| تعداد نشریات | 282 |
| تعداد نشریات سازمان | 80 |
| تعداد شمارهها | 3,206 |
| تعداد مقالات | 35,523 |
| تعداد مشاهده مقاله | 52,868,272 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 92,194,574 |
بررسی اثر نوع اتصال و ضخامت تخته بر مقاومت برشی اتصالات گوشهای چوب نراد | ||
| تحقیقات علوم چوب و کاغذ ایران | ||
| مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده، انتشار آنلاین از تاریخ 27 تیر 1405 | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22092/ijwpr.2026.373382.1843 | ||
| نویسندگان | ||
| علیرضا میرحسن نیا سرابی1؛ مرتضی ناظریان2؛ سیما سپهوند* 3؛ سپیده حامدی4 | ||
| 1گروه سامانههای زیستی، دانشکده فناوریهای نوین و مهندسی هوافضا، پردیس زیراب، دانشگاه شهید بهشتی، زیراب، ایران. | ||
| 2گروه سامانههای زیستی، دانشکده فناوریهای نوین و مهندسی هوافضا، پردیس زیراب، دانشگاه شهید بهشتی، زیراب، | ||
| 3گروه سامانههای زیستی، دانشکده فناوریهای نوین و مهندسی هوافضا، پردیس زیراب، دانشگاه شهید بهشتی، زیراب، ایران | ||
| 4گروه پالایش زیستی، دانشکده فناوریهای نوین و مهندسی هوافضا، پردیس زیراب، دانشگاه شهید بهشتی، زیراب، ایران. | ||
| چکیده | ||
| سابقه و هدف: اتصالات گوشه از مهمترین اجزای سازهها و محصولات چوبی به شمار میروند و نقش تعیینکنندهای در انتقال نیرو، پایداری و دوام سازه دارند. عملکرد مکانیکی این اتصالات تحت تأثیر عوامل متعددی از جمله نوع اتصال، ضخامت قطعات، گونه چوب، و کیفیت چسبندگی قرار دارد. انتخاب نامناسب نوع اتصال یا ضخامت قطعات میتواند موجب تمرکز تنش، کاهش مقاومت، افزایش تغییرشکل و در نهایت گسیختگی زودهنگام سازه شود. با وجود استفاده گسترده از انواع اتصالات سنتی و مهندسیشده در صنایع چوب و مبلمان، پژوهش و اطلاعات آزمایشگاهی جامعی درباره اثر همزمان نوع اتصال و ضخامت قطعات بر مقاومت برشی اتصالات گوشه، بهویژه در چوب نراد، در دسترس نیست. ازاینرو، پژوهش حاضر با هدف بررسی اثر نوع اتصال و ضخامت تخته بر مقاومت برشی اتصالات گوشه ساختهشده از چوب نراد انجام شد تا مناسبترین ترکیب از نظر عملکرد مکانیکی شناسایی شود و زمینهای برای بهبود طراحی و افزایش ایمنی سازههای چوبی فراهم آید. مواد و روشها: در این پژوهش، از چوب طبیعی نراد بهعنوان ماده اولیه استفاده شد. پنج نوع اتصال شامل قلیف، کام و زبانه، دوبل، نیمونیم و دمچلچله مورد بررسی قرار گرفتند. تختههای چوبی اولیه در شش سطح ضخامت شامل ۱، 5/1، ۲، 5/2، ۳ و ۴ سانتیمتر تهیه شدند و اتصالات موردنظر از این تختهها ساخته شدند. در مجموع، ۹۰ نمونه با استفاده از چسب پلیوینیل استات تهیه شدند و پس از طی دوره گیرایش، تحت آزمون مقاومت برشی قرار گرفتند. نیروی شکست هر نمونه بهعنوان شاخص مقاومت برشی ثبت شد. دادههای حاصل با استفاده از نرمافزار SPSSو تحلیل واریانس دوطرفه مورد بررسی قرار گرفت تا اثر مستقل نوع اتصال، ضخامت تخته و همچنین اثر متقابل این دو عامل بر مقاومت برشی اتصالات تعیین شود. سطح معنیداری آزمونها برابر با 05/0 در نظر گرفته شد. یافتهها: نتایج تحلیل آماری نشان داد که مدل آماری از برازش مناسبی برخوردار بوده و متغیرهای مورد بررسی توانستند بخش عمده تغییرات مقاومت برشی را تبیین کنند. همچنین، اثر ضخامت تخته، نوع اتصال و اثر متقابل این دو عامل بر مقاومت برشی اتصالات از نظر آماری معنیدار بود (05/0>P). مقایسه نتایج نشان داد که اتصالات قلیف، کام و زبانه، دوبل، نیمونیم و دمچلچله رفتار مکانیکی یکسانی نداشتند و مقاومت برشی آنها به طور معنیداری با یکدیگر متفاوت بود. علاوه بر این، افزایش ضخامت تخته به طور کلی موجب افزایش مقاومت برشی اتصالات شد، اما میزان این افزایش در همه اتصالات یکسان نبود و به نوع اتصال وابسته بود. این موضوع نشان داد که نوع اتصال و ضخامت تخته بهصورت همزمان در تعیین ظرفیت تحمل بار و مقاومت نهایی اتصال نقش دارند و نمیتوان هر یک از این عوامل را بهصورت مستقل در طراحی اتصالات چوبی در نظر گرفت. نتیجهگیری: نتایج این پژوهش نشان داد که مقاومت برشی اتصالات گوشه چوب نراد به طور معنیداری تحت تأثیر نوع اتصال، ضخامت تخته و اثر متقابل این دو عامل قرار دارد. اتصالات قلیف، کام و زبانه، دوبل، نیمونیم و دمچلچله از نظر عملکرد مکانیکی تفاوت معنیداری با یکدیگر داشتند و افزایش ضخامت تخته در اغلب موارد موجب بهبود مقاومت برشی شد، هرچند که میزان این بهبود به نوع اتصال نیز وابسته بود. بنابراین، انتخاب مناسب نوع اتصال باید همواره متناسب با ضخامت قطعات چوبی انجام شود تا بیشترین ظرفیت باربری، استحکام و دوام در سازهها و محصولات چوبی حاصل گردد. یافتههای این پژوهش میتواند مبنایی برای انتخاب و طراحی اتصالات مناسب در صنایع چوب، مبلمان و سایر سازههای چوبی باشد و در بهینهسازی عملکرد مکانیکی این محصولات مورد استفاده قرار گیرد. | ||
| کلیدواژهها | ||
| پلیوینیل استات؛ مقاومت برشی؛ رفتار مکانیکی؛ انتقال تنش؛ طراحی اتصال | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Effect of joint type and board thickness on the shear strength of fir wood corner joints | ||
| نویسندگان [English] | ||
| َAlireza Mirhasanniasarabi1؛ Morteza Nazerian2؛ sima sepahvand3؛ Sepideh Hamedi4 | ||
| 1Department of Biosystems, Faculty of New Technologies and Aerospace Engineering, Zirab campus, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. | ||
| 2Department of Biosystems, Faculty of New Technologies and Aerospace Engineering, Zirab campus, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. | ||
| 3Department of Biosystems, Faculty of New Technologies and Aerospace Engineering, Zirab campus, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran | ||
| 4Department of Biosystems, Faculty of New Technologies and Aerospace Engineering, Zirab campus, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Corner joints are among the most critical components of wooden structures and products, playing a decisive role in load transfer, structural stability, and durability. The mechanical performance of these joints is influenced by several factors, including joint type, board thickness, wood species, and bonding quality. An inappropriate selection of joint type or board thickness may result in stress concentration, reduced strength, excessive deformation, and premature structural failure. Despite the widespread use of traditional and engineered wood joints in the wood and furniture industries, comprehensive experimental information regarding the combined effects of joint type and board thickness on the shear strength of corner joints, particularly in fir wood, is limited. Therefore, the present study aimed to investigate the effects of joint type and board thickness on the shear strength of fir wood corner joints in order to identify the most suitable combination in terms of mechanical performance and provide guidance for improving the design and safety of wooden structures. Materials and Methods: Fir wood was used as the raw material in this study. Five joint types, namely butt joint, mortise-and-tenon joint, dowel joint, half-lap joint, and dovetail joint, were evaluated. Wooden boards were prepared at six thickness levels (1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, and 4.0 cm), and the required joints were fabricated from these boards. Three replicates were considered for each combination of joint type and thickness. A total of 90 specimens were prepared using polyvinyl acetate (PVAc) adhesive. After the adhesive curing period, the specimens were subjected to shear testing, and the failure load of each specimen was recorded as the shear strength indicator. The experimental data were analyzed using SPSS software through two-way analysis of variance (ANOVA) to evaluate the individual effects of joint type and board thickness, as well as their interaction on the shear strength of the corner joints. Statistical significance was ascertained at P < 0.05. Results: The statistical analysis indicated that the developed model exhibited a satisfactory fit and that the investigated variables accounted for a substantial proportion of the variation in shear strength. The effects of board thickness, joint type, and their interaction on the shear strength of the corner joints were all statistically significant (P < 0.05). The results demonstrated that the butt, mortise-and-tenon, dowel, half-lap, and dovetail joints exhibited significantly different mechanical behaviors and shear strength values. Furthermore, increasing board thickness generally enhanced the shear strength of the joints; however, the magnitude of this improvement varied depending on the joint type. These findings indicate that joint type and board thickness jointly determine the load-bearing capacity and ultimate shear strength of wooden corner joints and should not be considered independently in joint design. Conclusion: The results demonstrated that the shear strength of fir wood corner joints was significantly affected by joint type, board thickness, and the interaction between these two factors. Significant differences in mechanical performance were observed among the butt, mortise-and-tenon, dowel, half-lap, and dovetail joints. Increasing board thickness generally improved the shear strength of the joints, although the extent of improvement depended on the joint configuration. Therefore, the selection of an appropriate joint type should always be made in accordance with the board thickness to maximize load-bearing capacity, structural strength, and durability. The findings of this study provide useful guidance for the selection and design of wood joints in the wood products, furniture, and timber construction industries and may contribute to the optimization of their mechanical performance. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Polyvinyl acetate (PVAc), shear strength, Mechanical behavior, Stress transfer, Joint design | ||
| مراجع | ||
|
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 32 |
||