Несущая способность и деформативность соединений деревянных конструкций композиционным материалом на основе эпоксидной матрицы и стеклоткани

• Автор: Линьков, Николай Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 186 с. : ил. + Прил. (59 с.: ил.)

Введение

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Клеевые соединения для деревянных конструкций.

1.2. Усиление строительных конструкций с применением композиционных материалов .

Выводы по главе Е Направление и.задачи исследования

2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ СОЕДИНЕНИЙ И ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ СОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА
2.1. Методика сравнительных испытаний образцов соединения деревянных элементов КМобклейка
2.2. Методика испытаний и статистического анализа несущей способности и деформативности образцов соединения деревянных элементов КМвкладыш .
2.3. Изготовление и методика испытаний моделей балок и балок натурных размеров составного сечения на соединениях КМобклейка и КМвкладыш .

2.4. Определение прочностных и упругих характеристик композиционного материала

Выводы по главе 2

3. ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ СОЕДИНЕНИЙ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ КМОБКЛЕЙКА И КМВКЛАДЫШ
3.1. Результаты испытаний образцов соединения КМобклейка
3.2. Расчет соединения КМобклейка в программных комплексах и
3.3. Несущая способность и деформативность соединения КМвкладыш .
Выводы по главе 3
4. ИСПЫТАНИЯ МОДЕЛЕЙ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК СОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯ НА СОЕДИНЕНИИ КМОБКЛЕЙКА И КМВКЛАДЫШ .
4.1. Определение расчетной несущейспособности балокмоделей . и методика оценки влияния податливости соединений . т .
4.2. Результаты испытаний балок на соединениях КМвкладыш
4.3. Результаты испытаний балок на соединениях КМобклейка
4.4. Сравнение балок на соединениях КМвкладыш и КМобклейка.
Выводы по главе 4
5. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК ПРОЛЕТОМ З М СОСТАВНОГО СЕЧЕНИЯ НА СОЕДИНЕНИИ КМВКЛАДЫШ.
5.1. Определение расчетной несущей способности деревянных
балок составного сечения на соединении КМвкладыш
5.2. Результаты испытаний кратковременной нагрузкой деревянных балок составного сечения пролетом 3 м
на соединении КМвкладыш
5.3. Анализ результатов испытаний составных балок на соединении КМвкладыш по теории составных стержней
А.Р.Ржаницына
5.4. Результаты испытаний балки Ь3м составного сечения на соединении КМвкладыш длительно действующей
нагрузкой
Выводы по главе 5
6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРАКТИКУ СТРОИТЕЛЬСТВА
6.1. Разработка рекомендаций по расчету КМсосдинений для
проектирования и усиления деревянных конструкций
6.2. Применение соединений КМобклейка для усиления существующих деревянных конструкций.
6.3. Применение соединений КМвкладыш для разработки новых деревянных конструкций с несущими элементами составного сечения.
Выводы но главе 6
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ .
ЛИТЕРАТУРА


Для образования единой несущей системы при усилении существующих конструкций, композиционный материал приклеивают к железобетонному основанию с помощью различных клев адгезивов на специально подготовленную поверхность 2 в виде холстов тканей, которые при усилении конструкций утапливаются в полимерную клеевую матрицу эпоксидного состава непосредственно на поверхности усиляемых конструкций. Свойства по данным 6, 7 некоторых отверждающих полимеров представлены в табл. Объемное содержание волокон составляет от в холстах до в полосах. Табл. Выбор типа фибры для использования при усилении строительных конструкций зависит от вида конструкции, от условий работы и от материала конструкции, от эксплуатационных нагрузок при этом достоинством всех стекловолокон является относительно низкая стоимость. Свойства фибры, которые учитывают при выборе системы усиления стойкость к химической агрессии, сопротивление ультрафиолетовому излучению, прочность на сжатие и растяжение, жесткость, сопротивление ударным нагрузкам, огнестойкость. Среди материалов, применяемых в качестве полимерной матрицы, эпоксидные составы обладают высокой стойкостью к химической агрессии и лучшими механическими свойствами но сравнению с другими полимерными материалами , 6 имеют самые высокие прочностные показатели, минимальную усадку при отверждении, стабильность адгезионных связей с древесиной, металлом, стеклопластиком. Табл. Физикомеханические свойства композиционного материала определяются свойствами составляющих его волокон и свойствами отверждающего полимера, а так же их объемным соотношением в композите. Модуль упругости Р. Ег, Ль Ур модуль упругости,, прочность на растяжение и объемное соотношение в композите волокон фибры Егп , Лгп, Уш модуль упругости, прочность на растяжение и объемное соотношение в композите отверждающего полимера матрицы. Поскольку физ и комеханические характеристики волокон модуль упругости, прочность на растяжение больше, чем у отверждающего полимера, механические характеристики композиционного материала при растяжении и изгибе в основном определяются свойствами волокон и площадью их поперечного сечения. Механические свойства композиционного материала в зависимости от процентного содержания, волокон при Ег 0 ГПа, г МПа, Еш МПа, Ягп МПа представлены на рис. Табл. Механические свойства композиционного материала в зависимости. В 6 сделан вывод, что при работе на растяжение механические свойства КМ не изменятся при увеличении площади его поперечного сечения за счет отверждающего полимера. Однако нельзя сделать аналогичный вывод о механических свойствах композиционного материала при его работе на сжатие и сдвиг, характерные для работы КМ в соединениях деревянных элементов. Рис. Характеристики холстовых материалов на основе стекловолокна но данным ,6 представлены в табл. В основном в нашей стране и за рубежом применяются двухкомпонентные эпоксидные клеящие составы, преимуществами которых являются низкая усадка, высокая адгезионная прочность. Табл. МЬгасеТоу 8Ьее1 0 5 0. Табл. Свойства 1 Поставщик и торговая марка Полимеры на основе эпокс. Предельные деформации композиционного материала при разрушении ес по данным фирмыпроизводителя БР не должны превышать 0. Расчетное сопротивление растяжению Яс композиционного материала, предназначенного для усиления железобетонных конструкций, рекомендуется определять 6 x. Ксп сопротивление композиционного материала растяжению по данным фирмпроизводителей, назначается по предельно допустимой деформации КМ, определяемой производителем ус коэффициент надежности по композиционному материалу, для КМФ на основе стекловолокна ус3,5 усс коэффициент надежности по модулю упругости композиционного материала, для КМФ на основе стекловолокна усс 1,8 упт коэффициент надежности по способу нанесения композиционного материала. При ручном нанесении холстовых материалов упт 1,4. В 6, 9 приводятся результаты сравнительных испытаний на поперечный изгиб 2х железобетонных балок сечением 0x0Ь мм тип А и 2х железобетонных балок сечением 0х0Ь мм тип В пролетом 2,5 м, усиленных композиционным материалом, установленным на поверхности и в пазах в растянутой зоне балок. По одной балке каждого типоразмера усилили в растянутой зоне полосой ламината x1.