[发明专利]木结构建筑构件握钉力测定装置

说明书

技术领域

本技术涉及的是一种测定木结构建筑构件握钉力的装置，属于木结构建筑无损检测技术领域。

背景技术

在我国木结构建筑维护和修缮的过程中, 木结构的防护和加固是重中之重; 而作为生物材料的木材, 经过长期风化和自然界生物的侵害, 极容易发生腐朽与虫蛀, 导致其物理力学性能降低, 最终造成木结构的损坏, 有些甚至严重威胁到建筑的安全性能。

而钉连接在木结构中的使用非常普遍，如屋面板、楼面板采用钉与梁相连，轻型木结构中墙骨采用斜钉与底板相连，剪力墙的蒙皮结构以及临时支撑均要使用钉连接等。握钉力是衡量钉连接节点性能的基本强度指标之一。木材的握钉力(nail-holding ability, or nail-holding power, or screw-holding power)是指木材抵抗钉子拔出的能力。木材具有固着钉子的性能，握钉力亦即木材与钉子之间的摩擦力。当钉子钉人木材时，钉子周围的木材纤维被分开，因为木材具有弹性和韧性，其会被分开的纤维对钉子形成压力，造成抵抗钉子拔出的摩擦力。

传统的木材握钉力检测方法是在破坏目标物体的前提下进行的，其是将构件加工成标准的尺寸，然后用握钉力夹具在万能力学实验机测定。虽然这种方法测得的结果比较准确，但是经过破损检测后的试件通常己不再具有实用价值，造成极大的浪费。而且在已建的木结构建筑中，将构件加工截断进行测定是不现实的且很麻烦。另外，这种方法检测时间长、条件苛刻、稳定性差。显然，这些破坏性的检测方法已不能满足木结构建筑构件性质评估的需求。

发明内容

本技术提供了一种能够在不破坏构件的情况下对木结构建筑构件的握钉力进行快速、简单、便捷的现场检测的木结构建筑构件握钉力测定装置，使用该装置测定握钉力，克服了现有的握钉力测定方法检测时间长、需要破坏构件、条件苛刻、稳定性差、检测繁琐的缺点。 

本技术的木结构建筑构件握钉力测定装置，包括一个圆筒，在圆筒内设置弹簧，弹簧的一端固定在圆筒上，弹簧的另一端与能够在圆筒内沿圆筒轴向移动的卡板相连，沿着圆筒轴向延伸的圆针的一端与在弹簧的另一端或卡板上固定相连；在卡板上设置卡座；在圆筒上设置有与卡座配合的卡钩；当卡钩钩住卡座时，弹簧处于受力状态；当卡钩脱离卡座时，卡座和圆针在弹簧弹力的作用下，沿圆筒轴线移动，而使得圆针的另一端伸出圆筒外；圆筒壁的至少一部分是透明的，在透明部分上具有用于测量弹簧长度变化的标尺。

上述的木结构建筑构件握钉力测定装置，所述圆针为直径为2.5mm，长度为60mm的钢针。

上述的木结构建筑构件握钉力测定装置，所述弹簧为拉簧。

上述的木结构建筑构件握钉力测定装置，卡钩摆动设置圆筒的一端。

上述的木结构建筑构件握钉力测定装置，它还包括能够伸入圆筒内、用于推动圆针克服弹簧的弹力而沿轴向移动的加载针。

本技术的有益效果：使用本测定装置测定握钉力的过程如下。先克服弹簧的弹力推动圆针，使得卡座向卡钩移动，直到卡钩勾住卡座。然后，把能够伸出圆针的圆筒一端与需要测定的构件接触。接着触动卡钩，使得卡钩与卡座脱离，卡座、卡板和圆针在弹力的作用下就沿轴向移动，圆针的另一端就伸出圆筒而射入需要测定的构件内。然后通过标尺看此时弹簧相对于自由状态时的拉伸或压缩长度x。根据弹簧弹性势能E=1/2kx²即可推导出构件的实际握钉力P。k为弹簧的劲度系数(又称刚度系数或者倔强系数)。

所以使用本技术在测试过程中，不受时间地点的限制，操作方便，仪器轻巧便携，并且对木结构建筑构件的伤害很小，属于无损检测，检测结果精确。

附图说明

图1是木结构建筑构件握钉力测定装置在弹簧处于自由状态示意图。

图2是测定装置在弹簧处于拉伸状态示意图。

图3是测定装置在钢针伸入构件时的示意图。

具体实施方式