竹胶板钉帽拉穿性能的参数化分析

摘要

竹胶板力学性能优良,可应用于建筑的结构构件中,但竹胶板与普通钉子结合难以发挥竹胶板强度高和韧性好的特点,而自攻螺钉由于其优异的抗拔锚固能力和刚度常用于竹木结构的加固连接,两者组合使用于建筑结构中具有较大潜力。钉帽拉穿是竹胶板自攻螺钉连接的一种典型破坏形式,钉帽拉穿性能值得深入研究。以竹胶板厚度、自攻螺钉直径以及自攻螺钉类型为参数对90块竹胶板试件进行单调加载试验,分析其破坏模式、钉帽拉穿承载力及强度等。结果表明:试件的破坏模式为钉帽拉穿破坏;钉帽拉穿承载力与自攻螺钉直径呈正相关,但承载力增幅与直径呈负相关,当径厚比大于1/2时,承载力增幅不明显;钉帽拉穿承载力与竹胶板厚度呈正相关,且竹胶板越厚承载力提高的程度越明显,当径厚比小于1/2时,承载力增幅显著提高,达33.6%。3种自攻螺钉的钉帽拉穿承载力从大到小依次是半螺纹沉头自攻螺钉、全螺纹沉头自攻螺钉、全螺纹圆柱头自攻螺钉;钉帽在预钻孔试件中对承载力起主要影响作用。