,沿构件长度方向排列组坯,施加结构用胶粘剂层积胶合而成。结构用 木质复合材包括单板层积材、单板条层积材和定向刨花层积材等。 结构用木质复合材具有三个互相垂直的主方向(见图1):L方向———平行于构件的长度方向;X方 向———平行于构件截面的宽度或高度方向;Y方向———平行于构件截面的厚度方向。顺纹剪切系指剪 1GB/T28986—2012 应力位于L-X或L-Y平面内;横纹剪切系指剪应力位于X-Y平面内。 图1 结构用木质复合材的方向性 4 取样 4.1 随机在每批次产品中取样。测试样本在每批次产品应具有代表性。 4.2 除横纹抗压性能外,其他力学性能测试最小样本数应为53个。对尺寸调整,抗弯和抗拉试验样本 数应增加,每一尺寸产品最小样本数应为78个。 4.3 横纹抗压性能测试最小样本数应不少于30个。 5 试件制作 5.1 抗弯、抗拉试件的截面尺寸应不小于预期的最小结构应用尺寸,最终选择的试件尺寸将作为后期 分析和计算用的基准尺寸(包括基准厚度、基准长度和基准宽度)。试件长度按相关的测试方法要求 确定。 5.2 抗压试件最小截面尺寸应为38mm×38mm,试件长度L/r在15~17之间,其中L是有效长度, r是截面的最小回转半径。 5.3 试件应在温度为(20±6)℃和相对湿度为(65±5)%的环境下养护至平衡含水率。 6 试验方法 6.1 应记录每个试件的含水率和气干密度。含水率、气干密度依据GB/T17657确定。 6.2 力学性能测试至少应包括下列指标:抗弯强度和抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度、横 纹抗压强度和顺纹抗剪强度。 6.3 抗弯性能:按GB/T50329的规定确定平弯和侧弯条件下的抗弯强度和表观弹性模量。两点加 载,跨高比应在17~21之间。 6.4 顺纹抗拉性能:按附录A方法确定顺纹抗拉强度。 6.5 顺纹抗压性能:按GB/T50329的规定确定短柱顺纹抗压强度。 6.6 横纹抗压性能:按GB/T1939中横纹全部抗压试验方法确定横纹抗压强度。一组测试采用加载 方向垂直于L-X平面,另一组测试加载方向垂直于L-Y平面。 6.7 顺纹抗剪性能:应按GB/T1937的规定确定在L-Y或L-X平面的顺纹抗剪强度。当评估产品生 产工艺对顺纹抗剪强度的影响时,应采用足尺试件顺纹抗剪强度的测试方法(见附录B)。 2GB/T28986—2012 7 特征值确定 7.1 结构用木质复合材产品的力学性能特征值由试验结果经统计获得。除产品生产商或送检方特殊要 求外,抗弯强度和顺纹抗拉强度特征值一般不做调整。基准尺寸测试结果调整到特定要求尺寸应按7.6。 7.2 抗弯强度、顺纹抗拉强度、顺纹抗压强度及顺纹抗剪强度的特征值系指通过参数或非参数分析方 法确定,75%置信水平下的5%分位值。 7.3 表观弹性模量的特征值系指由6.3试验结果确定的表观弹性模量的平均值。 7.4 横纹抗压强度的特征值系指由6.6试验结果确定的横纹抗压强度的平均值。 7.5 除横纹抗压强度和表观弹性模量,结构用木质复合材的强度设计指标均应以特征值为基础,按木 结构可靠度要求和材料的变异性确定。 7.6 结构用木质复合材的强度受其尺寸大小的影响。尺寸效应系数m由附录C方法确定。 7.7 结构用木质复合材的抗弯强度应乘以强度调整系数进行尺寸调整,强度调整系数按式(1)计算: kd=d1æ èçö ø÷ d2 m =d1æ èçö ø÷ d1 n…………………………(1) 式中: kd———强度调整系数; d1———基准尺寸; d———特定要求尺寸; m———按照附录C确定的尺寸效应系数; n———m/2。 7.8 结构用木质复合材的顺纹抗拉强度应乘以尺寸调整系数进行调整,尺寸调整系数按式(2)计算: kL=L1æ èçö ø÷ L1 m…………………………(2) 式中: kL———尺寸调整系数; L1———基准长度; L———特定要求长度; m———按照附录C确定的尺寸效应系数。 7.9 当调整系数来自C.2.3单一尺寸确定方法时,不允许提高比试件尺寸小的构件的特征值。 7.10 特征值应利用生产过程中质量控制测试数据(包含同期测试数据)累积统计进行定期检验。涉及 新产品或任一新生产线的生产在头六个月内至少进行一次这样的检验。之后应间断进行检验,但间隔 期不超过一年。 7.11 定期检验中分析确定的抗弯强度的变异系数比6.3或6.4方法所获得的测试值的变异系数高 1.5%以上时,式(1)和式(2)中的尺寸效应系数m应按式(C.1)重新计算。 3GB/T28986—2012 附 录 A (规范性附录) 结构用木质复合材顺纹抗拉强度的试验方法 A.1 试验设备 A.1.1 固定装置:可将拉伸荷载从驱动夹头传递至试件固定端,如图A.1所示。在试件截面上不应形 成弯矩,不应产生滑移,不应造成试件截面的破坏。该装置可通过平板连接到试件上,也可通过其他形 式固定试件。 A.1.2 加载装置:应能匀速加载,并满足荷载精度要求,可移动。在加载过程中固定试件处木材破坏 最小,滑移尽量小。根据试验要求,可调整移动和固定拉伸夹头之间的距离。 A.1.3 荷载显示装置:能显示最大荷载,并且可予校正以确保精度。 说明: 1———拉伸夹具; F———荷载; d———试件截面厚度; b———试件截面宽度。 图A.1 顺纹抗拉强度试验 A.2 试件 试件长度应包含夹具内的长度。夹具间试件长度应不小于12b,且最小长度应为915mm。 A.3 试验步骤 A.3.1 测量试件截面尺寸和长度,精确度为1%。 A.3.2 将试件放在2个拉伸夹具之间并使两者轴线对中。夹具通过螺栓或者是楔形钳夹紧试件。如 采用后者应当施加很小的预应力,以确保每个钳夹移动相等的量,保持试件和钳夹沿轴向对齐。如果采 用螺栓或者楔形钳夹,则需要稳定而有力地夹紧钳夹,防止滑移。 A.3.3 记录荷载-变形曲线和最大荷载,描述试件的破坏特征。破坏发生在夹具内的属无效试件,其 试验数据不做统计。 A.4 计算结果 顺纹抗拉强度ft,0应按式(A.1)计算: 4GB/T28986—2012 ft,0=Fmax db…………………………(A.1) 式中: ft,0———顺纹抗拉强度; Fmax———极限荷载; b———试件截面宽度; d———试件截面厚度。 5GB/T28986—2012 附 录 B (规范性附录) 确定结构用木质复合材足尺试件顺纹抗剪强度的试验方法 B.1 概述 本附录主要用于测定结构用木质复合材产品的顺纹抗剪强度(在L-Y平面或作为搁栅使用)。 结构用木质复合材顺纹抗剪强度的评估中发现矩形截面试件在短跨侧立弯曲试验中很难发生