Влияние некоторых видов ослаблений поперечного сечения на работу армированных деревянных балок

• Автор: Христофорова, Татьяна Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 211 с. : ил.

1. ОСЛАБЛЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ ВИДЫ ОСЛАБЛЕНИЙ, ПУТИ СНИЖЕНИЯ ИХ ВЛИЯНИЯ НА ПРОЧНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ СТРОИТЕЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И МЕТОДЫ РАСЧЕТА АРМИРОВАННЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Виды естественных и искусственно созданных ослаблений древесины и методы снижения их влияния на прочность и деформативность строительных конструкций.

1.1.1. Влияние сучков.

1.1.2. Ослабление сечения в клееных конструкциях

1.2. Повышение прочности и деформативности клееных конструкций путем армирования

1.3. Анализ существующих методов расчета армированных деревянных изгибаемых конструкций, в том числе с ослаблениями поперечного сечения

1.3.1. Метод расчета по приведенным геометрическим характеристикам сечений.

1.3.2. Метод расчета с учетом упругой податливости клеевого соединения арматуры с древесиной
1.3.3. Метод расчета с учетом упругих свойств материалов и податливости клеевого соединения стальдревесина.

1.3.4. Методика учета влияния сучков

1.3.5. Методика учета влияния зубчатого стыка.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЧНОСТИ И ДЕФОРМАТИВНОСТИ АРМИРОВАННЫХ И НЕАРМИРОВАННЫХ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК.
2.1.0 расчете изгибаемых неармированных элементов.
2.2. О расчете изгибаемых армированных элементов
2.2.1. Основные положения расчета.
2.2.2. Расчет изгибаемых элементов с учетом действительной работы древесины при сжатии
2.2.3 Приближенный метод расчета изгибаемых элементов
2.3. Способ учета ослабления сечения в армированных балках
2.3.1. Общий расчет
2.3.2. Концентрация напряжений при изгибе
2.4. Расчет деревянных армированных балок с ослабленным сечением
по предельным состояниям
2.5. Численные исследования напряженно деформированного состояния армированных деревянных балок с ослаблениями на ЭВМ .
2.5.1. Метод конечных элементов и М.
2.5.2. Укрупненный алгоритм расчета деревянной балки с ослабленным сечением.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ АРМИРОВАННЫХ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК С ОСЛАБЛЕННЫМ СЕЧЕНИЕМ
3.1. Первая часть экспериментального исследования.
3.1.1. Методика и планирование экспериментального исследования
3.1.2. Изготовление моделей балок
3.1.3. Результаты экспериментального исследования и их анализ
3.2. Вторая часть экспериментального исследования
3.2.1. Планирование экспериментального исследования.
3.2.2. Результаты экспериментального исследования и их анализ
3.3. Третья часть экспериментального исследования
3.3.1. Методика и планирование экспериментального исследования
3.3.2. Результаты экспериментального исследования и их анализ
3.4. Сравнительные испытания армированных деревянных балок
4. ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕРЕВЯННЫХ АРМИРОВАННЫХ БАЛОК ИЗ ДРЕВЕСИНЫ 3 СОРТА.
4.1 Методика оценки.
4.2.Результаты оценки
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В работе так же отмечено, что смещение сучка от средней плоскости изгиба к боковым граням образца не влияет на несущую способность. А. И. Тихоновым были испытаны на изгиб березовые и осиновые образцы, сечением 6,5x см, с сучком, расположенном в основном в растянутой зоне и получены результаты, в целом подтверждающие вышеизложенные предпосылки . М. Н. Бураков исследовал влияние здоровых сросшихся сучков в сосновых и еловых образцах малых размеров при изгибе и сжатии . Образцы для испытаний имели сечением 2x2 см и пролет см. Испытания интересны в связи с малыми абсолютными размерами сучков результаты в общем близки к изложенным выше предпосылкам. Результаты испытаний на ударный изгиб в тангенциальном направлении, так же близки к прямой А рис. Ю. М. Ивановым произведено экспериментальные исследования влияния сучков на несущую способность сосновых элементов при осевом растяжении . Основная серия образцов, размером 3x см и дополнительно были испытаны образцы более крупных размеров, сечением 5x см. Распиловка производилась по сбегу чтобы снизить влияние косослоя. Результаты исследований показали большой разброс данных, при этом отсутствует тенденция к снижению показателей для образцов с сучками у кромки по отношению к образцам с сучком, удаленным от кромки при значении уТ7 0,3. Объясняется это большим влиянием присучкового косослоя. Так как присучковый косослой может дать ослабление такого же порядка, как сучок. Для элементов с сучками, размером ЛУЬ РсР0,0,5 представляющими наибольший практический интерес, средние и наименьшие относительные значения несущей способности по результатам испытаний могут быть представлены на рис. В на и . При сучках размером с с 0, значения Я и IВ2 должны быть представлены постоянными. В см. В2 кривая минимальных экспериментальных значений. Рис 1. По результатам испытаний, проведенных . М. Ивановым и . Ю. Славиком, прочность элементов конструкций существенно зависит не только от размеров пороков строения, но и от их расположения в поперечном сечении . Это же подтверждают работы других авторов С. А. Лосанов, Вильсон и другие. Из всего вышеизложенного ясно, что естественные пороки древесины, особенно сучки, снижают в несколько раз прочностные характеристики древесины и, следовательно, несущую способность конструкций. Сучки уменьшают рабочее сечение. Разрушение элементов конструкций часто происходит по наиболее ослабленным участкам. На сегодняшний день проблему повышения прочности древесины решают путем удаления недопустимых пороков древесины, с последующим торцевым склеиванием досок на ус или зубчатый стык. Известно, что из всех видов соединений де
6 5 4 3 2
7 у
А V
г
Рис. Кроме этого клееные деревянные элементы меньше подвержены загниванию и более огнестойки, по сравнению с цельнодеревяиными. На сегодняшний день, наиболее часто используемым при соединении элементов, является зубчатый стык, как более прочный по сравнению со стыком на ус. Небольшая длина стыка мм позволяет соединить отрезки досок длиной от 0 мм, что дает возможность использовать качественные короткомерные отходы и способствует повышению сортности пиломатериалов, удаляя пороки древесины. Благодаря чему можно повышать расчетные характеристики материала. Однако разрушение образцов начинается чаще всего с растянутых зубчатых соединений. С другой стороны, прочность зубчатых соединений, изготовленных в лабораторных условиях, заметно выше, чем прочность древесины первого сорта. Создавая зубчатый стык, ученые провели ряд интересных исследований. Одной из первых работ по определению прочности и жесткости зубчатого соединения следует считать работу сотрудника Мэдисоновской лаборатории лесных материалов США Эриксона, проведенного им еще в г . Соединение имело длину мм, и у одной грани зуба была скошенная поверхность, с уклоном 1 4, а вторая нарезалась параллельно волокнам древесины. Несмотря на большое затупление конца зуба показатели прочности стыкованных образцов при испытании на изгиб по кромке в среднем составил от прочности целой древесины, на изгиб плашмя очень низкое значение в среднем , т. С. 1.