Расчет сквозных деревянных конструкций на металлических зубчатых пластинах с учетом упруго-вязких и пластических деформаций

• Автор: Крицин, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 180 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
КНИГА
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЛАСТИНАХ.
1.1. Общая характеристика и опыт применения деревянных конструкций на металлических зубчатых пластинах в отечественной и зарубежной практике строительства

1.2. Обоснование выбранного направления и задачи исследований.

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАСЧЕТА ПЛОСКИХ

СКВОЗНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЛАСТИНАХ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ

2.1. Основные предпосылки расчета.

2.2. Определение функциональных зависимостей между приходящимся на зуб усилием и смещением его основания

2.3. Жесткость соединений на металлических зубчатых пластинах

2.4. Расчет соединений и плоских сквозных конструкций на
МЗП по Ной группе предельных состояний.
2.5. Выводы по главе
ГЛАВА 3 МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ СМЯТИИ УЗКИМ ПРЯМОУГОЛЬНЫМ ШТАМПОМ И МЕТАЛЛА ЗУБЧАТОЙ ПЛАСТИНЫ
3.1. Задачи испытаний
3.2. Определение механических характеристик древесины при смятии узким прямоугольным штампом от действия кратковременных нагрузок.
3.3. Определение механических характеристик древесины при смятии узкими плоскими штампами от действия длительных нагрузок
3.4. Определение прочностных и деформационных характеристик металла МЗП 1,2x.
3.5. Расчетные характеристики древесины и металла пластины
3.6. Выводы по главе.
ГЛАВА 4 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФОРМАТИВ НО СТИ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ НА МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ ПЛАСТИНАХ
4.1. Кратковременные испытания соединений
4.1.1. Действие на соединение осевой силы
4.1.2. Действие на соединение изгибающего момента
4.2. Длительные испытания.
4.2.1. Действие на соединение осевой силы.
4.2.2. Действие на соединение осевой силы и изгибающего момента.
4.3. Учет остаточных деформаций в расчетах деревянных конструкций на МЗП.
4.4. Исследование деформативности плоских сквозных конструкций с узлами на МЗП.
4.4.1. Конструирование деревянных ферм
4.4.2. Методика испытания ферм
4.4.3. Результаты испытаний.
4.4.4. Расчет опытных ферм по предлагаемой методике
4.4.5. Выводы по главе
ГЛАВА 5 ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИОННОЙ
РАБОТЫ В ИНЖЕНЕРНУЮ ПРАКТИКУ
5.1. Инженерный расчет несущих конструкций на МЗП.
5.2. Выводы но главе
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Тем не менее, ограничение осевых деформаций в соединениях предлагалось осуществлять с помощью эмпирического коэффициента, имеющего значение тд = 0,6 -г 0,8 и полученного из длительных испытаний ряда образцов на металлических зубчатых пластинах с размерами зубьев 1,2*3,0x,0 мм и вводимого к значениям расчетных сопротивлений [8, 3]. Позднее Цспасвым В. А. была предложена методика оценки осевой деформативности соединений на МЗП, подверженных действию продольной силы, по результатам их кратковременных испытаний до разрушения []. К недостаткам предложенных способов определения и ограничения деформаций соединений с точки зрения применимости их к расчету сквозных конструкций по -ой группе предельных состояний можно отнести, с одной стороны, рассмотрение лишь симметричных соединений и исключение возможности внецентренной передачи усилия через зубчатую пластину, что вызывает кручение последней относительно соединяемых деревянных элементов. Это явление характерно для большинства узлов сквозных конструкций, и его игнорирование приводит к занижению прогибов конструкций. С другой стороны, введение в формулы несущей способности соединений на МЗП эмпирического коэффициента тдУ полученного в результате испытаний осесимметричных образцов на действие только продольной силы и призванного ограничивать максимально возможные линейные деформации во всех узлах конструкции “в запас”, не может ограничить линейные и угловые деформации в соединениях, вызванных внецентреиным действием продольного усилия по отношению к центру тяжести пластины (см. Наконец, каждая из упомянутых методик основывается на кратковременных или длительных испытаниях соединений с конкретными, применяемыми в проектируемой конструкции марками пластин, проведение которых не всегда удобно и возможно. Таким образом, представляется необходимым разработать иной подход к определению длительных деформаций соединений и прогибов конструкций на МЗП, учитывающий действительный характер передачи усилий в узлах и позволяющий избежать необоснованного запаса несущей способности соединений, а, следовательно, снизить расходы на металлические зубчатые пластины. Также следует обратить внимание на следующее обстоятельство. Длительные испытания древесины на равномерное смятие прямоугольным штампом иод разными углами к волокнам, проведенные Цепаевым В. А. [3] показали, что процесс деформирования древесины при напряжениях меньших верхней границы области сс упругой работы носит плавнозатухающий характер (рис. В то же время аналогичные испытания соединений на МЗП, подверженных длительному воздействию осевой силы в течение почти 2-х лет, имели достаточно ярко выраженные стадии с интенсивным, но ограниченным развитием деформаций спустя некоторое время после загружеиия (рис. С-1-Д (от = 0°,/? По прошествии 2 лег рост деформаций практически прекратился. С-1-Д (а = 0°,/? Тер. Аналогичные признаки демонстрируют и образцы соединений на МЗП с иной ориентацией пластин относительно направления волокон и действующего усилия. Поскольку это явление нехарактерно для древесины постоянной влажности при равномерном смятии штампом, то оно не может быть связано с особенностями ее свойств, но получает достаточное обоснование, если допустить возможность изменения влажности древесины в течение эксперимента, либо изменения расчетной схемы зуба после образования пластического шарнира в его основании. Однако в экспериментах использовались образцы, которые были изготовлены из досок, выдержанных в лаборатории достаточное время до приобретения равновесной влажности. Влияние же колебаний влажности воздуха также было исключено использованием герметичной упаковки. Предположение о случайной негерметичности упаковок всех образцов также не может быть принято, поскольку колебания влажности воздуха имеет сезонный характер, а увеличение роста деформаций наблюдалось лишь 1 раз за 2 года испытаний. К тому же общей закономерностью является то, что внезапное увеличение скорости деформаций наступало раньше для более нагруженных образцов, а также для серий образцов с меньшими жесткостнымй характеристиками постели (при смятии под углом к волокнам и, тем более, поперек волокон).