Tiêu chuẩn Quốc gia TCVN 9082-2:2011 quy định phương pháp thử trong phòng thí nghiệm để xác định độ bền bám giữ giữa gỗ nguyên, gỗ ghép thanh bằng keo và sản phẩm ván gỗ nhân tạo với chốt liên kết. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
TIÊU CHUẨN QUỐC GIA TCVN 9082-2:2011 ISO 10984-2:2009 KẾT CẤU GỖ - CHỐT LIÊN KẾT – PHẦN 2: XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN BÁM GIỮ Timber structures – Dowel-type fasteners – Part 2: Determination of embedding strength Lời nói đầu TCVN 9082-2:2011 hoàn toàn tương đương với ISO 10984-2:2009 TCVN 9082-2:2011 Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC165 Gỗ kết cấu biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học Công nghệ công bố Bộ tiêu chuẩn TCVN 9082 (ISO 10984), Kết cấu gỗ - Chốt liên kết, gồm tiêu chuẩn sau: - TCVN 9082-1:2011 (ISO 10984-1:2009), Phần 1: Xác định moomen chảy; - TCVN 9082-2:2011 (ISO 10984-2:2009), Phần 2: Xác định độ bền bám giữ Lời giới thiệu Chốt liên kết chốt học sử dụng rộng rãi kết cấu gỗ Các tính chất chốt, mơmen chảy, có ảnh hưởng lớn đến tính học liên kết chốt chịu tải Mục đích tiêu chuẩn đưa phương pháp xác định độ bền bám giữ chốt theo thông số thể làm việc liên kết chịu tải Các yêu cầu đặt cần thiết tái tạo điều kiện tương tự điều kiện kết cấu gỗ thực tế Các tải trọng tác dụng lên mẫu cách nén kéo, tùy chọn cách có liên quan ISO 10984-2 dựa EN 383 ASTM D5764 TCVN 9082-1 (ISO 10984-1) đưa phương pháp thử nhằm thu thông tin khác làm việc liên kết học chịu tải KẾT CẤU GỖ - CHỐT LIÊN KẾT – PHẦN 2: XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN BÁM GIỮ Timber structures – Dowel-type fasteners – Part 2: Determination of embedding strength Phạm vi áp dụng Tiêu chuẩn quy định phương pháp thử phòng thí nghiệm để xác định độ bền bám giữ gỗ nguyên, gỗ ghép keo sản phẩm ván gỗ nhân tạo với chốt liên kết Từ khóa: kết cấu gỗ, chốt, đinh (chốt), bulông, phép thử, thử nghiệm nén, phép xác định, độ bền nén Tài liệu viện dẫn Các tài liệu viện dẫn sau cần thiết để áp dụng tiêu chuẩn Đối với tài liệu viện dẫn ghi năm cơng bố áp dụng nêu Đối với tài liệu viện dẫn không ghi năm cơng bố áp dụng phiên nhất, bao gồm sửa đổi, bổ sung (nếu có) TCVN 8048-1 (ISO 3130), Gỗ - Phương pháp thử lý – Phần 1: Xác định độ ẩm cho phép thử lý TCVN 8048-2 (ISO 3131), Gỗ - Phương pháp thử lý – Phần 2: Xác định khối lượng riêng cho phép thử lý Thuật ngữ định nghĩa Trong tiêu chuẩn áp dụng thuật ngữ định nghĩa sau: 3.1 Chốt liên kết (dowel-type fastener) Bulơng, đinh, đinh vít, chốt vật tương tự có bề mặt trơn có vân định hình 3.2 Độ bền bám giữ (embedding strength) Ứng suất nén trung bình ứng với tải trọng lớn mẫu gỗ sản phẩm ván gỗ nhân tạo tác động chốt thẳng, cứng CHÚ THÍCH: Trục chốt vng góc với bề mặt gỗ Chốt chất tải vng góc với trục 3.3 Tải trọng lớn (maximum load) Tải trọng lớn xác định trước mẫu thử đạt đến giới hạn biến dạng (w + 5) mm 3.4 Kích thước tiết diện chốt 3.4.1 Kích thước tiết diện chốt (fastener section dimension) đường kính phần thân khơng bao gồm lớp phủ ngồi 3.4.2 Kích thước diện tích chốt (fastener section dimension) chiều dài cạnh mặt cắt 3.4.3 Kích thước tiết diện chốt (fastener section dimension) kích thước nhỏ mặt cắt Ký hiệu thuật ngữ viết tắt d kích thước mặt cắt chốt, tính milimét; F tải trọng, tính niutơn; Fmax tải trọng lớn nhất, tính niutơn; Fmax, est tải trọng lớn dự đốn, tính niutơn; fh độ bền bám giữ, tính megapascan; fh,est độ bền bám giữ dự đốn, tính megapascan; Ke mơđun đàn hồi gỗ nền, tính niutơn milimét khối; Ki mô đun ban đầu gỗ nền, tính niutơn milimét khối; Ks mơ đun gỗ nền, tính niutơn milimét khối; t chiều dày mẫu thử, tính milimét; w biến dạng đàn hồi, tính milimét; we biến dạng đàn hồi, tính milimét; wi biến dạng ban đầu, tính milimét; wi, mod biến dạng ban đầu điều chỉnh, tính milimét; w0 biến dạng dụng cụ thử ứng với tải trọng cho bất kỳ, tính milimét Yêu cầu Các chốt gỗ, gỗ ghép keo sản phẩm ván gỗ nhân tạo phải có chất lượng phù hợp với quy định kỹ thuật vật liệu liên quan Phương pháp thử 6.1 Nguyên tắc Phải thực thử nghiệm mẫu thử sử dụng thiết bị thể Hình Chốt phải khít vào gỗ dọc theo chiều dài cho khơng bị uốn đáng kể Nếu thử nghiệm thiết bị thể Hình 1, mà khó tránh khỏi uốn cong chốt sử dụng thiết bị thể Hình để thử nghiệm Chốt phải chất tải vng góc với trục thơng qua phận gia tải thép, phải xác định tải trọng vết lõm biến dạng tương ứng, xem Hình Việc chất tải kéo [xem Hình a)] nén; xem Hình b) Đối với gỗ nguyên sản phẩm gỗ ghép gỗ tổ hợp nguyên có hướng thớ gỗ, chất tải dọc thớ gỗ [xem Hình a) b)] nén ngang thớ gỗ; xem Hình c) CHÚ THÍCH: Có thể sử dụng nguyên tắc tiêu chuẩn cho góc tải trọng thớ gỗ khác 6.2 Mẫu thử Mẫu thử gỗ sản phẩm ván gỗ nhân tạo, tiết diện chữ nhật, có chốt có trục vng góc với bề mặt mẫu thử Các kích thước tối thiểu mẫu thử nêu Hình Chiều dày phải nằm phạm vi từ 5d đến 4d CHÚ THÍCH: Lý yêu cầu để đảm bảo phân bố ứng suất bám giữ đồng dọc trục chốt Đặc biệt điều liên quan đến việc sử dụng vật liệu có khối lượng riêng lớn Đối với sản phẩm ván gỗ nhân tạo, chiều dày mẫu thử phải chiều dày gỗ sản xuất Đối với chốt có lớp phủ, phải loại bỏ lớp phủ trước xác định đường kính thực thử nghiệm CHÚ DẪN thiết bị thép chốt đồng hồ đo chuyển vị gắn vào mẫu thử mẫu thử Hình – Nguyên tắc thử nghiệm kéo CHÚ DẪN: dụng cụ thép chốt đồng hồ đo chuyển vị gắn vào mẫu thử Hình – Nguyên tắc thử nghiệm nén a) Đối với thử nghiệm kéo dọc thớ gỡ b) Đối với thử nghiệm nén dọc thớ gỗ c) Đối với thử nghiệm nén ngang thớ gỗ (như thể Hình 1) (như thể Hình 2) (như thể Hình 2) CHÚ DẪN: hướng thớ gỗ hướng sản phẩm ván gỗ nhân tạo hướng chất tải Hình – Kích thước mẫu thử quy định Bảng Bảng – Kích thước tối thiểu mẫu thử Kích thướca Đinh Bulơng chốt Khơng khoan mồi Có khoan mồi a1 5d 5d 3d l1 20d 12d 7d l2 40d 40d 30d Vật liệu mẫu thử Gỗ sản phẩm ván gỗ nhân tạo a a2 5d 5d 5d l3 20d 20d 20db Gỗ sản phẩm gỗ nhiều lớp có hướng thớ gỗ Các kích thước thể Hình phụ thuộc vào d quy định Điều b Kích thước giảm xuống 15d bulơng có đường kính lớn mm 10d chốt có đường kính lớn 10 mm 6.3 Thiết bị, dụng cụ 6.3.1 Thiết bị thử nghiệm, thiết kế sẵn để giảm thiểu ma sát thép mẫu thử, bao gồm thiết bị để đo hình dạng, hàm lượng ẩm, v.v…của mẫu thử với thiết bị sau: 6.3.1.1 Thiết bị chất tải, có khả tác động liên tục ghi tải trọng với độ xác ± 1% tải trọng tác động lên mẫu thử tải trọng nhỏ 10% tải trọng tối đa tác động lên mẫu thử có độ xác ± 0,1% tải trọng tối đa 6.3.1.2 Thiết bị, có khả liên tục ghi chuyển vị chốt gỗ với độ xác ± 1% chuyển vị chuyển vị nhỏ mm có độ xác ± 0,03 mm 6.4 Chuẩn bị mẫu thử Trước đặt chốt vào, vật liệu gỗ phải đưa điều kiện ổn định đến khối lượng không đổi mơi trường có độ ẩm tương đối (65 ± 5) % nhiệt độ (20 ± 2) oC Sau chế tạo xong, mẫu thử phải ổn định lại môi trường tương tự Khối lượng không đổi coi đạt chênh lệch kết hai lần cân liên tiếp, thực cách h, không lớn 0,1% khối lượng mẫu thử Đối với nghiên cứu cụ thể, đưa mẫu thử trước sau lắp chốt điều kiện độ ẩm khác Nếu sử dụng điều kiện khí hậu khác phải đưa vào báo cáo Ở khí hậu nhiệt đới, vật liệu gỗ ổn định mơi trường có độ ẩm tương đối (65 ± 5) % nhiệt độ (25 ± 2) oC 6.5 Cách tiến hành 6.5.1 Hiệu chuẩn thiết bị Trước hết, cần thiết xác định đặc trưng độ cứng vững thiết bị thử để hiệu chuẩn đường cong tải trọng – biến dạng (xem 6.6.2) Để xác định đặc trưng độ cứng vững thiết bị thử nghiệm, phải đặt mẫu chốt thép vừa khít có đường kính giống điều kiện chốt vào thiết bị xác định đường cong tải trọng – biến dạng mơ tả 6.5.6 6.5.7 CHÚ THÍCH: Hình trình bày trình hiệu chỉnh đường cong tải trọng – biến dạng có tính đến đặc trưng độ cứng vững thiết bị chất tải 6.5.2 Đặt chốt vào vị trí Đường kính chốt chiều dày mẫu thử phải xác định ghi lại theo đơn vị milimét, với độ xác đến 1% Chốt phải đặt giống cách sử dụng thực tế (ví dụ: có khoan mồi khơng khoan mồi đinh, lỗ khoan vừa khít chốt, lỗ với đường kính rộng bulơng) Có thể sử dụng dẫn để đảm bảo trục chốt vng góc với bề mặt mẫu thử 6.5.3 Đặt mẫu thử vào thiết bị Mẫu thử phải đặt đối xứng vào thiết bị thử Đối với thử nghiệm kéo thử nghiệm nén dọc thớ gỗ, phải tác động tải trọng theo hướng thớ gỗ mẫu thử Đối với thử nghiệm nén ngang thớ gỗ, phải tác động tải trọng vng góc với thớ gỗ mẫu thử 6.5.4 Vị trí đầu đo chuyển vị Sự chuyển vị tương đối chốt liên kết với mẫu thử phải xác định phận thép dùng để giữ chốt điểm nằm ngang mức trục chốt, thuộc mặt bên mẫu thử Các đầu đo chuyển vị phải đặt cạnh đối diện CHÚ THÍCH 1: Đối với thử nghiệm nén thể Hình 2, đo chuyển vị đầu kẹp thiết bị phương pháp thích hợp để ghi lại độ bám chốt CHÚ THÍCH 2: Hình Hình trình bày ví dụ lắp đặt cho thử nghiệm 6.5.5 Dự đoán tải trọng lớn Tải trọng dự đoán lớn nhất, Fmax,est, xác định dựa sở kinh nghiệm, tính tốn thử nghiệm sơ Có thể điều chỉnh giá trị dự đốn mơ tả 6.6.3 6.5.6 Tác động tải trọng Phải tuân theo quy trình chất tải thể Hình 4, ngoại trừ thử nghiệm cụ thể, bỏ qua chu kỳ chất tải trước đến 0,4 Fmax, est nêu Hình 5, có điều chỉnh tương ứng tổng thời gian thử nghiệm Tải trọng phải tăng đến 0,4 Fmax, est trì 30s Sau giảm tải xuống 0,1 Fmax, est trì 30 s Tiếp theo lại tăng tải trọng lên Dừng thử nghiệm đạt tải trọng lớn biến dạng đạt w + mm Phải tăng giảm tải trọng với tốc độ dịch chuyển không đổi đầu gia tải Tốc độ gia tải phải điều chỉnh cho đạt tải trọng lớn khoảng (300 ± 120) s 6.5.7 Ghi nhận biến dạng Phải ghi nhận giá trị biến dạng w01, w04, w14, w11, w21, w24, w26 w28 tương ứng với điểm 01, 04, 14, 11, 21, 24, 26 28 thể Hình Khi tiến hành quy trình chất tải thể Hình 5, phải ghi nhận giá trị biến dạng w01, w04, w06 w08 tương ứng với điểm 01, 04, 06 08 thể Hình Để thiết lập đường cong tải trọng – biến dạng phải sử dụng giá trị trung bình hai đầu đo chuyển vị, ví dụ áp dụng quy trình thử thể Hình đường cong tải trọng – biến dạng thiết lập Hình Biến dạng ứng với tải trọng lớn nhất, Fmax, phải ghi nhận Nếu không thiết lập đường quan hệ tải trọng – biến dạng từ số liệu ghi nhận liên tục phải ghi nhận số liệu biến dạng ứng với mức gia tăng tải trọng 0,1 Fmax, est, xem Hình Hình 6.5.8 Xác định độ ẩm khối lượng riêng Độ ẩm khối lượng riêng mẫu thử sau ổn định phải xác định theo TCVN 8048-1 (ISO 3130) TCVN 8048-2 (ISO 3131), mẫu nguyên cắt sau thử nghiệm, từ phần chịu phá hủy nằm phía lỗ lắp chi tiết chốt liên kết mẫu CHÚ DẪN: X thời gian, biểu thị giây Y F/Fmax, est Hình – Quy trình chất tải có chu kỳ chất tải trước CHÚ DẪN: X thời gian, biểu thị giây Y F/Fmax, est Hình – Quy trình chất tải khơng có chu kỳ chất tải trước X biến dạng, w Y F/Fmax, est Hình – Đường cong tải trọng – biến dạng lý tưởng điểm lấy số liệu đo 6.6 Kết 6.6.1 Tính tốn 6.6.1.1 Độ bền bám giữ, fh, độ bền bám giữ dự đốn, fh, est tính xác đến % theo công thức (1) (2) sau đây: fh f h ,est Fmax (1) dt Fmax,est dt (2) 6.6.1.2 Trong quy trình chất tải thể Hình 4, phải tính giá trị sau đây, liên quan, từ số liệu ghi nhận được: a) Biến dạng ban đầu, wi: wi w04 (3) b) Biến dạng ban đầu điều chỉnh, wi,mod: wi ,mod w04 w01 (4) c) Biến dạng đàn hồi, we: we w14 w24 w11 w21 (5) d) Mô đun ban đầu gỗ nền, Ki: Ki 0,4 f h,est wi (6) e) Mô đun gỗ nền, Ks: Ks 0,4 f h,est wi ,mod (7) f) Mô đun đàn hồi gỗ nền, Ke: Ke 0,4 f h,est we (8) g) Biến dạng ứng với 0,6 Fmax w0,6 h) Biến dạng ứng với 0,8 Fmax w0,8 6.6.1.3 Khi thay quy trình chất tải thể Hình 5, từ đường quan hệ tải trọng – biến dạng ghi nhận được, liên quan, phải xác định giá trị sau: - tải trọng chảy: tải trọng tương ứng với giao điểm đường cong tải trọng – biến dạng với đường thẳng kẻ song song cách đường thẳng nối qua phần tuyến tính ban đầu đường quan hệ tải trọng – biến dạng khoảng 5% kích thước tiết diện chốt, thể Hình - tải trọng giới hạn tỷ lệ: tải trọng mà đường cong tải trọng – biến dạng tách khỏi đường thẳng nối qua phần ban đầu đường cong tải trọng – biến dạng thể Hình CHÚ DẪN: X biến dạng Y tải trọng tải trọng chảy tải trọng giới hạn tỷ lệ 5% đường kính chốt Hình – Xác định tải trọng chảy tải trọng giới hạn tỷ lệ 6.6.2 Hiệu chuẩn đường cong tải trọng – biến dạng Nếu cần tiến hành hiệu chỉnh đường cong tải trọng – biến dạng xác định thể Hình Ngồi ra, khơng cần hiệu chỉnh đường cong CHÚ DẪN: X biến dạng Y tải trọng đường cong tải trọng – biến dạng từ phép thử hiệu chuẩn đường cong tải trọng – biến dạng đo đường cong tải trọng – biến dạng hiệu chỉnh CHÚ THÍCH 1: Cần phải hiệu chỉnh đường cong biến dạng thiết bị thử lớn 10% độ bám giữ chốt ứng với Fmax CHÚ THÍCH 2: Biến dạng đo ứng với tải trọng F bị giảm biến dạng w0 giá trị tải trọng xác định quy trình hiệu chuẩn thiết bị Hình – Hiệu chỉnh đường cong tải trọng – biến dạng xác định để tính đến đặc trưng độ cứng vững vững thiết bị gia tải 6.6.3 Điều chỉnh Khi tiến hành thử nghiệm, giá trị trung bình tải trọng lớn phép thử thực sai lệch lớn 20% giá trị dự tính, phải điều chỉnh giá trị dự tính tương ứng thử nghiệm Có thể chấp nhận giá trị trung bình tải trọng lớn xác định trước phần kết cuối mà không cần phải điều chỉnh Trong trường hợp cần phải điều chỉnh tải trọng lớn dự kiến, giá trị biến dạng mô đun gỗ xác định theo công thức (2) đến (8) phải điều chỉnh theo cách tương ứng Báo cáo thử nghiệm Báo cáo thử nghiệm phải bao gồm thông tin sau: a) tên địa phòng thử nghiệm; b) ngày tiến hành thử nghiệm; c) viện dẫn tiêu chuẩn này; d) mơ tả chốt: kiểu, đường kính, đặc trưng độ bền xử lý bề mặt chốt (bao gồm bảo vệ chống ăn mòn); e) mơ tả mẫu thử: lồi, khối lượng riêng, hướng thớ gỗ; f) mơ tả phương pháp thử: kích cỡ mẫu thử, đường kính lỗ, tốc độ gia tải; g) bảo dưỡng mẫu thử trước sau chuẩn bị; h) số lượng phép thử thực hiện; i) khối lượng riêng độ ẩm mẫu thử thử nghiệm; j) giá trị tính tốn thơng số nhận THƯ MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] EN 383, Timber structures – Test methods – Determination of embedment strength and foundation values for dowel type fasterners (Kết cấu gỗ - Phương pháp thử - Xác định độ bền bám giữ giá trị gỗ chốt liên kết) [2] ASTM D5764, Standard Test Method for Evaluating Dowel – Bearing Strength of Wood and Wood-Based Products (Tiêu chuẩn phương pháp thử để đánh giá độ bền chốt mang tải gỗ sản phẩm gỗ nhân tạo) MỤC LỤC Lời nói đầu Lời giới thiệu Phạm vi áp dụng Tài liệu viện dẫn Thuật ngữ định nghĩa Ký hiệu thuật ngữ viết tắt Yêu cầu Phương pháp thử Báo cáo thử nghiệm Thư mục tài liệu tham khảo ... mức gia tăng tải trọng 0,1 Fmax, est, xem Hình Hình 6.5.8 Xác định độ ẩm khối lượng riêng Độ ẩm khối lượng riêng mẫu thử sau ổn định phải xác định theo TCVN 804 8-1 (ISO 3130) TCVN 804 8-2 (ISO. .. gỗ - Phương pháp thử - Xác định độ bền bám giữ giá trị gỗ chốt liên kết) [2] ASTM D5764, Standard Test Method for Evaluating Dowel – Bearing Strength of Wood and Wood-Based Products (Tiêu chuẩn. .. trọng lớn biến dạng đạt w + mm Phải tăng giảm tải trọng với tốc độ dịch chuyển không đổi đầu gia tải Tốc độ gia tải phải điều chỉnh cho đạt tải trọng lớn khoảng (300 ± 120) s 6.5.7 Ghi nhận biến dạng