CN110008637B - 考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法 - Google Patents

考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110008637B
CN110008637B CN201910327601.6A CN201910327601A CN110008637B CN 110008637 B CN110008637 B CN 110008637B CN 201910327601 A CN201910327601 A CN 201910327601A CN 110008637 B CN110008637 B CN 110008637B
Authority
CN
China
Prior art keywords
carbonization
laminate
layer
falling
depth
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910327601.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110008637A (zh
Inventor
张晋
吴磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CN201910327601.6A priority Critical patent/CN110008637B/zh
Publication of CN110008637A publication Critical patent/CN110008637A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110008637B publication Critical patent/CN110008637B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E50/00—Technologies for the production of fuel of non-fossil origin
    • Y02E50/10—Biofuels, e.g. bio-diesel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)

Abstract

本发明公开了一种考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化深度的确定方法，其特征在于，包括：建立炭化速度简化模型；根据建立的炭化速度简化模型计算层板脱落层数；根据层板脱落层数计算炭化深度。与现有技术相比，本发明考虑了层板脱落带来的炭化速度的增加及考虑炭化层带来的隔热保护作用，相比利用实木的一维炭化速率计算炭化深度更加精确，所得的计算值和试验值误差基本在10％以内，极大的减少了误差。

Description

考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法。
背景技术
正交胶合木是一种至少由3层实木锯材或结构复合板材正交组坯，采用结构胶黏剂压制而成的工程木板材产品。随着正交胶合木在中高层木结构建筑中的应用越来越多，其抗火性能方面的研究备受广大工程设计者的关注。对于正交胶合木楼板，由于遭受火灾后其发生炭化，且层板会发生脱落现象，导致受火过程中炭化速度发生变化，炭化深度计算也更为复杂。正交胶合木楼板作为重要的承重构件，在火灾中受火面大，炭化程度也较大。炭化深度的计算是广大工程人员最为关心的重要内容，能够提供一种简便实用的计算方法，为正交胶合木楼板抗火设计提供参考具有极大的帮助。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术存在的不足，而提供了误差小更接近实际的考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化深度的确定方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化深度的确定方法，其特征在于，包括：
建立炭化速度简化模型；
根据建立的炭化速度简化模型计算炭化深度。
考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化速度简化模型如下：
当小于25mm时，每层层板炭化所需时间：
Figure BDA0002035981850000011
当大于25mm时，每层层板炭化所需时间：
Figure BDA0002035981850000012
式中，n为正交胶合木楼板的层板层数，β0为炭化速率，i为正交胶合木的层数，N+为正自然数。
根据受火时间t及每层层板炭化所需时间tfi，计算出受火过程中层板的脱落数量：
Figure BDA0002035981850000021
式中，t为受火时间，tfi为除首层层板外其他层板炭化所需时间，nf为层板受火过程中脱落数量，tf1为首层层板炭化所需时间。进行炭化深度计算，将
Figure BDA0002035981850000022
与
Figure BDA0002035981850000023
进行大小比较：
当
Figure BDA0002035981850000024
小于
Figure BDA0002035981850000025
时，表明最后一层正在炭化的层板的炭化深度未达到25mm，此时炭化深度：
Figure BDA0002035981850000026
当
Figure BDA0002035981850000027
大于
Figure BDA0002035981850000028
时，表明最后一层正在炭化的层板的炭化深度已达到25mm，此时炭化深度：
Figure BDA0002035981850000029
与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：
一种考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化深度的确定方法，本发明考虑了层板脱落带来的炭化速度的增加及考虑炭化层带来的隔热保护作用，相比利用实木的一维炭化速率计算炭化深度更加精确。
因为当前一层层板脱落，对于后一层层板来说相当于保护层失效，初始受火时环境温度明显高于室温，导致炭化速度明显高于一维炭化速率0.65mm/min，大约两倍的关系。所以本发明给出了考虑脱落情况下正交胶合木的炭化速度模型，如图2所示：曲线1对应的是一维炭化速率0.65mm/min，适用于正交胶合木首层层板炭化速度；随着前一层层板的脱落造成后续层板开始受火时环境温度已明显高于室温，相应得将炭化速度从β0提升至2β0，当该层层板炭化深度达到25mm(这个厚度取自欧规中数据)时，再将炭化速度降至β0，以考虑炭化层带来的隔热保护作用，以上对应于曲线2。采用本发明的炭化深度确定方法，所得的计算值和试验值误差基本在10％以内，极大的减少了误差。
附图说明
图1为考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化深度计算流程图；
图2为炭化速度简化模型图；
图3为3层层板正交胶合木截面示意图；
图4为5层层板正交胶合木截面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化深度的确定方法，包括以下步骤：
步骤一、建立炭化速度简化模型；
考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化速度简化模型，如图2所示：
当小于25mm时，每层层板炭化所需时间：
Figure BDA0002035981850000031
当大于25mm时，每层层板炭化所需时间：
Figure BDA0002035981850000032
式中，i为正交胶合木的层数。
步骤二、根据建立的炭化速度简化模型计算炭化深度。
实施例1
选取受火时间为75分钟、层板厚度为35mm的三层正交胶合木板进行炭化深度计算，其截面尺寸如图3所示。
1.将CLT层板的厚度h与25mm进行比较；
2.将层板厚度与25mm进行比较，计算每层层板炭化所需的时间tfi：
层板厚度大于25mm，首层层板炭化速度为β0(0.65mm/min)，后续层板在层板炭化深度达到25mm前，炭化速度保持2β0不变，当炭化深度达到25mm时，炭化速度降至β0，并保持此炭化速度继续炭化至此层层板脱落。
Figure BDA0002035981850000033
3.根据受火时间t及每层层板炭化所需时间tfi，计算出受火过程中层板的脱落数量：
Figure BDA0002035981850000041
4.将
Figure BDA0002035981850000042
与
Figure BDA0002035981850000043
进行大小比较，进行炭化深度计算：
Figure BDA0002035981850000044
Figure BDA0002035981850000045
下表为本发明计算出的炭化深度与实验所测炭化深度结果对比：
Figure BDA0002035981850000046
实施例2
选取受火时间为75分钟、层板厚度为21mm的五层正交胶合木板进行炭化深度计算，其截面尺寸如图4所示。
1.将CLT层板的厚度h与25mm进行比较；
2.将层板厚度与25mm进行比较，计算每层层板炭化所需的时间tfi：
层板厚度小于25mm，首层层板炭化速度为β0(0.65mm/min)，后续层板炭化速度保持2β0不变，当炭化深度达到21m时，层板发生。
Figure BDA0002035981850000047
3.根受火时间t及每层层板炭化所需时间tfi，计算出受火过程中层板的脱落数量：
Figure BDA0002035981850000048
4.将
Figure BDA0002035981850000049
与
Figure BDA00020359818500000410
进行大小比较，进行炭化深度计算：
Figure BDA00020359818500000411
Figure BDA00020359818500000412
Figure BDA0002035981850000051
由上面两个实施例可以看出：采用本发明的炭化深度确定方法，所得的计算值和试验值误差基本在10％以内；而采用不考虑脱落的计算方法，直接利用实木的一维炭化速率0.65mm/min去计算，所得计算值和试验值误差基本在20％-30％左右，误差较大，所以本发明的确定方法适用于考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化深度计算。

Claims (3)

1.一种考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化深度的确定方法，其特征在于，包括：
建立炭化速度简化模型；
根据建立的炭化速度简化模型计算层板脱落层数；
根据层板脱落层数计算炭化深度；
考虑层板脱落情况下正交胶合木炭化速度简化模型如下：
当小于等于25mm时，每层层板炭化所需时间：
Figure FDA0004055917970000011
当大于25mm时，每层层板炭化所需时间：
Figure FDA0004055917970000012
式中，i为正交胶合木的层数，n为正交胶合木楼板的层板层数，β0为炭化速率，h为单层层板的厚度,N+为正自然数；
受火过程中层板的脱落数量为：
Figure FDA0004055917970000013
式中，t为受火时间，tfi为除首层层板外其他层板炭化所需时间，nf为层板受火过程中脱落数量，tf1为首层层板炭化所需时间；
根据层板脱落层数计算炭化深度的方法是：
将
Figure FDA0004055917970000014
与
Figure FDA0004055917970000015
进行大小比较：
当
Figure FDA0004055917970000016
小于等于
Figure FDA0004055917970000017
时，炭化深度：
Figure FDA0004055917970000018
当
Figure FDA0004055917970000019
大于
Figure FDA00040559179700000110
时，炭化深度：
Figure FDA00040559179700000111
2.根据权利要求1所述的正交胶合木炭化深度的确定方法，其特征在于：炭化速率β0为0.6～0.7mm/min。
3.根据权利要求2所述的正交胶合木炭化深度的确定方法，其特征在于：炭化速率β0为0.65mm/min。
CN201910327601.6A 2019-04-22 2019-04-22 考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法 Active CN110008637B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910327601.6A CN110008637B (zh) 2019-04-22 2019-04-22 考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910327601.6A CN110008637B (zh) 2019-04-22 2019-04-22 考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110008637A CN110008637A (zh) 2019-07-12
CN110008637B true CN110008637B (zh) 2023-04-25

Family

ID=67173654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910327601.6A Active CN110008637B (zh) 2019-04-22 2019-04-22 考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110008637B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110750829B (zh) * 2019-10-18 2023-03-21 东南大学 确定单面受火下正交胶合木楼板零强度层厚度值的方法
CN113158284B (zh) * 2020-12-25 2024-01-02 东南大学 正交胶合木墙体—楼板角钢节点受火后侧向承载力计算方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106503405A (zh) * 2016-12-02 2017-03-15 东南大学 一种基于综合模型的自然火灾下梁柱式木结构框架整体抗火性能的分析系统及分析方法
CN106529068A (zh) * 2016-11-22 2017-03-22 南京工业大学 考虑中低温区木材强度劣化的胶合木柱抗火设计方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106529068A (zh) * 2016-11-22 2017-03-22 南京工业大学 考虑中低温区木材强度劣化的胶合木柱抗火设计方法
CN106503405A (zh) * 2016-12-02 2017-03-15 东南大学 一种基于综合模型的自然火灾下梁柱式木结构框架整体抗火性能的分析系统及分析方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
重组竹结构钢夹板螺栓节点抗火性能试验研究;王飞;《中国优秀硕士学位论文全文数据库》;20170331;第75-85页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN110008637A (zh) 2019-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110008637B (zh) 考虑层板脱落情况下正交胶合木楼板炭化深度的确定方法
CN201141192Y (zh) 一种实木复合地板
CN102312545A (zh) 低温发热实木复合地板及其制备方法
CN204126071U (zh) 一种岩棉夹芯复合保温板
CN107718849A (zh) 一种高强度轻量化的蜂窝复合板制备方法
CN203371611U (zh) 一种竹木复合板材
CN104139429A (zh) 一种新型实木多层防火板的制作方法
CN103433982A (zh) 交错层压板材加工方法
JP2019173447A (ja) 難燃処理木質材料および耐火構造部材
Bartlett et al. Thermal and flexural behaviour of laminated bamboo exposed to severe radiant heating
CN201474245U (zh) 超耐磨浸渍纸实木层压木质地板
CN104139431A (zh) 一种防变形实木多层叠加板的制作方法
Nordin et al. Properties of laminated panels made from compressed oil palm trunk
CN203228452U (zh) 一种耐用型隔热膜结构及镀层
CN110682378A (zh) 用于浸渍胶膜纸饰面细木工板上的芯板及其制作方法
CN205255193U (zh) 一种复合刨花板高强度防火结构
CN105171854A (zh) 一种炭化阻燃杨木复合板
CN113158284B (zh) 正交胶合木墙体—楼板角钢节点受火后侧向承载力计算方法
CN211764003U (zh) 一种高强度光滑板
CN204414269U (zh) 一种高光饰面人造板
CN220908994U (zh) 浸渍纸层压阻燃实木复合地板
CN217711512U (zh) 一种采用ebf无机纤维板的多层复合结构板材
CN215921458U (zh) 一种复合板及家具
CN213733943U (zh) 一种用于防火门板热压胶合的支撑装置
JP7219362B1 (ja) 不燃下地材

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant