عنوان پایان‌نامه
بررسی ظرفیت تحمل تنش های خمشی وبرشی چوب چند سازه ای (LVL) تواءم باگونه های تند رشد وجنگلی
- رشته تحصیلی
- مهندسی منابع طبیعی - صنایع چوب
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس کشاورزی و منابع طبیعی شماره ثبت: 6423;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 69357
- تاریخ دفاع
- ۳۰ شهریور ۱۳۹۳
- دانشجو
- محرم حضرتی بهنق
- استاد راهنما
- کامبیز پورطهماسی
- چکیده
- این پژوهش با هدف بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی چندسازه لایهای (LVL) ساخته شده از توام لایههای ممرز، صنوبر و پالونیا انجام شده است. توام لایهها بر حسب چیدمان شامل CCCCCCC، DDDDDDD، PPPPPPP، CDDDDDC، CPPPPPC، CDDCDDC، CPPCPPC، CDCDCDC، CCDDDCC، CCPPPCC، CCPCPCC بوده است (C: ممرز، D: صنوبر، P: پالونیا). LVLها با چسب پلی اورتان به میزان g/m2180 ساخته شدند و میزان فشار پرس1MPa بود. نتایج نشان دادند که خواص مکانیکی LVL های ساخته شده با لایههای گونه ممرز بیشتر از گونههای صنوبر و پالونیا و همچنین خواص LVL ساخته شده با صنوبر بیشتر از پالونیا است. تجزیه و تحلیل آماری نشان داد که تاثیر چیدمان لایههای صنوبر و پالونیا با ممرز بر خواص فیزیکی و مکانیکی در سطح 95 درصد معنی دار بود. در شرایط خشک به ترتیب بیشترین و کمترین مقاومت خمشی و مدول الاستیسیته مربوط به LVLهای با چیدمان CCCCCCC و PPPPPPP بود. LVLهای با چیدمانهای CCDCDCC، CCPCPCC،CCPPPCC، CCDDDCC، CDCDCDC و CPCPCPC به ترتیب بیشترین مقاومت خمشی را در حالت خشک داشتهاند. با افزایش سهم لایههای ممرز در چیدمانهای ممرز- پالونیا و ممرز- صنوبر مقاومت‌های مکانیکی LVLها افزایش یافت. LVLهای با چیدمانهای CPCPCPC وCDCDCDC بهترین عملکرد را در برابر چرخه‌های جوشاندن و خشک‌کردن از خود نشان دادند. نتایج نشان داد که بیشترین مقاومت برشی لایهها مربوط به چیدمان CCCCCCC و کمترین مقاومت برشی لایهها مربوط به چیدمان PPPPPPP بود. مقاومت برشی خط چسب چیدمانهای CPCPCPC، CDCDCDC بعد از چرخه‌های غوطه‌ور کردن در آب و خشک‌کردن بهترین عملکرد را داشتهاند. تأثیر نوع چیدمان لایهها بر تورق لایهها چشمگیر بوده است، به طوری که LVLهای با چیدمان CPCPCPC و CDCDCDC در مقایسه با بقیه نمونههای آزمونی تقریبا تورق لایهای کمتری داشتهاند. بیشترین تورق لایه ها در LVL با چیدمان CCCCCCC دیده شده است، که از حد مجاز استاندارد JIS (10 درصد) بیشتر بود. نتایج نشان داد که با افزایش قطر پیچ از 2/4 به 5 میلی‌متر توان نگه داری افزایش یافت. علاوه بر این، در هر دو قطر پیچ کمترین توان نگهداری مربوط به جهت موازی راستای طولی لایهها در لبه و بیشترین آن مربوط به راستای عمود بر جهت طولی لایهها در لبه اندازه گیری شد. LVLهای ساخته شده با چیدمانهای CCPPPCC و CCDDDCC توان نگهداری عمود بر سطح بیشتر از توان نگهداری عمود بر جهت طولی لایهها در لبه است، اما در بقیه چیدمان‌ها توان نگهداری عمود بر جهت طولی لایهها در لبه از همه بیشتر بود. نتایج نشان دادند که با افزایش تعداد لایههای ممرز در چیدمانهای مختلف درصد جذب آب کاهش می‌یابد. از طرفی با افزایش تعداد لایههای ممرز در چیدمان های مختلف واکشیدگی ضخامت افزایش یافت. مقایسه واکشیدگی ضخامتLVL های ساخته شده با چیدمان CPCPCPC و CCPPPCC و همچنین CDCDCDC و CCDDDCC نشان داد که چیدمان یک در میان لایهها واکشیدگی ضخامت کمتری ایجاد می‌کند. واکشیدگی ضخامت LVLهای ساخته شده با لایههای ممرز-پالونیا کمتر از LVLهای با لایههای ممرز-صنوبر است. مشاهده شده که واکشیدگی عرضی چوب ماسیو از LVL ساخته شده از همان گونه بیشتر است. از طرفی با افزایش تعداد لایه های ممرز در چیدمانهای مختلف واکشیدگی عرضی افزایش یافته است. واکشیدگی عرضی LVLهای ساخته شده با لایههای ممرز-پالونیا بیشتر از LVLهای با لایههای ممرز-صنوبر است.
- Abstract
- In this study, effect of wood layers arrangement on physical and mechanical properties of laminated veneer lumber (LVL) was examined. For this purpose, Carpinus, Poplar and Paulownia wood species were used. CCCCCC, DDDDDD, PPPPPP, CDDDDDC, CPPPPPC, CDDCDDC, CPPCPPC, CDCDCDC, CCDDDCC, CCPPPCC, CCPCPCC (C: Carpinus, D: poplar, P: Paulownia) were the studied arrangements. LVLs were made by using 180 g/m2 polyurethane under 1 MPa pressure. Results have shown that Carpinus LVLs had better properties than two other wood species and poplar's LVLs had better properties than Paulownia's LVLs. Statistical analysis has shown that effect of Poplar and paulownia arrangement on physical and mechanical properties were significant at the 95% confidence level. In dry condition, maximum MOR and MOE were related to LVLs with CCCCCCC arrangement and minimum MOR and MOE were related to PPPPPPP arrangement. CCDCDCC, CCPCPCC, CCPPPCC, CCDDDCC, CDCDCDC, CPCPCPC, respectively had maximum MOR in dry condition. With increasing number of Carpinus layers in LVL' with mix of paulownia and Carpinus and LVLs with mix of Hornbeam and Poplar, the mechanical strength of LVLs were increased. LVLs with CPCPCPC and CDCDCDC had best performance as compared with the dry-wet cycles. Results have shown that CCCCCCC and PPPPPPP arrangement respectively had maximum and minimum shear strength. Shear bond line in CPCPCPC and CDCDCDC arrangements after dry-wet cycles were higher than other arrangements. Effect of layer arrangement on layer delamination was considered. So, LVLs with CPCPCPC and CDCDCDC arrangements had less layer delamination when compared with other LVLs. Maximum layer delamination (with 10% increases compared with JIS standard requirement) belonged to CCCCCCC arrangement. Withdrawal strength was increased by increase in diameter of screw from 4.2 to 5 mm. Furthermore, in both screw diameters minimum withdrawal strength were related to screws derived as parallel to layers edge and maximum amount was related to the those perpendicular to the layers, edge. In CCDDDCC and CCPPPCC, withdrawal strength Perpendicular to the surface was greater than perpendicular to longitudinal direction of layers on edge. But for other arrangements the situation was different. Results have indicated that increasing Carpinus layers in different arrangements will result in decreasing water absorption. On the other hand, increase in Carpinus layers in the arrangements led to increasing thickness swelling. Comparing CPCPCPC and CCPPPCC arrangements, also CDCDCDC and CCDDDCC indicated that sequential arrangement results in lower thickness swelling. LVLs made with Hornbeam-Paulownia had less thickness swelling than LVLs made with Carpinus - Poplar. Furthermore, it was observed that transverse swelling in solid wood was more than it's LVL, but with increase in hornbeam layer in the arrangements, transverse swelling was increased. LVL made of Carpinus-Paulownia had greater transvers swelling than LVLs made of hornbeam- Poplar.
