木材順紋抗拉強(qiáng)度,是指木材沿紋理方向承受拉力荷載的大能力。木材的順紋抗拉強(qiáng)度較大,各種木材平均約為117.7-147.1MPa,為順紋抗壓強(qiáng)度的2-3倍。木材在使用中很少出現(xiàn)因被拉斷而破壞。
木材順紋拉伸破壞主要是縱向撕裂粗微纖絲和微纖絲間的剪切。微纖絲縱向的C-C、C-O鍵結(jié)合非常牢固,所以順拉破壞時的變形很小,通常應(yīng)變值小于1%~3%,而強(qiáng)度值卻很高。即使在這種情況下,微纖絲本身的拉伸強(qiáng)度也未充分發(fā)揮。因為木材順紋剪切強(qiáng)度特別低,通常只有順拉強(qiáng)度的6%~10%。順紋拉伸時,微纖絲間的撕裂破壞是微纖絲間的滑行所致,其破壞斷面常呈鋸齒狀,或細(xì)裂片狀和針狀撕裂。其斷面形狀的不規(guī)則程度,取決于木材順拉強(qiáng)度和順剪切度之比值。一般來說,整常木材該比值較大,破壞常在強(qiáng)度弱的部位剪切開,破壞斷面不平整,呈鋸齒狀;而腐朽材和熱帶脆心材,兩者比值較小,且由于腐朽所產(chǎn)生的酸質(zhì)使纖維素解聚,對大氣濕度敏感性增加,這兩個因素大大削弱了木材的順拉強(qiáng)度,微纖絲很容易被拉斷而直接破壞,斷面處平整,不會出現(xiàn)正常材斷面拉伸破壞時出現(xiàn)的微纖絲滑行的鋸齒狀纖維。
材順紋抗拉強(qiáng)度的測定比較困難,試樣的形狀不僅特殊不易加工,而且試驗時容易產(chǎn)生扭曲,對結(jié)果影響很大。試驗時試樣受拉后變形很小,試驗用的夾具形狀及試樣端部過渡到工作部位的曲率半徑均左右應(yīng)力的分布。因為木材的順紋抗拉強(qiáng)度不低于抗彎強(qiáng)度,所以設(shè)計時可以直接用抗彎強(qiáng)度代替順紋抗拉強(qiáng)度。我國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的木材順紋抗拉試樣的形狀和尺寸如圖5—6所示。對于軟質(zhì)木材的試樣,必須在兩端受夾持部分的窄面,用膠合劑或木螺釘固定尺寸為90×14×8mm的硬木夾墊于試樣上。
試驗時采用附有自動對直和拉緊夾具的試驗機(jī)進(jìn)行,試驗以均勻速度加荷,在1.6-2.0分鐘內(nèi)使試樣破壞。順紋抗拉強(qiáng)度按下式計算。
σw=P/a.b
式中:P——大荷載,N;
a,b一試樣工作部位橫斷面(cm2);
W一試驗時的木材含水率(%)。
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