通常家具結構強度設計應由以下幾個步驟組成。首先是確定家具在使用過程中所承受的載荷。其次是根據(jù)承載要求,初步確定零部件尺寸,并繪制家具樣品圖。第三步是根據(jù)外部載荷,求出木制品樣品產(chǎn)生的內力大小和分布情況。第四步是重新修改這個樣品結構,直到所有零部件均不超過負荷。第五步是節(jié)點設計,以便它能安全地承受內力。 在家具結構中兩個或更多個零部件,通常用各種樺、膠和連接件等把它們連.接到一起,這就構成了節(jié)點。例如:椅子后腿與座下橫撐采用雙圓樺接合,就構成抗彎和抗剪節(jié)點。每一種連接方式,都有它本身特有的強度特性,如極限抗拔強度、剪切、扭轉和彎曲強度等。根據(jù)對家具結構中各種連接強度的研究,即可設計出符合要求的節(jié)點。
節(jié)點即家具零部件間的接合處,同人體的關節(jié)一樣,連接著家具結構中的各個零部件。節(jié)點是家具結構中最薄弱的環(huán)節(jié),大多數(shù)家具的破壞,都是由于節(jié)點強度不夠而引起的。由于框架中零部件通常是彎曲的,橫斷面也不一致,節(jié)點尺寸大多是半剛性節(jié)點,在外載荷作用下,節(jié)點產(chǎn)生變形并非呈直線關系。所以家具框架結構上的節(jié)點設計是整個設計過程中最重要的一環(huán),家具在外力作用下,即使零部件強度都足夠,如果節(jié)點強度不夠,整個木制品也會遭到破壞。實際上由于節(jié)點強度低而引起家具破壞,比其它原因要多的多,所以科學地設計家具框架結構中的節(jié)點就顯得特別重要,這樣家具在使用過程中才能更安全地承受外力作用。 節(jié)點有剛性和半剛性節(jié)點之分。剛性節(jié)點就是組成節(jié)點的構件彈性曲線切線之間的角度在載荷作用下不改變。如果是半剛性節(jié)點,節(jié)點內將會產(chǎn)生轉角中,,如圓樺接合就是半剛性節(jié)點。由于實驗條件有限,本研究暫不考慮節(jié)點的剛度性能,只作節(jié)點的強度性能研究和分析。
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