автореферат диссертации по строительству, 05.23.11, диссертация на тему:Исследование работы клееных деревянных балок автодорожных мостов с повышенной сдвиговой прочностью в приопорных зонах

На правах рукописи

ЦУКАНОВ Валерий Петрович

ИССЛЕДОВАНИЕ РАБОТЫ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК АВТОДОРОЖНЫХ МОСТОВ С ПОВЫШЕННОЙ СДВИГОВОЙ ПРОЧНОСТЬЮ В ПРИОПОРНЫХ ЗОНАХ

Специальность 05.23.11 - «Проектирование и строительство дорог,

метрополитенов, аэродромов, мостов и транспортных тоннелей»

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Хабаровск 2003

Работа выполнена в Хабаровском государственном техническом университете

Научные руководители: доктор технических наук, профессор

Кулиш Владимир Иванович кандидат технических наук, доцент Белуцкий Игорь Юрьевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Картопольцев Владимир Михайлович кандидат технических наук, доцент Глибовицкий Юрий Степанович

Ведущая организация: Научно производственное объединение

«СПЕЦМОСТ»

Защита состоится « 10 » июля 2003 г. в 1500 часов на заседании диссертационного совета Д 212.294.01 в Хабаровском государственном техническом университете по адресу:

680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская 136, ауд. 315Л

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Хабаровского государственного технического университета.

Автореферат разослан « 9 » июня 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

А.В. Лещинский

2оо 1-к

I ° 71} ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы диссертационной работы. Концепцией развития дорожной отрасли России на современном этапе является сохранение и поддержание транспортно-эксплуатационного состояния существующей сети автомобильных дорог и искусственных сооружений на них.

Важнейшим направлением является снижение материалоемкости несущих конструкций автодорожных мостов на основе применения высокопрочных, коррозионно-стойких композиционных материалов. Для решения поставленной задачи, в частности, предлагается шире использовать клееные деревянные конструкции в несущих балках автодорожных мостов.

В номенклатуре применяемых в настоящее время клееных конструкций широко представлены балочные структуры, отличающиеся малым монтажным весом, простотой изготовления, высокой коррозионной стойкостью. Однако балочные структуры обладают существенным недостатком - малой сдвиговой прочностью при действии поперечной силы. Данное обстоятельство, с одной стороны, связано с низкой прочностью древесины по скалыванию, а с другой, обусловлено расслоением клеевых швов, подверженных изменению температурно-влажностных воздействий при эксплуатации, чувствительных к нарушению технологии изготовления.

Для дальнейшего совершенствования конструктивных форм клееных балок, снижения их материалоемкости и увеличения эксплуатационной надежности необходимо решить проблему повышения сдвиговой прочности клееной древесины. Одним из путей ее решения является усиление приопорных зон конструктивными приемами, суть которых сводится к обеспечению совместной работы древесины приопорных зон балок с элементами, геометрия и упруго-прочностные свойства, которых способствуют восприятию ими части усилий или напряжений, действующих в сечениях балки.

Предлагаемые способы усиления в виде гофрированных, перфорированных плоских металлических листов, предварительно напряженных затяжек из металлической или стеклопластиковой арматуры расход

БИБЛИОТЕКА 2 СПетербург . | 09

клееной древесины в конструкции при оптимизации ее сечения по нормальным и касательным напряжениям.

Использование приема усиления в виде предварительно напряженных затяжек позволяет сохранить несущую способность существующих конструкций и увеличить срок их службы, а в некоторых случаях при необходимости обеспечить запас прочности по поперечной силе при пропуске сверх нормативных нагрузок по мосту.

Таким образом, применение конструктивных приемов усиления позволяет получить клееные конструкции, которые по прочностным параметрам и долговечности не уступают конструкциям с применением традиционных материалов из железобетона и стали.

Целью диссертационной работы является исследование влияния усиления приопорных зон клееных деревянных балок на их сдвиговую прочность и разработка рекомендаций по оптимальному проектированию приемов усиления с учетом упруго-прочностных свойств древесины и материалов усиления. Для достижения поставленной цели был определен следующий круг задач:

❖ анализ косвенных приемов увеличения несущей способности опорных зон клееных деревянных балок;

❖ оценка эффективности существующих способов усиления балок по поперечной силе;

♦> разработка новых конструктивных приемов усиления приопорных зон;

♦> экспериментально-теоретические исследования распределения касательных и нормальных напряжений в приопорных зонах изгибаемых элементов при использовании различных конструктивных приемов усиления;

♦> разработка рекомендаций по проектированию клееных деревянных конструкций с элементами усиления приопорных зон.

Методика исследований. Выбранное научное направление по увеличению сдвиговой прочности приопорных зон балок автодорожных мостов базируется на конструктивном поиске и отборе приемлемых решений для разработки рабочих моделей, разработки плана экспериментальных научно-технических исследований, деталировку, опытное проектирование и строительство, обобщение результа-

тов модельных, лабораторных и натурных экспериментов, выполнявшихся для реальных мостов и их узлов.

Достоверность результатов. Достоверность и обоснованность результатов выполненного исследования подтверждается теоретическими выкладками, полученными на основании законов механики деформируемых тел; результатами сопоставительного анализа напряжений и перемещений, полученных теоретическим путем и при испытании лабораторных и натурных конструкций.

Научная новизна работы состоит:

❖ в защите отечественного приоритета в области разработки и использования клееной древесины в несущих конструкциях пролетных строений мостов, а также отдельных конструктивных деталей;

♦t* в оценке напряженно-деформированного состояния системы: древесина-элемент усиления при поперечном изгибе клееных балок;

❖ в определении влияния элементов усиления на распределение касательных и нормальных напряжений в приопорных сечениях балок;

*> в оценке влияния на напряженное состояние приопорных зон внутренних напряжений как фактора повышения жизнеспособности предлагаемых способов усиления клееных деревянных балок;

❖ в создании законченной методики расчета пролетных строений из древесины с элементами усиления из металла и преднапряженных затяжек из стеклопла-стиковой арматуры (СПА);

❖ в осуществлении впервые в мире опытного строительства дерево-бетонного моста с предварительно напряженными затяжками из СПА.

Практическая ценность работы заключается:

❖ в экспериментальной и численной оценке конструктивных приемов как способа увеличения сдвиговой прочности деревянных балок;

♦> в возможности регулирования напряженно-деформированным состоянием клееных балок;

❖ в определении оптимальных параметров конструктивных элементов усиления клееных балок с минимальным расходом материалов при сохранении прочностных ограничений по нормальным и касательным напряжениям;

❖ в способности сохранения в несущих конструкциях сдвиговой прочности при реконструкции эксплуатируемых сооружений;

♦> в разработке рекомендаций по проектированию клееных деревянных балок с элементами усиления опорных зон.

Реализация работы. Результаты научной работы использованы при создании нормативной документации:

*> Рекомендации по проектированию стеклопластбетонных автодорожных мостов. - Хабаровск, 1990. -74 с.

❖ Рекомендации по проектированию автодорожных мостов, напряженно армированных стеклопластиковой арматурой. - Хабаровск, 1994. -92 с.

Основные положения диссертации включены в учебное пособие «Приемы усиления приопорных зон клееных деревянных балок автодорожных мостов» для курса «Проектирование мостов и труб».

Предварительно напряженные затяжки из СПА были применены при усилении клееных деревянных балок существующего моста в п.Екатеринославка Амурской области. Применение предварительно напряженных затяжек позволило увеличить сдвиговую прочность балок в полтора раза.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались на научно-технических конференциях: VII Всесоюзном совещании дорожников «Ускорение научно-технического прогресса, повышение производительности труда и качества дорожных работ» (г. Москва 1981г.); «Пути снижения материалоемкости несущих конструкций инженерного назначения» (г. Хабаровск,

1987 г.); «Научная конференция профессоров, преподавателей, научных работников и аспирантов ЛИСИ» (Ленинград, 1988 г.); На семинаре кафедры «Мосты и транспортные тоннели» МАДИ (Москва, 1988 г.); «Пути повышения качества, надежности и долговечности конструкций инженерного назначения» (Хабаровск,

1988 г.); «Научные и научно-техническое обеспечение экономического и социального развития Дальневосточного региона России» (Хабаровск, 1998 г.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано 19 печатных работ, в их числе: 5 авторских свидетельств; 14 научных статей.

Структура диссертационной работы. Работа включает введение, шесть глав, общие выводы, список литературы из 114 наименований. Диссертация изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 45 рисунков, 8 таблиц, 215 формул.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, значимость их для теории и практики проектирования и эксплуатации автодорожных мостов из клееной древесины.

В первой главе проведен анализ опыта проектирования, строительства и эксплуатации балок из клееной древесины.

Большой вклад по применению клееной древесины, используемой в строительстве промышленных, общественных и жилых зданий, транспортных и специальных инженерных сооружений, внесли Ф.П. Белянкин, Г.Г. Карлсен, H.H. Глинка, Н.Д. Поспелов, Е.К. Иванова, В.В. Большаков, С.Б. Турковский, В.М. Хрулев, В.И. Кулиш, Ю.С. Глибовицкийи, И.Ю. Белуцкий, Ю.О.Мельников, П.А. Катцин, А.В.Шумахер, Б.В.Накашидзе, В.А.Глотов, В.М.Чеботарь, Б.С. Быков др.

Опыт применения клееной древесины, накопленный в нашей стране и за рубежом, показал, что клееные конструкции и детали обладают достаточной долговечностью и обеспечивают длительный срок службы сооружений.

В настоящее время в нашей стране находятся в эксплуатации около 5 тысяч зданий и сооружений из клееной древесины. Однако'по данным натурных обследований (ЦНИИСК, Новосибирский ГАСУ, Хабаровский ГТУ, Архангельский ГТУ и др.) балки, выполненные по типовым проектам, имеют низкую эксплуатационную надежность. Их отказы (после 2-10 лет эксплуатации) в 90% случаев характеризуются скалыванием в опорных зонах, частыми расслоениями и торцевыми трещинами. Исследования, проведенные в работах Ковальчука JI.M., Турков-ского С.Б., Погорельцева A.A., Стукова В.П., Кулиша В.И., Белуцкого И.Ю. показывают, что положение резко ухудшается, если балки эксплуатируются не защищенными от атмосферных воздействий или испытывают влияние циклических нагрузок, например, в мостах. Обследования показали, что при всей простоте опорные узлы балок, выполненные без учета особенностей деформирования.дре-

весины в локальных зонах конструкций, в процессе эксплуатации подвержены образованию опасных трещин. Это не позволяет рационально использовать прочностной потенцйал клееной древесины и требует значительных затрат на ремонтные работы по ликвидации дефектов и усилению конструкций.

В действующей нормативной литературе отсутствуют рекомендации по определению несущей способности деревянных конструкций с трещинами для оценки возможности их дальнейшей эксплуатации или для разработки мероприятий по их усилению. Поэтому, с позиции ретроспективы, следует отметить некоторые просчеты опытного проектирования прежних лет. Это, прежде всего, использование завышенных, расчетных сопротивлений древесины по скалыванию, принятых как для цельной древесины, равных 2.4 МПа против принятых ныне для клееной древесины 1.5 МПа. Кроме того, толщина досок существующих балок колеблется от 4.0 до 4.7 см против рекомендуемых в настоящее 19-33 мм; ширина 20-26 см - против 14-16 см, принятых в ныне действующих нормах. Отмеченные обстоятельства взаимосвязаны действием внутренних напряжений, приводящих к расслоению балок по клеевым швам, и оно тем больше, чем больше ширина и толщина используемых досок при компоновке сечения. Так была вскрыта необходимость усовершенствования опорных плоскостей клееных деревянных балок и разработана методика их расчета с использованием конструктивных приемов усиления при обеспечении несущей способности и долговечности конструкций по поперечной силе.

На автомобильных дорогах нашей страны значительная часть мостов из клееной древесины была построена в 50-60-е годы прошлого века. В настоящее время более 50% мостов не удовлетворяют современным нормативам по грузоподъемности и габаритам, требуют усиления или уширения. Вполне очевидно, что часть этих мостов требует замены или перестройки, и здесь балки с новыми конструктивными приемами оформления приопорных зон должны сыграть решающую роль. С помощью таких приемов могут быть усовершенствованы многие конструкции действующей номенклатуры, и разработаны новые.

В связи с перспективой применения клееной древесины в балках необходимо сосредоточить усилия на поиске рациональных решений несущих конструкций.

Они должны способствовать эффективности применяемых материалов, учитывать технологические особенности изготовления, условия транспортировки, монтажа и способы сочленения отдельных элементов. При этом следует особое внимание уделить сочетанию клееной древесины с другими материалами, способствующими усилению эффекта применения каждого из них.

Таким образом, совершенствование конструктивных форм клееных деревянных балок должно сочетать направления на более полное использование прочностных свойств древесины путем совершенствования конструктивных форм и методов их расчета. Один из эффективных путей увеличения прочности клееных балок - усиление приопорных зон путем постановки элементов усиления.

На основании анализа вышеприведенных данных конкретизирована цель и сформулированы задачи исследования напряженно-деформированного состояния приопорных зон как способа повышения сдвиговой прочности клееных деревянных балок.

Вторая глава посвящена анализу теоретических исследований и опыта применения конструктивных способов усиления клееных балок, используемых в настоящее время.

Исследования и производственный опыт показывают, что на стадии изготовления с размещением определенным образом в сечении клееных пакетов - слоев с различными упруго-прочностными характеристиками, формированием структуры так называемых гибридных балок можно обеспечить более высокий уровень начальной прочности, чем при обычных традиционных решениях (рис.1).

Ю'

Различие упругих характеристик древесины слоев в гибридных балках, влияет на характер напряженно-деформированного состояния поперечного сечения конструкции. Расположение высокомодульной древесины в периферийных зонах

V

Ь,

г\б)

\7

•Ттот

1Л1

Рис.1. Поперечное сечение и эпюры касательных напряжений

а) - гибридных балок;

б) - однородной структуры

определенным образом формирует эпюру нормальных напряжений и приводит к снижению касательных. Суть утверждения можно представить неравенством

ттах < Ттах > (1)

подставляя в которое значение геометрических характеристик с учетом коэффициента редуцирования модулей упругости первого рода m = Ej/E2, при E¡> Е2, нетрудно убедиться, что данное неравенство справедливо. Численный анализ при реальном соотношение модулей упругости ходовых пород древесины показывает, что наибольший эффект снижения касательных напряжений будет иметь место при соотношении высот ветвей 1/3, при этом выигрыш в напряжениях может составить « 6%.

Несколько больший эффект снижения можно достичь, применяя линейное изменение модуля упругости древесины за счет изменения угла наклона волокон в пластинах, из которых набираются балки. В приопорных зонах волокна в досках сориентированы так, что угол их наклона к горизонтали дискретно изменяется от а = 0, на периферии, до некоторого заданного значения а - [а] на уровне нейтральной оси. В средней части пролета компоновка досок осуществляется так, что угол наклона волокон в них изменяется от а, = [а, ] на периферии, до а, = 0 на нейтральной оси.

Иллюстрацией к сказанному выше является схема на рис.2.

Задаваясь законом изменения модуля упругости по высоте балки от нейтральной оси до периферии по линейному закону, его значение для доски с углом наклона волокон а, будет равно

Еа = Ев cos + Еп sin а, • (2)

Внутренняя статическая неопределимость сечения с полимодульной внутренней структурой может быть раскрыта с помощью коэффици -

ента редуцирования модулей упругости i-й доски к модулю упругости Ев

а) 'I i] "I

по сечению 1-1 по сечению Т1-П

Рис.2. Компоновка балки с линейно изменяемым по высоте модулем упругости

1--

/I

(3)

" Ее Ев .

Определив геометрические характеристики полимодульной структуры балки и подставляя их в неравенство (1), в окончательном виде можно получить соотношение 2/3 < 3/4, что наглядно показывает преимущество балок с изменяемым модулем упругости по сравнению с балками ламинарной структуры в части снижения касательных напряжений.

Целям интенсификации работы клееного деревянного прогона служит армирование, главная роль которого сводится к повышению несущей способности нормальных сечений конструкции. При этом соответствующим подбором арматуры по условиям равенства относительных деформаций в контакте арматуры и древесины можно добиться и полного использования прочности материалов композиции.

Очевидно, рациональное распределение внутренних напряжений по нормальным сечениям способствует запасу прочности конструкции и по продольным сечениям.

Справедливость сделанного предположения можно доказать для балки прямоугольного сечения, симметрично армированной в сжатой и растянутой зонах металлом с площадью Аа и ординатами 0.5/г, рис.3.

а,.«-.

мм

X 1Л "а -г* —

О --- —

•е

е тшяш

\Т пи?

а.,е„

Поступая как и выше с гибридными балками линейной структуры, применяя коэффициент редуцирования арматуры к древесине равным т = Еа/Ед, из сопоставления максимальных касательных напряжений в армированной и эталонной аналогичному условию (1), после преобразований в окончательном виде можно получить 7/2 < 3/4.

Таким образом, из проведенного сопоставительного анализа можно сделать вывод о том, что предпосланные конструктивно-технологические приемы усиления, позволяющие снизить касательные напряжения не более чем на 10%, не могут принципиально решить проблему сдвиговой прочности клееных балок в увяз-

Рис.З. Поперечное сечение и эпюра касательных напряжений в армированной балке.

ке с несущей способностью их нормальных сечений при обеспечении минимального расхода материалов.

Это обстоятельство предопределило главную задачу проведенных исследований по отысканию таких способрв усиления, которые бы позволили в широком смысле слова провести полную оптимизацию конструкции с обеспечением ее несущей способности по сколу.

В третьей главе определены пути и направления по конструктивному решению вопроса увеличения несущей способности опорных зон.

Существует способ усиления приопорной зоны в виде наклонного армирования под углом а =45° к волокнам. Благодаря тому, что наклонные стержни располагаются по линии действия главных растягивающих напряжений, они воспринимают часть сдвигающих усилий, и касательные напряжения в деревянной части балки снижаются.

Предлагаемые приемы усиления по конструктивным признакам можно разбить на две группы: плоские листы вертикальной ориентации из металла и предварительно напряженные затяжки из высокопрочной или стеклопластиковой арматуры (СПА).

Один из способов усиления заключается в устройстве вертикального гофрированного листа в массиве клееной балки на участке приопроной зоны (рис.4). Выбор элемента усиления, отличающегося значительно большим модулем упругости второго рода в сравнении с древесиной, приводит к тому, что значительная часть Рис.4. Балка, усиленная

гофрированным листом

касательных напряжений, возникающих при

нагружении клееной деревянной балки, передается зигзагообразным листам, чем и достигается снижение касательных напряжений, передающихся на древесину опорных участков.

Наличие гофр не препятствует деформациям от температуры, усадки и набухания древесины. Кроме того, установка гофрированных листов в массиве древесины исключает эффект термоудара и таким образом, в конструкции не возни-

кает значительных внутренних напряжений.

Совместная работа зигзагообразного листа и древесины балки, характеризуемая условием совместности деформаций сдвига,

(4)

сд с,

приводит к существенному перераспределению касательных напряжений, равных в зигзагообразном листе

(5)

Указанным целям отвечает клееная деревянная балка, включающая составленные в пакет горизонтально расположенные пластины, между которыми размещены клеевые прослойки и элементы усиления приопорных зон, выполненные в виде гофрированных листов с горизонтальными перфорированными участками, каждый из которых размещен между пластинами в клеевой прослойке (рис.5).

В описанных выше случаях при- 1 А-А

крепление гофрированного листа, материал которого по сравнению с древесиной обладает существенно большим значением модуля упругости второго рода, способствует увеличению сдвигающих сил, воспринимаемых сечением, и повышению несущей способности балки по поперечной силе.

Снижение внутренних напряжений от температуры, усадки и ползучести древесины можно добиться устройством в вертикальной обшивке перфорации. По сравнению с вышерассмотренными, в данном случае свобода деформирования древесины и листа создается прорезями, чередующимися определенным образом (рис.6).

Одним из условий снижения материалоемкости клееной деревянной балки является полное использование прочности древесины по нормальным и касатель-

Рис.5. Балка, усиленная перфорированными листами, прикрепленными к боковой поверхности й 1 А-А

Д ^ ^Лист/

Рис.6. Балка, усиленная гофрированными листами, прикрепленными к боковой поверхности

ным напряжениям.

Реализация ЭТОЙ задачи возможна преднапряженный элемент упо^

путем постановки предварительно напряженных затяжек в балке, схема которой представлена на рис.7. Рис.7. Балка, усиленная в приопор-

При проектировании затяжек осо- ной зоне предварительно наряжен-

• ной затяжкой

бое внимание следует уделять выбору

материала преднапрягаемого элемента. Он может быть представлен стержневой арматурой или пучками высокопрочной проволоки.

Однако, с учетом реологических свойств древесины в данном случае следует отдать предпочтение элементам из низкомодульных материалов, например, стеклопластиковой арматуре. Применение ее будет способствовать стабилизации потерь предварительного натяжения, вызванных ползучестью, усадкой и набуханием древесины, и сохранению эффекта преднапряжения при эксплуатации.

Передача усилия предварительного натяжения с элемента на балку осуществляется с помощью упоров, конструкция которых должна отвечать качественному заанкериванию элементов и не провоцировать развитие концентрации напряжений по контакту упоров с древесиной балок.

В качестве связующих элементов между упором и деревянной балкой для восприятия сдвигающих усилий по швам объединения используются связи в виде укороченных нагелей или металлических пластин. В таком варианте связи сдвига наделены широкими функциональными качествами, могущими влиять на формирование конструкции упоров.

В отмеченной связи была детально рассмотрена работа упоров на укороченных нагелях и металлических пластинах, с оценкой их конструктивных параметров в обеспечении несущей способности для осуществления передачи усилия предварительного натяжения с затяжек на балку.

Качественная работа предлагаемых способов усиления показана на примере балки прямоугольного сечения под действием равномерно распределенной нагрузки q, обуславливающей эпюру изгибающих моментов и поперечных сил (рис.8).

При равенстве касательных напряжений расчетным сопротивлениям сколу гтах = К^ поперечная сила, которую может воспринять балка, составит

Балка с эатижкой Балка с плоским листом

шшшШшшшв^

в„ =

Ыкт^

(6)

Рис. 8. Схема балки для определению поперечной силы, передаваемой элементам усиления

Таким образом, на участке от опоры до сечения х необходимо часть поперечной силы 0_оп - Qd передать на затяжку или плоский элемент усиления.

Так как наклонные стержни ориентированы в приопорных зонах по линии действия главных растягивающих напряжений, то при предварительном напряжении затяжек в балке возникают перерезывающие силы, обратные по знаку перерезывающим силам от вертикальных нагрузок. Это позволяет в широком диапазоне осуществить регулирование напряженного состояния опорных зон. Для балок, усиленных плоскими листами, прочностные характеристики которых существенно превышают прочностные характеристики древесины, величина усилия Ооп ~ вс/ будет определять геометрические размеры листов с учетом приведенных жесткостей по модулям упругости материалов композиции.

Четвертая глава дает обоснование в реализации и возможностей применения предложенных способов усиления балок. Использование для балок материала усиления, который обладает жесткосгными и прочностными показателями, превышающими аналогичные в древесине, вызывает дополнительные продольные и сдвиговые деформации, формирующие как нормальные и касательные напряжения в древесине и листах усиления, так и контактные напряжения в клеевой прослойке между соединяемыми элементами. Величина их определяет надежность и долговечность работы композиционных структур в период эксплуатации.

Рассмотрим возможный путь решения задачи по оценке напряженного состояния опорного участка балки с элементами усиления в виде вертикальных листов, приклеенных к боковым ее граням (рис.9). Пусть материалы балки и листов обладают модулями упругости первого и второго рода соответственно

Ед, Gà, и Е„ G,.

Рис.9. Схема распределения контактных напряжений по клеевому шву между листом усиления и балкой: а)-размеры балки, б)-схема распределения контактных сил

Для раскрытия внутренней статической неопределимости системы разделим балку и листы усиления вертикальными плоскостями по их контакту, заменив их взаимодействие поверхностными силами вертикального t* и горизонтального г*

направления. В силу неизвестности характера распределения контактных напряжений вертикального направления обозначим суммарное их действие с единичной вертикальной полоски контакта как t*, тогда с обеих сторон балки t'y = 2t*.

Действие t* определяет поперечную силу Q*y и изгибающий момент М*. О характере распределения контактных напряжений горизонтального направления г* будет сказано ниже, отметим лишь, что их действие вызывает момент М'х. ч Таким образом, в балке действует изгибающий момент и поперечная сила

мд = м-м; + м;, (7)

Qà=Q-Q'y, (8)

в листе усиления, соответственно

м, = м;-м;, (9)

& = о«)

где MvlQ- изгибающий момент и поперечная сила от внешней нагрузки.

Деформированное состояние балки и листов усиления может быть представлено по аналогии с оценкой влияния поперечной силы на напряжения и деформации балки в условиях поперечного изгиба. Относительные деформации продольных волокон в балке ед и листе £л на уровне у от нейтральной оси,

имеющей радиус кривизны р, будут равны

р <зд г &

У 1 г от, „ Р <?. > да

(П)

(12)

В подынтегральных выражениях члены дтд/3с и дгя/& представляют производные касательных напряжений, равных в балке и листах соответственно

тА =

он* ел

'А

1»Ьд

т. =■

1.Ь.

(13), (14)

Раскрывая статические моменты ¿>д, ^л и подставляя (13), (14) в выражения (11), (12), получим

Ел ="

Р 2 Од1,

д1д V. 1

Р 2вл1л

4 ' 3, 4 Ъ)

в'-в: ,

е:.

(15)

(16)

Из условия равенства относительных деформаций по (15) и (16) может быть

I

найдено соотношение производных ¡2* и (¡У. При этом, очевидно, что производ-1

ная Q'y представляет вертикальную составляющую контактных сил г*. Вместе с тем с точностью до постоянной интегрирования можно найти соотношение между 0.'у и Q. Итак имеем

е:

(17)

При замене соответствующих членов в (15) и (16) выражением (17) относи тельные деформации примут вид

,.з\

1

'А2

Р 2вд1д

1

з\

V у

-у-£—

4 3.

2',

в'-

(18)

(19)

Р 2 СЛч

Из условия совместности деформаций при справедливости закона Гука, раскрывая внутреннею статическую неопределимость системы балка-лист, в

окончательном виде нормальные напряжения можно определить по выражениям

.24

оА =

LE.

■ М— +

21 G,I, Q'E,

(h± У_

Uo 3 y

12 2^

h y

20 3~

(20)

а, = " " М — + ~ "---—У- (21)

Момент М* формирует контактные напряжения г^ по каждой из сторон балки. Характер их распределения можно принять линейным по высоте с максимальным значением по крайним фибрам г^*^ и равным нулю на уровне нейтральной оси (рис. 9). Это предположение реально отражает взаимодействие листа с балкой, во-первых, потому что деформации продольных волокон изменяются по высоте преимущественно по линейному закону, а во-вторых, линейная эпюра касательных напряжений т* не вносит корректив в распределение касательных напряжений по горизонтальным сечениям балки и листа, которые уравновешены ранее на основе равенства деформаций по (18) и (19).

Второе утверждение можно доказать из рассмотрения напряженного состояния балки, находящейся под действием поверхностных сил т* по боковым ее граням. Закон изменения т* линеен, то есть т* = г"*тах 2у/И (рис. 10). Так как участок балки, выделенный вертикальными сечениями 1-1, 2-2 и горизонтальным 3-3, находится в равновесии, то из условия статики можно найти контактные напряжения в виде

Г=Г 1у - 6у КГ - 6yô х W h h3 * h3

Распределение контактных напряжений вертикального направления г/ по высоте, как производных от t*, примем аналогичным закону распределения касательных напряжений по горизонтальным сечениям в виде квадратичной параболы

GJ.

EJ,

(22) ни 2 о + da

г й t V

*3 3 "г

— хА L.' . -

,1

Рис. 10. Напряженное состояние участка балки от действия поверхностных сил по боковой поверхности

гд ег!^- (23)

Т>~ И \ к2 2У™'" 2 ХС,/,' (23)

В силу зависимости контактных напряжений т* по (22) и т^* по(23) от положения х рассматриваемого сечения и уровня у, очевидно, необходим поиск максимума векторной суммы контактных напряжений из выражения

г +г;2. (24)

Касательные напряжения по горизонтальным сечениям балки тд и листа тл определяются по выражениям (13) и (14), которые с заменой <2* по (17) приобретают более компактный вид

Го и V Г ' « к 7 • (25)' (26)

Очевидно, нормальные напряжения для приопорной зоны вряд ли представляют практический интерес в силу их малости.

Выражения (25), (26) имеют принципиальное значение, поскольку отвечают на вопрос: удовлетворяет ли условиям обеспечения несущей способности по поперечной силе принятый к рассмотрению конструктивный прием и сделанный выбор материала элементов усиления.

Не меньшее значение имеют выражения (22), (23), (24), поскольку оценивают возможность реализации рассматриваемого приема усиления.

Оценка напряженного состояния балок, усиленных гофрированными или перфорированными листами; принципиально не отличается от расчета балок с плоскими листами, отличие будет состоять в корректировке жесткостных параметров 0„р и Е„р листов усиления с учетом их геометрии.

Принципиальная сторона по определению усилия в затяжке была рассмотрена выше, однако специфика работы приопорной зоны клееной деревянной балки внесет определенные коррективы в определении усилий предварительного натяжения в элементах усиления, которые можно оценить следующим образом.

Площадь затяжки определится по выражению

N.

/г- +

где ар тах - контролируемое напряжение в арматуре; ]Гсгя - сумма потерь предварительного натяжения; . усилие в затяжке.

Тогда усилие предварительного натяжения в стадии изготовления составит

Nnll=N3-Ncн, (28)

где Мсн - усилие самонатяжения за счет искривления сечения под действием касательных напряжений. Для качественной оценки деформативности искривленных сечений балки под действием горизонтальной составляющей усилия в затяжке Т рассмотрим условия совместности деформаций в уровне низа упора и древесины балки.

Проведем в уровне низа упора го- упор ^ ^

ризонтальную плоскость, которая разде- " '

лит все сечение балки на верхнюю и нижнюю ветвь (рис.11). Согласно принятой расчетной схемы от сил предварительного натяжения по горизонтальной плоскости возникнут усилия, являющиеся функциями координаты х, отсчитываемой по длине балки. Значение этих усилий обозначим Г.

Неразрывность контакта между верхней и нижней ветвями может быть представлена условием совместности деформаций вида

£е~ Ен = 0 • (29)

Раскрывая относительные деформации в условии (29) и проводя преобразования, получаем неоднородное дифференциальное уравнение второго порядка

Т

V? Ун

051 :-

Рис.11. Расчетная схема для определения локальных напряжений в местах приложения торцевого упора

относительно сдвигающей силы в контакте сопряжения

Т"-к2Т=-

РеЕд{Хе+ХнУ

решение которого дают значение погонных сдвигающих усилии вида

кх

1=Т' = ±кТ0

ск 0.5 к >

(30)

(31)

В окончательном виде нормальные напряжения в зоне усиления балки оцениваются выражением

- для верхней ветви

= (32)

Л. г, 1в К

- для нижней ветви

_ _ ^хУнУн! ^хУн I тпт?

<*„,------;------т"ЕдХнг (33)

Касательные напряжения в балках определяются как сумма касательных напряжений от внешней нагрузки Р и вертикальной составляющей V усилия в затяжке из выражения (28), действия касательных сил I на торце и действия поперечных сил , как производной от момента Мх, компенсирующего отрыв верхней ветви от нижней,

_ 1 I Щр+У) Ч А3

к2 ( к*

+—1 К3 4 Уш \ — 1 V

3 Уш .Уш

(34)

Полученные выражения (32, 33, 34) вскрывают характер напряженного состояния балки от действия горизонтальной составляющей усилия в затяжке, приложенной на торце балки. Использованный прием представления балки в виде двухветвенного стержня с наложением условия равенства деформаций по контакту ветвей позволил оценить напряженное состояние локальных зон.

В пятой главе приведены результаты экспериментального исследования сдвиговой прочности балок, усиленных в приопорных зонах различными способами. Лабораторная часть эксперимента проведена на 9-ти балках пролетом Ь=1.65 м. Непосредственному испытанию балок предшествовал их расчет по обоснованию параметров элементов усиления и режимов нагружения опытных образцов.

Испытанию до разрушения подвергались балки, усиленные плоским, гофрированным и перфорированным листами. Испытание проводилось в два этапа: на первом этапе балки испытывались без элементов усиления, на втором проводилось усиление приопорных зон и испытание их до разрушения. Первый этап предполагал получение фактических значений деформативных характеристик ма-

териала, из которого были изготовлены балки и выявление характера распределения напряжений в приопорных зонах как для эталонных образцов. Деформированное состояние фиксировалось тензорезисторами с базой 20 мм, которые перед постановкой на балки калибровались на универсальной тарированной станции ВТС1-ВТ-12. Деформации продольных волокон в зоне чистого изгиба фиксировались электромеханическими тензометрами Аистова ТА-2, а деформации прогиба -прогибомерами Максимова ПМ-3 с ценой деления 0.1 мм.

В результате обработки данных испытаний были получены картины напряженно-деформированного состояния балки:

❖ без усиления (контрольная балка для каждой серии);

❖ с элементами усиления.

Наиболее характерным в картине разрушения явилось для балок:

❖ усиленных плоскими листами отслоение листов на границе усиления со стороны пролета при нагрузке 141 кН без исчерпания сдвиговой прочности приопорных зон;

❖ усиленных перфорированным листом по скалывающим напряжениям в местах образования гофр на листе усиления при нагрузке 126 кН;

❖ усиленных гофрированными листами от изгиба по границе усиления со стороны пролета при нагрузке 169 кН.

Характер разрушения показывает, что образование трещин начинается на границе усиления со стороны пролета в зоне концентрации касательных напряжений. Это согласуется с выводами о необходимости увеличения длины зоны усиления за сечение теоретического обрыва на длину не менее высоты балок.

Разрушающая нагрузка по отношению к контрольным образцам превысила для балок с плоскими листами усиления - в 1.8 раза, усиленных перфорированными листами - 1.4 раза, усиленных гофрированного листами - 2.6 раза; при определении запаса прочности балок усиленных затяжками необходим комплексный учет как собственно эффекта снижения уровня касательных напряжений, так и возможностей узловых сопряжений в реализации усилий преднапряжения.

Испытания экспериментальных балок подтвердило эффективность метода увеличения сдвиговой прочности путем усиления приопорных зон конструктив-

ными приемами.

Шестая глава посвящена внедрению результатов исследований.

В 1992 году было проведено обследование деревожелезобетонного опытного моста в пролетом Ь=9м габаритом Г8+2х0.75м, построенного по проекту кафедры «Мосты, основания и фундаменты» ХГТУ, который эксплуатируется с 1975г в п. Екатеринославка Амурской области. При обследовании в несущих балках были зафиксированы продольные трещины по клеевым швам, в результате проявления усадки и набухания древесины в процессе эксплуатации. Покрытие проезжей части согласно проекту было представлено асфальтобетоном толщиной 6 см; при реконструкции подходов к мосту на проезжую часть было дополнительно уложено 20 см щебеночного балласта вызвавший в древесине, с учетом двухстадийной работы балок, касательные напряжения в приопорной зоне 1.97 МПа, что на 0.5 МПа больше расчетных. В связи с этим был запроектирован и установлен узел усиления балок пролетного строения в виде преднапряженных затяжек, состоящих из 5 стержней СПА 06 мм на опорных участках с длиной зоны усиления / = 1.16 м. Проведенные работы позволили увеличить несущую способность балок в полтора раза и обеспечить выполнения условия прочности по сколу.

По результатам проведенных исследований составлены рекомендации по определению оптимальных размеров сечений на основе оценки .-¡осущей способности балок по нормальным и касательным напряжениям с учетом минимального расхода материала.

Оценка технико-экономической эффективности усиления приопорных зон проведена на примере балок пролетного строения под нагрузку А11 и НК80 с длиной пролета: 9, 12,15,18,21,24 м.

Проведенные расчеты показали, что приведенные затраты на изготовление балок с усилением по сравнению с контрольными балками уменьшились от 33.3% до 43.2%, в зависимости от длины пролета. При этом уместно замечание о том, что снижается вероятность аварийной ситуации вследствие хрупкого разрушения приопорных зон. Результаты оценки экономической эффективности отражены на гистограмме рис. 12.

9 12 15 18 21 24

Длина балок пролетного строения, м. ■ Балка усиленная плоским листом 13 Балка усиленная затяжкой

Рис.12. Эффективность применения балок с повышенной сдвиговой прочностью приопорных зон.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

Проведенные за последние годы экспериментально-теоретические исследования и внедренческие работы в нашей стране и за рубежом наглядно доказывают эффективность применения клееной древесины не только в строительных конструкциях, но и в мостостроении.

Обобщение опыта эксплуатации и проведенные натурные обследования существующих клееных деревянных конструкций свидетельствуют о том, что одной из основных причин отказов балок является их недостаточная сдвиговая прочность, которая, как правило, оказывается решающим фактором в определении размеров сечения.

Поиски путей создания деревянных конструкций, обладающих большей прочностью по сдвигу, указали на техническую целесообразность применения конструктивных приемов в повышении сдвиговой прочности приопорных зон клееных деревянных балок.

Проведенный анализ условий совместной работы элементов усиления и древесины с учетом особенностей ее деформирования в балках пролетных строений позволяет констатировать, что:

1. Разработаны эффективные конструктивные решения элементов усиления в виде вертикально ориентированных плоских, перфорированных, гофрированных стальных листов, и виде наклонных затяжек в приопорных зонах клееных деревянных балок.

2. Внедрение листовых элементов усиления с учетом соотношения упруго-прочностных свойств материалов композиции приводит к перераспределению внутренних усилий, при котором разгружается деревянная часть сечения.

3. Использование в приопорных зонах клееных деревянных балок наклонных затяжек с регулируемой в них величиной начальных усилий позволяет в широком диапазоне изменять уровень касательных напряжений в древесине балок и, таким образом, величину их сдвиговой прочности как во вновь создаваемых структурах, так и в эксплуатируемых сооружениях.

4. Разработаны методы оценки несущей способности приопорных зон балок с учетом упруго-прочностных свойств и геометрических характеристик элементов усиления. Аналитический характер разработанных методов позволяет проводить поиск и отбор строительных решений, оптимальных в зависимости от характера ограничений.

5. Лабораторный эксперимент с испытанием опытных балок до разрушения подтвердил справедливость выдвинутых теоретических положений и эффективность выбранного направления на конструктивное решение вопроса увеличения сдвиговой прочности клееных деревянных балок.

6. Результаты проведенных исследований использованы при разработке проекта усиления клееных деревянных балок опытного моста; реализация проектных решений увеличило несущую способность пролетных строений в полтора раза.

Таким образом, полученные в диссертации результаты формируют основу

для разработки и создания экономичных и оптимальных композиционных структур с применением клееной древесины.

Основное содержание диссертации опубликовано в работах:

1. Клееная деревянная балка: A.c. 947348 СССР/.Кулиш В.И, Белуцкий И.Ю., Цуканов В.П./ Заяв. 11.02.81; Опубл. в Б.И. -1982. - № 28.

2. Клееная деревянная балка: A.c. 989009 СССР/ Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю., Цуканов В.П., Быков B.C./ Заяв. 16.06.81; Опубл. в Б.И. -1983. - № 2.

3. Клееная деревянная балка: A.c. 989010 СССР/ Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю., Цуканов В.П. / Заяв. 16.06.81; Опубл. в Б.И. -1983. -№ 2.

4. Клееная деревянная балка: A.c. 1006667 СССР/ Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю., Цуканов В.П. / Заяв. 22.06.81; Опубл. в Б.И. -1983. -№ 11.

5. Клееная деревянная балка: A.c. 1129306 СССР/ Кулиш В.И., Цуканов В.П., Белуцкий И.Ю./ Заяв. 23.11.82; Опубл. в Б.И. -1984. - № 46.

6. Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю., Быков Б.С., Цуканов В.П. Опыт проектирования, строительства и эксплуатации клееных деревянных балок с железобетонной плитой// VII Всесоюзное совещание дорожников «Ускорение науч.-техн. Прогресса, повышение производительности труда и качества дорожных работ» Автодорожные мосты.-М.: - 1981. - С.50-52.

7. Белуцкий И.Ю., Кулиш В.И., Цуканов В.П. К расчету клееных деревянных балок с линейно изменяемым по высоте модулем упругости.//Сб. науч. Трудов. -Проблемы совершенствования строительных конструкций на Дальнем Востоке/ Хабар, политехи, ин-т. - 1982. - С.126-132с.

8. Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю., Быков Б.С., Цуканов В.П. Опыт проектирования, строительства и эксплуатации клееных деревянных балок с железобетонной плитой//Автомобильные дороги. - 1982. - №10. - С.7-9.

9. Белуцкий И.Ю., Цуканов В.П. Теоретические исследования работы клееных деревянных балок с усилением опорных зон. Искусственные сооружения в условиях Дальнего Востока и Крайнего севера.//Сб. науч. трудов/Хабар, политех. ин-т. -1984. -С.71-77.

10. Цуканов В.П., Белуцкий И.Ю. Конструктивные приемы усиления опорных зон клееных деревянных балок. Искусственные сооружения в условиях Дальнего Востока и Крайнего севера.//Сб. науч. трудов/Хабар, политех, инт. -1984. - С.138-142.

11. Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю., Цуканов В.П. Приемы усиления приопорных зон клееных деревянных балок автодорожных мостов. - Хабаровск, - 1989. - 96с.

12. Рекомендации по проектированию автодорожных мостов, напряженно армированных стеклопластиковой арматурой: Утв. на тех. Совете Российского государственного концерна Росавтодор. - Хабаровск: Издательство ХГТУ, -1994.-92с.

13. Цуканов В.П. Назначение оптимальных размеров клееных деревянных балок.// Состояние и пути повышения эксплуатационной надежности мостов: Материалы региональной научно-практической конференции. - Хабаровск, -1999. - С.71-72.

14. Цуканов В.П. Эффект увеличение несущей способности опорных зон балок, компонуемых из различных пород древесины//ДАЛЬНИЙ ВОСТОК Автомобильные дороги и безопасность движения. - Хабаровск, 2001. - С. 104107.

Цуканов Валерий Петрович

Исследование работы клееных деревянных балок автодорожных мостов с повышенной сдвиговой прочностью в приопорных зонах

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать 3.06.03. Формат 60x84 1/16 Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,45. Уч.-изд. л. 1,25 Тираж 100 экз. Заказ № 111 Отдел оперативной полиграфии издательства Хабаровского государственного технического университета. 680035, Хабаровск, ул. Тихоокеанская, 136

HM О 9 7 3

i

Введение.

1. ОБОСНОВАНИЕ АКТУАЛЬНОСТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ РЕШЕНИЙ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ БАЛОК . 7 1.1.Опыт проектирования, строительства и эксплуатации пролетных строений из клееной древесины.

1.2. Анализ конструктивных решений клееных деревянных балок.

1.3. Постановка вопроса и задачи исследований.

2. КОСВЕННЫЕ ПРИЕМЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОПОРНЫХ ЗОН БАЛОК.

2.1. Эффект увеличения несущей способности опорных зон балок, компонуемых из различных пород древесины.

2.2. Увеличение несущей способности опорных зон балок за счет линейно изменяемого по высоте модуля упругости.

2.3. Обоснование целесообразности армирования приопорных зон клееных деревянных балок.

2.3. Снижение внутренних напряжений, как фактор увеличения несущей способности.

3. КОНСТРУКТИВНЫЕ ПРИЕМЫ УВЕЛИЧЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ОПОРНЫХ ЗОН БАЛОК.

3.1. Пути увеличения несущей способности клееных балок по поперечной силе.

3.2. Усиление приопорных зон балок листовыми элементами вертикальной ориентировки.

3.3. Увеличение несущей способности приопорных зон балок наклонными затяжками.

4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ БАЛОК С УСИЛЕНИЕМ ПРИОПОРНЫХ ЗОН.

4.1. Напряженное состояние балок с листовыми элементами вертикальной ориентировки.

4.1.1. Балки с плоскими листами.

4.1.2. Балки с плоскими перфорированными листами усиления.

4.1.3. Балки с гофрированными листами усиления.

4.1.4. Балки с плоскими листами, прикрепленными по краевым зонам.

4.2. Напряженное состояние балок с наклонными затяжками.

4.2.1. Определение усилий в затяжке.

4.2.2. Факторы, влияющие на усилия в затяжке.

4.2.3. Оценка напряженного состояния приопорных зон.

5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ

БАЛОК.

5.1. Цели и задачи эксперимента.

5.2. Конструкции опытных образцов.

5.3. Методика проведения испытаний.

5.3.1. Получение сопутствующей информации.

5.3.2. Порядок испытания.

5.4. Обработка данных и результаты эксперимента.

5.5. Сопоставительный анализ результатов эксперимента и теоретических исследований.

6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ, ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

6.1. Производственный эксперимент.

6.2. Рекомендации по проектированию клееных деревянных конструкций с элементами усиления опорных зон.

6.3. Экономическая эффективность.

6.4. Выводы и перспективы дальнейших исследований.

Современный уровень развития строительства требует полного его перехода на индустриальные типы конструкций, отличающиеся технологичностью в изготовлении, простотой в сборке и надежностью в эксплуатации. Это в равной степени относится и к конструкциям из дерева, наиболее индустриальными из которых являются клееные конструкции. Склеивание позволяет создавать монолитные элементы значительного сечения и длины, а это, в свою очередь, ведет к уменьшению общего числа элементов и узлов в конструкциях. Поточность производства этих конструкций, высокая степень его механизации и автоматизации предопределяют конкурентоспособность клееных деревянных конструкций в сравнении с конструкциями из других материалов.

В нашей стране первые попытки изготовления клееных деревянных конструкций были сделаны еще в 1938 году, а в практике строительства они начали применяться с конца сороковых годов. Однако следует отметить, что конструкции изготавливались полукустарным методом без надлежащей механизации процессов, без достаточного количества водостойких клеев, с нередкими нарушениями установленных технологических режимов, со значительными затратами труда и времени. Такое производство не обеспечивало необходимого качества конструкций и, как следствие, их долговечности. В результате этого некоторые здания с применением клееных конструкций, возведенные в начале пятидесятых годов, находятся в аварийном состоянии. Это привело к незаслуженной дискредитации клееных деревянных конструкций и прекращению их производства. Лишь в 1961 году стали применять стрельчатые клееные арки пролетом 45м для складов калийных солей. Начало использования деревянных конструкций для зданий с химически агрессивной средой явилось бесспорным доказательством преимущества клееной древесины в этих условиях перед железобетоном, применение которого к этому периоду практически стало повсеместно обязательным.

Внедрение клееных деревянных конструкций определяется целым рядом факторов. Важны здесь не только качество и долговечность конструкций, но и объективный подход к оценке областей и форм эффективного их использования. При этом наряду с оценкой материалоемкости и трудоемкости заводского производства следует учитывать транспортные, монтажные и эксплуатационные расходы. Технико-экономический эффект применения клееной древесины обеспечивается главным образом возможностью использования довольно высокого конструктивного качества материала. Прочность и легкость клееных элементов - это те качества, которые позволяют значительно уменьшить вес сооружений (вес конструкций в 4- 5 раз меньше веса аналогичных железобетонных конструкций), удешевить и ускорить строительство (на 40 - 50% снижается трудоемкость строительства, на 40% сокращаются транспортные расходы, на 15 - 20% снижается стоимость строительства), снизить материалоемкость строительства, что является одним из основных резервов повышения эффективности капитальных вложений, интенсификации строительно-монтажных работ, повышения качества строительства.

Клееные деревянные конструкции - один из перспективных путей решения проблемы комплексного использования лесосечного фонда. Преимущества конструкций из клееной древесины доказаны и подтверждены многими экспериментально - теоретическими исследованиями и опытом строительства в нашей стране и за рубежом [1, 2, 3]. Малый монтажный вес и высокая несущая способность, сравнительная простота технологии изготовления, возможность использования короткомерного пиломатериала и разных пород для получения элементов различных длин и поперечных сечений, высокая коррозионная стойкость и долговечность, дешевизна, благодаря потреблению местного сырья, ставят конструкции из клееной древесины в один ряд с конструкциями из железобетона и стали. В настоящее время должен ставиться вопрос не о целесообразности применения клееных деревянных конструкций, а о налаживании их индустриального производства на основе последних достижений науки и техники в этом направлении. Богатейшая лесная, сырьевая база нашей страны дает полную возможность осуществить это. И необходимо отметить, что уже достигнуты определенные успехи в этом деле [4, 5, 6, 7].

Прогнозируемый рост экономики страны, решение сложного вопроса освоения уже открытых удаленных от транспортных магистралей месторождений природных ископаемых потребуют не только количественного, но и качественного прорыва в вопросе строительства автомобильных дорог и искусственных сооружений на них.

С ростом транспортной сети неизбежно увеличится объем строительно-монтажных работ по искусственным сооружениям, среди которых видное место принадлежит мостам. И здесь, как и во многих отраслях народного хозяйства, для успешного выполнения поставленных задач, необходимо использование местного сырья, местных строительных материалов, среди которых древесина, как конструкционный материал, сохраняет завидное долголетие. И не случайно. Исследования, проведенные НИИ экономики строительства Госстроя СССР еще в 1971 году [8], свидетельствуют об экономической эффективности применения древесины и клееной древесины в несущих конструкциях автодорожных мостов малых и средних пролетов. Статистические же данные показывают, что мосты именно таких пролетов являются основным видом транспортных сооружений на автомобильных дорогах, а значит в этом направлении необходимо сосредоточить усилия в поиске новых строительных материалов, удачной композиции их в совершенствовании конструктивных форм.

6.4. Выводы и перспективы дальнейших исследований

Подводя итоги проведенным теоретически-экспериментальным исследованиям, необходимо в качестве выводов отметить следующее:

1. Проведенные за последние годы теоретические и научные исследования в ведущих институтах нашей страны и за рубежом наглядно доказывают эффективность применения клееной древесины не только в строительных конструкциях, но и в мостостроении.

2. Опыт эксплуатации и проведенные натурные обследования существующих клееных деревянных конструкций свидетельствуют, что одной из основных причин отказов балок является их недостаточная сдвиговая прочность по поперечной силе, которая при больших пролетах, как правило, оказывается решающим фактором в назначении размеров сечения.

3: Поиски путей создания экономичных деревянных конструкций, обладающих большей жесткостью и прочностью по сдвигу, способных увеличить диапазон перекрываемых пролетов, как в железобетоне и в стали, привели к идее передачи части поперечной силы конструкционным элементам, обладающим большей жесткостью по отношению к древесине.

4. В данной работе представлены результаты исследований, касающихся анализа работы клееных деревянных балок, косвенных приемов увеличения их несущей способности опорных зон, а также предложения по конструктивным приемам усиления опорных зон за счет вертикальной обшивки и постановки наклонных затяжек.

5. Разработаны методы оценки напряженно - деформированного состояния приопорных зон клееных балок по нормальным и касательным напряжениям, работающих совместно с элементами усиления.

6. Вскрыты и оценены локальные эффекты, предлагаемых способов усиления, влияющие на напряженно - деформированное состояние и долговечность балок.

7. Усиленная клееная балка представляет собой композицию из двух различных материалов, объединенных упругими связями в виде клеевой прослойки, обладающей своими прочностными показателями на сдвиг. Это обстоятельство необходимо учитывать при расчете конструкций.

8. На основе экспериментально-теоретического исследования разработа-. ны рекомендации по назначению геометрических размеров элементов усиления в зависимости от требуемой величины снижения касательных напряжений.

Это обстоятельство позволило в широком смысле провести регулирование усилий при назначении оптимальных размеров поперечного сечения с равными прочностными показателями, как по касательным, так и по нормальным напряжениям.

9. Анализ результатов натурных испытаний подтвердил эффективность' предлагаемых способов усиления по снижению касательных напряжений.

10. Характер разрушения опытных балок показал, что при усилении балок посредством вертикальных элементов, следует отдавать предпочтение более низкомодульным материалам для уменьшения внутренних напряжений по контакту между балками и самими элементами. В этой связи наиболее эффективным способом усиления оказался способ, когда вертикальный гофрированный лист располагается в массиве приопорной зоны. Балки этой серии имели наибольшую несущую способность.

11. Сопоставление результатов испытания опытных балок с результатами теоретического расчета дали хорошую сходимость и полностью подтвердили исходные теоретические предпосылки.

12. Проведенные в диссертационной работе исследования легли в основу разработки проекта усиления опытного моста, что позволило увеличить несущую способность балок пролета в полтора раза.

Несомненно, проведенное исследование не может претендовать на исчерпывающую полноту освещения выдвинутых вопросов и является лишь одним из этапов на пути увеличения несущей способности балок по поперечной силе. Вскрывается ряд задач, имеющих интерес для дальнейших исследований.

Направлениями дальнейших исследований следует считать:

1. Изучение работоспособности предлагаемых способов усиления балок при многократно повторяющихся нагрузках.

2. Более широкую постановку экспериментальных исследований по определению физико-механических характеристик материалов комбинированной конструкции.

3. Более детальное изучение работы комбинированной конструкции от дополнительных воздействий: в частности, должны быть вскрыты вопросы, касающиеся характера распределения температур в элементах пролетного строения, изменения влажности древесины и ее влияние на долговечность конструкции.

4. Исследование возможности искусственного регулирования напряженным состоянием приопорных зон для получения оптимальных сечений балок по всем видам напряжений.

5. Поиск новых типов элементов усиления из низкомодульных материалов, изучение возможности их применения на основе развития химической промышленности.

6. Комплексный анализ состояния балок, усиленных по поперечной силе для отыскания совершенных конструктивных форм, технологии их изготовления, рациональной области применения.

6. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ, ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6.1. Производственный эксперимент

Кафедрой «Мосты, основания и фундаменты» Хабаровского Государственного технического университета совместно с Управлением автомобильных дорог Амурской области «Амуруправтодор» в 1975 году в п.Екатеринославка, был построен деревожелезобетонный мост габаритом Г8+2х0.75 м с расчетным пролетом 8.64 м. Плита проезжей части выполнена из монолитного железобетона марки М-300. Поперечный уклон осуществлен за счет устройства вутов различной высоты над крайними и средними балками.

Клееные балки изготовлены в лаборатории ХГТУ из древесины ели. Их совместная работа с плитой проезжей части обеспечивается петлевыми анкерами 014 мм из стали A-II на вклеенной основе 018 мм из стали A-II. Шаг анкеров принят постоянным по длине пролета и равен 30 см. Объединение основы с древесиной балок осуществлено на эпоксидно-цементном клее. Общие конструктивные размеры опытного пролетного строения представлены на рис.6.1, и рис.6.2.

Строительство опытного моста было вызвано внедрением связующих элементов между железобетонной плитой и клееной деревянной балкой, параллельно исследовалось эффективность предварительного напряжения стекло-пластиковой арматуры клееных конструкций [109], [110].

В августе 1992 года, при обследовании моста было установлено, что пролетное строение находится в хорошем состоянии, но в балках были зафиксированы отдельные трещины по клеевым швам, продукт проявления усадки и набухания древесины в процессе эксплуатации. В первоначальном варианте покрытие проезжей части было представлено асфальтобетоном толщиной 6 см, при реконструкции подходов к мосту на проезжую часть было дополнительно

Рис.6.1 Конструкция опытного пролетного строения

Рис.6.2 Общий вид опытного моста уложено 20 см щебеночного балласта, что привело к увеличению постоянной нагрузки по второй стадии работы объединенного сечения балок.

Следует отметить, что балки пролетного строения были запроектированы по нормам действующих в то время СН 200-62 [111], в которых расчетные сопротивление древесины на скалывание вдоль волокон ограничивались 2.4 Мпа, а ныне действующий нормативный документ СНиП 2.05.03-84*[112] данный показатель прочности ограничивает 1.47 МПа.

При поверочном расчете балок с учетом возросших постоянных и временных нагрузок, а также, с учетом наличия дефектов, отмеченных при обследование моста, были определены суммарные касательные напряжения по двум стадиям работы объединенного сечения, которые составили 1.97 МПа, что на 0.5 МПа больше расчетных.

Для сохранения несущей способности при соблюдения условия прочности по скалывающим напряжениям был проведен расчет усиления приопорной зоны, посредством постановки наклонных затяжек из стеклопластаковой арматуры, расчет проведен по методике, предложенной в (п.4.2). Согласно расчета, предварительное натяжение в затяжках, с учетом потерь предварительного натяжения составило 75 кН, на это усилие была подобрана площадь затяжки, состоящей из 5 стержней СПА 06 мм на участке зоны усиления / = 1.16 м.

По результатам расчета был запроектирован узел усиления балок пролетного строения, представленный на рис.6.3, рис.6.4.

Таким образом, проведенные работы по усилению приопорной зоны позволили увеличить несущую способность балок в полтора раза и обеспечить выполнение условия прочности по сколу.

Рис.6.3 Схема усиления балок опытного моста

Рис.6.4 Фрагмент усиления балок пролетного строения

6.2. Рекомендации по проектированию клееных деревянных конструкций с элементами усиления опорных зон.

Опыт проектирования, строительства и эксплуатации мостов с использованием клееной древесины указывает на то, что они вполне могут конкурировать с пролетными строениями из металла и железобетона. При этом, безусловно, необходим учет рациональной области длин пролетных строений, их назначение, учет веса и интенсивности обращающихся нагрузок, при которых применение клееных конструкций обеспечит технико-экономический эффект. Практика показала, что внедрение клееных конструкций должно базироваться на индустриальном их изготовлении с соблюдением выработанных в последнее время рекомендаций с обеспечением контроля качества технологических про--цессов.

В плане постановки вопроса задача сводится к решению двух концентров:

- конструирование приопорной зоны; •

- расчет приопорной зоны.

Первая задача включает выбор способа усиления, путей его осуществления. По вопросам конструирования, компоновочным решениям дает информацию гл. 3, где детализируются отдельные способы усиления.

Расчет приопорных зон можно условно разбить на две группы: балки, усиленные плоскими листами усиления и балки с затяжками.

Порядок расчета балок с плоскими листами усиления сведен в табл. 6.1., а с затяжками в табл. 6.2. В качестве общего замечания следует отметить, что при расчете балок нужно учитывать назначение конструкций и. сферу их применения. Если предлагаемые балки будут использованы в пролетных строениях автодорожных мостов с железобетонной плитой проезда, то при определении изгибающего момента и поперечной силы М и Q, необходимо учитывать суммарные усилия по двум стадиям работы деревожелезобетонной конструкции.

1. Глинка Н.Н., Поспелов Н.Д. Клееные пролетные строения мостов. -М.: Транспорт, 1964. - 88с.

2. Иванова Е.К. Клееные деревянные конструкции. Опыт строительства за рубежом . -М.: Госстроийиздат, 1961. -84с.

3. Иванова Е.К. Применение клееных деревянных конструкций за рубежом. (Обзор). -М.: ЦНТИ по гражданскому строительству и архитектуре, 1968. —41с.

4. Гребенщиков В.И., Петров П.В., Распопов В.И. Опыт изготовления и применения клееных конструкций//Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1972.-№11.-С.117-120.

5. Коротких М.Н., Куприк С.Г., Ганин В.П. Опыт производства и применение клеенных фанерных конструкций в сельском строительстве// Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1972. - №11.- С. 121-124.

6. Угрюмов В.А. Некоторые технико-экономические показатели строительства птичников с применением клееных конструкций// Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1972. -№11. — С. 126-129.

7. Поспелов Н.Д. Клееные конструкции в мостостроении// Известия ВУЗов. Строительство и архитектура. 1972.-№11.-С.130-133.

8. Опыт применения клееных деревянных мостов в Северной Амери-ке//Экспресс-информация/ИСАД. 1967. - №16. - 4с.

9. Большаков В.В. Развитие деревянных конструкций в СССР:. Автореф. дис. д-ра техн. Наук. М., 1960. - 54 с.

10. П.Барсуков В.П., Замараев А.В. Клееные деревянные конструкции для промышленного строительства// Промышленное строительство. 1977. - №2.- С.24-26.

11. Апарин И.Л., Голубев В.К., Дидковский В.М. Повышение эффективности производства и применения деревянных клееных конструк-ций//Промышленное строительство. 1977. - №2. - С.32-34.

12. Белозерова А. И др.//Клееные деревянные большепролетные конструк-ции//На стройках России. 1970. - №9. - С.8-9.

13. Иванов Ю.М., Ковальчук J1.M. Опыт применения синтетических клеев вконструкциях из дерева//Сельское строительство. 1971. - № 7. - С. 11-12.

14. Индустриальные деревянные конструкции в сельском строительстве Сибири/ Под ред.Хрулева В.М. Новосибирск: Западно-Сибирское книжное изд-во, 1972.-52 с.

15. Преображенская И.П. Качество деревянных клееных несущих конструкции/Промышленное строительство. 1977. - № 2. - С.30-32.

16. Исследование распределения временной нагрузки железобетонной плитойпроезжей части в деревянных клееных пролетных строений автодорожных мостов: Отчет о НИР/ХГТУ; Руковод. работы В.И.Кулиш. Инв. №159. -Хабаровск, 1968. - 108с.

17. Исследование работы пролетных строений мостов с использованием облагороженной древесины в направлении облегчения их веса: Отчет о НИР/ХГТУ; Руковод. работы В.И.Кулиш. Инв. №164- Хабаровск, 1968.- 105с.

18. Исследование экономичности конструктивных форм деревянных клееныхпролетных строений объединенных с железобетонной плитой: Отчет о НИР/ХГТУ; Руковод. работы В.И.Кулиш. Инв. №158- Хабаровск, 1970.- 160с.

19. Кулиш В.И. Особенности расчета балок, работающих с различными модулями упругости при сжатии и растяжении//Мосты и автомобильные дороги. Хабаровск: ХГТУ. - 1977. - Вып.Х1 - С.28-30.

20. Быковский В.Н. Клей в строительных конструкциях. М.: Госстройиздат, 1955.-68 с.

21. Губенко А.Б. Клеенные деревянные конструкции в строительстве. М.: Госстройиздат, 1957. - 240 с.

22. Губенко А.Б. Изготовление клееных деревянных конструкций и деталей. -М.: Гослесбумиздат, 1957. 347 с.

23. Ильясевич С.А. Новое в проектировании и строительстве деревянных мостов. — М.: Автотрансиздат, 1957. 165 с.

24. Карлсен Г.Г., Большаков В.В., Каган М.Е. и др. Деревянные конструкциям.- М.: Госстройиздат, 1962. 644 с.

25. Хрулев В.М. Долговечность клееных деревянных конструкций// Сельскоестроительство. 1971. - № 7. - С. 10.

26. Иванова Е.К. Применение клееных деревянных конструкций за рубежом

27. Обзор). М.: Цент науч.-техн. Информации по граждан, строительству и архитектуре, 1968.-41 с.

28. Иванова Е. К. Клееные деревянные конструкции. Опыт строительства зарубежом. М.: Госстройиздат, 1970. - 58 с.

29. Мелехов В.И. Применение клееных деревянных конструкций в Финляндии//Деревообрабатывающая промышленность. 1974. - № 6. -С.31.

30. Мельчарек 3. Сборные инженерные деревянные конструкции в Польской

31. Народной Республике//В кн.: Вопросы проектирования и эксплуатации зданий и сооружений/Межвузовский сборник научных статей. 1975. -Рига.-Вып. 3.-С. 108-116.

32. Gutkowski R.,Williamson Т. Timber bridge: State-of-the-art // Journal of Structural Engineering, -1983. -Vol.109, № 9. -P.2175-2191.

33. Иванова Е.К. Современные деревянные мосты на автомобильных дорогах

34. США. М.: Автотрансиздат, 1961. - 36 с.

35. Gibas D. The timber bridge: an old and new concept// Forest Prod. 1983. - 33, •1. N 11- 12.-P.6-7.

36. Ou F.,WeIlerC. An overview of timber bridges//Transp. Res. Rec. —1986. -N1053.-P.1-12.

37. The timber bridge touted in Vt // Woodshop News. -1989. -3, № 10. -P. 132133.

38. Research project development of wood bridges, survey of source documents.

39. Exept of the Finnich Report Survey of background information/P. Haakana, A. Jutila, H. Rautakorpi, L. Salokangas; Helsinki University of Technology, Laboratory of Bridge Engineering. Otaniemi, 1993-Publication № 2. — 46 p.

40. Мартинсон У. Бореальные леса Евроазии: некоторые данные, отражающиедеятельность человека // Лесн. журн. 1992. - N 4. - С. 19-23. - (Изв. высш. учеб. заведений).

41. Международная научно-техническая конференция PAPFOR-92/ О.М. Соколов, Г.В.Комарова//Лесн.журн. -1992. — М 5. С.123-127. - (Изв. высш. учеб. заведений).

42. Стуков В.П. Мосты с балками комбинированного сечения из клееной древесины и железобетона. Архангельск: ИПЦ АГТУ. -1997. - 176 с.

43. Губенко А.Б. Клееные конструкции из досок. М.: Стройиздат, 1949. - с.

44. Исследование конструкций из клееной древесины и пластмасс// Межвузовский тематический сборник трудов/ Л. 1977. - № 1 (132). - 154 с.

45. Михайлов В.Г. Скалывание в клеевых дощатых стыках // Вопросы прочности и изготовления деревянных конструкций. М.: Госстройиздат, 1952 -С. 142-176.

46. Белянкин Ф.П. Прочность древесины при скалывании вдоль волокон-Киев: Изд-во Академии наук УССР, 1955. -140 с.

47. Каган М.Е., Сокольский Б.С., Явлецкий С.Д. Клееные сваи и шпунт. -М.: Речной транспорт, 1955.-128 с.

48. Гринь И.М. Исследование несущей способности клееных балок, составленных из трех слоев разных пород древесины//Строительство и архитектура. -1960. -№ 3. -С.42-50. -(Изв.высш.учеб.заведений).

49. Глинка М.Н., Поспелов Н.Д. Клееные пролетные строения мостов. -М.: Транспорт, 1964. 88с.

50. Щуко В.Ю. Клееные деревянные балки, армированные стальной арматурой //Тр./Иркут. по-литехн-ин-т. 1967. - Вып.37. С.51-58.

51. Глибовицкий Ю.С., Шишов Л.Г. Исследование работы армированных клееных деревянных балок// Мосты и автомобильные дороги. -Хабаровск: Изд-во ХабПИ, 1970. -С.34-41.

52. Глибовицкий Ю.С. К оценке касательных напряжений комбинированных сеченийII Мосты на автомобильных дорогах. Хабаровск: Изд-во ХабПИ, 1970. -С.58-60.

53. Глибовицкий Ю.С., Кулиш В.И. О работе стальных арматурных нагелей// Сборник научных трудов аспирантов. -Хабаровск: Изд-во ХабПИ, 1972. -С.120-123.

54. Рожко П.П., Кулиш В.И. Клееный мост из дерева и железобетона// Автомобильные дороги. -1966. -№ 6. -С. 12.

55. Кулиш В.И. Современные конструктивные формы клееных деревянных мостов: Основы оптимального проектирования (Учебное пособие). Хабаровск, 1974.-252 с.

56. Кулиш В.И., Накашидзе Б.В. Армирование клееных деревянных балок и оценка потерь напряжения в стеклопластиковой арматуре// Строительство и архитектура. -1974. N 3. - С.36-41 . -^(Изв.высш. учеб.заведений).

57. Предложения по пректированию, изготовлению и монтажу пролетных строений автодорожных мостов из клееных и клеефанерных элемеи-тов/СоюздорНИИ.- Балашиха, 1969. 93 с.

58. Ковальчук JI.M, Турковский С.Б., Пискунов Ю.В. и др. Деревянные конструкции в строительстве. М.: Стройиздат, 1995. — 248 с.

59. Иванов Ю.М., Линьков И.М., Сороткин В.М. Исследование влияния армирования на прочность и жесткость клееных деревянных изгибаемых эле-ментов//Тр.ЦНИИСК. -1972. Вып.24. -С. 13-30.

60. Кулиш В.И. Клееные деревянные мосты с железобетонной плитой. М.: Транспорт, 1979.-160 с.

61. Кулиш В.И. Совершенствование несущих конструкций пролетных строений автодорожных мостов, напряженно армированных стеклопластиковой арматурой: Дис.д-ра техн. наук. С Пб , 1993. - 73с.

62. Кулиш В.И., Глибовицкий Ю.С., Шишов Л.Г. Оптимальное армирование клееных деревянных балок// Мосты и автомобильные дороги. Хабаровск: Изд-во ХабПИ, 1970. - С.42-45.

63. Кулиш В.И. Использование СПА для армирования клееных деревянных прямоугольных балок// Симпозиум по стеклопластиковой арматуре. -Минск, 1974.-С. 109-112.

64. Кулиш В.И., Казаринов В.Е. Несущие конструкции, напряженно армированные стеклопластиковой арматурой. — Хабаровск: НТО Стройиндуст-рии, 1989.-108 с.

65. Мосты и сооружения на дорогах: Учеб. для вузов: В 2 ч. / П.М.Саламахин, О.В.Воля, И.П. Лукин и др.; Под ред. П.М. Саламахина. М.: Транспорт, 1991. -4.1. -344 с.

66. Конструкции из клееной древесины и пластмасс//Межвузовский тематический сборник трудов/-Л.: 1978. - С.10-15.

67. Конструкции из клееной древесины и пластмасс//Межвузовский тематический сборник трудов/-Л.: 1979. - 125с.

68. Погорельцев А.А. Сдвиговая прочность изгибаемых клееных деревянных конструкций с поперечным армированием: Автореф. К. техн. наук. — М., 1989.-22 с.

69. Погорельцев А.А. Поперечное армирование деревянных конструкций вклеенными стержнями из древесных материалов//Экспериментальные и теоретические исследования строительных конструкций/Тр. ЦНИИСК. -1987.-С. 41-47.

70. Турковский С.Б., Ковальчук Л.М., Баранов Г.Р., Погорельцев А.А. Повышение надежности деревянных клееных конструкций поперечным и наклонным армированием // Изв. вузов. Строительство и архитектура. -1988. № 7. С. 17-20.

71. Погорельцев А.А. Применение теории составных стержней к расчету по*перечно армированных клееных деревянных балок//Экспериментальные исследования и методы расчета строительных конструкций й их элементов /М.:- 1988. С. 87-92.

72. Погорельцев А:А. Увеличение сдвиговой прочности деревянных клееных балок//Новые исследования в области технологии изготовления деревянных конструкций/М.: 1988. - С. 171-174.

73. Тарабасов Т.Д. О расчете на изгиб многослойных балок//Расчеты на проч- • Г ность/ М.: Машгиз. 1958. -Вып.2. -С.41-46.

74. Гринь И.М. Исследование несущей способности клееных балок, состав. ленных из трех' слоев разных пород древесины//Изв. вузов. Строительствои архитектура. -1960. — № 3. С. 34-39.

75. Кулиш В.И., Акчурин И.И., Белуцкий И.Ю. Особенности расчета гибридных изгибаемых элементов с линейной структурой//Мосты и автомобиль- ' ные дороги. Хабаровский политехи, ин-т. - 1970. - С.31-33.

76. Кулиш В.И., Глибовицкий Ю.С., Белуцкий И.Ю. Экспериментальные исследования гибридных клееных балок//Общетехнические науки. Хабаровский политехи, ин-т. - 1971. - С.97-104.

77. Кулиш В,И., Глибовицкий Ю.С., Белуцкий И.Ю. Принципы компоновки пород и расчет гибридных изгибаемых элементов с линейной структу-рой//Исследование работы клееных деревянных конструкций. Хабаровский политехи, ин-т. - 1975. - С.9-23.

78. Глибовицкий Ю.С. К оценке касательных напряжений комбинированных сечений//Мосты и автомобильные дороги. Хабаровский политехи, ин-т. -1970. - С.58-60.

79. Синтез пород древесины в современных конструктивных формах деревянных автодорожных мостов: Отчет о НИР/ХГТУ; Руковод. работы В.И. Кулиш-. Инв. № 3. №303. - Хабаровск. - 1970. - 120с.

80. Цуканов В.П. Эффект увеличения несущей способности опорных зон балок, компонуемых из различных пород древесины//ДАЛЬНИИ ВОСТОК. Автомобильные дороги и безопасность движения. Хабаровск, 2001. -С. 104-107.

81. Клееная деревянная балка: А.с. 909070 СССР/В.И.Кулиш, И.Ю.Белуцкий, Б.С. Быков, Ю.С. Глибовицкий/Заяв. 31.03.80; Опубл. в Б.И. -1982. №8.

82. Деревянная балка: А.с. 896213 СССР/ В.И.Кулиш/ Заяв. 11.04.80; Опубл. в Б.И.-1982.-№1.

83. Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю. Примеры расчета клееных деревянных про-Р летных строений мостов, набираемых из различных пород. Хабаровск:

84. Хабар, политехи, ин-т. 1985. - 96 с.

85. Strenge F.A/ Wood brides for today and tomorrow. «Pablic Workes». - 1971. -102. -3. -P.84-85.

86. Кулиш В.И. Клееные деревянные мосты с железобетонной плитой. М.: Транспорт, 1979. - 160 с.

87. Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю. Ползучесть, усадка и термонапряженное состояние комбинированных конструкций. Хабаровск: Хабар. Политех. Ин-т, 1976.- 110 с.

88. Цуканов В.П., Белуцкий И.Ю. Конструктивные приемы усиления опорных зон клееных деревянных балок. Искусственные сооружения в условиях Дальнего Востока и Крайнего севера.//Сб. науч. трудов/Хабар, политех, ин-т.-1984.-С.138-142.

89. Клееная деревянная балка: А.с. 989009 СССР/ В.И.Кулиш, Белуцкий И.Ю.,' Цуканов В.П., Быков B.C./Заяв. 16.06.81; Опубл. в Б.И.-1983. № 2.

90. Клееная деревянная балка: А.с. 808627 СССР/ В.И.Кулиш, Быков B.C., Белуцкий И.Ю., Федоров В.Д., Никитенко Е.А./ Заяв. 07.05.79; Опубл. в Б.И. -1981. -№ 8.

91. Клееная деревянная балка: А.с. 1129306 СССР/ В.И.Кулиш, Цуканов В.П., Белуцкий И.Ю./ Заяв. 23.11.82; Опубл. в Б.И. -1984. -№ 46.

92. Клееная деревянная балка: А.с. 989010 СССР/ В.И.Кулиш, Белуцкий И.Ю., Цуканов В.П. / Заяв. 16.06.81; Опубл. в Б.И. -1983. -№ 2.

93. Кулиш В.И., Белуцкий И.Ю. Сталежелезобетонные пролетные строения частично неразрезной системы. Хабаровск: Хабар, политех, ин-т. - 1986. -108 с.

94. Железобетонные конструкции. (Расчет и конструирование)/Под. ред.

95. С.А.Ривкина. Киев: Будивельник. - 1973. - С.210-212.

96. Клееная деревянная балка: А.с. 1006667 СССР/ В.И.Кулиш, Белуцкий И.Ю., Цуканов В.П. / Заяв. 22.06.81; Опубл. в Б.И. -1983. № 11.

97. Рекомендации по проектированию автодорожных мостов, напряженно армированных стеклопластиковой арматурой: Утв. на тех. Совете Российского государственного концерна Росавтодор. — Хабаровск: Издательство ХГТУ, 1994.-92с.

98. Гастев В.А. Краткий курс сопротивления материалов. М.: Наука. -1977. -С.210-212.

99. Белуцкий И.Ю. Напряженное состояние стержней при касательной нагрузке // Исследование работы клееных деревянных конструкций. Хабаровск: Хабар, политехи, ин-т. - 1975. - С.24-33.

100. Курс сопротивления материалов: В 2 ч. / М.М.Филоненко-Бородич., С.М.Изюмов., Б.А.Осипов и др. -М.: Фазматгиз, 1955. 4.1. 644 с.

101. Белуцкий И.Ю. Оценка влияния касательных напряжений на характер рас пределения нормальных//Мосты на автомобильных дорогах. Хабаровск: Хабар.политехи.ин-т. 1974. - С.90-96.

102. Кулиш В.И. Современные конструктивные формы клееных деревянных мостов. Хабаровск: Хабар, политехи, ин-т, 1974. - 252 с.

103. Рекомендации по проектированию стеклопластбетонных автодорожных мостов: Отчет о НИР/ Хабар, политехи, ин-т; Руковод. темы Кулиш В.И. Инв. № 5/85; № ГР0050082. Хабаровск: Хабар, политехн.ин-т, - 1986. -80 с.

104. Конструкции с применением фанеры и профилей//Труды ЦНИИСК/ -М: 1976.- 142 с.

105. Светозарова Е.И. и др. Особенности расчета элементов из клееной древесины и водостойкой фанеры//Международный симпозиум по проектированию, изготовлению и применению деревянных конструкций в строительстве. — Киев, 1976.-81 с.

106. Канн Э.А., Серов Е.Н. Деревянные конструкции в современном строительстве. Кишинев.: Штиинца, 1981. - 180 с.

107. Сердюков В.М., Григоренко А.Г., Кривелев Л.И. Испытания сооружений. Киев: Буд1вельник, 1976. - 199 с.

108. Почтовик Г.Я., Золочевский А.Б., Яковлев А.И. Методы и средства испытания строительных конструкций. М.: Высшая школа, 1973. - 158 с.

109. Аронов Р.И. Испытания сооружений. М.: Высшая школа, 1974. - 188 с.

110. Накашидзе Б.В. Использование стеклопластиковой арматуры в клееных деревянных балках: Автореф. дис. . к. техн. Наук. -Минск, 1973. 25 с.

111. Белуцкий И.Ю. Исследование работы связующих элементов на вклееной основе для деревожелезобетонных мостов:Дис. канд.техн. наук: Хабаровск, 1977. 141 с.

112. Технические условия проектирования железнодорожных, автодорожных и городских мостов и труб. СН 200-62: Введ. в действие с 1.04.62// Государственный комитет Совета Министров СССР по делам строительства. -Трансжелдориздат,-1962. 327 с.

113. Мосты и трубы. СНиП 2.05.03-84*: Введ. в действие с 1.01.86// М.: ГП ЦПП, 1996.-216 с.

114. Инструкция по определению экономической эффективности использования в строительстве новой техники, изобретений и рационализаторских предложений СН509-78: Введ. в действие с 1.01.79// М.: Госстрой СССР, 1978.-52 с.

115. Сборник № 30. Мосты и трубы. Сборник сметных норм и расценок на строительные работы. СНиП 4.02-91; СНиП 4.05-91: Введ. в действие с 1.01.91//- М.: Госстрой СССР, 1991. 100 с.