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1、木结构试验方法5梁弯曲试验方法5梁弯曲试验方法5. 1 一般规定5. 1. 1梁弯曲试验方法适用于测定梁受弯时的弹性模量和强度。梁包括整截面的锯材矩 形截面梁，以及矩形截面和工字形截面胶合梁。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，可按照附录C和附 录D的规定进行。5. 1. 2梁的弯曲试验应采用对称两点匀速加载的方法，观测荷载和挠度之间的关系，获 得所需的各种数据和信息。5. 1. 3梁的纯弯曲弹性模量，应采用在规定的标距内测定的梁在纯弯矩作用下的最大挠 度值计算：梁的表观弹性模量，应采用梁全跨度内测得的最大挠度值计算。5. 1. 4梁的抗弯强度，应使梁的测定截面位于规定
2、的标距内承受纯弯矩作用，根据 梁破坏时测得的最终破坏荷载计算。5. 2试件设计及制作5. 2. 1制作梁的弯曲试验试件时，试材的来源、树种、干燥处理、加工制作、尺寸测量 以及梁试件的记载等均应符合本标准第3章的规定。5. 2. 2梁试件的跨度与截面高度的比值宜取18,两端支点处试件的外伸长度不应少于截 面高度的1/2。5. 2. 3梁的截面尺寸应在规定的标距内测量，测量精度应为0. lmmo5. 2. 4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，应在试验之前，在该根梁的两端试材中各切取受弯标准小试件不应少于5个，顺 纹受压标准小试件不应少于3个。5. 2
3、. 5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，应在试验之前，在该根梁的两端试材中各切取弯曲弹性模量小试件 和顺纹受压标准小试件均不应少于5个。5. 3试验设备与装置5. 3. 1试验所用的试验机应符合下列要求：1有足够的空间容纳试件及有关装置，J1梁的挠曲变形不应受到限制。2测力系统应事先校正，并应符合本标准第3. 3. 1条的要求，荷载读数盘的最小分 格不应大于200N；当采用数显测力系统时，其分辨率不应大于200N.3试验机的支承臂长度应大丁梁试件的长度。对跨度待别大的梁可在反力架上进行试 验。5. 3. 2梁试件在支座处的支承装置应符合下
4、列规定：1梁试件的下表面应采用支座钢垫板传递支座反力。支座钢垫板的宽度不得小于梁截 面的宽度，长度和厚度应根据木材横纹承圧强度和钢材抗弯强度确定。2梁两端的反力支座均应采用滚轴支座，滚轴应设置在支座钢垫板的下面并垂直于梁 的长度方向，并应保证梁端的口由转动或移动，两端滚轴之间的距离即梁的跨度应保持不变。3当梁的截面高度和宽度的比值大于或等丁 2时，在反力支座与加载点之间应安装足 够的侧向支撑，该侧向支撑应保证试验梁在加载平面内的口由变形而不产生摩擦作用和侧向 移动。5. 3. 3梁试件的加载装置应符合下列规定:1梁试件上的荷载应通过安设在梁上表面的加载钢垫板传递。加载钢垫板的宽度应等 于或大于
5、梁截面宽度，长度和厚度应根据木材横纹承圧强度和钢板抗弯强度确定：若试验仅 测量梁在纯弯矩作用区段的挠度，钢垫板的长度不应大于梁截面高度的1/2o2加载钢垫板的上表面应与加载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厂I对正。弧形钢垫块的弧面曲率半径应为梁截面高度的2倍4倍， 弧面的弦长不应小于梁的截面高度。3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设计。分配梁的两端应分别带有刀口，刀口与梁上的弧形钢垫块上的刻 槽应抵触良好。刀口和刻槽均应垂直于梁的跨度方向。4在荷载分配梁的中央应设置球座，与试验机上的上压头对正，宜将
6、分配梁连系在试 验机的上压头上。5. 3. 4梁试件的挠度测量装置应符合下列规定：1测量梁在荷载作用下产生的挠度时，可采用U形挠度测量装置（图5. 3. 4-1、图 5. 3. 4-2）。此U形装置应口重轻并具有足够的刚度，可釆用轻金属（例如铝）制作。U 形装置的两端应钉在梁的中性轴上，并在其中央安设白分表测量梁中性轴中央的挠度。图5. 3. 4-1梁纯弯区挠度的测量装置1滚轴支座：2支座钢垫板；3加载钢垫板：4U形挠度测1:装置2当梁的跨度很大时，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。图5. 3. 4-2梁全跨度挠度的测量装置1滚轴支座：2支座钢垫板；3加载钢垫板：4
7、U形挠度测量装置5. 4试验步骤5. 4. 1梁试件宜采用对称三分点加載装置，两个加载点之间的距离宜等丁梁截面高度的 6倍（图5. 3. 4-1、图5. 3. 4-2） 当测定梁纯弯区挠度时，加载钢垫板之间的净距不 应小于梁截面高度的5倍（图5. 3. 4-1） , II不应小于400mm。如不能满足以上条件， 两个加载点之间允许增加的距离不应大丁截面高度的L 5倍，或试件的两个反力支座之间 允许增加的距离不应大于截面高度的3倍。5. 4. 2梁的弯曲弹性模量应按下列试验程序进行测定：1加载;装置、支承装置和挠度测量装置应安装牢固，在梁的跨度方向应保证对称受力, 并应防止梁出平面的扭曲。2安装
8、在梁上表面以上的各种装置的重量应计入加载数值内，并应在这些装置未放在梁上时进行试验机读数盘调零。3应预先估计荷载&值和F值，荷载从F。增加到F时记录相应的挠度值，再卸载到 F。,反复进行5次而挠度无明显差异时,取相近三次挠度差的平均值作为梁的挠度测定值（!）, 相应的荷载增量可按下式计算：AF=Fx 一 Fo（5. 4. 2）式中：AF荷载增量（N）：Fr取小于比例极限的力（N）；F。一取大于将试件和装置压密实的力（N）。5. 4. 3梁的弯曲弹性模量试验应采用无冲击影响的加载方式。当采用连续加载时，试验机圧头的运行速度不得超过按下式计算的允许值：v = 5 X 105 X （3Z-4a）式中
9、：u 试验机压头的运行速度（mm/s）；a加载点至支承点之间的距离（mm）:I试件的跨度（mm）：h试件的截面高度（mm）。5. 4. 4梁的抗弯强度试验应釆用无冲击影响的加载方式，其加载速度应使荷載从零开始 约经5minlOmin即达到最大荷载。5. 4. 5当需测定梁的比例极限及绘制荷载-挠度的关系曲线时（图5. 4. 5），试验机压 头的运行速度应按本标准第5. 4. 3条采用：从加载开始，试验机压头所运行的最小行程应 按下式计算：F%图54. 5荷载挠度关系曲线(5. 4 5)Uo不紧密的变形：F荷载：U)挠度S=45xl0h式中：S试验机所运行的最小行程(mm)。5. 4. 6当接近
10、比例极限时、开始出现局部破坏时及最终破坏时，应记录相应的荷载 及挠度值。确定各种挠度值时，应扣除由丁装置不紧密或其他原因所引起的松弛变形。5. 5试验结果及整理5. 5. 1梁在纯弯矩区段内的纯弯曲弹性模量应按下式计算：厂o/o AF(5. 5. 1)式中：Em梁在纯弯矩区段内的纯弯曲弹性模量(N/mm),应记录和计算到三位 有效数字：测量挠度的U形装置的标距，此处等丁5h (mm):AF 荷载增量（N）,按本标准公式（5. 4. 2）计算；I试件的截面惯性矩（mnv）；co 在荷载增量AF作用下，在测量挠度的标距I。内梁所产生的中点挠度（mm）。5. 5. 2梁在全跨度内的表观弹性模量应按下
11、式计算：Em“PP =说卷 菇 4a2）（5. 5. 2）式中：Em神一梁在全跨度内的表观弹性模量（N/mmO ,应记录和计算到三位有效 数字；Io测量挠度的U形装置的标距，此处等于梁的跨度I （mm）:co 在荷载增量AF作用下，在全跨度内梁所产生的中点挠度（mm） 5. 5. 3当同时测得同一根梁试件在全跨度内和纯弯矩区段内的两种挠度值时，可根据本 标准第5. 5. 1条和第5. 5. 2条的计算结果，按下式计算该梁的剪切模量：=12彤（5. 5. 3）式中：G梁的剪切模量（N/mrrv）,应记录和计算到三位有效数字。5. 5. 4梁的抗弯强度应按下式计算：(5. 5. 4)式中:f m一
12、梁的抗弯强度(N/rnrrv),应记录和计算到三位有效数字:Fu试件破坏时的荷载(N)；W试件的截面抵抗矩(mrw)。5. 5. 5梁弯曲试验数据的整理汇总可按表55. 5进行。表5. 5. 5梁弯曲试验主要试验资料汇总表试 件 编 c=裁面尺 寸bxh (mm)聘度1(mm)加戟点至 支挥点距禽3 (mm)匕形装蛊 折距 imm)合水 率O (%)标距b內挠宸(mm)破坏 荷载(N)抗弯强(N.torn2)纯弯曲弹 性模量E纽 (N/mm* )汞观弾 性模量Em：app(Ntmi2)尊切模量G(Nmm2)标准小试件抗習强度：(Nnim2)禄准小试件弹性模臺E (Ninni2)实验室溫度空气相对溟度试脸日期记录人
