автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Моделирование и расчет элементов деревянных конструкций при химически агрессивных воздействиях

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ (ДВПИ им. В.В.КУЙБЫШЕВА)

УДК 001.891.572:624.07.011.1.046:620.193.4

МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ХИМИЧЕСКИ АГРЕССИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Специальность 05.23.01 - строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

ГРИНКРУГ Наталья Владимировна

Владивосток - 2004

Работа выполнена в ГОУВПО «Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет» на кафедре «Промышленное и гражданское строительство».

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Антонина Ивановна Попеско

Официальные оппоненты: член корр. РААСН, доктор технических

наук, профессор П.А. Аббасов кандидат технических наук, доцент \ О.И. Анцыгин

Ведущая организация:

Государственное унитарное предприятие «Хабаровскгразкданпроект»

Защита состоится 30 марта 2004 г. в 10:00 ч. на заседании диссертационного Совета К 212.055.04 при Дальневосточном государственном техническом университете по адресу: г. Владивосток, проспект Красного Знамени, 66, ауд. 807.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Дальневосточного государственного технического университета.

Просим Вас принять участие в защите и направить Ваш отзыв в двух экземплярах по адресу: 690014, г. Владивосток, проспект Красного Знамени, 66, диссертационный Совет К 212.055.04.

Автореферат разослан «_» 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, кандидат технических наук,

доцент

Владимир Трофимович Гуляев

ОБШДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Опыт технически развитых стран свидетельствует, что строительные конструкции из древесины благодаря высоким прочностным и эстетическим качествам находят и будут находить широкое применение в зданиях и сооружениях различного назначения. Прогнозируемый специалистами рост применения конструкций из древесины остро ставит вопрос о повышении их надежности и долговечности при эксплуатации в различных условиях, в том числе в химически агрессивных средах. Решение этой задачи тесно связано с дальнейшим совершенствованием методов расчета. Запроектировать прочную, устойчивую и эксплуатационно-надежную конструкцию можно только при наличии достоверной информации о параметрах ее напряженно-деформированного состояния на всех этапах нагружения вплоть до разрушения» что возможно при совместном учете физической и геометрической нелинейности системы и условий эксплуатации.

Важное место в общем объеме научных исследований несушей способности деревянных конструкций занимают вопросы расчета внецентрен-но-сжатых и изгибаемых элементов. В строительных нормах при расчете таких элементов применяется теория краевых напряжений, в соответствии с которой несущая способность стержня считается исчерпанной в тот момент, когда краевое напряжение в сжатой зоне становится равным расчетному сопротивлению. Расчет выполняется по упругой стадии работы древесины. Данная теория имеет очевидные недостатки. Так, используемая расчетная схема весьма далека от действительных условий работы элементов. Неучет упругопластических свойств древесины не отвечает современным тенденциям развития методов расчета строительных конструкций.

Существовавшая ранее в России практика вытеснения деревянных конструкций из ряда областей, особенно в условиях рассредоточенного строительства, нанесла ущерб народному хозяйству. Кроме того, она привела к тому, что к настоящему времени объем научных исследований, посвященных расчетам несущей способности деревянных конструкций с учетом условий эксплуатации, особенно при воздействии химически агрессивных сред, явно недостаточен. Так, в нормативных документах (СНиП Н-25-80) отсутствуют разделы, посвященные расчетам деревянных конструкций, подверженных воздействию химически агрессивных сред, а (СНиП 2.03.11-85) лишь назначают средства защиты в зависимости от степени агрессивного воздействия среды. Выполненная диссертационная работа направлена на совершенствование методов расчета внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций при воздействии химически агрессивных сред.

Цель работы - создание и экспериментальное обоснование методики расчета несущей способности по первой группе предельных состояний сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций в условиях химически агрессивных воздействий.

Научную новизну работы составляют:

- нелинейная модель расчета несущей способности внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций при химически агрессивных воздействиях;

- статистически обоснованные зависимости изменения во времени прочности древесины, подверженной воздействию химически агрессивных сред;

- аналитическая зависимость между напряжениями и деформациями при кратковременном сжатии древесины, подверженной химически агрессивным воздействиям, параметры которой связаны с временем действия агрессивной среды;

- статически обоснованные зависимости изменения во времени глубины проникания в древесину химически агрессивных сред;

- новые опытные данные об особенностях деформирования и разрушения изгибаемых элементов из древесины при воздействии химических сред (щелочных и кислых);

- результаты численных расчетов влияния химически агрессивной среды на несущую способность стержневых элементов деревянных конструкций при кратковременном нагружении;

инженерная методика оценки несущей способности внецентрен-но-сжатых и изгибаемых деревянных стержней при химических воздействиях.

Достоверность результатов обеспечивается: экспериментальным обоснованием исходных положений исследований; решением поставленных задач на основе феноменологических зависимостей с использованием общепринятых допущений строительной механики; сравнением результатов расчета с результатами вычислений по действующим нормам.

Практическое значение и внедрение результатов работы. Предложенная модель расчета несущей способности стержневых элементов деревянных конструкций при химически агрессивных воздействиях обеспечивает возможность рационального использования конструкций на стадии проектирования нового строительства и реконструкции зданий и сооружений с химически агрессивной средой. Научное исследование проводилось в рамках Федеральной целевой программы «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на 1996-2005 гг. и до 2010 г.», раздел «Техноэкополис Комсомольск-Амурск-Солнечный». Полученные результаты использованы при разработке проектов реконструкции ряда общественных зданий г. Комсомольска-на-Амуре и г. Амурска Хабаров-

ского края. Результаты работы внедрены в учебный процесс ГОУВПО "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет". Работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 00-15-99443).

Апробация работы. Материалы работы докладывались и получили одобрение на XXIX - XXXIII научно-технических конференциях студентов и аспирантов КнАГТУ (г. Комсомольск-на-Амуре, 1999-2003 гг.), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГАСУ (г. Санкт-Петербург, 2001, 2002 гг.), на Региональных научно-практических конференциях "Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса". Третьи и шестые чтения памяти профессора МП. Даниловского (г. Хабаровск, 1999,2002 гг.).

Публикации. Основные положения диссертации изложены в монографии, трех научных статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений. Содержит 199 страниц машинописного текста, 57 рисунков, 37 таблиц, 2 приложения, библиографию из 118 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность и значение диссертационной работы, даются краткое описание отдельных глав, характеристика научной новизны, достоверности и обосновывается ее практическая ценность.

В первой главе рассматриваются вопросы применения деревянных строительных конструкций в условиях химически агрессивных сред. На основе имеющихся литературных данных проанализирован характер влияния химической коррозии на изменение физико-механических свойств древесины. Проведен анализ существующих методов расчета композитных конструкций при воздействии химически агрессивных сред. На основе анализа выполненных и известных к настоящему времени работ сформулированы задачи исследования.

Многолетние исследования специалистов ЦНИИСК им. В.В.Кучеренко доказали, что деревянные конструкции могут служить значительно дольше конструкций из железобетона. Однако были отмечены случаи потери несущей способности деревянных элементов констр\кций в результате химической коррозии древесины. Поэтому учет химической среды, в которой должна работать конструкция, при проектировании имеет значение для безопасной эксплуатации зданий и сооружений. При расчетах строительных конструкций первостепенное значение имеет диаграмма деформирования материала, которая содержит в себе информацию о прочно-

сти и деформативности материала конструкций. Различными авторами предложено большое количество аппроксимирующих диаграмм деформирования древесины. Однако некоторые из них пригодны лишь в определенном интервале параметров, другие достаточно сложны при использовании или получены на основе немногочисленных экспериментальных данных, что ограничивает возможность их применения. Практически отсутствуют исследования о влиянии химических сред на диаграмму деформирования древесины при кратковременном нагружении.

Теоретические вопросы в области совершенствования расчета деревянных конструкций в настоящее время неразрывно связаны с учетом нелинейных зависимостей различного рода. Этому направлению посвящены работы В.П. Валуйских, Е.И. Светозаровой, Е.И. Серова, Б.К. Михайлова, Р.Б. Орловича, Е.И. Знаменского, К.П. Пятикреотовского, В.З.Клименко, ЛИ. Наумченко, С.Н. Авдеева, Д.К. Чакова и др., которые дают исчерпывающее представление о работе конструкций на всех этапах нагружения, включая и этап разрушения. Однако среди них отсутствуют работы по исследованиям несущей способности элементов деревянных конструкций в области воздействия химически агрессивных сред. Следует отметить, что эти вопросы рассматривались ведущими специалистами по строительной механике, по стальным и железобетонным конструкциям.

Основополагающие принципы теории расчета строительных конструкций, разработанные СВ. Александровским, В.Н. Байковым, О.Я. Бергом, В.М. Бондаренко, П.И. Васильевым, А.А. Гвоздевым, Г.А. Гениевым, А.Р. Ржаницыным, Г.В. Никитиным, В.П. Монжаловским, A.M. Фридманом, О. Баумана, К. Егер, А. Хабель, Г.Е. Вельским, К.Э. Талем, В.Я. Ба-чинским, А.Н. Бамбуров, Р.Х. Каюмовым.'М.М. Мамуровым, Г.Н. Шорш-невым, СМ. Крыловым, Р.С. Санжаровским, В.В. Михайловым, А.С. Зале-совым, Н.И. Карпенко, Е;А Чистяковым и другими, основаны на положениях механики деформируемого твердого тела, строительной механики, феноменологических зависимостях свойств материалов и позволяют решать большой круг практических задач,''связанных с оценкой параметров напряженно-деформированного состояния конструкций. Анализ существующих экспериментально-теоретических исследований, а также результатов инженерных обследований композитных конструкций различного назначения свидетельствует о том, что воздействие химически агрессивной среды приводит к негативным последствиям для сооружения, а именно: потере несущей способности, увеличению деформативности, сокращению долговечности. Поэтому при расчете таких конструкций учет воздействия химической среды необходим. Однако современные нормы проектирования строительных конструкций стран СНГ, Европы и Америки не содер-

жат каких-либо указаний по расчету конструкций с учетом повреждений в химически агрессивных средах.

Основы теории расчета конструкций при комплексном воздействии нагрузки и химически агрессивной среды, которая по существу только начала развиваться, заложены в работах В.М.Бондаренко, И.И.Улицкого, П.И.Васильева, Н.В .Савицкого, В.И.Соломатова, В.П.Селяева, ЕАГузеева, В.М.Борисенко, А.А.Мутина, В.В.Жукова, А.П.Кричевского, АФ.Милованова, Б.И.Пинуса, Р.С.Санжаровского, А.И.Попеско, О.И.Анцыгина и др. Анализ существующих в этом направлении исследований позволяет выделить два направления методов расчета напряженно-деформированного состояния элементов в условиях воздействия агрессивных внешних сред и нагрузки. В первом направлении широко используются эмпирические зависимости, полученные обобщением результатов многочисленных испытаний непосредственно элементов композитных конструкций. Указанный подход используется в строительных нормах. Для случая воздействия типа "среда-нагрузка" опытные данные такого рода только начинают накапливаться.

Во втором направлении используются модельные представления элементов конструкции и уравнения механического состояния материалов (по результатам испытаний'простейших образцов материалов конструкции), которые в формализованном виде отражают результат воздействия среды. На современном этапе развития теории расчета конструкции из нелинейных материалов в области силовых и несиловых воздействий второе направление является наиболее перспективным.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям. Разработана модель исследования и оценки параметров напряженно-деформируемого состояния взаимодействующих с химически агрессивной средой внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций. Приводится алгоритм численной реализации модели на ПЭВМ.

В основу построения модели положен общий подход нелинейной теории конструкций из композитных материалов Р.С.Санжаровского и феноменологическая модель расчета стержневых железобетонных конструкций при химически агрессивных воздействиях А.И.Попеско.

Рассматривается внецентренно-сжатый (или изгибаемый) деревянный стержень с шарнирно-опертыми концами. Модель распространяется для сечений: цельнодеревянных, клееных, цельнодеревянных с одинарным, двойным армированием, клееных с одинарным, двойным армированием. В целях упрощения решения принят ряд допущений. Считается справедливой гипотеза плоских сечений. Изогнутая ось стержня с шарнир-но-опертыми концами аппроксимируется синусоидой. Для определения кривизны используется приближенное выражение. Влияние химически агрессивной среды на древесину рассматривается как фактор, изменяющий

во времени деформативно-прочностные свойства. Между древесиной с измененными агрессивной средой свойствами (химически нейтрализованным участком) и нормальным участком древесины существует граница, положение которой определяется по формуле

где К, m - коэффициенты, зависящие от определенной химической среды, т - время действия химической среды.

Зависимость между напряжениями и деформациями для химически нейтрализованной древесины принимается в виде полинома третьей степе-

ни в следующем виде:

<*.ге(*)=А0(х) е+В0(х)е2 +С0(т)-е3,

где

А0(т) = Е,ге(т); В„(х)=(з-а.гс(т)-2.Е^(х).ек,гс(х))/егялге(х>, С0(т)= (Еаге(т)- er .гс(х)- 2 • R^WK эт(х) Параметры Е^Дх), ERarc(T)> Rare(x) определяются по формулам

(2)

(3)

(4)

(5)

Графики зависимости (6), (7), (8) приведены на рис. 1-3.

Исследование напряженно-деформированного состояния стержня уществляется с использованием уравнений равновесия, которые при счете на внецентренное сжатие имеют вид

Рвн = И;

(9)

при расчете на изгиб

В системах (9) и (10) N - приложенная с эксцентриситетом е внешняя продольная сила, М — момент внешних сил, Р,и и М"н - главный вектор и главный момент внутренних усилий:

Р"и (х)=Р«„М+2 • (х)+Р™ (т); Мв(т) = М"я(т)+ 2-М"(т) + МГ (х> 3 н а ЧР«н„(х),Р™(т),М^н(т),М-(х))РГ(х))МГ(х)ю т с я

согласно выражениям, записанным для соответствующей схемы распределения нормальных напряжений и деформаций в сечении элемента, например, на рис. 4, б, в.

Рис. 4. Распределение напряжений и деформаций по сечению элемента при воздействии агрессивной среды и кратковременной нагрузки -

Чтобы проследить за изменением напряженно-деформированного состояния элемента, задается произвольный закон возрастания нагрузки Например, для внецентренно сжатого элемента

N = N„+«•1, (12)

и выражения (9) дифференцируются по параметру нагружения t. Дифференцируя уравнения равновесия (9) по параметру нагружения t получают систему дифференциальных уравнений следующего вида.

—л—: *Е} —тг»

ае, ам'

де*

(11

де.

(т) амм(т) аы / гЧ хт — •£, +——---(е + П+Ы—,

де

А

А'

(13)

где

5Рм(т) ^ а£«(т) |2 дР'^(х) | ар™;

ар^(т)| ар;".

де.

амвн(х)=ам:нос„(т) < 2 [ амг.

Эе

Эе,

Эе, де1

эм,н(х)_ам;'

н(т), 2

(14)

де* де* де$ де*

Система (13) решается на 'ПЭВМ методом Рунге-Кутта.

этапе ]

потери устойчивости-и критериев прочности. За критерии прочности принимается достижение краевой деформации древесины сжатой зоны своих предельных значений или достижение растянутой арматурой предела текучести. Критерий потери устойчивости получаютшз условия равенства вариаций внешних и внутренних моментов с

В третьей главе представлены результаты экспериментально-теоретического исследования несущей способности и глубины проникания среды в древесину для деревянных, стержней при воздействиях химически агрессивных сред.

Испытания проводились на образцах размером 20x20x30 мм на сжатие вдоль волокон по ГОСТ 16483.10 и 20x20x300 мм на статический изгиба по ГОСТ 16483 3. Определялись пределы прочности образцов при сжатии и изгибе Прочность древесины определялась как среднеарифметическое значение результатов испытаний трех образцов. Образцы испыты-вались после хранения в нормальных термовлажностных условиях, а также

после хранения в воде, в 1-, 18-ы и 37 % -ных растворах NaOH, в 2-, 5-, 10- и 30 % -ных растворах НС1, в 2-, 5-, 10- и 35 % -ных растворах HNO3, в 2-, 5-, 10 % -ных растворах H2SO4, в 5- и 30 % -ных растворах СН3СО2Н. Испытания проводились после 30, 60, 90, 100 и 120 суток выдерживания образцов в различных средах.

Для каждой среды построены зависимости относительного изменения прочности Rar^/Rnan от времени с использованием полученных экспериментальных и имеющихся литературных данных. Анализ показал, что существует связь между величиной Rap/RHai и временем воздействия для всех исследованных сред. Данная зависимость представлена в виде

R«rp/Ri«i4 = а * хь, (17)

где т - время воздействия исходной агрессивной среды, а - параметры, зависящие от вида и концентрации агрессивной среды.

Коэффициенты а и Ь, полученные для некоторых химически агрессивных сред, приведены в табл. 1 и 2. Полученные данные могут использоваться для оценки и прогнозирования прочности древесины в нижеописанных агрессивных средах.

Таблица 1

Характеристики модели (17) для прочности древесины на сжатие

вдоль волокон

Химическая среда Коэффициенты модели Корреляционное отношение Средне-квадра-тическая ошибка F - критерий Фишера

значения t-критерий

1 2 3 4 5 6

0%(Н20) а = 1,0122 Ь =-0,1149 0,3298 -11,8774 -0,9895 0,038 141,07

1% NaOH а = 1,0582-b =-0,0779 0,3737 -1,9442 -0,7467 0,156 3,78

18% NaOH а =1,0207 b =-0,154 0,2546 -6,68' -0,9783 0,0819 44,62

37% NaOH а = 1,0657 b =-0,2834 0,2821 -4,7543 -0,9396 0,2322 22,60

2% HCl 3=1,0122 b =-0,1149 0,3298 -11,8774 -0,9895 0,038 141,07

5% HCl а =1,0218 b =-0,135 0,4321 -10,3095 -0,9862 0,0514 106,29

10% HCl а =1,0443 b =-0,0917 ' 0,3353 -2,542 -0,8739 0,1327 6,46

30% HCl а = 1,0379 b =-0,2343 0,2561 -5,7723 -0,9713 0,1493 33,32

Продолжение табл.1

1 2 3 4 5 6

2%Ш03. а =1,0122 Ь =-0,1149 0,3298 -11,8774 -0,9895 0,038 141,07

5% НЫОз а =1,0347 Ь =-0,1765 0,3552 -6,9914 -0,9707 0,0991 48,88

Ю%Ш03 а = 1,022 Ь =-0,0496 0,2831 -2,3154 -0,8534 0,0789 5,36

25% НЫОз а = 1,0639 Ь = -0,107 0,3323 -2,0544 -0,8237 0,1917 4,22

2% Н2Б04 а = 1,2243 Ь = -0,1592 1,6715 -5,5986 -0,9695 0,0306 31,34

5% Н2804 а = 2,2585 Ь = -0,3900 6,7341 -13,7234 -0,9947 0,0306 188,33

Ю%Н2804 а =1,0475 Ь =-0,1673 0,2781 -3,5875 -0,9303 0,1716 12,87

5% сн,со2н а =1,0047 Ь = -0,0385 0,2783 -8,2099 -0,9855 0,0173 67,40

30% сн3со2н а = 1,0097 Ь =-0,045 0,3241 -5,4375 -0,9678 0,0305 29,57

Таблица 2 Характеристики модели (17) для прочности древесины при статическом изгибе

Химиче- Коэффициенты модели Корреля- Средне- Р-

ская среда значения ^критерий ционное отношение квадрати- ческая ошибка критерий Фишера

н2о а =1,006 Ь = -0,024 0,4057 -6,1517 -0,9626 0,015 37,84

10%НС1 а =1,0103 Ь =-0,1225 0,2730 -11,659 -0,9927 0,0387 135,93

10% НЫОз а =1,0276 Ь =-0,1963 0,2527 -6,346 -0,9761 0,1099 40,27 .

10% Н2804 а =1,023 Ь =-0,1574 0,3286 -8,1612 -0,9853 0,071 66,61 .

Для оценки долговечности древесины в различных агрессивных средах исследовалось влияние концентрации агрессивной среды и времени проникания химически агрессивной среды в древесину (рис. 5.) Образцы,

взятые в виде призм размерами 20x20x30 мм, погружались в воду, растворы кислот и щелочей на 30, 60, 90, 100, 120 суток. Глубина проникания среды определялась при помощи реактивов как среднее значение в шести точках для трех образцов. Анализ опытных данных, проведенный с использованием метода наименьших квадратов, показал, что глубина проникания агрессивной среды L корреляционно связана с временем ее действия г. Данная зависимость может быть представлена выражением

Цх) = К-гт, (18)

где К и m - коэффициенты, зависящие от вида химической среды и ее концентрации,

а)

Рис. 5. Глубина проникания в древесину химически агрессивной среды:

агНМ0з;б-Н2804

Для некоторых сред и концентраций значения Кит, определенные автором с помощью метода наименьших квадратов, представлены в табл. 3.При этом среднее отклонение опытных данных от рассчитанных составляет 6 %, а максимальное 29 %.

Таблица 3

Характеристики модели (18) глубины проникания среды_

Химическая среда Коэффициенты модели Корреляционное отношение Средне-квадрати-ческая ошибка F- крите-рий Фишера

значения t- критерий

0 % (Н20) k = 0,1369 m =-0,5662 -82,6831 101,9 0,9999 0,0443 10383,71

1% NaOH k = 0,156 m = 0,5929 -313255 42,5474 0,9994 0,1059 1810,28

18% NaOH k= 0,234 m = 0,6833 -51,2791 100,779 0,9999 0,0508 i 10156,48

37 % NaOH k = 0,3031 m = 0,7377 -26,7883 71,2822 0,9997 0,0822 5081,15

2% HCl k = 0,1776 m = 0,6313 -19,9691 31,5987 0,9985 0,1593 998,48

5% HCl k = 0,2075 -m = 0,6577 -60,0859 108,759 0,9999 0,0482 - t 11828,59

10% HCl k = 0,2417 m = 0,6893 -27,7145 58,2192 0,9996 0,0943 3389,48

30% HCl k = 0,4082 m = 0,7938 -4,6865 17,6711 0,9968 0,3413 312,27

2% HN03 k = 0,2335 m = 0,679 -22,7383 45,9378 0,9993 0,1178 2110,28

5% HNOj k = 0,2928 m = 0,7237 -10,4997 26,7729 0,9979 0,2154 ■ 716,79

10%HN03 k = 0,3696 m = 0,7716 -6,5451 21,85 0,9969 ; 0,2804 477,42

25% HNOj k = 0,459 ' m = 0,8184 -3,8126 17,0518 0,9966 0,3646 290,76

2% H2SO4 k = 0,2455 m = 0,689 -19,0329 40,4073 0,9991 0,1358 ' 1632,75

5% H2SO4 k = 0,306 m = 0,7317 -8,7222 23,3281 0,9973 0,2499 544,20

19%H2SO4 k = 0,443 m = 0,8! 11 -5,5880 24,0967 0,9974 . 0,2682 580,65

5% сн3со2н k = 0,1503-m = 0,5864 -25,97 ' 34,1944 0,9991 0,1303 1169,26

30% CH3C02H k =0,2095 m = 0,6533 -13,1649 23,4151 0,9982 0,2120 548,27

Таблица 4

Сопоставление опытных и теоретических значений разрушающих _ моментов деревянных балок_

Серия бал ки Шифр балки Характер - воздействия среды Время. воздействия т, сут. Моп 11 раз > - кН <м м*, кН-м М^з-Mf

won 1 ■"раз. %

1 2 з: 4: 5 6> 7

I БД- 1 Нормаль-ныетер-мовлажно-стные условия - 30 19,07.' 18,25 4,30

БД—2 120 .19,43. 19,0 2,21

БД-3 180 19,95 19,80 0,75

II БД -С/ 2-1 2%-ная 1 соляная кислота, всестороннее 30 • 12,81 11,42 10,85

БД -С12-2: 120 12,43 11,05 11,10

БД-С/2-31 180; 12,00* 10,80; 10,0

П1 БД -С/10-1 10%-ная соляная кислота, всестороннее 30 9,914 9,0 9,18

БД -С/10-2 120 •• 9,03 8,80 2,55

БД -CI 10-3 180 7,91 7,00 11,50

IV БД-ЛГ032-1 BR-NO}2-2 БД — NOj 2 — 3 2%-ная азотная кислота," всестороннее 30' 12,29 12,0 2,36

20 1,87 1,55 2,70

80 1,31 0,80 4,51

V» БД—jVOjlO — 1 10%-ная азотная' кислота, всестороннее • 30 7,63 7,00 ' 8,26 ,

BR-NOj 10-2 120' 5,92 5,80 2,03

БД -NO¡ 10-3 180 4,03 ' 4,00 0,74

VI БД—SOy2 - 1 2%-ная-' серная кислота, всестороннее • 30. 11,87 10,51 11,46

БД-SO, 2-2 120: 11,31 10,05 11,14

Продолжение табл. 4

1 ■ 2 3 4 5 6 7

БД — 80/ 2-3 180 10,61 9,80 7,63

VII БД-БО, 101 10%-ная серная кислота, всестороннее 30 5,64 5,00 11,35

БД-80,10-2 120 5,08 • 4,60 . 9,45

БД-БаЮ-3 180 . 3,61 3,00 16,90

Для проверки нелинейной модели расчета несущей способности элементов деревянных конструкций, подверженных коррозии в химически агрессивных средах, приведенной во второй главе, были проведены испытания образцов балок из древесины лиственницы сечением 80x120 мм и длиной L=2100 мм. Балки выдерживались 30, 120, 180 суток в воде, растворах кислот НС1, HNO3, H2SO4, а затем испытывались на изгиб на специальном гидравлическом прессе. В процессе эксперимента измерялись прогиб балок, разрушающий момент и деформации в срединном сечении. Сопоставление опытных и теоретических значений несущей способности деревянных балок при испытании кратковременной нагрузкой после длительного действия химических сред приведено в табл. 4. Полученные результаты подтверждают достоверность применения разработанной во второй главе модели расчета деревянных элементов, подверженных коррозии в химически агрессивных средах.

В четвертой главе по результатам численного эксперимента предложена практическая методика расчета элементов деревянных конструкций при химически агрессивных воздействиях.

Оценку несущей способности при кратковременном нагружении вне-центренно-сжатых элементов деревянных конструкций, подверженных воздействию химически агрессивной среды, в плоскости действия момента предлагается производить по формуле

где N - расчетная продольная сила, действующая на элемент; Ар „.м - расчетная приведенная площадь сечения элемента:

АР,ГС1|=Ь„-Ьн + а-(Ас5 + А5)

Ис - расчетное сопротивление нормальной древесины сжатию вдоль волокон; «р*" - коэффициент продольного изгиба при внецентренном сжатии; ((С- коэффициент, учитывающий влияние химической среды. Значения коэффициента продольного изгиба:

определяются по табл.5 в зависимости от значений приведг-—

тг«1=-

еи-А

р.т!

и условной приведенной гибкости

~ри-

В табл. 6 и '(''приведены значения поправочных коэффициентов у1 и Т2» учитывающих разброс прочности древесины относительно обобщенного коэффициента

Таблица 7

Коэффициент уг> учитывающий поправку на прочность древесины .

тге<1 Коэффициент для древесины с 1^=10/35 МПа при

0,5 1,0 1,5 2,0 •2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0

1,5 1,117 1,136 1,101 1,094 1,104 1,146 1,200 1,182 1,187 1,261

1,091 1,076 1,052 1,038 1,035 1,054 1,060 1,061 1,065 1,183

2,0 1,391 1,390 1,389 1,395 1,400 1,412 1,320 1,320 1,333 1,467

1,172 1,176 1,162 1,159 1,150 1,177 1,138 1,120 1,095 1,089

2,5 1,888 1,846 1,834 1,767 1,750 1,720 1,682 1,615 1,667 1,786

1,293 1,282 1,314 1,277 1,257 1,216 1,182 1,198 1,282 1,257

3,0 2,390 2,333 2,208 2,111 1,955 1,850 1,739 1,646 1,657 1,750

1,418 1370 1,368 1,325 1,273 1,250 1,196 1,195 1,229 1,283

3,5 2,775 2,650 2,568 2,553 2,375 2,227 2,071 1,939 1,964 1,863

1,471 1,450 1,421 1,471 1,413 1,373 1,342 1,231 1,309 1,353

4,0 3,141 3,120 2,945 2,743 2,537 2,308 2,183 2,164 2,080 2,000

1,539 1,533 1,480. 1,457 1,418 1,354 1,333 1,346 1,320 1,304

Несущая способность внецентренно-сжатого элемента из плоскости действия момента в условиях кратковременного нагружения определяется по формуле

где <р - коэффициент продольного изгиба при центральном сжатии (табл.5) при тги1= 0,1 , соответствующему случайному эксцентриситету; С — коэффициент (табл. 8), учитывающий влияние действия момента на устойчивость элемента из плоскости действия момента.

' ' .'.".■ V Таблица 8

Значения коэффициента, учитывающего влияние действия момента

тгса Значения коэффициента С при

-<2,5 3,0 3,5 . 4,0 • >4,5

<0,5 0,648 . 0,740 0,839. 0,839 0,839

0,75 0,543 0,619 0,723 0,723 0,723

1,0 0,535 0,548 0,633 0,633 0,633

1,25 0,429 0,481' ■ 0,544 .. 0,544 0,544

1,5 0,373 0,415 . 0,485 0,485 0,485

1,75 0,339 0,370 0,423 0,476 0,469

2,0 0,339 0,326 0,378 0,430 0,436

¿2,25 0,273 0,287 0,340 0,393 0,403

Несущая способность центрально сжатого элемента, подверженного воздействию химически агрессивных сред, при кратковременном нагруже-нии, определяется по формуле:

где (р - определяется так же, как и в (21).

Подбор коэффициентов для расчета по формуле (19) осуществляется следующим образом. Значения коэффициента продольного изгиба <р принимаются по табл. 5 в зависимости от условной приведенной гибкости и приведенного эксцентриситета соответствующего случайному

эксцентриситету. В табл. 6 и 7 приведены значения поправочных коэффициентов к соответственно учитывающие прочность древесины и армирование. По результатам лабораторных и численных экспериментов полу-чены-критические зависимости коэффициентов продольного изгиба при глубине нейтрализации древесины, равной 1/3 ширины сечения элемента для оценки сжатых элементов, эксплуатирующихся в условиях постоянного воздействия жидких химических сред. Значение коэффициентов предложены в табл. 9,10.

Таблица 9

Коэффициенты <р™ при воздействии жидкой хлорсодержащей среды

Содержание ионов хлора, г/л5 Значения коэффициента «р™ при тГС()

0,1 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3'° >3,5

< 10,09 0,956 0,947 0,946 0,946^ 0,952 0^>58 0,971 0,983

20,16 0,922 0,910 0,912 0,913 0,922 0,931 0,948 0,965

51,23 0,903 0,889 0,890 0,890 0,901 0,912 0,934 0,956

104,70 0,849 0,842 0,843 0,844 0,847 0,849 0,881 0,913

Таблица 10

Коэффициенты ср^ при воздействии жидкой сульфатной среды

Содержание сульфат-ионов, г/л Значения коэффициента (р°"с при тгс<)

0,1 0,5 1,0. 1,5 2,0 2,5 3,0 >3,5

2 9,82 0.866 0,867 0,874 0,881 0,881 0,881 0,904 0,926

20,32 0,942 0,930 0,939 0,948 0,947 0,947 0,969 0,991

51,92 0,913 0,897 0,910 0,923 0,919 0,915 0,934 0,956

106,86 0,882 0,872 0,882 0,892 0,890 0,891 0,911 0,930

Таблица 11

Коэс] зфициент снижения несущей способности

Категория Признаки повреждения элемента химической среды ьшг ктр

I Изменение цвета поверхности 0,90

и Снижение поверхностной твердости, ослабление связи между волокнами при 100 % -ной сохранности рабочего сечения арматуры к 0,85

III Значительное размягчение и потеря механической прочности, нарушение связи между волокнами, потеря рабочего сечения корродирующей арматуры до 20 % - НОЙ • 0,80

IV Значительное размягчение и потеря механической прочности, нарушение связи между волокнами, потеря рабочего сечения корродирующей арматуры до 50 % -ной 0,70

Расчет изгибаемых элементов, подверженных воздействию химически агрессивной среды, осуществляется по формуле

где М - расчетный изгибающий момент; Яу — расчетное сопротивление древесины изгибу; коэффициент, учитывающий снижение несущей

способности изгибаемого элемента при воздействии химической среды; ^р.га) - расчетный момент сопротивления поперечного сечения элемента.

Коэффициент снижения несущей способности к^ , учитывающий степень влияния химической среды, можно определять по табл. 11.

Реализация предложенной инженерной методики показана в диссертации на примерах.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований можно сделать следующие выводы.

1. Получена математическая модель, описывающая процесс деформирования при кратковременном сжатии поврежденной химической средой древесины. Параметры зависимости напряжение-деформация связаны

со временем воздействия конкретной химической среды статистически обоснованными аналитическими функциями.

2. Разработана модель расчета параметров напряженно -деформированного состояния и оценки несущей способности стержневых элементов деревянных конструкций при воздействиях химически агрессивных сред, позволяющая оценить проектные решения с учетом их физической и геометрической нелинейности при воздействии химически агрессивных сред.

3. Для численной реализации модели разработаны алгоритм и программы расчета на ПЭВМ.

4. Получены новые опытные данные об изменении прочностных характеристик древесины под воздействием щелочных и кислых растворов, выявлен характер динамики изменения прочности древесины в данных агрессивных средах на сжатие вдоль волокон и статическом изгибе, а также глубины проникания агрессивной среды в древесину.

5. Проведены экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния изгибаемых деревянных элементов при воздействии химически агрессивных сред (растворов соляной, азотной, серной кислот разных концентраций).

6. Выполнен сравнительный анализ экспериментальных результатов с результатами расчета по разработанной модели. Сравнение результатов показало адекватность разработанной автором модели расчета, позволяющей получить достаточно близкие к действительным значениям результаты.

7. Проведен численный эксперимент на ПЭВМ, по результатам которого разработана удобная в применении инженерная методика оценки несущей способности сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций при воздействии химически агрессивных сред. Методика основана на использовании коэффициентов продольного изгиба. Предложены таблицы для определения коэффициентов снижения несущей способности внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов при воздействии химически агрессивных сред. Реализация практической методики показана на примерах.

8. Результаты экспериментально-теоретических исследований и предложенная модель расчета могут быть использованы при разработке соответствующего раздела руководства по проектированию деревянных конструкций, подверженных химически агрессивным воздействиям.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Попеско А.И., Гринкруг Н.В. Феноменологические основы расчета конструкций деревянных сооружений при коррозионных воздействиях -Владивосток, 2003. - 204 с.

2. Гринкруг Н.В. Устойчивость армированных деревянных стержней с учетом физической нелинейности //Вестник Комс.на-Амуре гос. техн. унта: В 1 сб. Вып. 3: Прогрессивные технологии в специальном машиностроении и строительстве /Комс.-на-Амуре гос. техн. ун-т. - Комсомольск-на-Амуре, 2002. - С. 41-45.

3. Гринкруг Н.В., Попеско А.И., Золотарев И.И. Зависимость между напряжениями и деформациями при кратковременном сжатии древесины, подверженной химической коррозии /Комс.-на-Амуре гос. техн. ун-т. -Комсомольск-на-Амуре, 2003 - 28 с. - Деп. в ВИНИТИ, № 749-В2003.

4. Гринкруг Н.В., Попеско А.И. Экспериментально-теоретические исследования несущей способности деревянных стрежней при воздействии жидких химических агрессивных сред /Комс.-на-Амуре гос. техн. ун-т. -Комсомольск-на-Амуре, 2003 - 51 с. -Деп. в ВИНИТИ, № 750-В2003.

Наталья Владимировна Гринкруг

3-4168

МОДЕЛИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ХИМИЧЕСКИ АГРЕССИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано в печать Формат 60x84/16. Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. 1,4 л. Уч.- изд. 1,3 л. Тираж 120. Заказ 17792

Полиграфическая лаборатория ГОУВПО «Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета» 681013, Комсомольск-на-Амуре, пр. Ленина, 27

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Применение древесины в строительных конструкциях, в том числе в условиях химически агрессивных сред.

1.2. Деформирование древесины при кратковременном нагружении

1.3. Химическая коррозия древесины и ее влияние на физико-механические свойства древесины.

1.4. Современные подходы и методы расчета конструкций из композитных материалов в условиях химически агрессивных сред.

ВЫВОДЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ РАСЧЕТА ДЕРЕВЯННЫХ СТЕРЖНЕЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИЯХ ХИМИЧЕСКИ АГРЕССИВНЫХ СРЕД.

2.1. Теоретические предпосылки и общие положения модели расчета

2.2. Расчет стержневого элемента деревянной конструкции при кратковременном нагружении.

2.3. Расчет элементов при воздействии химической среды и кратковременном нагружении.

2.4. Алгоритм реализации модели на ПЭВМ.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДЕРЕВЯННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИЯХ ХИМИЧЕСКИХ СРЕД.

3.1. Цель и методика экспериментальных исследований.

3.2. Экспериментально-теоретические исследования влияния химических сред на прочность древесины.

3.3. Результаты исследований глубины проникания химически агрессивной среды в древесину.

3.4. Результаты и анализ испытаний деревянных балок при воздействии химических сред.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИ РАСЧЕТА ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ХИМИЧЕСКИ

АГРЕССИВНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ.

4.1. Обоснование предложений по инженерному методу расчета.

4.2. Алгоритм расчета элементов деревянных конструкций при химически агрессивных воздействиях.

4.3. Примеры расчета.

Опыт технически развитых государств свидетельствует, что несущие конструкции из древесины благодаря высоким прочностным и эстетическим качествам находят, и будут находить широкое применение в зданиях и сооружениях различного назначения. Прогнозируемый в настоящее время специалистами рост применения конструкций из древесины остро ставит вопрос о повышении их надежности при эксплуатации в различных условиях, в том числе в условиях химически агрессивных сред. Решение этой задачи тесно связано с дальнейшим совершенствованием методов расчета. Запроектировать прочную, устойчивую и надёжную конструкцию можно только при наличии достоверной информации о параметрах ее напряженно-деформированном состоянии на всех этапах нагружения вплоть до разрушения, что возможно при совместном учете физической и геометрической нелинейности системы и условий эксплуатации.

Современная теория расчета конструкций из древесины совершенствуется с учетом нелинейных зависимостей. Теоретические исследования в области учета физической и геометрической нелинейности при расчетах деревянных конструкций отражены в работах Г.А.Гениева, О.О. Андреева, Е.И. Светозаровой, Е.Н. Серова, Б.К. Михайлова и многих др. Однако среди них отсутствуют труды, посвященные исследованиям работы деревянных конструкций при воздействии химически агрессивных сред.

Важное место в общем объеме исследований несущей способности деревянных конструкций занимают вопросы расчета внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов. По действующим Нормам при расчете таких элементов применяется теория краевых напряжений. В соответствии с этой теорией несущая способность стержня считается исчерпанной в тот момент, когда краевое напряжение сжатия становится равным расчетному сопротивлению. Расчет выполняется по упругой стадии работы древесины. Данная теория имеет очевидные недостатки. Так, используемая расчетная схема весьма далека от действительных условий работы элементов. Не учет упругопластиче-ских свойств древесины не отвечает современным тенденциям развития методов расчета строительных конструкций.

Существовавшая ранее в России практика вытеснения деревянных конструкций из ряда областей, особенно в условиях рассредоточенного строительства, было экономически невыгодным, и нанесла ущерб народному хозяйству. Кроме того, это привело к тому, что в настоящее время объем научных исследований, посвященных расчетам несущей способности деревянных конструкций, с учетом условий эксплуатации, особенно при воздействии химически агрессивных сред, явно недостаточен. Так, в нормативных документах отсутствуют разделы, посвященные расчетам деревянных конструкций, подверженных воздействию химически агрессивных сред (СНиП П-25-80), а лишь назначают средства защиты в зависимости от степени агрессивного воздействия среды (СНиП 2.03.11-85). Выполненная диссертационная работа направлена на совершенствование методов расчета внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций при воздействии химически агрессивных сред.

Цель работы - создание и экспериментальное обоснование методики расчета несущей способности по первой группе предельного состояния сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций в условиях химически агрессивных воздействий.

Научную новизну работы составляют:

- нелинейная модель расчета несущей способности внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций при химически агрессивных воздействиях;

- статистически обоснованные зависимости изменения во времени прочности древесины образцов, подверженных воздействию химически агрессивных сред;

- аналитическая зависимость между напряжениями и деформациями при кратковременном сжатии древесины, подверженной химически агрессивным воздействиям, параметры которой связаны с временем действия агрессивной среды;

- статически обоснованные зависимости изменения во времени глубины проникания химически агрессивных сред;

- новые опытные данные об особенностях деформирования и разрушения деревянных изгибаемых элементов при воздействии (щелочных и кислых) химических сред;

- результаты численных расчетов влияния химически агрессивной среды на несущую способность стержневых элементов деревянных конструкций при кратковременном нагружении;

- инженерная методика оценки несущей способности внецентренно-сжатых и изгибаемых деревянных стержней при химических воздействиях.

Достоверность результатов обеспечивается: экспериментальным обоснованием исходных положений исследований; решением поставленных задач на основе феноменологических зависимостей с использованием общепринятых допущений строительной механики; сравнением результатов расчета с результатами вычислений по действующим нормам.

Практическое значение и внедрение результатов работы. Предложенная модель расчета несущей способности стержневых элементов деревянных конструкций при химически агрессивных воздействиях обеспечивает возможность рационального использования конструкций на стадии проектирования нового строительства и реконструкции зданий и сооружений с химически агрессивной средой. Научное исследование проводилось в рамках Федеральной целевой программы «Экономическое и социальное развитие Дальнего Востока и Забайкалья на 1996-2005 и до 2010», раздел «Техноэко-полис Комсомольск-Амурск-Солнечный». Полученные результаты использованы при разработке проектов реконструкции ряда общественных зданий г. Комсомольска-на-Амуре и г. Амурска Хабаровского края. Результаты работы внедрены в учебный процесс ГОУВПО "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет". Работа выполнялась при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 00-15-99443).

Апробация работы. Материалы работы докладывались и получили одобрение на XXIX - XXXIII научно-технических конференциях студентов и спирантов КнАГТУ (г. Комсомольск-на-Амуре, 1999-2003 г.г.), на ежегодных научных конференциях профессорско-преподавательского состава СПбГАСУ (2001, 2002 г.г), на Региональных научно-практических конференциях "Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса". Третьи и шестые чтения памяти профессора М.П. Даниловского (1999, 2002 г. г.).

Основные положения диссертации изложены в 5 научных статьях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы и приложений.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основании проведенных теоретических и экспериментальных исследований позволяют заключить следующее.

Существовавшая в России практика вытеснения деревянных конструкций из ряда областей, особенно в условиях рассредоточенного строительства, было экономически невыгодным, и нанесла ущерб народному хозяйству. Кроме того, это привело к тому, что в настоящее время объем научных исследований, посвященных расчетам несущей способности деревянных конструкций, особенно в условиях воздействия химически агрессивных сред, явно недостаточен. Так, в нормативных документах отсутствуют разделы, посвященные расчетам деревянных конструкций подверженных воздействию химически агрессивных сред (СНиП Н-25-80), а лишь назначают средства защиты в зависимости от степени агрессивного воздействия среды (СНиП 2.03.1 1-85). Современная теория расчета деревянных конструкций совершенствуются с учетом нелинейных зависимостей. Теоретические исследования в области учета физической и геометрической нелинейности при расчетах деревянных конструкций отражены в работах О.О. Андреева, Е.И. Светозаровой, Е.Н. Серова, Б.К. Михайлова и др. Однако среди них отсутствуют труды, посвященные исследованиям работы деревянных конструкций при воздействии химически агрессивных сред.

В соответствии с задачами исследований в работе получены следующие основные результаты.

1. Получена аналитическая зависимость деформирования при кратковременном сжатии нейтрализованной химической средой древесины параметры, которой связаны со временем воздействия конкретной агрессивной среды статистически обоснованными функциями.

2. Разработана модель расчета параметров напряженно-деформированного состояния и оценки несущей способности стержневых элементов деревянных конструкций при воздействиях химически агрессивных сред, позволяющая оценить проектные решения с учетом их физической и геометрической нелинейности при воздействии химически агрессивных сред.

3. Для численной реализации модели разработаны алгоритм и программы расчета на ПЭВМ.

4. Получены новые опытные данные об изменении прочностных характеристик древесины под воздействием щелочных и кислых растворов, выявлен характер динамики изменения прочности древесины в данных агрессивных средах на сжатие вдоль волокон и статическом изгибе, а также глубины проникания агрессивной среды в древесину.

5. Проведены экспериментальные исследования напряженно-деформированного состояния изгибаемых деревянных элементов при воздействии химически агрессивных сред (растворы соляной, азотной, серной кислот).

6. Выполнен сравнительный анализ экспериментальных результатов с результатами расчета по разработанной модели. Сравнение результатов показало адекватность разработанной автором модели расчета, позволяющей получить достаточно близкие к действительным значениям результаты.

7. Проведен численный эксперимент на ПЭВМ, по результатам которого разработана удобная в применении инженерная методика оценки несущей способности сжатых и изгибаемых элементов деревянных конструкций при воздействии химически агрессивных сред. Методика основана на использовании коэффициентов продольного изгиба. Предложены таблицы для определения коэффициентов снижения несущей способности внецентренно-сжатых и изгибаемых элементов при воздействии химически агрессивных сред. Реализация практической методики показана на примерах.

8. Результаты экспериментально-теоретических исследований и предложенная модель расчета могут быть использованы при разработке соответствующего раздела руководства по проектированию деревянных конструкций, подверженных химически агрессивным воздействиям.

150

1. Александровский С.В., Багрий В.Я. Ползучесть бетона при периодических воздействиях. - М.: Стройиздат,1970. - 167 с.

2. Ашкенази Е.К. Прочность анизотропных древесных и синтетических материалов. — М.: Лесная промышленность, 1966. 166 с.

3. Апостол А.В., Козлов В.П. Влияние пропитки древесины березы уксусной кислотой различной концентрации на некоторые физико-механические свойства //Изв. вузов. Лесн. журн. 1979. № 1. - С. 64-66.

4. Бадовска Г., Данилецкий В., Мончинский М. Антикоррозионная защита зданий. -М.: Стройиздат, 1978. 118. - 126 с.

5. Белянкин Ф.П. Пластические деформации дерева при изгибе. М.: Изд. и тип. Центр, аэро-гидродинамич. ин-та им. проф. Н.Е.Жуковского, 1936.-49 с.

6. Белянкин Ф.П., Яценко В.Ф. Деформативность и сопротивляемость древесины как упруго-вязкопластического тела. Киев: Изд-во АН УССР, 1957.-200 с.

7. Белянкин Ф.П., Яценко В.Ф. Прочность и деформативность деревянных стержней при центральном внецентренном сжатии и чистом изгибе. -Киев: Изд-во АН УССР, 1960. 85 с.

8. Бондаренко В.М. Некоторые вопросы нелинейной теории железобетона. Харьков: Изд-во Харьк. ун-та, 1968. - 324 с.

9. Бондаренко В.М., Бондаренко С.В. Инженерные методы нелинейной теории железобетона. М.: Стройиздат, 1982. - 287 с.

10. Ю.Байков В.Н., Горбатов С.В., Димитров Э.А. Построение зависимости между напряжениями и деформациями сжатого бетона по системе нормируемых показателей //Изв. вузов. Стр-во и архитектура.-1977.- №7. С. 15-18.

11. П.Басов М.А. Химическая стойкость дерева //Строительная промышленность. 1933. - №3 - С. 19.

12. Бельский Г.Е. Устойчивость центрально сжатых стержней и рам вупруго-пластической стадии //Расчет конструкций работающих в упруго-пластической стадии: Сб. тр. ЦНИИСК.- М.: Госстройиздат, 1961.- Вып. 7.-С. 39-267.

13. П.Большаков В.В. Долговечность деревянных конструкций по опыту их применения в строительстве //Повышение эффективности конструкционного использования древесины в строительстве: Материалы Всесоюзного совещания. М.: Стройиздат, 1968. - С. 45-49.

14. Быковский В.Н. Исследования сопротивления древесины при сжатии поперек волокон и при продольном изгибе с учетом продолжительности действия нагрузки //Исследования. Деревянные конструкции: Сб. НИИ по строительству Минстроя. М.: Госстройиздат,

15. Ванин С.И., Прикот Н.Г. Влияние кислот и щелочей па физико-механические свойства древесины //Тр. ЛТА. Л., 1947. - Вып. 61.- С. 55-90.

16. Васильев П.И. Некоторые вопросы пластических деформаций бетона //Изв. Всесоюз. науч.-исслед. ин-та гидротехники им. Б.Е.Веденеева. 1953. -Т. 49. - С. 83-113.

17. Вишневецкий Г.Д., Игнатенко Т.К. Фокальные ординаты для нелинейно-наследственных релаксационных процессов //Исследования в области железобетонных конструкций. Л., 1976. — С. 72-83. - (Межвуз. темат. сб. тр. /Ленингр. инженер.-строит. ин-т; № 111).

18. Воронюк И.С. Учет нисходящей ветви диаграммы деформаций при чистом изгибе // Строительная механика и расчет сооружений. 1983.-№4.-С. 17-20.

19. Горчаков Г.И. Строительные материалы. М.: Высшая школа, 1981.-412с.

20. Глухов В.И., Райчук Ф.З., Шолохова А.Б., Хрулев В.М. Влияние агрессивных сред на свойства модифицированной полимерами древесины // Изв. вузов. Лесн. журн. 19885. - №1. - С. 96 - 99.

21. Гордон Л.В. К вопросу о кислостойкости древесины. Лесохимическая промышленность №4, 1939.-С. 12-21.

22. Губенко А.Б. Устойчивость центрально сжатых цельных деревянных стержней //Исследование прочности и устойчивости деревянных стержней: Сб. ЦНИПС. -М.: Стройиздат, 1940.-С. 3-13.

23. Губенко А.Б., Шишкин В.Е. Исследование несущей способности и жесткости деревянных элементов с различной формой сечения при поперечном изгибе //Исследования по деревянным конструкциям: Сб. ЦНИПС. М. -JL: Стройиздат, 1950.-С. 94-148.

24. Гузеев Е.А. Особенности проектирования железобетонных конструкций, эксплуатируемых в растворах сернистого натрия // Коррозионностой-кие бетоны и железобетонные конструкции. М.,1981. - С. 102-110.

25. Гузеев Е.А., Михальчук П.А., Савицкий Н.В. Прогноз ресурса бетона в условиях воздействия растворов сульфатов по результатам натурных обследований // Повышение долговечности строительных конструкций в агрессивных средах. Уфа, 1987. - С.42-44.

26. Гузеев Е.А., Савицкий Н.В., Тытюк А.А. Расчет напряженно деформированного состояния норальных сечений железеобетонных изгибаемых элементов с учетом кинетики сульфатной коррозии бетона //Защита бетона и железобетона от коррозии. М., 1990. - С.59-65.

27. Дыбенко Г.И. Предельное состояние деревянной балки при изгибе со сжатием //Сб. науч. тр. Киевского ИСИ, 1959. Вып.-12. - С. 33-44.

28. Иванов Ю.М. Предел пластического течения древесины. М.: Издво 2-е перераб. и доп., 1948. 198 с.

29. Иванов A.M. Исследование диаграммы механических испытаний древесины // Известия вузов. Строительство и архитектура.-1959. №4.-С. 116-122.

30. Иванов Ю.М. К вопросу исследования разрушения древесины при сжатии вдоль волокон. /Труды института леса АН СССР,t.IX, 1953.-С. 88-92.

31. Иванов Ю.М. Эластические свойства древесины // Исследование физических свойств древесины: Сб. тр. Ин-та леса.- М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1959.- С. 76-82.

32. Карлсен Г.Г., Большаков В.В., Качан М.Е., Свеницкий Г.В. Курс деревянных конструкций. 4.1. M.-JL, Государ, изд-во строит, лит-ры, 1942.-378 с.

33. Коченов В.М. Несущая способность элементов и соединений деревянных конструкций. М.: Стройиздат, 1953. - 320 с.

34. Карлсен Г.Г. Развитие деревянных конструкций в послевоенном строительстве //Бюллетень строительной техники. №8. 1949. - С. 72-83.

35. Кочетков Д.А. Поражение древесины газами //Строительная промышленность. 1935. - № 4. - С. 29-33.

36. Кочетков Д.А. Продольный изгиб цельных деревянных стержней за пределом упругости // Проект и стандарт 1937. №3. - С.26-34.

37. Леонтьев H.J1. Упругие деформации древесины. М. — JL: Гослес-бумиздат, 1952.- 120 с.

38. Лукаш П. А. Основы нелинейной строительной механики. М.: Стройиздат, 1978. - 208 с.

39. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул. М.: Высш. шк., 1988. - 239 с.

40. Леннов В.Г. Экспериментальное исследование древесины сосны па сжатие и растяжение вдоль волокон с учетом длительного воздействия нагрузок //Изв. вузов. Стр-во и архитектура. 1958. - №2 — С. 147-157.

41. Лукаш П.А. Расчет пологих оболочек и плит с учетом физической и геометрической нелинейности //Расчет конструкций работающих в упруго-пластической стадии: Сб. тр. ЦНИИСК. М.: Госстройиздат, 1961. - Вып. 7.-С. 268-320.

42. Международные рекомендации для расчета и осуществления обычных и преднапряженных конструкций /Науч.- исслед. ин-т бетона и железобетона. М., 1970. - 234 с.

43. Москалева М.И. Строение древесины и ее изменение при физических и механических воздействиях. М.: Изд. АН СССР, 1957. - 165 с.

44. Москвин В.М. Коррозия бетона. М.: Госстрой издат, 1952. - 344 с.

45. Мамедова З.К. Химическая стойкость натуральной и пропитанной древесины березы к действию растворов натриевой щелочи //Изв. вузов. Стр-во и архитектура. 1975. - №3 - С. 76-79.

46. Минас А.И. Метод оценки коррозионной стойкости некоторых строительных материалов //Строительные материалы и конструкции: Сб. РИСИ Ростов-на-Дону, 1972. - С.49-61.

47. Овчинников И.Г., Сабитов Х.А. К определению напряженно-деформированного состояния и долговечности цилиндрических оболочек с учетом коррозионного износа // Строит. Механика и расчет сооружений. -1986. №1. С. 13-17.

48. Пинаджан В.В. Расчет деревянных стержней цельного поперечного сечения на одновременное действие изгиба и осевого сжатия. Тифлис: ЗИС, 1934.-Вып. 19.-71 с.

49. Поляков Л.П., Файнбурд В.М. Моделирование строительных конструкций. Киев: Будивельник, 1975. - 158 с.

50. Попеско А.И. Работоспособность железобетонных конструкций,ф подверженных коррозии /С.-Петерб. гос. архитектур.-строит. ун-т. СПб.,1996.-182 с.

51. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП 1125-80)/ ЦНИИСК им. Кучеренко.- М.: Стройиздат, 1986.- 216 с.

52. Рабинович А.И. Поперечный изгиб цельных деревянных стержней // Исследование прочности и устойчивости деревянных стержней: Сб. ЦНИПС. М.: Стройиздат, 1940. - С. 57-103.

53. Рафаилов А.Г. Оценка концентрации напряжений с помощью аппроксимации кривой деформирования материала // Пространственные констф рукции в Красноярском крае: Межвуз. сб.- Красноярск, 1985. С. 108-113.

54. Ржаницын А.Р. Внецентренное сжатие стоек из материала, не работающего на растяжение //Строительная механика. М., 1938. - С. 3-18. — (Тр. Моск. инженер.-строит. ин-та; Вып. 2).

55. Савков Е.И., Мухин Г.В. Исследование модуля упругости древесины

56. Ф сосны.-М.-Л.: ГНТИ, 1931.-29 с.

57. Санжаровскнй Р.С. Устойчивость элементов строительных конструкций при ползучести. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. - 217 с.

58. Слицкоухов Ю.В., Буданов В.Д., Гаппоев М.М. и др. Конструкции из дерева и пластмасс. М.: Стройиздат, 1986. - 544 с.

59. Соболев Ю.С. Древесина как конструкционный материал. М.: Лесная промышленность, 1979. - 248 с.0 68.Соломатов В.И., Селяев В.П. Химическое сопротивление композиционных строительных материалов. М.: Стройиздат, 1987. - 264 с.

60. Свеницкий Г.В. О пределе пластического течения при поперечномщ изгибе и при сжатии с изгибом //Вопросы прочности и изготовления деревянных конструкций: Сб. ЦНИПС. М.: Стройиздат, 1952. - С. 80-99.

61. Свеницкий Г.В. Устойчивость внецентренно сжатых деревянных стержней //Исследование прочности и устойчивости деревянных стержней: Сб. ЦНИПС. М.: Стройиздат, 1940. - С. 14-56.

62. Сетков В.Ю., Шибанова И.С., Шумилкин Ю.А., Рысева О.П. Изменение прочности и деформативности железобетонных балок и плит при разруф шении бетона в растянутой зоне сечения //Изв. вузов. Стр-во и архитектура. 1987. №8. - С.6-10.

63. Слицкоухов Ю.В., Офицерова Л.И. Экспериментальные исследования устойчивости внецентренно сжатых деревянных стержней переменного сечения // Известия вузов. Строительство и архитектура.-1976.-№12.-С.29-32.

64. Соломенцев Б.А. Исследование влияния скорости нагружепия на прочность и деформативность древесины сосны при сжатии вдоль волоконф //Исследования. Деревянные конструкции и изделия: Сб. НИИ по строительству. М.: Госстрой из дат, 1958.-С. 104-119.

65. Титиан Д.А. Расчет строительных конструкций на основе моделирования. М.: Изд-во Ленинград, 1965. - 150 с.

66. Указания по применению деревянных конструкций в условиях химически агрессивной среды //ЦНИИСК. М.: Стройиздат, 1966.

67. Указания по проектированию антикоррозионной защиты строительных конструкций СН 262-67. — Москва, 1968. — 40 с.

68. Улицкий И.И. Теория и расчет железобетонных стержневых конструкций с учетом длительных процессов. Киев: Будивельник, 1967. - 348 с.

69. Хофф Н. Продольный изгиб и устойчивость. М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1955.- 155 с.

70. Хухрянский Г.Н. Прочность древесины. М. - Л.: Гослесбумиздат, 1955.- 152 с.

71. Хрулев В.М., Машкин Н.А. Повышение химической стойкости древесины //Изв. вузов. Стр-во и архитектура. 1983. №6. - С. 77-81.

72. Хрулев В.М., Токтогожаев М.А. Химическая стойкость натуральной и модифицированной древесины //Изв. вузов. Лесн. журн. 1988. - №2. - С. 56-59.

73. Цвингман Г.А. Причины разрушения и методы восстановления деревянных конструкций. Ленинград, 1939. - 215 с.

74. Цикерман Л.Я. Диагностика коррозии трубопроводов с применением ЭВМ. М.: Недра, 1977. - 319 с.

75. Чистяков Е.А. О модуле упругости бетона при сжатии //особенности бетона и железобетона и использование ЭВМ. — М., 1969. С. 5-18.

76. Шляпин В. А. Внецентренное сжатие деревянных стержней. -Свердловск, 1965. 38 с.

77. Erler К. Wir kunden agressiver Losunqen auf Kiefernholz //Holztechnologie. 1984. - 25, № 5. - S. 249-252.

78. Prager W. Uber die Querschnittbemessung zweigurtiger Holzholme // Z. F. M., N19. HOktober 1933.

79. Prager W. Ein neues Verfahren zur Bemessung auf Biegung bean-spruchter Holzstabe//Schweizerische Bauzeitung. 1934. Bd. 104, Nr. 18.

80. Ф 91.Sanjarovski R.S. Stability of reinforsed concrete and frames in the presentof short and long duration loading //Реконструкция Санкт-Петербург 2005: Материалы международ, симп. СПб., 1993. - 4.2. - С. 52-58 .

81. Ylinen A. Uber die Bestimmung der zeitbedingten elastischen und Festigkeitseigenschaften des Holzes mit Hilfe eines allgemeinen nictlinear viskoelastischen reologischen Modelles // Holz als Roh- und Werkstoff. 1965. - N5.* *

82. Агбалян Я.Г. Влияние влажности на длительную прочность и де-формативность элементов деревянных конструкций из лиственницы при статическом изгибе. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук -М., 1974.- 18 с.

83. Анцыгин О.И. Прочность и устойчивость усиленных под нагрузкой железобетонных стержней с коррозионными повреждениями. Автореферат дис. на соиск. учен. степ. канд. техн. наук. СПб, 1998. - 20 с.

84. Быков В.В. Исследование прочности и деформативности древесины• сибирской лиственницы и элементов строительных конструкций при кратковременном и длительном действии нагрузок: Дисс. . канд. техн. наук. —1. Горький, 1968.

85. Вареник А.С. Устойчивость сжатых элементов деревянных конструкций: Дисс. . канд. техн. наук. Новгород, 1994.

86. Дроздова Л.П. Устойчивость цельных центрально сжатых элементов деревянных конструкций при длительной нагрузке: Дисс. . канд. техн. наук. М., 1978.

87. Иванов A.M. Ползучесть древесины: Дисс. . д-ра техн. наук. Воронеж, 1957.

88. Квасников Е.Н. Вопросы длительного сопротивления древесины и конструктивных элементов из дерева и слоистых пластиков: Дисс. д-ра техн. наук. Л., 1972.

89. Ковригин Г.С. Проницаемость древесины лиственных пород жидкостями и газом, пути ее повышения: Дисс. . канд. техн. наук. Красноярск, 1986.

90. Леннов В.Г. Исследование прочности и деформативности древесины под действием длительной нагрузки применительно к теории расчета элементов деревянных конструкций: Дисс. . канд. техн. наук. Л.,

91. Любошиц М.И. Влияние скорости испытания на предел пластического течения древесины сосны: Дисс. . канд. техн. наук. Минск, 1950.

92. Орлович Р.Б. Длительная прочность и деформативность конструкций из современных древесных материалов при основных эксплуатационных воздействиях: Дисс. . докт. техн. наук.-Брест, 1991. -375 с.

93. Офицерова Л.И. Устойчивость внецентренно сжатых деревянных стержней переменного сечения: Дисс. .канд. техн. наук.- М., 1978.

94. Попеско А.И. Расчет железобетонных конструкций, подверщ женных коррозии: Автореф. дис. д-ра техн. наук. СПб., 1996. - 36 с.

95. Розовский М.И. Некоторые вопросы механики систем деформирующихся во времени: Автореф. дисс. . д-ра физ.- мат. наук. Днепропетровск, 1957.-23 с.

96. Соболев Ю.С. Исследование механических свойств древесины как конструкционного материала: Дисс. . канд. техн. наук. -М., 1959.

97. Соломенцев Б.А. Влияние скорости нагружения на сопротивле-щ ние деревянных стержней продольному изгибу: Дисс. .канд. техн. наук.1. М., 1956.

98. Тытюк А.А. Долговечность железобетонных изгибаемых элементов в жидких сульфатных средах: Дис. канд. техн. наук. М., 1990. - 226 с.

99. Шляпин В.А. Устойчивость внецентренно-сжатых деревянных стержней из плоскости изгиба: Дисс. канд. техн. наук. Свердловск, 1966.

100. Яценко В.Ф. Предельная несущая способность и деформативф ность деревянных балок при изгибе: Дисс. . канд. техн. наук. Киев, 1953.

101. СНиП 2.03.11-85. Защита строительных конструкций от коррозии /Минстрой России. М.: ГУП ЦПП, 1996. - 56 с.

102. СНиП Н-25-80. Часть II. Нормы проектирования. Глава 25 «Деревянные конструкции» /Госстрой СССР. М.: Стройиздат, 1982. - 66 с.