بررسی عملکرد خمشی و برشی چندسازه ساختمانی با لایه های چوبی متقاطع (CLT) ساخته شده از گونه راش و صنوبر با استفاده از روش تجربی و اجزای محدود

در این پژوهش مقاومت به خمش و برشی چندسازه ساختمانی با لایه­های چوبی متقاطع (CLT) سه­لایه ساخته­شده از ترکیب گونه پهن­برگ صنوبر (Populus deltoides) و راش (Fagus orientalis) با استفاده از روش تجربی بررسی گردید. نمونه­های آزمایشگاهی با نسبت­های طول به ضخامت ۶، ۱۰، ۱۵، ۲۰ و ۲۵ و پهنای ۳۰ سانتیمتر و ضخامت ۶ سانتیمتر در هر دو جهت اصلی و فرعی پنل ساخته شدند و مقاومت­ آنها با استفاده از آزمون خمش سه نقطه­ای بر اساس استاندارد ۱۹۸ ASTM D بررسی شد. همچنین با استفاده از روش اجزای محدود با نرم افزار آباکوس، نمونه­های پنل CLT تحت بار خمشی مدل­سازی شدند. نتایج نشان داد که با افزایش نسبت طول به ضخامت تیر از ۶ تا ۲۵، مقدار میانگین مدول­الاستیسیته (MOE) و مقاومت خمشی (MOR) CLTها در هر دو جهت اصلی و فرعی افزایش یافت. بعکس میانگین مقاومت برشی ( ) نمونه­ها در هر دو جهت اصلی و فرعی پنل کاهش یافت. نتایج توزیع تنش نمونه­ها با روش اجزای محدود نشان داد که مکان و مقدار توزیع تنش­های خمشی و برشی هر لایه از پنل در جهت اصلی و فرعی پنل با یکدیگر متفاوت است و در جهت اصلی پنل CLT لایه­های سطحی سهم بیشتری در تحمل بار نهایی دارند، اما در جهت فرعی پنل لایه وسط مهمترین نقش را در تحمل بار نهایی ایفا می­کند. در این پژوهش نتیجه­گیری شد که می­توان برای محاسبه مدول­الاستیسیته و خمشی CLT از نمونه­هایی با نسبت­های طول به ضخامت بالاتر از ۱۵ بر اساس استاندارد ۱۹۸ ASTM D استفاده کرد. به همین دلیل اختلاف کمتر از ۱۰ درصد بین نتایج مدول الاستیسیته حاصل از مدل سازی عددی و نتایج تجربی، مدول­الاستیسیته CLT بر اساس  روش اجزای محدود قابل پیش­بینی بود.

Keywords:

چوب با لایه های متقاطع , CLT , راش , صنوبر , مقاومت به خمش و برش , اجزای محدود