Інженерна методика розрахунку елементів з клеєної деревини армованої композитною арматурою
DOI:
https://doi.org/10.32347/2522-4182.7.2020.93-100Ключові слова:
Клеєна деревина, армування, аналітична методика розрахунку, метод скінченних елементів, конструкції з клеєної деревини, приведені геометричні характеристики перерізу, приведений модуль пружностіАнотація
Світовий досвід впровадження дерев’яних конструкцій, зокрема конструкцій з клеєної деревини, підтверджує доцільність їх використання. Одною з основних конструкцій з клеєної деревини є балки. Армування балочних конструкцій дозволяє в значній мірі підвищити їх міцність і збільшити жорсткість.
Враховуючи структуру і особливості роботи елементів з клеєної деревини прямокутного поперечного перерізу, армованих композитною арматурою, для детального аналізу напружено-деформованого стану запропоновано методику, яка полягає в застосуванні до стандартних формул розрахунку приведених характеристик поперечного перерізу: приведеної площі, приведеного моменту інерції, приведеного моменту опору. Для розрахунку елементів з клеєної деревини прямокутного поперечного перерізу, армованих композитною арматурою, за другим граничним станом (експлуатаційною придатністю) запропоновано використовувати приведений модуль пружності перерізу до дошок зовнішніх шарів, в яких і будуть спостерігатись максимальні нормальні напруження.
Для аналізу запропонованої методики проведено ряд чисельних досліджень звичайних балок з клеєної деревини та балок з клеєної деревини, армованих композитною арматурою одного класу міцності з застосуванням аналітичних методик розрахунку та за допомогою методу скінченних елементів (МСЕ) в програмному комплексі (ПК) ЛІРА–САПР, із використанням плоских скінченних елементів (СЕ).
З проведених чисельних досліджень видно, що результати розрахунків балок з клеєної деревини, армованих композитною арматурою і з клеєної деревини одного класу міцності різняться в межах 25% в бік збільшення значень прогинів та нормальних напружень в елементах з клеєної деревини, армованих композитною арматурою в залежності від відсотку армування.
Підтверджено, що аналітичний розрахунок балок з клеєної деревини, армованих композитною арматурою рекомендується проводити за запропонованою в роботі методикою. Дана методика дозволяє враховувати товщину і механічні характеристики деревини дошок з яких складається клеєний поперечний переріз елементу та армування, що значно розширює діапазон використання перерізів з клеєної деревини, армованих композитною арматурою.
Крім того, моделювання конструкцій з клеєної деревини, армованої композитною арматурою, можливе стержневими елементами з наданням їм приведеного модуля пружності за запропонованою методикою, що значно спрощує розрахунок складних стержневих систем.
Посилання
Glued timber spatial structures of coatings ofbuildings and structures. VNIINTPI Gosstroya SSSR. - M. - 1989. - 38 p.
Wooden structures in construction. L. M. Koval`chuk, S. B. Turkovskij i dr. - M.: Strojizdat, 1995. - 248 p.
Wooden structures of bridges and overpasses. VNIINTPI Gosstroya SSSR, M.: - 1989. - 45 p.
Permyakov V.A. State and prospects of using building timber structures in Ukraine /V. Z. Klimenko – K. : ABU, Journal of Construction Economics. №4. 2005. – P. 36 41.
Klimenko V.Z. Domestic experience in the introduction of plywood structures in capital construction. Achievements and problems /– К. : scientific and production magazine Construction of Ukraine №5 2009. – Р. 17-21.
Mikhaіlovskiу D.V. Prospects for the use of wood as a building material. // Scientific Journal "Bulletin of Sumy National Agrarian University" Series "Construction" Issue 10 (18); Sumi: SumNAU, 2014. - P. 100 - 105.
Mikhaіlovskiу D.V. Application of wood and wood materials in construction. // International Information and Technical Journal Equipment and tools for professionals (woodworking) - №4 / 199. - Kharkiv, 2017. - P. 40 - 44.
Mikhaіlovskiу D.V. World experience and prospects for the development of multi-storey wooden construction. // "Bulletin of the Odessa State Academy of Civil Engineering and Architecture" Issue 61, 2016; Odessa: ODABA, 2016. - P. 270 - 277.
DSTU-N B.V.2.6-184:2012 «Constructions from solide and glued timber. Design guide» / Klimenko V.Z., Bilik S.I., Mikhailovskiy D.V.,
Stoyanov V.V., Naychuk A.Ya., Fursov V.V.,Kirilenko V.F. // - Kyiv, Ukrarchbudinform 2013. – 120 p.
DSTU B.V.2.6-217-2016 «Design of building structures from solid and glued timber» /Klimenko V.Z., Naychuk A.Ya. // - Kyiv,
Ukrarchbudinform 2016. – 143 p.
DBN V.2.6-161:2017 «Wooden structures. Substantive provisions» / development manager: Fursov VV, responsible executor: Mikhailovskiy DV, Naychuk A.Ya. and other // - Kyiv,
Ukrarchbudinform 2017. – 125 p
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Будівельні конструкції. Теорія і практика
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами: Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі. Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).