The influence of selected factors on the strength of angle joints of frame elements

• Autorzy: Rybiński Kamil , Borysiuk Piotr

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.9367

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The influence of selected factors on the strength of angle joints of frame elements. The research determined the impact of 5 types of adhesives (PVAc, EVA, PO, PO met., PUR) and the time elapsed since the moment of gluing (4, 8, 12, 24 and 72h) on the strength of the mitre joints of frame elements made of MDF. The elements of the frames were additionally connected with metal staples. As a reference option, joining elements without an adhesive, using only staples, was employed. The strength of the connections was determined as the maximum module when testing connections in two configurations: compression and tensile strength. For each variant, 10 repetitions were performed. It was demonstrated that regardless of the test system or the time elapsed since gluing, the highest values of the modules were recorded in the case of the EVA adhesive. In turn, the use of PO and PUR adhesives requires a long bonding time, while PO met. and PVAc adhesives are characterized by low suitability for gluing mitre joints made of MDF sheets (values of modules comparable to the values of modules having only stapled connections).

PL

Wpływ wybranych czynników na wytrzymałość połączeń kątowych elementów ramek. W ramach badań określono wpływ 5 rodzajów klejów (PVAc, EVA, PO, PO met., PUR) oraz czasu, który upłynął od momentu klejenia (4, 8, 12, 24 i 72h) na wytrzymałość połączeń uciosowych elementów ramek wykonanych z płyty MDF. Elementy ramek łączone były dodatkowo zszywkami metalowymi. Jako wariant odniesienia zastosowano połączenie elementów bez kleju tylko przy użyciu zszywki. Wytrzymałość połączeń określono jako moduł maksymalny podczas badania połaczeń w dwóch układach: na ściskanie i rozciąganie. Dla każdego wariantu wykonano po 10 powtórzeń. Wykazano, że nieżaleznie od zastosowanego układu badania czy też czasu, który upłynął od momentu klejenia najwyższe wartości modułów odnotowano w przypadku kleju EVA. Z kolei wykorzystanie klejów PO i PUR wymaga zastosowania długiego czasu wiązania, zaś kleje PO met. i PVAc charakteryzują się niską przydatnością do klejenia połączeń uciosowych z płyt MDF (wartości modułów porównywalne do wartości modułów połączeń tylko na zszywki).

Słowa kluczowe

EN

mitre joint; connection strength; frame; MDF

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2022
• Tom: No. 118
• Strony: 5--14
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., tab.

Twórcy

autor

Rybiński Kamil

• Faculty of Wood Technology, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warsaw, Poland

autor

Borysiuk Piotr

• Institute of Wood Sciences and Furniture, Warsaw University of Life Sciences - SGGW, ul. Nowoursynowska 159, 02-776 Warsaw, Poland

Bibliografia

• 1. ECKELMAN C. A., 1971: Bending strength and moment - Rotation characteristics of twopin moment resisting dowel joints. Forest Products Journal, 21, 35-39.
• 2. ECKELMAN C. A., LIN F. C., 1997: Bending strength of corner joints constructed with injection-molded splines. Forest Products Journal, 47(4), 89-92.
• 3. ERDIL Y. Z., HAVIAROVA E., ECKELMAN C. A., 2004: Product engineering and performance testing in relations to strength design of furniture. Wood and Fiber Science, 36(3), 411–416
• 4. ERDIL Y.Z., ZHANG J., ECKELMAN C. A., 2003: Withdrawal and bending strength of dowel-nuts in plywood and oriented strandboard. Forest Products Journal, 53(6), 54-57.
• 5. FALK R. H., VOS D. J., CRAMER J. M., ENGLISH B. W., 2001: Performance of fasteners in wood flour-thermoplastic composite panels. Forest Products Journal, 51(1), 55-61.
• 6. HILL M. D., ECKELMAN C. A., 1973: Mortise and tenon joints: Flexibility and bending strength of mortise and tenon joints. Furniture Design and Manufacturing, 45(1), 54-61.
• 7. HWANG K., KOMATSU K., 2002: Bearing properties of engineered wood products. I: Effects of dowel diameter and loading direction. Journal of Wood Science, 48(4), 295-301.
• 8. IMIRZI H. Ö., EFE H., 2013: Analysis of strength of corner joints in cabinet type furniture by using finite element method. Proceedings of the XXVIth International Conference Research for Furniture Industry, 49–55
• 9. IMIRZI H. Ö., OZKAYA K., EFE H., 2016: Determination of the strength of L-type corner joints obtained from wood-based board materials using different joining techniques. Forest Products Journal, 66(3/4), 214-224 13
• 10. JOŠČÁK P., KRASULA P., VIMPEĽ P., 2014: Strength properties of corner joints and extending joints on honeycomb boards. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW Forestry and Wood Technology, 87, 97-104.
• 11. KAYGIN B., YORUR H., UYSAL B., 2016: Simulating strength behaviors of corner joints of wood constructions by using finite element method. Drvna Industrija, 67 (2), 133-140
• 12. KHARAOUF N., MCCLURE G., SMITH I., 1999: Fracture modeling of bolted connections in wood and composites. Journal of Materials Civil Engineering, 11(4), 345-352.
• 13. KILIC M., BURDURLU E., ALTUN S., BERKER U. O., 2009: The bending moment capacities of mitre frame corner joints with dovetail fittings. Wood Research, 54(3), 79-88.
• 14. KURT R., 2003: The strength of press-glued and screw-glued wood-plywood joints. Holz als Roh-Und Werkstoff, 61(4), 269-272.
• 15. MATWIEJ Ł., SKORUPIŃSKA E., SYDOR M., WIADEREK K., 2018: Strength testing of upholstery frame connections and spring holders. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW Forestry and Wood Technology, 104, 579-592.
• 16. MOLAIN T. E., CARROLL J. D., 1990: Combined load capacity of threaded fastener-wood connections. Journal of Structural Engineering, 116(9), 2419-2432.
• 17. OZKAYA K., BURDURLU E., ILCE A. C., CIRITCIOGLU H. H., 2010: Diagonal tensile strength of an oriented strandboard (OSB) frame with dovetail corner joint. BioResources 5(4), 2690-2701
• 18. PODLENA M., BORŮVKA V., BOMBA J., 2015: The Strength Determination of Corner joints used for Wooden Windows. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW Forestry and Wood Technology, 91, 149-153
• 19. RAJAK Z., ECKELMAN C. A., 1996: Analysis of corner joints constructed with large screws. Journal of Tropical Forest Science 1996;2(1):80–92.
• 20. SAWATA K., YASUMURA M., 2002: Embedding strength of wood for dowel-type fasteners. Journal of Wood Science, 49(2), 138-146. 21. SPANNGEL F., 2002: Der Möbelbau. Ein Fachbuch für Tischler Architekten und Lehrer auch ein Beitrag zur Wohnkultur (reprint). HolzWerken, Vincentz Network GmbH & Co. KG, Hannover.
• 22. SWACZYNA I., SWACZYNA M., 1993: Konstrukcje mebli część 2. Wydawnictwa Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa
• 23. TAGHIYARI H. R., 2013: Effects of nano-silver and nano-zycosil on mechanical strength of heat, vapor, and dry-ice-treated biscuit and dovetail medium-density fiberboard miter joints. Materials and Design, 51, 695–700
• 24. TYPES OF WOOD JOINTS https://www.finepowertools.com/woodworking/wood-joint-types/ (access 28.03.2022r.)
• 25. YADAMA V., ZHANG J., Syed B. M., Steele P. H., 2002: Experimental analysis of multiple staple joints in selected wood and wood based materials. Journal of Testing and Evaluation, 30(5), 400-407.
• 26. ZAHN J. J., 1991: Design equation for multiple-fastener wood connections. Journal of Structural Engineering, 117(11), 3477-3486.
• 27. ZHANG H. L., ECKELMAN C. A., 1993: The bending moment resistance of single dowel corner joints in case construction. Forest Products Journal, 43(6), 19-24.