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日本发布研究成果:柳杉材抗弯曲强度因剖面尺寸发生变化

《世界林业动态》2015年第13期报道 - 日本森林综合研究所网站2014年发布研究出成果对柳杉锯材弯曲强度的尺寸效应——材长和材宽的影响。

主要内容是:用作柱、梁等木材(锯材)的断面尺寸越大强度越低,存在着尺寸效应现象。因此,海外的建筑标准及日本的木结构建筑用锯材的标准强度制定了修正尺寸效应的尺寸调整系数。但是,日本传统的木结构梁柱施工法采用的锯材,先行设计强度被制定的当时,没有想到要使用大断面锯材,因此没有设定尺寸调整系数。在当今公共大型木质建筑物的建设迅速发展的背景下,为保证其结构的安全性,对这些结构用锯材也要阐明尺寸效应。

因此,为比较锯材宽度及长度的影响,利用柳杉原木加工的锯材制作样体进行了抗弯试验。结果:在材宽不同的实验体之间抗弯强度没有不同,但是关于锯材的长度,出现了抗弯强度随着长度缩短而提高的尺寸效应。首次将这一倾向数值化,阐明了柳杉锯材抗弯强度的调整系数。例如,材长的标准尺寸为150 mm时,那么当材长增至300 mm时抗弯强度就下降15%左右。

这一研究结果有利于今后推动公共木质建筑物时针对结构用锯材(无等级材及JAS锯材)的标准强度引进尺寸调整系数。