طراحی، ساخت و بررسی مقاومت های مکانیکی اتصال در تیر باربر لایه ای پله پیچ ساخته شده از چوب صنوبر

این تحقیق با هدف ساخت تیر باربر پله پیچ چوبی با استفاده از فرآورده لایه‌ای چوب صنوبر، گونه سپیدار ( .populus alba l) و دستیابی به یک اتصال بهینه برای تبدیل تیر باربر به ابعاد کوچکتر جهت رسیدن به طراحی مناسب برای ساخت پله پیچ چوبی انجام شد. بدین منظور تخته سه‌لایه از گونه سپیدار با استفاده از چسب پلی اورتان دوجزئی و با ضخامت لایه‌های سطحی 0/5 میلی متر و لایه وسط 2 میلیمتر در ابعاد 120×120 سانتیمتر ساخته شده و برای ساخت فرآورده لایه ای موردنظر استفاده شدند. در ادامه، خواص مکانیکی و مدهای شکست فرآورده مورد بررسی قرار گرفتند. در نهایت، 5 نوع اتصال سر به سر شامل اتصال انگشتی، دم چلچله، نیم و نیم، مورب و مورب اصلاح شده برای تیر باربر پله پیچ چوبی طراحی و با طول 65، عرض 20 و ضخامت 2/1 سانتی‌متر ساخته شده و مورد آزمون خمش در صفحه قرار گرفتند. مدول الاستیسیته خمشی در صفحه تیر باربر به ترتیب برای نمونه شاهد mpa 1598، برای اتصال مورب اصلاح شده mpa 2441، برای اتصال مورب mpa1669، برای اتصال نیم و نیم mpa1047، برای اتصال انگشتی mpa 957 و برای اتصال دم چلچله mpa652 به‌دست آمدند. مدول گسیختگی در صفحه تیر باربر به ترتیب برای نمونه شاهد mpa 32، برای اتصال مورب اصلاح شده mpa 27، برای اتصال مورب mpa 23، برای اتصال نیم و نیم mpa 19، برای اتصال انگشتی mpa 12 و برای اتصال دم چلچله mpa 13 به‌دست آمدند. نتایج تجزیه واریانس یک‌طرفه بیانگر معنی دار بودن اختلاف میانگین مدول الاستیسیته خمشی و مدول گسیختگی تیرهای باربر در آزمون خمش در صفحه در سطح اطمینان 99 درصد (α≤0.01) بود. بنابراین با توجه به نتایج به دست آمده می توان تیر باربر با اتصال مورب اصلاح شده را گزینه مناسبی برای ساخت تیر باربر پله پیچ چوبی دانست.

designing, manufacturing and mechanical investigating of joint in laminated stringer of spiral stairs from poplar wood

this research was carried out with the aim of making a stringer of wooden spiral stairs using laminated wood product from poplar wood and achieving an optimal connection to convert the stringer to smaller dimensions in order to achieve a suitable design for the construction of wooden spiral stairs. for this purpose, 3-layer plywood of poplar was made using two-part polyurethane glue with a surface layer thickness of 0.5 mm and a middle layer of 2 mm in dimensions of 120 x 120 cm, and then the produced plywood panels were used to make the desired laminated product. mechanical properties and failure modes of the product were investigated. then, 5 types of end to end joints including finger joint, tail joint, half and half, diagonal and modified diagonal joints were designed for the stringer of the wooden spiral stairs and made in the dimensions of length 65, width 20 and thickness 2.1 cm and subjected to out of plane bending test. modulus of elasticity of the stringer in the in plane bending test was obtained as 1598 mpa, 2441 mpa, 1669 mpa, 1047 mpa, 957 mpa and 652 mpa, respectively for control sample, modified diagonal joint, diagonal joint, half-and-half joint, finger joint and tail joint. in addition, modulus of rupture of the stringer in the in plane bending test was obtained as 32 mpa, 27 mpa, 23 mpa, 19 mpa, 12 mpa and 13 mpa, respectively for control sample, modified diagonal joint, diagonal joint, half-and-half joint, finger joint and tail joint. the result of one- way anova showed that there is a significant difference among bending strength and modulus of elasticity of the stringers at 99% confidence interval (α≤0.01). according to the results, the stringer with modified diagonal joint would be the most suitable alternative in wooden spiral stair.