Повышение эксплуатационной надежности деревокомпозитных балочных конструкций

• Автор: Шохин, Павел Борисович
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 163 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Композитные конструкции. Обзор исследований

1.2. Применение и направление развития клееных деревянных конструкций.

1.3. Анализ развития армированных деревянных конструкций.

1.4. Применение нанотехнологий в деревокомпозитных конструкциях

2. ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАИЯ ДЕРЕВОКОМПОЗИТНЫХ БАЛОК СИЛОВОМУ СОПРОТИВЛЕНИЮ

2.1. Инженерный расчет балочных конструкций по предельным

состояниям.
2.1.1. Обоснование расчетной физической модели изгибаемых деревокомпозитных конструкций.
2.1.2. Приближенный метод расчета изгибаемых элементов
2.1.3. Определение геометрических характеристик поперечного сечения деревокомпозитной балки.
2.1.4. Расчет по первой группе предельных состояний.
2.1.5. Расчет по второй группе предельных состояний.
2.1.6. Учет ползучести древесины при расчете инженерным методом.
2.2. Исследование напряженно деформированного состояния
композитных балок в МКЭ
2.2.1. Метод конечных элементов в программном комплексе
Лира 9.2
2.2.2. Алгоритм расчета деревокомпозитной балки
2.2.3. Результаты расчетов в МКЭ
3. ГЛАВА 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ДЕРЕВОКОМПОЗИТНЫХ БАЛОК.
3.1. Методика и планирование экспериментального исследования
3.2. Выбор экспериментального метода определения фибровых деформаций.
3.3. План эксперимента и определение количества экспериментальных конструкций
3.4. Экспериментальная установка для испытания конструкций
4. ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТА ТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Анализ результатов исследования силового сопротивления балочных конструкций с применением наноклеевой композиции
5. ГЛАВА 5.ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕРЕВОКОМГОЗИТ1ЫХ БАЛОК И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ.
5.1. Композиции на основе стекловолокна
5.2. Композиции на основе углеродных нанотрубок.
5.3. Смешивание углеродных нанотрубок и эпоксидной смолы. I
5.4. Изготовление деревокомпозитной балочной конструкции
5.5. Совершенствование технологического процесса изготовления
деревокомпозитных балок
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Среди всех производств, занятых механической и химико-механической обработкой древесины (лесопиление, производство стружечных и волокнистых плит, фанеры, строительных деталей, стандартного деревянного домостроения, мебельного, лыжного, канцелярских принадлежностей и др. Группу производств первичной обработки древесины (производство пиломатериалов, плит, фанеры, шпона) и группу производств вторичной обработки (производство всевозможных изделий из древесины, а также деталей машин, столярных деталей для строительства, деревянного домостроения и др. Характерным для производств первой группы является потребление в качестве сырья продукции лесозаготовительной промышленности, т. Для группы производств вторичной обработки древесины характерно использование в качестве сырья продукции предприятий первичной обработки древесины, т. Как правило, из этой группы разнообразных производств по вторичной переработке древесины, в свою очередь по особенностям технологического процесса, принято выделять подгруппу производств, вырабатывающих изделия из древесины, для технологического процесса которых характерно применение в качестве основных способов соединения деталей склеивания и шиповых вязок и как следствие этого повышенные требования к точности механической обработки деталей. К таким производствам относятся производство мебели, столярных изделий, музыкальных инструментов, спортивного инвентаря, и пр. Несмотря на большое разнообразие видов и назначения изделий из древесины, их конструкции и технологические процессы строятся на основе одних и тех же принципов. В деревянном домостроении, в целях увеличения сроков эксплуатации, повышения надежности элементов конструкций, вполне актуальным представляется вопрос применения новых материалов на основе новых на-ноклеевых композиций. История ДКК насчитывает всего несколько десятилетий, но сама идея деревянной составной балки для судостроения привела в XVI в. Делорма к созданию ребристых куполов (рис. Ребра — полуарки необходимого сечения он изготовил из прямых досок, поставленных на ребро и сбитых гвоздями. Из таких полуарок был набран купол диаметром м для покрытия церкви в Париже, которая сгорела в г. Другой французский инженер К. Эми в г. Делорма — изготовил полуарки из гнутых досок, направление волокон которых совпадало с радиусом арки, для купола диаметром м и в г. И в этом случае монолитность полуарок обеспечивалась гвоздями []. Впервые клееные деревянные конструкции в виде арок с использованием животного клея были применены в году в Саунтгемптоне (Англия), в колледже короля Эдуарда[]. Клей вместо гвоздей при изготовлении строительных конструкций по различным источникам в дальнейшем был также применен в Швейцарии ( г. Швеции вокзал в Стокгольме ( г. В Германии первенство принадлежит немецкому архитектору О. Гетцеру, который в г. При разработке (изготовлении) составной деревянной балки возникла проблема выбора клея для надежного соединения древесины клеящими веществами. Поэтому в дальнейшем для этой цели употребляли казеиновый клей. Его применяли в авиастроении в годы первой мировой войны -соединяли деревянные каркасы фюзеляжей и крыльев самолетов. Он идеально совместим с древесиной и обеспечивает получение долговечных и эластичных швов. Совершенствование казеинового клея повысило интерес и к клееным строительным элементам из древесины: он применялся для изготовления конструкций, эксплуатируемых в помещениях или надежно защищенных кровлей. Промышленное производство ДКК за рубежом возникло в начале -х годов. В Германии, в Швейцарии получили распространение уже упомянутые балки Гетцера. Ранние примеры применения ДКК в США — -метровые колонны портика одного из зданий Гарвардского университета, а затем — арочные покрытия, разработанные Медисоновской лабораторией лесных продуктов в г. Подобные конструкции неоднократно использовались при сооружении спортзалов, ангаров, элингов и др. Широкое распространение ДКК получили после второй мировой войны в Англии, Германии и Франции, которые импортируют древесину. К -м годам производство ДКК в США, Канаде, Японии превратилось в самостоятельную отрасль промышленности со специализированными предприятиями, проектными организациями и научно-исследовательскими центрами.