Експериментальні дослідження попередньо напружених дерев’яних балок із цільної деревини

Анотація

У статті наведено результати комплексних експериментальних і теоретичних досліджень роботи дерев’яних балок із комбінованим армуванням, у яких одночасно використано сталеву та композитну арматуру. Такий підхід дозволяє поєднати високу міцність і жорсткість сталі з малою вагою композитних матеріалів, що забезпечує раціональне використання матеріалів і підвищення ефективності конструкції.

Основна увага приділена розробленню та практичній реалізації методу створення попереднього напруження в композитній стрічковій арматурі, розташованій у розтягнутій зоні балки. Запропонований спосіб є технологічно простим, не потребує використання складного або дорогого спеціалізованого обладнання, може бути реалізований у лабораторних умовах і на підприємствах малої та середньої потужності. Описано послідовність виконання операцій із попереднього натягування композитної арматури, фіксації її в дерев’яній основі та подальшого виготовлення зразків для випробувань.

У роботі детально представлено методику проведення експериментальних досліджень, включно з описом схеми навантаження, типів вимірювального обладнання, способів фіксації переміщень і деформацій. Визначено закономірності деформування та встановлено особливості руйнування попередньо напружених комбіновано армованих дерев’яних балок. Побудовано експериментальні залежності типу «момент–кривина» та «момент–прогин», які дозволяють кількісно оцінити вплив попе-реднього напруження на жорсткість і міцність елементів.

Результати досліджень підтвердили, що введення попереднього напруження в композитній арматурі суттєво підвищує несучу здатність та жорсткість дерев’яних елементів, зменшує прогини та забезпечує більш рівномірний розподіл напружень у перерізі.

Отримані результати мають важливе прак-тичне значення та можуть бути використані при проєктуванні нових і реконструкції існуючих дерев’яних конструкцій, особливо в будівлях і спорудах із великими прольотами, а також при розробленні нових нормативних документів, рекомендацій і методичних матеріалів щодо розрахунку, виготовлення та підсилення дерев’яних конструкцій із комбінованим армуванням.