[发明专利]一种基于树种混合的胶合木梁抗火性能提升的制备工艺

权利要求书

1.一种基于树种混合的胶合木梁抗火性能提升的制备工艺，其特征在于，具体包括：

层板强度分级：胶合木梁底部承受拉伸应力较大的区域采用密度较大、强度等级较高的优质结构木材，胶合木梁顶部受压、中部受剪和底部受拉应力较小的区域采用密度较小、强度等级较低的低质速生木材；

胶合木梁制备和养护；

火灾试验，火灾试验中胶合木梁为三面受火，即两个侧面和底面受火；

受火后剩余承载力测定，受火后胶合木梁的剩余承载力测定根据三分点抗弯试验方法进行；

受火后胶合木梁剩余承载力的理论计算值与试验值比较，受火后胶合木梁剩余承载力的理论计算中，受火后胶合木梁中的高温分解层和构件底部受拉区角部圆弧化对剩余承载力的影响以炭化层厚度的9%计；

受火后胶合木梁剩余承载力的折减，由构件曝火侧炭化层厚度、高温分解层厚度和构件底部受拉区角部圆弧化程度控制并进行计算，其中，炭化层对构件强度不具贡献，在胶合木梁受火后剩余承载力的计算中按照强度为0不予考虑；受火后胶合木梁中的高温分解层和构件底部受拉区角部圆弧化对剩余承载力的影响以炭化层厚度的9%计算，受火后胶合木梁的剩余承载力计算公式按照下式进行计算：

(6)

(7)

式中，P_t为混合树种胶合木梁受火后的剩余承载力，单位为kN；E为木材的弹性模量，单位为MPa；I为惯性矩，单位为mm⁴； f_m为木梁受火后的抗弯强度，单位为MPa；L为梁的跨度，单位为mm；b和h为木梁截面宽度和高度，mm；式（6）中y_n由式（7）确定；

胶合木梁用层板的厚度在25-45mm范围内；

胶合木梁底部承受拉伸应力较大的区域的优质结构木材层板数量≥2；

在胶合木梁底部承受拉伸应力较大区域配置的优质结构木材，其树种种类≥1种；

在胶合木梁底部承受拉伸应力较大区域配置的优质结构木材，其在含水率12%时的气干密度≥0.45g/cm³；

在胶合木梁底部承受拉伸应力较大区域配置的优质结构木材，其在含水率12%时的强度等级≥C22。

2.根据权利要求1所述的一种基于树种混合的胶合木梁抗火性能提升的制备工艺，其特征在于：胶合木梁制备中，其层板间的粘结采用间苯二酚-酚醛树脂胶黏剂。

3.根据权利要求1所述的一种基于树种混合的胶合木梁抗火性能提升的制备工艺，其特征在于：当优质结构木材的木材树种种类≥2种时，树种的配置为越远离胶合木梁中性轴，木材的密度越大、强度等级越高。

4.根据权利要求1所述的一种基于树种混合的胶合木梁抗火性能提升的制备工艺，其特征在于：胶合木梁顶部受压、中部受剪和底部受拉应力较小的区域采用的低质速生木材层板，其数量在构件层板总量中的占比≥50%。

5.根据权利要求1所述的一种基于树种混合的胶合木梁抗火性能提升的制备工艺，其特征在于：胶合木梁顶部受压、中部受剪和底部受拉应力较小区域采用的低质速生木材层板，其在含水率12%时的气干密度≤0.40g/cm³。

6.根据权利要求1所述的一种基于树种混合的胶合木梁抗火性能提升的制备工艺，其特征在于：胶合木梁顶部受压、中部受剪和底部受拉应力较小区域采用的低质速生木材层板，其在含水率12%时强度等级≤C16。