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竹集成材钉类连接件握钉力性能

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竹集成材家具已经成为了澳门威尼斯app下载国流行和时尚的家具品类,对竹集成材钉类连接件握钉力性能的研究和把握,是竹家具开发设计和生产加工的必备常识和基础要求。竹集成材的物理性质(如含水率、纤维构造、握螺钉力、抗拉强度)和原竹的物理性质相差不大。竹集成材保持了竹材物理力学性能良好、收缩率低的特性,具有幅面大、变形小、尺寸稳定、强度大、耐磨性好等优点。竹集成材可进行锯截、刨削、镂镜、开榫、钻孔、砂光、表面涂饰等加工。由于竹集成材生产过程中经过水热处理,可以有效地防止虫蛀和霉变;此外,竹集成材还保留了竹材特有的材质结构,让人有回归自然的感觉。

竹集成材

竹材在外观形态和微观结构都与木材有很大差异。在竹材内部,维管束自上而下,走向平行而整齐,纹理一致,没有横向联系,这就使竹材在纵向具有很高的抗拉强度;而在横向上,由于维营束之间基本上没有什么联系,使得竹材的横向抗拉强度很小,容易产生劈裂。一般木材纵横两个方向的强度比约为20:1,而竹材一般能达到30:1。

竹集成材的连接方法,现代化家具生产主要采用连接件的结构方式。用竹集成材制作家具,由于竹材的材质同实木或人造板存在着差异,其连接方式能否沿用实木和人造板家具的连接方式,还有待于研究。

钉类连接件在实木或人造板家具上是使用最普遍的连接件。钉类又分为直钉和螺钉两大类。螺钉又有木螺钉和自攻螺钉两类。一般螺钉连接时须预钻导入孔。中硬木材,导入孔的孔径取螺钉直径的85%-90%之间,较软木材在70%-75%之间,MDF在90%-95%之间。而竹集成材导入孔径应在什么范围内取值,才能获得较佳的力学性能,是需要研究的问题。

由于竹材的顺纹剪切强度、横纹抗拉强度很低,造成竹材非常容易开裂,尤其在径向上。因此,竹集成材家具不适合用圆钉连接。

自攻螺钉在竹材的径向、弦向、端向上的握钉力,与同密度的木材(如橡木)十分相近,大于软木材,远远大于MDF。自攻螺钉在竹集成材家具中应用与实木家具、中密度板为基材的家具构造节点类似,其承受极限抗拔力是相同的。

螺钉与竹材结合时,结合的失效归根到底是竹材的破坏。竹材的横纹抗拉强度、顺纹的劈开强度很低,所以应尽量避免使用横截面积小的构件承受剪切力,否则容易造成竹材顺纹或横纹的开裂。在设计节点时,应该对竹材的三个方向做出选择,避开力学性能差的方向,这样在一定程度上可以有效提高节点的力学性能。

在相同条件下,自攻螺钉的握钉力远大于木螺钉的握钉力,即窄螺纹、小螺距的螺钉在竹集成材中使用可以获得较好的力学性能。在竹集成材的三个方向上,木螺钉的握钉力相差不大,而自攻螺钉则有明显的差距。

木螺钉的导入孔直径取螺钉外径的73%-77%,自攻螺钉取导人孔直径取螺钉外径的80%-92%。


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    (责任编辑:桃花江竹材)

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