СИНЕРГІЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ СТАЛІ ТА ДЕРЕВИНИ В КОНСТУКЦІЯХ МЕТАЛОДЕРЕВ’ЯНИХ ДВОТАВРІВ З ГОФРОВАНОЮ СТІНКОЮ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32347/2522-4182.11.2022.94-103

Ключові слова:

Металодерев’яна балка;, композитна балка;, HTS балка;, комбіновані конструкції;, тонкостінні двотаври.

Анотація

В сучасних несучих конструкціях каркасів широко застосовуються тонкостінні сталеві профілі та конструкції з клеєної деревини. Кожен з цих матеріалів має свої переваги та недоліки у питаннях несучої здатності, жорсткості, теплотехнічних та інших фізичних характеристик. Для подальшого вдосконалення ефективності несучих каркасів будівель доцільно розглянути можливість поєднання позитивних властивостей деревини та металу за рахунок їх оптимального конструктивного комбінування.

Мета проведення досліджень полягає у визначенні ефективноті та доцільності використання металодерев’яних двотаврових профілів при зведенні каркасів будівель. Унікальність цієї конструкції полягає у синтезі властивостей роботи гофрованої металевої стінки, яка добре сприймає поперечні зусилля у балках, та поясів з цільної чи клеєної деревини, які здатні сприймати значні нормальні напруження вздовж волокон та за рахунок масивності сприяють забезпеченню згинально-крутної стійкості балок.

Для надійного поєднання сталевого профільованого листа та дерев’яних поясів можна використовувати механічне задавлю-вання жорсткої гофрованої сталевої стінки у пояси з деревини, або з’єднання за допомогою двокомпонентного епоксидного клею, що має добру адгезію як з металевими, так і з дерев’яними поверхнями. Внаслідок застосування металевої профільованої стінки у дерев'яних двотаврових балках відбувається підвищення несучої здатності, жорсткості профілю, зменшується необхідна висота перерізу та власна вага балок. Все це суттєво збільшує діапазон використання двотаврових балок з поясами з деревини та підвищує їх ефективність.

Для забезпечення високої корозійної стійкості використовуються оцинкований металевий лист . За рахунок застосування деревини та тонкої гофрованої стінки, власна вага комбінованих балок у 2-3 рази менша за аналогічні металеві та суцільні деревяні балки прямокутного перерізу, що знижує витрати на зведення будівель. Застосування комбінованих металодерев’яних балок є перспективним напрямом подальшого підвищення ефектив-ності конструкцій несучих каркасів будівель, поєднуючи у собі позитивні властивості двох матеріалів.

Біографії авторів

Ігор СКЛЯРОВ, Київський національний університет будівництва і архітектури

доцент кафедри металевих та дерев’яних конструкцій

к.т.н., доцент

Тетяна СКЛЯРОВА, Київський національний університет будівництва і архітектури

асистент кафедри металевих та дерев’яних конструкцій

Посилання

Ivashko Y. Influence of structural schemes on the shaping of historical wooden buildings: On the examples of traditional chinese pavilions, pavilions of the chinoiserie style and ukrainian wooden churches / Ivashko Y., Chang P., Dmytrenko A., Kozlowski T., Mykhailovskyi D. (2021) Wiadomosci Konserwator-skie, 2021 (67) , pp. 49-60.

http://doi.org/10.48234/WK67INFLUENCE

Mykhailovskyi D. Мethod of calculation of panel buildings from cross-laminated timber / D. Mykhailovskyi // Strength of Materials and Theory of Structures-opir Materialiv I Teoria Sporud. - 2021. -№ 107.,pp. 75—78.

http://doi.org/10.32347/2410-2547.2021.107.75-88

Tsapko Yu. Determination of the laws of thermal resistance of wood in application of fire-retardant fabric coatings. /Tsapko A., Bondarenko O. //Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2020. Vol. 2. No 10 (104). pр. 13-18.

http://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.200467.

Tsapko Yu. Modeling of thermal conductiv-ity of reed products. /Tsapko A., Bondarenkо O. //IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 907. 012057. 9 р.

http://doi.org/10.1088/1757-899X/907/1/012057

Михайловський Д. Армування конструкцій з деревини композитними матеріалами, стан і перспективи/ Михайловський Д., Комар М. // Зб. наук. праць «Будівельні конструкції. Теорія і практика», 2021.-Вип.09, с.72-80.

http://doi.org/ 10.32347/2522-4182.9.2021.72-80

Bilyk S. Determination of changes inthermal stress state of steel beams in LIRA-SAPR software / S. Bilyk, O. Bashynska, O. Bashynskyi // Strength of Materials and Theory of Structures-opir Materialiv I Teoria Sporud. — 2022. — № 108. — pp. 189-202.

https://doi.org/10.32347/2410-2547.2022.108.189-202

Göswein V. Land availability in Europe for a radical shift toward bio-based construction / Verena Göswein, Jana Reichmann, Guillaume Habert, Francesco Pittau // Sustainable Cities and Society – 2021 - №70(3):102929

https://doi.org/10.1016/j.scs.2021.102929

Kremer, P. D. Mass timber construction as an alternative to concrete and steel in the Australia building industry: A PESTEL eval-uation of the potential / Kremer, P. D., Symmons, M. A. // International Wood Products Journal – 2015 – №6(3), рр. 138–147.

https://doi.org/10.1179/2042645315Y.0000000010

Jones, D., & Brischke, C. (2017). Perfor-mance of Bio-based Building Materials.

https://doi.org/10.1016/C2015-0-04364-7

Ioannidou D. Evaluating the risks in the construction wood product system through a criticality assessment framework / Ioannidou, D., Pommier, R., Habert, G., & Sonnemann, G. // Resources, Conservation, and Recycling - 2019– №146, рр. 68–76.

https://doi.org/10.1016/J.RESCONREC.2019.03.021

Михайловський Д. Світовий досвід і перспективи розвитку багатоповерхового будівництва з деревини /ДВ Михайловський //Вісник Одеської державної академії будівництва та архітектури.-2016.-Вип. 61.-С. 270-277

Михайловський Д. Розрахунок панельних будинків з поперечно-клеєної деревини: //Монографія Уклад.: Д.В. Михайловський – К: КНУБА, 2022 – 220 с.

ISBN 978-966-8019-52-4

Blyberg L. Timber/Glass adhesively bonded i-beams / Blyberg L., Serrano E. //Linnaæus University, School of engineering. 2011, pp. 451-456

Скляров І. Патент на корисну модель № 131782 Україна, МПК Е04С 3/00 (2018.01). Рама змінного перерізу з мета-ло-дерев’яних двотаврів / Скляров І. О.; заявники і власники Скляров І.О., Київський національний університет будівництва і архітектури; – № u201808996; заяв. 29.08.2018 ; опубл. 25.01.2019, Бюл. № 2.

Скляров І. Патент на корисну модель № 131636 Україна, МПК Е04С 3/04 (2006.01). Спосіб з’єднання поясів та стін-ки металодерев’яних двотаврова балок / Скляров І. О.; заявники і власники Скляров І.О., Київський національний уні-верситет будівництва і архітектури; – № u201807806; заяв. 12.07.2018 ; опубл. 25.01.2019, Бюл. № 2.

Скляров І. Патент на корисну модель № 130893 Україна, МПК Е04С 3/07 (2006.01). Комбінована металодерев’яна двотаврова балка з поясами із деревини та стінкою з профільованого металевого ли-ста / Скляров І. О.; заявники і власники Скляров І.О., Київський національний університет будівництва і архітектури; – № u201807815; заяв. 12.07.2018 ; опубл. 26.12.2018, Бюл. № 24.

##submission.additionalFiles##

Опубліковано

2022-12-26

Як цитувати

СКЛЯРОВ, І. ., & СКЛЯРОВА, Т. . (2022). СИНЕРГІЯ ВЛАСТИВОСТЕЙ СТАЛІ ТА ДЕРЕВИНИ В КОНСТУКЦІЯХ МЕТАЛОДЕРЕВ’ЯНИХ ДВОТАВРІВ З ГОФРОВАНОЮ СТІНКОЮ. Будівельні конструкції. Теорія і практика, (11), 94–103. https://doi.org/10.32347/2522-4182.11.2022.94-103