автореферат диссертации по строительству, 05.23.01, диссертация на тему:Применение бруса, клееного из однонаправленного шпона, в плоских балочных фермах



На правах рукописи

Животов Дмитрий Андреевич

ПРИМЕНЕНИЕ БРУСА, КЛЕЕНОГО ИЗ ОДНОНАПРАВЛЕННОГО ШПОНА, В ПЛОСКИХ БАЛОЧНЫХ ФЕРМАХ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 7 ЛЕН 2009

Санкт-Петербург 2009

003488954

Работа выполнена на кафедре «Конструкций из дерева и пластмасс» ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный ниверситет».

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор

Никитин Георгий Георгиевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Лабудин Борис Васильевич;

кандидат технических наук, доцент Шмидт Александр Борисович

Ведущая организация: ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко

Защита диссертации состоится 24 декабря 2009 г. в 16 часов на заседании Совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.223.03 при ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» по адресу: 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4, аудитория 505А.

Телефакс: (812) 316-58-72

Автореферат диссертации размещен на официальном сайте ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» www.spbgasu.ru

Отзывы на автореферат (в двух экземплярах, заверенных печатью) просим направлять по адресу: 190005, Санкт-Петербург, ул. 2-я Красноармейская ул., д. 4.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет».

Автореферат разослан 24 ноября 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, д-р техн. наук, доцент

Л. Н. Кондратьева

ОЫЦАЯ ХЛРЛК'Г'ЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Дальнейшее развитие деревянных конструкции связано с разработкой и внедрением инновационных технологии производства изделий на основе древесины (перечень поручений президента РФ Путина В. В. но итогам совещания по вопросу развития лесопромышленного комплекса б апреля 2006 г.).

Ограниченность в размерах и физико-механические свойства обычной древесины не позволяют создавать большепролетные деревянные конструкции, способные на равных конкурировать с металлическими и железобетонными по себестоимости и скорости монтажа.

На основании сказанною можно заключить, ч то задача разработки и предложения бруса, клееного из однонаправленного шпона, в качестве конструкционного материала является актуальной и своевременной.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование новых плоских балочных ферм с применением эффективного конструкционного бруса, клееного из однонаправленного шпона хвойных пород (далее ЛВЛ).

На основании поставленной цели сформулированы задачи исследования:

- выявить рациональное очертание плоской балочной фермы пз ЛВЛ, на основании технико-экономических показателей;

- выполнить экспериментальные исследования:

• по определению основных прочноетиых характеристик ЛВЛ, п древес-но-слоистого пластика марки В (ДСП-В) в связи с отсутствием достоверных данных;

• узловых сопряжений ЛВЛ при статическом нагруженин;

• по определению зависимости несущей способности соединений ЛВЛ от типа связи, диаметра и схемы расстановки болтов вдоль волокон;

- обосновать эффективность предложенных конструктивных решений устройства фасонок из ДСП-В в узловых соединениях;

- определить значения коэффициента учета связей (Л' ) для накладок из ДСП-В;

- провести экспериментальное исследование предлагаемых конструкций пз ЛВЛ при использовании конструкций малого пролета для изучения характера работы нового материала и его узловых сопряжений;

- предложить базовые наработки для создания программного обеспечения г/о подбору сечения ветвей в плоских балочных фермах из ЛВЛ и древесины, с целью применения унифицированных элементов;

- для составных элементов деревянных конструкций из ЛВЛ предложить формулы определения значений коэффициента податливости соединений /С;

- обосновать использование ЛВЛ в сквозных конструкциях, на примере балочных ферм, и провести сравнительный анализ по технико-экономическим параметрам с традиционными материалами (металл, древесина);

- подтвердить целесообразность предложенной конструкции на практике;

- сделать общие выводы по проведенным опытно-конструкторским разработкам и исследованиям.

Объектом исследования считаются стержневые сквозные балочные фермы с устройством в узловых сопряжениях болтов и фасонок, выполненных из ДСП-В.

Методология работы основана на использовании классических положений теории расчета строительных конструкций.

Предмет исследования - напряженно-деформированное состояние (НДС) несущих стержневых элементов сквозных конструкций из бруса, клееного из однонаправленного шпона, с разработкой и предложением узловых соединений.

Научная гипотеза: возможность применения ЛВЛ, как конструкционного материала в большепролетных конструкциях с получением конкурентоспособного продукта для нужд строительной отрасли.

Методика исследовании:

- выявление основных изучаемых технико-экономических параметров для определения рационального очертания плоской балочной фермы из ЛВЛ;

- проведение стендовых экспериментальных исследований по определению:

- несущей способности образцов ЛВЛ, ДСП-В;

- изучение характера разрушения;

- зависимости несущей способности соединений от типа и диаметра связи, схемы расстановки болтов вдоль волокон с характером разрушения;

- напряженно-деформированного состояния модели;

- статистическая обработка полученных экспериментальных данных и установление аналитических зависимостей, характеризующих изменение параметров изучаемых соединений.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- пост авлена и решеназадача по предложению рационального очертания плоской балочной фермы из ЛВЛ, на основании технико-экономических показателей;

- получены новые данные (расчетные сопротивления), необходимые для грамотного применения ЛВЛ в конструкциях плоских балочных ферм;

- теоретически проверены и экспериментально доказаны предложения по расстановке болтов вдоль волокон в накладках из ЛВЛ;

- определены значения К при использовании болтов с! 6, 8, 10, 12 для сопряжения элементов из ЛВЛ;

- поставлена и решена задача эффективного применения в узлах фасонок из ДСП-В с определением коэффициента учета связей (К V,

- предложена база для создания программного обеспечения по выполнению расчетов конструкций из ЛВЛ и древесины, направленных на применение унифицированных элементов, с целыо сокращения перерасхода материалов и уменьшения затрат по себестоимости конструкций;

- для составных элементов деревянных конструкций из ЛВЛ предложены формулы определения значений коэффициента податливости соединений К;,

- с помощью конструкции малого пролета экспериментально подтверждена возможность применения нового материала (ЛВЛ), как конструкционного материала;

- доказана экономическая целесообразность применения плоских балочных ферм из ЛВЛ в строительной отрасли на основании технико-экономических параметров.

Достонсрность результатов работы обеспечена корректным использованием научных положений в области строительной механики, строительных конструкций и технико-экономического анализа; подтверждается использованием метода математического планирования экспериментов с проведением исследований на современном поверенном измерительном и испытательном оборудовании; выполнением статистической обработки полученных экспериментальных данных и установление аналитических зависимостей для расчета параметров строительных конструкций; достоверность сформулированных в диссертации гипотез, выводов и рекомендаций обеспечивается обоснованными упрощениями и корректными допущениями при замене реальных процессов моделями; подтверждение адекватности разработанных моделей, результатами испытаний, проведенных в механической лаборатории СПбГАСУ. Для выполнения расчетов и обработки данных использовалось современное программное обеспечение: SCAD Office 11.0, Microsoft Excel, Curve Expert 1.3.

Теоретические, методологические и информационные осиоиы исследовании. Информационную базу исследования составили груды отечественных ученых в области теории и практики расчета деревянных конструкций, таких как: Кусласв Ю.Н., Варфоломеев Ю.А., Грипь И.М., Губенко A.G., Гурьев А.Ю., Дмитриев П.А., Иванов В.Ф., Иванов Ю.М., Зубарев Г.П., Карлсен Г.Г., Каган М.Г., Ковальчук J1.M., Кондратьева Л.Н., Коченов U.M., Лабудин Б.В., Деняшин A.B., Леонтьев И.Л., Линьков И.М., Мартиисц Д.В., Миряев Б.В., Михайлов Б.К., Никитин Г.Г., Пискунов 10.В., Постнов 11.Д., Светозарова Е.А., Серов E.I 1., Слиц-коухов Ю.В., Туполев М.С., Хрулсв В.М., Цейтлин B.C. и других; научная, учебная и методологическая литература, периодические издания, рекламные проспекты, сведения из сети Интернет.

На защиту пыноситси следующие результаты научных исследований:

- намечены рациональные схемы ферм из ЛВЛ па основе анализа следующих факторов: тина (очертания), схемы решетки, угла уклона верхнего пояса, L пролета, Uli, размера панели, веса, себестоимости, трудоемкости;

- конструкторские решения плоских балочных ферм из ЛВЛ различного пролета;

- методология исследований материала для получения расчетных характеристик и метода инженерного расчета элементов ферм и узлов, с уче том неравномерности распределения усилий;

- результаты испытаний образцов соединений элементов ферм из ЛВЛ и ДСП-B с определением коэффициента учета связей (Л'с>);

- результаты натурных испытаний ферм из ЛВЛ пролетом 4,6 м кратковременной нагрузкой;

- предлагаемые конструктивные решения узловых сопряжений;

- результаты теоретических и экспериментальных исследований использования ЛВЛ, в качестве конструкционного материала;

- для составных элементов деревянных конструкций из JIBJ1 предложены формулы определения значений коэффициента податливости соединений А'с;

- рекомендации по конструированию и расчету ферм из ЛВЛ.

Личным вклад. Разработка программы экспериментальных исследовании

конс трукции ферм на действие статической нагрузки с анализом полученных данных и испытание материала (ЛВЛ, ДСП-В) в узлах па нагелях и фасоиках.

Практический значимость. Разработана конструкция плоской балочной фермы из ЛВЛ с определением данных, необходимых для проектирования.

Применение в строительстве полученных результатов позволит:

1) повысить скорость строительства и сократить издержки на привлечение тяжелой механизации при монтаже;

2) уменьшить себестоимость ферм из древесины и материалов на ее основе;

3) применять надежные, по в тоже время экологически чистые и эстетичные материалы в интерьерах зданий без дополнительной отделки.

Реализации на практике. ООО «ПКФ Деревянные конструкции» использовала результаты работы п разработке просктно-сметиой документации для строительства склада, расположенного в г. Торжок, Тверская область. Кроме того, подготовлен материал для отправки в ЦП И ИСК им. В. А. Кучеренко с рядом предложении по включению и разрабатываемые нормы.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на 60-й и 62-й международных научно-технических конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов (СПбГАСУ); 64-й, 65-й и 66-й научных конференциях профессоров, преподавателей и научных работников (СПбГАСУ); III съезде ассоциации деревянного домостроения (СПбГАСУ); заседаниях кафедры КДиП СПбГАСУ; участие в международной научно-практической конференции «ЛВЛ-иовое прогрессивное решение в строительстве» («Талион Клуб», СПб 17.09.09 г.).

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 4 печатных работах, r том числе 1 работа в издании, включенном в перечень ВАК РФ (Журнал «Промышленное и гражданское строительство»).

Диссертационная работа изложена на 145 стр., состоит из введения, 6 глав, рекомендации но проектированию, основных выводов, списка использованной литературы. В работе представлено 69 рисунков, 43 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы и дается общая характеристика работы, формулируется цель, задачи и методика исследований, научная новизна и практическая ценность работы. Для реализации намеченных путей разработана структурная схема выполнения научных исследований (рис. 1).

В нерпой главе приводится краткий обзор работ по материалам ЛВЛ и ДСП-В, анализ литературы с исторической и информационной справкой (технология производства, достоинства и недостатки, области применения).

Брус, клееный из шпона - в дальнейшем ЛВЛ (от англ. LVL - Laminated Veneer Lumber) - материал, получаемый путем прессования листов хвойного шпона, с предварительным нанесением на них синтетического связующего.

X

Формулнрояк-а пели п задач исследс-язнпя

y-.iMiC', и tos.;

№

i.

i_ Ги>.'.uno »;; rc.iwu..¿ pjwrj (от&'р

rT Г ▼ * . ■

ш

J'l

Прн-'ли^Мс.ьнын ¡щалич uccN HürJo.-'.CÍ pWUpOC Lp;¿i^51V.-U4

1 Г-ЛОСКИХ С1УМЦШ ф-P-M

MaTjp .v.v.rv no

I Материал Ocf-ч i ¡ Макри&я нахлидок о

'С î ï V. 4"

iiwcMitoCTM rivro^a про'-'чс^г» ц цп.кд

all

г

I

mm (]хтми.

^lü.ibiti.'hircM млогифакюрным H L. Цьсс.оС-ы

СТaTMCTH':CCVH\ pCJV.THTÄTOÄ

¡Ныанлгнес и upo.[.'uvA'c^'ic р-а'хнасан.чой CXÜ-.J'W!

i ^ \ i ( i > ' p > t ' : с. : .• • : : i ¿ .i.': s ,

osochüwc-luc плрл«jct?ob ctpoi.tctt.hoh k'ohctpyxuü*

(.'рлйнцт^.Го.чыи ûfT^r-.î s •jasifC-'íMCvTi! от ндл:гчл!Я крайней сюГ'к.ч

в стержнях V

стсггсни их v^jjfii« a^Óore in

i с чсталлимккими и лсрскянпьгми г.римеь-яг^мчи

{фСЛЗАрИТОЛЬЛЬЙ paj'kT \2.708 ЦСТЫ'ОЯ i-0MCT^V- KUH!!

CüXiuänc nr-0!-pá':niij¡'j oCccîic'iojjiw длд опт!!ма.1-цо;о подбора ссч-гчия стс?ис.чсй по 1 ¡: Ii группе лрслсльних сосюялий

Л-гр^ациА игк'/ипtyK^fifi.-n е\счы с >чс-м>м тира'.игрой

* »ффективглкл и иримси.'н,!Я i:pLVt'ij;vi'JMi-;i Ki>Hcrp)s;

Pííc. l. Структу рная схема выполнения на\~-шых исследований

Преимущества ЛВЛ: широкий размерный ряд; высокие значения но прочности; стабильность размеров, не подвергается разбуханию-усушке и короблению; благодаря послойному склеиванию шпона в продольном направлении образуется однородный конструктивный материал (брус) без природных дефектов (сучки, косослой, свилеватость); хорошо гвоздится (не растрескивается от гвоздей), легко обрабатывается с помощыо традиционных инструментов; огнестойкость; экологическая чистота и эстетичность; малый вес.

Недостатки ЛВЛ - стоимость 31 500 руб/м-' па 01.06.2009 г., ч то обусловлено малыми масштабами внутреннего потребления и производства. Для примера, стоимость бакфанеры - 45 000 руб/м1, пиломатериал - 5000 руб/м3 на 01.06.2009. Дефицитность - на терри тории РФ работает 2 завода (г. Югра, Хапты-Мансийс-кнй АО „ "До 100 тыс.м'/год и г. Торжок, Тверская обл., '^„„„„^ ДО 250 тыс.м'/год). Для примера в США К га= 2-2,5 млн.м'/год. Па сегодняшний день производятся 3 типа ЛВЛ - для балок, стоек и обшивок, в зависимости от плотности и расположения применяемого шпона. В диссертационной работе исследовался только ЛВЛ с однонаправленным расположением листов шпона.

Рассматриваются предпосылки применения ЛВЛ, как конструкционного материала в большепролетных конструкциях.

Вторая глава посвящена теоретическим предпосылкам в проведении мно-гофакторпого анализа, с целыо выявления наиболее рационального очертания плоской балочной фермы из ЛВЛ.

При выполнении исследований в качестве теоретических обоснований разработанных научных положений в части расчета деревянных конструкций использовались труды Буслаева Ю.Н., Варфоломсева Ю.А.,Гриня И.М., Губенко А.Б., Дмитриева П.А., Иванова В.Ф., Иванова 10.М., Зубарева Г.Н., Карлсена Г.Г., Кональчука Л.М., Кондратьевой Л .П., Кочепоиа В.Н ..Лсняшина A.B., Л инысоиа И.М., Никитина Г.Г., Ппскунова 10.В., Постнов Н.Д., Светозаровой Е.А., Серова E.H., J.Natterer, IV.Шпек. На базе указанных теоретических положений автором выполнен предварительный анализ плоских балочных ферм из ЛВЛ, с учетом следующих параметров: (тип схемы (очертание), 11/1. от 1/10 до 1/4, L величина пролета, угол наклона верхнего пояса, вид решетки) но укрупненным коэффициентам па примере пролета 18 м.

Значения нагрузки для СПб - Л*™1 = 1,8 кИ/м2, G = 0,5 кН/м2 (рис. 2 а, б).

Выполнен миогофакторный анализ сравнения по 1I/L от 1/5...1/10, углу наклона верхнего пояса и наличию крайней стойки для J1BJ1 с учетом эксплуатационных затрат.

Проделанная работа позволила определить экономически выгодное очертание плоской балочной фермы из ЛВЛ (рис.3 тип 4 с ll/l. ~1/8).

Третья глава отражает методику и результаты выполненных экспериментальных исследований образцов.

Предложение конструкций из новых, прогрессивных материалов требует проведения полного цикла исследований, связанных в первую очередь с нехваткой информации в научной и технической литературе.

±

p.'

■I

'S./:

0)

Рис. 2 а, б. Осноннми типы екпозмых балочных конструкции

X

Рис. 3. Типы ферм с различш,1м углом наклона ».п. при //_/,= 1_8 для 18 м

Экспериментальные исследования были направлены на:

- определение прочностных характеристик бруса, клееного из однонаправленного шпона, при статическом нагружении на сжатие, растяжение и поперечный изгиб для ближайших производителей (ЛВЛ - г. Югра Ханты-Мансийский АО, г. Торжок Тверская обл., г. Лохья Финляндия);

- уточнение прочностных характеристик ДСП-В при сжатии;

- построение графиков зависимости расчетных сопротивлений образцов от угла наклона приложения нагрузки к слоям ЛВЛ и ДСП-В.

- проверку правомерности применения формулы определения расчетного сопрот ивления древесины смятию под углом к направлению волокон (1) для ЛВЛ н ДСП-В.

Большой вклад в развитие нагельных соединений внесли такие ученые, как Гестеши Т., Граф О., Дмитриев П.А., Жаксоп А., Иванов В.Ф., Иванов Ю.М., Иижу-тов И.С., Карлсен Г.Г., Каган М.Н., Коченов В.Н., Мальцев В.Н., Мартннец Д.В., Никитин Г.Г., Пискунов 10.П., Слицкоухов 10.В., Туркин В.П., и др. За границей в последнее время имеются интересные работы, положенные в основу европейских норм ЕС 5 (KesselMAL, Mönck W., Rug IV, Breyer D.).

Определены значения плотности и влажности испытываемых образцов в лаборатории Государственной Северо-Западной таможни на приборах: сушильный шкаф фирмы «Bilden> Германия; весы с ценой деления 0,1 г (табл. 1):

Таблица I

Определение плотности , г/см3 и влажности IV, % ЛВЛ

№ Р, г/см' IV, %

Обозначение т.. ¡..см Ь. см 1, см V. см' эксперимент Д.1Н1 ыо шюда

г. Юпм г Югр; г Торжок

1 1-7-11-100x100-30-1» 183,62 9,925 9,685 3,06 294,13 0,6243 7,4

2 Il-I0-I1.100xl00-.10-T 142,10 9,960 9,890 3,00 295,51 0,6501 7,5

3 [1-5-11-100x100-30-0 187,67 10.00 9,940 3.00 298,20 0,6293 0,6216 0,557 0,550 7,7

4 1П-4-П-100x100-30-И 145,12 10,60 9,600 3,00 305,28 0,6392 7,4

5 Ш-17.П-Ю0х100-30-И 170,09 9.965 9,870 3,06 300,96 0,5651 7,3

Проведенные исследования показали, что плотность ЛВЛ зависит от качества сырья (количества ранних и поздних годовых слоев), и именно по значению плотности листов шпона идет сортировка на заводах.

Влияние влажности на прочностные свойства ЛВЛ в диссертационной работе не рассматривалось, но утверждения заводов-изготовителей о том, что ЛВЛ не впитывает влагу из воздуха или при прямом попадании требуют проверки.

Полный комплекс испытаний на сжатие, растяжение и поперечный изгиб проводился па универсальной испытательной машине ИМ-50 фирма «Апк1еп> (рис. 4). Свидетельство о поверке № 0121191. Срок поверки - 21.07.2009 г. Количество образцов на каждый вид испытаний составило 50 шт.

Рис. 4. Испытательная машина

Значения пределов прочности приведены к стандартной влажности 12 % (2)

</,.. '/ЫМ + о ((0-12)], (2)

где а-поправочный коэффициент: сжатие и изгиб = 0,04, при растяжении = 0,015.

Глава четвертая отражает методику и результаты выполненных экспериментальных исследований соединений.

Обзор литературы показал, что на сегодняшний день есть наработки применения ме таллических и фанерных накладок, но отсутствуют рекомендаций по разработке конструкций стропильных ферм с использованием фасоиок из ДСП-В на стальных нагелях, учитывающих работу узлов и их податливость.

Определены прочностные характеристики ДВЛ при сжатии

Предел прочности. Нормативноесопротивл ение. тпг кгсем" Расчетное сопротивление кгс/см*

№ из эксперимента Еврокод Данные Данные завода из эксперимента Данные

стакд. влажность оз=12>0% 5-ЕМ995 ЦН1ГИСК г.Торжок стакд. влажность о>=12,0 % ЦНИИСК

п л ! ~ 30м, ! = 51ММ. г=63мм / = 4$мм. ¡*=от 21, 1- 7 5мм. /= 51м. = 30мм г» 51мм /3163 мм. (— 48м, 1 - 75т,

г. Юфа г. Торжок г Торжок ' г, Лохья до 90 мм г Югрп Г. Югра г Торжок г. Торжок г Лохья г. Югра

: Сжатие вдоль 470,5 445.5 415.2 400.6 380.0 501.5 560.0 580.0 230,5 2 16,2 208.2 200.8 200.0

волокон 379,8 357.1 339.3 328.2 - 450.0 -

2 Сжатие под углом 15° 204.7 169.3 ' не определялось не указано 104,0 не определялось не указано

Сжатие тгод 134.! не определялось не указано 96.2 н е опо еделя л ось не указано

углом 30° 155.4

Сжатие пол 153.1 ; не определялось не \ казан о 86.5 не определялось не указано

углом 45е 136.5

- Сжатие под 130.5 ■" не определялось не указано 70.4 не определялось не указано

углом 60* 112.7 :

Сжата е 105.6 : не определялось 70.0 100.0 86.0 78.0 не определялось 50.0

волокон 89.0 : - 30,0 - -

Характер разрушения

Определены прочностные характеристики ЛВЛ при растяжении и поперечном изгибе

Предел прочности - Нормативное сопротив пение, ~*-ы! /•:". кгс/см" Расчетное сопротивление If. кгс/с м~

ш экс пер 1!«ента ЕврйКОД Данные Данные завода —~ из эксперимента Данные

№ Обозначение ю =7.5 % ы=12 % 5-ENI 995 цнииск «=7,5 % 10=3 2 % цнииск

п/п l = 30мм / = от21 1- 75 мм / = 51 мм / = 63мм / = 33мм ■ /- 30 мм / = от15 ! до 19 мм г. Югра

г. Югра до 90 мм г. Югра г. Торжок г. Торжок г. Югра г, Югра

Растяжение 402. S 380.0 400,0 430.0 420.0 199.0 185.6 180.0

вдоль ВОЛОКОН 334,1 311.6 - 300.0 -

2 Поперечный изгиб вдоль волокон 690.0 632.3 564.0 525,3 ; 4S0.0 680.0 560.0 690.0 650.0 4S0.0 ; 404.8 333.2 340.0

Модуль

3 упругости прн 1070ЭД 104000 ¡00000 205000 190000 100000

изгибе

Характер разрушения

Определены прочностные характеристики ДСП-В при сжатии

1 Предел прочности / Нормативное сопротивление, о,,,,1 Я".кгс/см~ Расчетное сопротивление Ж, кгс ем"

№ п л Обо-значение из эксперимента Л анн ые ГО СТ Лан ны е з авода 13913-78 Факпласт Jiз данные ГОСТ экспер!шента 13913-78 Данные 'завода Фаипласт

г-5 мм Фантаст /=5,\:м /=5 мм /= 7мм г-5 мм Факпласт

1 Сжатие вдоль волокон 90.01 85.7 - 55.6 -

1 2 Сжатие под углом 30'' к волокнам 85.01 79,5 - 51.4 -

3 Сжатие под углом 45" к волокнам 78,28 68.6 - 43.2 -

4 Сжатие под углом 60" к волокнам 85.01 "5.6 - 47.8 -

5 Сжатие поперек золокон 89.81 79.7 - 50.4 -

& Рас гяжение вдоль волокон - 137.0 147.0 150.0 - -

Построены графики зависимости ЯсЫ ЛВ Л и ДСП-В отуглаа. : 1-кривая значений СНиП 11-25-80 (I): 2- кривая экспериментальных значений; Сжатие ДСП-В. с потерей 3.4 - аппроксимирующие кривые кривых соответственно 1.2; г - коэффициент корреляшш. устойчивости волокон г, К..-

1 +

- формула _ (Ум _ орк'всспны

Построен график за висим ости действующих напряжений а от деформаций - работа материала в упругой стадии

• &м Д&ЖМ&а) саршзезаеи* оддартя«! влажасета в»!2И 55 г

/

1 / 1

/ / /

/

! /

/ _______

V

30 гр 45 гр Щ

0.13 0 24 ОЗУ 6.54 0.72 0 34 Деформации (, сы

Изучение работы узловых сопряжений на нагелях смоделировано при углах 0° и 90° градусов (рис. 5).

Рис. 5. Примеры сопряжения элементов в узлах: I - соединение элементов под 90°; II - соединение элементов вдоль волокон; а - ДСП-В; б - ЛВЛ; в - клей; = направление волокон

По рис. 5-1 построены зависимости Р и К от типа связи (рис. 6)

1 ' шах ш 41

2900,00 2300.00 1700,00 1 100.00 500,00

Среднее зниченне разрушающей нагрузки, кгс

^ '0Í......... "Щр -§§ ИГ ■

щ

Тип Тим 1 1ии Тип Тип Тип :

1 2 1 3 4 5 6 I .....1

701. 139«:1882 1687 152а 2790 i

, (l! П р ШМ г ПО К VV1! -¡i-:) прочности

sa

5,0 4,0 3,0 : 2,0 -tí 1,0 ; 0,0

Ц-Щ Ц Щ.....

f I i

Тип ! Тип Тип i Тип

■ i ; Я 3 i 4 »1 К3.1П i 2,4 j 2,9 3,9 3,5

Тип Тип

5 6

Рис. 6. Диаграммы зависимости разрушающей нагрузки Ри коэффициента запаса К or типа связи. Нагрузка для всех типов приложена поперек ЛВЛ (рис. 5); тип1- соединение па клею «Лкзонобсль ULTRA S». Вдоль волокон ДСП-В; тип2 - соединение на глухаре d— 1.2см. Вдоль ДСП-В; типЗ - соединение на клею + глухарь d = 1.2см. Вдоль ДСП-В; тип 4 - соединение на клею + глухарь d = 1,2см. 1 IoncpcK волокон ДСП-В; тип 5 - соединение на клею+ глухарь d 1 1.2см. 45 град к волокнам ДСП-В; тип 6 - соединение па клею + глухарь d = 1,2см+4 самореча d— 0.38см. Вдоль волокон ДСП-В

Использование фасонок из тонколистового материала (ДСП-В, бакфанера) позволяет получать равнопрочное узловое соединение при любом количестве ветвей. Перечисленные материалы обладают анизотропными свойствами, что следует принимать во внимание при конструировании с учетом принципов: дробности п вязкости. Первый позволяет избежать (значительно уменьшить) скалывание древесины, путем увеличения числа площадок скалывания, т. е. расстановка большего количества связей меньшей несущей способности (табл. 2) -предложены значения коэффициента учета связей (К ) для накладок из ДСП-В. Вязкость соединения обеспечивается тягучей работой древесины гнезд на смятие.

Таблица 2

п 1 2 3 4 6 8 10 20

к. 0,498 0,665 0,749 0,799 0,856 0,888 0,908 0,952

Проведена серия экспериментов по определению зависимости несущей способности соединений ЛВЛ от схемы расстановки болтов с! 6 мм вдоль волокон с устройством преднапряжеииою болта, путем натяжения гайки. Цель эксперимента заключалась в создании теоретических предпосылок относительно увеличения прочности соединения при устройстве распора для ЛВЛ (рис. 7),

Рис. 7. Схема и диаграмма зависимости разрушающей нагрузки Р от типа и способа расстановки связен при сопряжении элементов ЛВЛ

Эксперимент показал, что в случае защемления прочность соединения ЛВЛ увеличивается па 15 %. Однако предложение по включению данной теории в нормативную литературу потребует проведения длительных испытаний, анализа состояния узлов эксплуатируемых конструкций по прошествии нескольких сезонов (осень, весна). Анализируя (рис. 7) можно предположить, что несущая способность при расстановке болтов 0 6 мм с шагом ¿> = 6 (I вдоль волокон наиболее оправдана.

Исследованы соединения па болтах 0 6, 8, 10, 12 мм вдоль волокон (рис. 8).

Рис. 8. Диаграмма зависимости разрушающей нагрузки Р и коэффициента запаса А'

от диаметра болта

Эксперимен тальные исследования позволили уточни ть расчетные характеристики материалов (ЛВЛ, ДСП-В, связей). Стоит замоч ить, что в будущем необходимо провести испытания большого количества образцов, для получения достоверных данных с доверительной вероятностью в проделах 1. Полученные результаты носят предварительный характер, поскольку не получен коэффициент длительной прочности для этого вида напряженно-деформированного состояния в виду сжатых сроков кандидатской работы.

Пятая глава отражает методику и результаты выполненных эксперимен тальных исследований.

С целью определения общего коэффициента запаса и деформативности, изучения действительной работы узловых сопряжений ферм из ЛВЛ и ДСП-В запроектированы, изготовлены и испытаны пять натурных конструкций малого пролета /, == 4,56 м. Узловая нагрузка установлена с учетом шага ферм - 3 м. Стыки нижнего и верхнего пояса ферм совмещены с узлами крепления элементов решетки и выполнены на стальных болтах 0 6 мм с помощью парных накладок из ДСП-В. Величина строительного подъема составила 1/200 от пролета фермы. Эксперимент состоял из двух видов исследования: « изучение влияния потери устойчивости основных элементов из плоскости на работу всей конструкции фермы (без раскрепления верхнего пояса).

• определение несущей способности узлов и элементов фермы с исследованием характера работы конструкции.

Нагружение фермы при кратковременном приложении нагрузки осуществлялось на испытательной семиштемпельной гидравлической машине фирмы «Л/ш'/ег» (рис. 9). Ступени загружения были приняты равными 0,1 от расчетной нагрузки. На каждой ступени ферма выдерживалась под нагрузкой в течение 15 мин. Для получения достоверных результатов эксперимента по деформированию стержней использовались тензодатчики, а также в узлах и на опорах устанавливались прогибомеры. При каждом шаге увеличения нагрузки производилось регистрирование результатов с последующей математико-статической обработкой.

Рис. 9. Натурная конструкция фермы малого пролета 16

1. Исследование влиянии потери устойчивости основных элементов из плоскости ни работу всей конструкции фермы (без раскрепления верхнего пояса). Статический расчет проводился на воздействие расчетной нагрузки Р = 1820 Н/м7 (рис, 10, Щ.

[К1С1 1 '

Рис. ! I. Фото-фиксация разрушения верхнего пояса Эксперимент доказал важную роль влияния раскрепления ответственных сжатых элементов из плоскости на работу всей конструкции. Разрушающая нагрузка в узлах составила - 1,3- 1,4тс. Коэффициент запаса А'пп = 2,04 2,20.

2. Приложение нагрузки до появления необратимых деформаций. Статический расчет проводился на воздействие расчетной нагрузки Р ■ 3630 Н/м' (рис. 12, 13).

Рис. 12. Схема конструкции малого пролета /. 7 4,6м: 1 ЛИЛ 30x100; 2 2. доски 25x10(1; 3- фасонки из ДС( 1-В; 4 накладки ич Л ВЛ; 5 - прокладки

Рис. 13. Разрушение конструкции малого пролета

Рис. 14. Графики прогибов (а) и напряжений в стержнях (б) испытываемой фермы

Результаты натурных испытаний представлены на рис. 14. Несущая способность элементов не была исчерпана полностью из-за разрушения нагельного соединения нижнего пояса, где расстояние между связями составляло 51 = 5 Разрушающая нагрузка Р"1 'ф.1ет= 2,3 тс - коэффициент запаса Кут~ 1,79. Изучение характера разрушения (скалывание) позволило предположить, что для увеличения несущей способности стыка из ЛВЛ необходимо принимать расстояние между нагелями вдоль волокон не менее (51 = б с/). Испытания указанной фермы показали ее достаточную жесткость. В частности, при расчетной нагрузке величины относительных прогибов для узлов нижнего пояса равнялись 1/250 от про-

--- ■ СНиПЯ-25-80

' ......... — ЧК1 НГрНМСИГ

' 1.2.4.5.8 ■ номера (ттержкей рис 14 э

I

Полученные результаты доказывают обоснованность применения ЛВЛ, как конструкционного материала, в большепролетных конструкциях.

В шестой главе рассмотрены данные практической апробации результатов исследований и оценены технико-экономические показатели их практического использования. Выполнен подбор типа материала и сечения стержней для ферм пролетом 18, 21, 24, 27, 30, 36, 42 м с предложением наработок для создания

программного обеспечения но расчету плоских балочных ферм большего пролета (рис. 15) па примере Санкт-Петербурга.

При выполнении опытно-конструкторских разработок преследовались ноли:

- эффективно использовать свойства применяемых и конструкциях материалов;

- уменьшить трудоемкость изготовления;

- предусмотреть возможность сборки ферм из предварительно заготовленных элементов ЛВЛ и ДСП-В на строительной площадке.

Мб,о-----А

-1.6ТС

51

I Зтс/ -*> •

ю"—

7

300 (ЛВЛ)

8

18000

300 (ЛВЛ)

У

у

'25 25 N4

-0 0! 51

1'ис. 15. Ферма ш ЛИЛ (2 варианта решения сборки нижнею пояса - цельный брус Л 18м или стык но ссрсдинс пролета)

Помимо одной ветви для большепролетных конструкций целесообразно применять составные пояса (2-х,3-х,4-х). Гибкость составных элементов X из ЛВЛ следует определять с учетом податливости соединений по формуле (3):

• = /(иА)г

Цг -- коэффициент приведения гибкости, определяемый но формуле (4)

кс~ коэффициент податливости соединений, предлагается определять по табл. 3:

Таблица 3

(3)

(-0

Инд связи Коэффициент кс при

центральном сжатии сжатии с изгибом

Гвозди 1 Ш3" 1

Цилиндрические нагели диаметром < наименьшей толщины а (ем) соединяемых элементов 1 7(12 1 З,5г/3

Цилиндрические нагели диаметром > наименьшей толщины а (см) соединяемых элементов \ ас! 2 ас!

Приводится обоснование экономической эффективности применения ЛВЛ п большепролетных конструкциях, с построением диаграммы сравнения по затратам на производство в металле (тр. кв. сечения), брусе и ЛВЛ (рис. 16).

400,000

зао.ооо 200.000 юо.оэо 0.000

И Р тс|;:.р ( 6

Г^.«.........I

150,5

4.4.199

......—

лея

45,198

150.3

.324,7

Й........

Металл 4 3,216 324,7

298,,5

45.6?9

Брус

I'но. 16. Диаграмма сравнения и» себестоимости /', тыс. руб., н собственному весу О, кг

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

1. Стропильные фермы из ЛВЛ, отдельно стоящего здания, рекомендуется применять по схеме 4 рис. 3, исходя из технико-экономического анализа.

2. При больших пролетах целесообразны многоветвевые (2~х,3-х,4-х) стержни с короткими прокладками из древесины.

3. Малонаиряжеиные элементы решетки выполнять из пиломатериалов.

4. Узловые сопряжения проектировать из фасоиок гонкого листового материала (древеено-слоистый пластик (ДСП-В), бакелизированая фанера, сталь) с отверстиями под связи, которые сверлить по накладкам (шаблонам) диаметром ~ диаметру резьбы или гладких стержней.

5. В накладках располагать ДСП-В под углом 0° или 90° вдоль наибольшего усилия.

6. При проектировании узлов на стальных нагелях с накладками из ДСГ1-В включать значения коэффициента учета связей (А' ) (табл.2).

7. Расстояние между осями цилиндрических нагелей вдоль волокон ЛВЛ принимать = 6 (I, поперек волокон и от кромки элемента как для древесины п. 5.18 СНиП 11-25-80.

8. Применять типы связей - нагели, дюбеля, винты, глухари, гладкие, с резьбой, различными шляпками, головками, диаметром 6-20 мм.

9. В узлах и стыках ферм целесообразно применять болты с шайбами и гайками (обоснование увеличения несущей способности соединения за счет устройства распора для ЛВЛ, возможно только после проведения длительных испытаний, анализа состояния узлов эксплуатируемых конструкций по прошествии нескольких сезонов (осень, весна)).

10. Для удобства монтажа и увеличения надежности дополнительно применять клеевые составы, рекомендуемые для древесины и фанеры (напр., РФ-12).

11. Применение принципа дробности позволит избежать (значительно уменьшить) скалывание и раскалывание древесины, путем увеличения числа площадок скалывания, т. е. расстановка большего количества связей меньшей несущей способности.

12. Сжатые стержни многоиетвевых ферм следует рассчитывать, как составные элементы по приведенном гибкости (3,4) с учетом коэффициента связей АГ для ЛВЛ (табл. 3) - сжатие с изгибом для верхнего пояса, сжатие для решетки.

13. В плоских балочных фермах из ЛВЛ, как показал эксперимент, следует

1 /

предусматривать строительный подъем/^ не менее <•.

14. Отношение ////, для ферм из ЛВЛ возможно принимать ^ - ^ /., что

связано в первую очередь с эксплуатационными затратами.

15. Для увеличения скорости сборки ферм па строительной площадке, уменьшения трудоемкости и удобства транспортировки предлагается стыковать предварительно заготовленные элементы ЛВЛ и ДСП-В в середине нижнего пояса (рис. 12).

ВЫВОДЫ

1. Предложена к применению рациональная схема плоской балочпой фермы из ЛВЛ, исходя из проведенного многофакторного анализы, с учетом следующих параметров: тип схемы (очертание), 11/1, от 1/10 до 1/4, /, величина пролета, угол наклона верхнего пояса, вид решетки, стоимость, объем материала, вес, трудоемкость.

2. Выполненные экспериментальные исследования позволили:

- установить прочностные характеристики ЛВЛ и ДСП-В;

- изучить работу узловых сопряжений ЛВЛ в упругой стадии и характер разрушения материалов при статическом нагружении;

- определить зависимости несущей способности соединений от типа связей,

схемы расстановки и их диаметра вдоль волокон ЛВЛ. Полученные данные являются предварительными, так как коэффициент учета длительности т требует дальнейших исследований.

3. Экспериментально получено неправомерное использование формулы но определению расчетного сопротивления древесины смятию под углом к направлению волокон (1) для ЛВЛ;

4. Выявлены закономерности, отражающие влияние разрушающей пагрузкн

от типа, диаметра и способа расстановки связей в сопряжениях элементов из ЛВЛ;

5. Изготовлены и испытаны конструкции малого пролета I =' 4,6 м из 2-х видов исследования:

- рассмотрено влияние потери устойчивости основных элементов из плоскости на работу всей конструкции фермы (без раскрепления верхнего пояса).

- определен предел прочности узлов и элементов фермы с исследованием характера работы всей конструкции;

6■ Проверенные на реальных конструкциях статические испытания подтвердили эффективность предложенных конструктивных решений устройства фасонок из ДСЛ-В в сравнении с башшзировапон фанерой;

7. Разработаны базисные наработки по созданию программного обеспечения для выполнения расчетов, направленных на применение унифицированных элементов, с целью сокращения расхода материалов и уменьшения затрат по себестоимости конструкции;

8. Предложено 'Использование ЛВЛ в сквозных конструкциях на примере балочных ферм, с разработкой сравнительного анализа по технико-экономическим параметрам для традиционных конструктивных материалов (металл, древесина);

9. Анализ существующих способов и типовых решений по конструкциям ферм из пиломатериалов показал ряд существенных недостатков, таких как отсутствие решения по устройству быстрою монтажа прямо на строительной площадке, значительная трудоемкость при выполнении всего комплекса строительных процессов. Предложен способ сборки ферм из предвари тельно заготовленных элементов ЛВЛ па строительной площадке.

10. Экспериментально доказана возможность на основе нового предложенного конструктивного решения ферм упростить и комплексно облегчить механизированные процессы возведения покрытия при помощи простейших подъемных механизмов без использования тяжелой грузоподъемной техники;

11. Подтверждена целесообразность применения предложенной конструкции из ЛВЛ на практике;

12. Предлагаются конструкции ферм отдельно стоящих зданий пролетом 18,21, 24,27,30, 36,42 м для Санкт-Петербурга.

13. Однонаправленный шпон может быть использован при изготовлении ферм сегментного очертания, гнуто-клееных рам, арок и купольных конструкций (рис. 17).

Рис. 17. Гнутый 'Элемент

14. Результаты проведенной в лабораторных условиях апробации показали, широкие горизонты в использовании нового материала ЛВЛ в строительной отрасли.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах автора:

1. Животов, Д. А. Совершенствование деревянных ферм путем применения современных материалов / Д. А. Животов, Г. Г. Никитин, Л. Р. Куправа // Сборник докладов 65-й научной конференции профессоров, преподавателей, научных работников, инженеров и аспирантов университета. - СПбГАСУ, 2008. -С. 77 -80.

2. Животов, Д. А. Плоские балочные фермы с применением ЛВЛ / Д. А. Животов // Ж. «Промышленное и гражданское строительство». «Издательство ПГС», 2009. -№ 8. - С. 52-53. (Из перечня ВАК)

3. Животов, Д. А. Определение прочностных характеристик ЬУЬ / Д. А. Животов // 62-я международная научно-техническая конференция молодых ученых (аспирантов, докторантов) и студентов. - СПбГАСУ, 2009. - С. 55-56.

4. Животов, Д. А. О материале ЛВЛ и его физико-механических свойствах / Д. А. Животов // Ассоциация деревянного домостроения. - СПб., 2009. Интернет портал, http://www.npadd.ru/index.р|1р?а=а11ю1е<5ис1=36

Компьютерная верстка И. А. Л блоковой

Подписано к печати 23.11.09. Формат 60x84 1/16. Бум. офсетная. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 120 экз. Заказ 139.

Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 4.

Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., 5.

Введение.

Глава I. Новый эффективный конструкционный материал - брус, клееный из однонаправленного шпона (технология производства, достоинства и недостатки, области применения).

1.1. Брус, клееный из однонаправленного шпона (ЛВЛ).

1.2. Древесно-слоистый пластик марки В (ДСП-В).

1.3. Применение древесины и материалов на её основе, как конструкционного материала, в большепролетных покрытиях.

1.4. Выводы по главе 1.

Глава II. Определение рационального очертания балочной фермы из ЛВЛ.

2.1. Предварительное исследование по укрупненным параметрам основных схем плоских балочных ферм.

2.2. Исследование конкретных конструкции ферм из ЛВЛ по технико-экономическим параметрам.

2.3. Исследование конструкции ферм из ЛВЛ, с целью определения наиболее рационального расположения решетки.

2.4. Исследование конструкции ферм из ЛВЛ, с целью определения наиболее рационального отношения Н/Ь.

2.5. Исследование конструкции ферм из ЛВЛ, с изучением влияния угла наклона на стоимость конструкции.

2.6. Исследование конструкции ферм из ЛВЛ, с изучением влияния наличия крайней стойки на стоимость конструкции.

Выводы по главе II.

Глава 1П. Определение прочностных характеристик бруса, клееного из однонаправленного шпона (ЛВЛ) марок (иИга1ат И, КеНо в) и древесно-слоистого пластика (ДСП-В).

3.1. Условия хранения материала образцов.

3.2. Оборудование и механизмы.

3.3. Методика проведения эксперимента.

3.7.Проведение испытаний и основные результаты.

Выводы по главе III.

Глава IV. Исследование узловых сопряжений элементов ЛВЛ марок (иИта1ат К, КеНо 8) с применением тонколистовых фасонок из ДСП-В и механических связей типа нагелей.

4.1. Виды связей для сопряжения деревянных элементов в нормативной литературе.

4.2. Получение коэффициента учета связей (Кс) для накладок из ДСП-В и стали.

4.3. Методика испытаний узловых сопряжений.

Выводы по главе IV.

Глава V. Методика и результаты экспериментальных исследований работы предлагаемых конструкций стропильных ферм из

ЛВЛ марок (Шга1аш К, КеПо в) и ДСП-В.

Выводы по главе V.

Глава VI. Сравнительный анализ ферм по технико-экономическим показателям с предложением конструкций разного пролета.

6.1. Предложение конструктивных решений для ферм разного пролета.

6.2.Предложение по учету коэффициента податливости соединений из ЛВЛ марок 1Л&а1ат Я, КеНо 3. для составных элементов.

6.3. Сравнение ферм по технико-экономическим показателям.

Выводы по главе VI.

Дальнейшее развитие деревянных конструкций невозможно без разработки и внедрения новых технологий производства изделий на основе древесины, с получением и использованием современных материалов в общепринятых схемах строительной механики (совещание с участием президента РФ Путина В.В. по вопросу развития лесопромышленного комплекса от 06.04.06).

Ограниченность в размерах и физико-механические свойства обычной древесины не позволяют создавать большепролетные деревянные конструкции, способные на равных конкурировать с металлическими и железобетонными по себестоимости и скорости монтажа. Таким образом, существует потребность в разработке и применении современных материалов с различными свойствами, гармонично сочетающимися с традиционной древесиной, для получения продукта с уравновешенным показателем - цена/качество/надежность. Отсутствие отечественного опыта проектирования и высокие специфические свойства материала требуют при разработке конструкций всесторонней опытной проверки отдельных элементов, фрагментов, узловых сопряжений, и конструкций в натуральную величину или малого пролета, а так же огневых, климатических и технико-экономических исследований с целью систематизации и анализа результатов.

На основании сказанного можно заключить, что задача разработки и предложения бруса, клееного из шпона, в качестве конструктивного материала для большепролетных конструкций, является актуальной и своевременной.

Целью диссертационной работы является разработка и исследование плоских балочных ферм с применением эффективного конструкционного бруса, клееного из однонаправленного шпона хвойных пород (далее JIBJI).

На основании поставленной цели сформулированы задачи исследования:

- выявить рациональное очертание плоской балочной фермы из ЛВЛ, на основании технико-экономических показателей;

- выполнить экспериментальные исследования:

• по определению основных прочностных характеристик ЛВЛ, и древесно-слоистого пластика марки В (ДСП-В) в связи с отсутствием достоверных данных;

• узловых сопряжений ЛВЛ при статическом нагружении;

• по определению зависимости несущей способности соединений ЛВЛ от типа связи, диаметра и схемы расстановки болтов вдоль волокон;

- обосновать эффективность предложенных конструктивных решений устройства фасонок из ДСП-В в узловых соединениях;

- определить значения коэффициента учета связей (Ксв) для накладок из ДСП-В; провести экспериментальное исследование предлагаемых конструкций из ЛВЛ при использовании конструкций малого пролета для изучения характера работы нового материала и его узловых сопряжений;

- предложить базовые наработки для создания программного обеспечения по подбору сечения ветвей в плоских балочных фермах из ЛВЛ и древесины, с целью применения унифицированных элементов;

- для составных элементов деревянных конструкций из ЛВЛ предложить формулы определения значений коэффициента податливости соединений Кс;

- обосновать использование ЛВЛ в сквозных конструкциях, на примере балочных ферм, и провести сравнительный анализ по технико-экономическим параметрам с традиционными материалами (металл, древесина);

- подтвердить целесообразность предложенной конструкции на практике;

- дать рекомендации для проектирования и сделать общие выводы по проведенным опытно-конструкторским разработкам и исследованиям.

Объектом исследования считаются стержневые сквозные балочные фермы с устройством в узловых сопряжениях болтов и фасонок, выполненных из ДСП-В.

Методология работы основана на использовании классических положений теории расчета строительных конструкций.

Предмет исследования - напряженно-деформированное состояние (НДС) несущих стержневых элементов сквозных конструкций из бруса, клееного из однонаправленного шпона, с разработкой и предложением узловых соединений.

Методика исследований:

- выполнение анализа существующих конструктивных решений деревянных стропильных ферм и их узловых соединений;

- изучение существующих методик расчёта несущих элементов деревянных ферм.

- адаптация методик проведения испытаний и определения расчетных сопротивлений слоистой клееной древесины при различных видах одноосного напряженного состояния (сжатие, растяжение и поперечный изгиб);

- проведение натурных исследований.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. На основании экспериментальных исследований автором предложена методика определения расчетной несущей способности нагелей на один шов сплачивания (условный срез) для соединений элементов из ЛВЛ с фасонками из ДСП-В.

2. Экспериментально определены:

- новые данные расчетных сопротивлений ЛВЛ при различных видах одноосного напряженного состояния (сжатие, растяжение и поперечный изгиб); значения расчетного сопротивления ЛВЛ смятию под углом а.

- несущая способность соединений в зависимости от типа связей, схемы расстановки и их диаметра вдоль, поперек и под углом к волокнам ЛВЛ и ДСП-В.

3. Получены новые значения коэффициентов учета податливости связей в узлах и соединениях в составных элементах из ЛВЛ, которые позволяют оперативно подобрать сечения несущих стержневых элементов плоских балочных ферм.

4. Предложены методики и наработки для создания программного обеспечения по расчету и подбору сечений элементов плоских балочных ферм различного пролета из ЛВЛ и древесины, направленных на применение унифицированных элементов.

5. Подтверждено применение бруса, клееного из однонаправленного шпона, в качестве эффективного конструкционного материала для балочных ферм в промышленном и гражданском строительстве, в том числе в зданиях с химически агрессивными средами.

Достоверность результатов работы обеспечена корректным использованием научных положений в области строительной механики, строительных конструкций и технико-экономическим анализом; проведением исследований на современном поверенном измерительном и испытательном оборудовании; для выполнения расчетов и обработки данных использовалось современное программное обеспечение: SCAD Office 11.0, Microsoft Excel, Curve Expert 1.3.

Теоретические, методологические и информационные основы исследования. Информационную базу исследования составили труды отечественных ученых в области теории и практики расчета деревянных конструкций, таких как: Буслаев Ю.Н., Варфоломеев Ю.А., Гринь И.М., Губенко А.Б., Гурьев А.Ю., Дмитриев П.А., Иванов В.Ф., Иванов Ю.М., Зубарев Г.Н., Карлсен Г.Г., Каган М.Е., Ковальчук Л.М., Кондратьева Л.Н., Коченов В.Н., Лабудин Б.В., Леняшин A.B., Леонтьев Н.Л., Линьков И.М., Мартинец Д.В., Миряев Б.В., Михайлов Б.К., Никитин Г.Г., Пискунов Ю.В., 8

Постнов Н.Д., Светозарова Е.А., Серов E.H., Слицкоухов Ю.В., Туполев М.С., Турковский С.Б., Хрулев В.М., Цейтлин Б.С. и других; научная, учебная и методологическая литература, периодические издания, рекламные проспекты, сведения из сети Интернет.

На защиту выносятся следующие результаты научных исследований: намечены рациональные схемы ферм из JTBJI на основе анализа следующих факторов: типа (очертания), схемы решетки, угла уклона верхнего пояса, L пролета, L/H, размера панели, веса, себестоимости; конструкторские решения плоских балочных ферм из JIBJI различного пролета; методология исследований материала для получения расчетных характеристик и метода инженерного расчета элементов ферм и узлов, с учетом неравномерности распределения усилий;

- результаты испытаний образцов соединений элементов ферм из JIBJI и ДСП-B с определением коэффициента учета связей (Ксв); результаты натурных испытаний ферм из JIBJI пролетом 4,6м кратковременной нагрузкой; предлагаемые конструктивные решения узловых сопряжений; результаты теоретических и экспериментальных исследований использования JIBJI, в качестве конструкционного материала; для составных элементов деревянных конструкций из JIBJI предложены формулы определения значений коэффициента податливости соединений Кс; рекомендации по конструированию и расчету ферм из JIBJI. Практическая значимость. Новые данные, полученные в диссертационном исследовании, могут быть рекомендованы к внедрению в практику проектирования и строительства плоских балочных ферм, поскольку их использование позволяет повысить качество проектирования, эффективность использования строительных материалов и снизить стоимость конечной продукции. Разработаны рекомендации по проектированию стропильных ферм с применением бруса, клееного из однонаправленного шпона.

Применение в строительстве полученных результатов позволит:

1. Повысить скорость строительства и сократить издержки на привлечение тяжелой механизации при монтаже;

2. Уменьшить себестоимость ферм из древесины и материалов на ее основе;

3. Применять надежные, но в тоже время экологически чистые и эстетичные материалы в интерьерах зданий без дополнительной отделки.

Реализация на практике. ООО «ПКФ Деревянные конструкции» (СПб) использовала результаты работы в разработке проектно-сметной документации для строительства склада, расположенного в г.Торжок, Тверская область. Подготовлен материал для отправки в ЦНИИСК им. В.А.Кучеренко с рядом предложений по включению в разрабатываемые нормы. Результаты работы приняты к использованию в учебном процессе ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет» на кафедре «Конструкций из дерева и пластмасс» при курсовом и дипломном проектировании.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены на 60 и 62-ой международных научно-технических конференциях молодых ученых, аспирантов и докторантов (СПбГАСУ); 64, 65 и 66-й научных конференциях профессоров, преподавателей и научных работников (СПбГАСУ); III съезде ассоциации деревянного домостроения (27.11.2009 г. СПбГАСУ); заседаниях кафедры КДиП СПбГАСУ; участие в международной научно-практической конференции «ЛВЛ-новое прогрессивное решение в строительстве» («Талион Клуб», СПб 17.09.09г.).

Основные положения диссертационной работы опубликованы в 4 печатных работах, в т.ч. I работа в издании, включенном в перечень ВАК РФ (Журнал «Промышленное и гражданское строительство»).

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Проведенный в ходе диссертационной работы обзор научно-технической литературы показал, что на сегодняшний день отсутствует единое общепринятое обозначение марок ЛВЛ (в зависимости от расположения волокон и плотности шпона), а также стандарт его производства. Каждый завод изготавливает продукцию, согласно собственных ТУ. Необходимо создание единых требований ГОСТ для производства ЛВЛ с одинаковыми физико-механическими свойствами с разделением на марки (учитывая регион произрастания сырья).

2. Предложена к применению рациональная схема плоской балочной фермы из ЛВЛ, исходя из проведенного анализа многих факторов: тип схемы (очертание), Н/Ь от 1/10 до 1/4, Ь величина пролета, угол наклона верхнего пояса, вид решетки, стоимость, объем материала, вес, трудоемкость.

3. Выполненные экспериментальные исследования позволили:

- установить расчетные характеристики ЛВЛ и ДСП-В;

- изучить работу узловых сопряжений ЛВЛ в упругой стадии и характер разрушения материалов при статическом нагружении;

- определить зависимости несущей способности соединений от типа связей, схемы расстановки и их диаметра вдоль волокон ЛВЛ; Полученные данные являются предварительными, так как коэффициент учета длительности тдл требует дальнейших исследований.

4. Экспериментально установлено, что формула для определения расчетного сопротивления древесины смятию под углом а к направлению волокон (4) для ЛВЛ не работает.

5. Предложены формулы для расчета соединений элементов из ЛВЛ с фасонками из ДСП-В и накладками из ЛВЛ (6,7, таблица 19а).

6. Выявлены закономерности, отражающие влияние разрушающей нагрузки Ртах от типа, диаметра и способа расстановки связей в сопряжениях элементов из ЛВЛ;

7. Изготовлены и испытаны конструкции малого пролета Ь=4,6м с определением НДС:

-рассмотрено влияние потери устойчивости основных элементов из плоскости на работу всей конструкции фермы (без раскрепления верхнего пояса).

-определен предел прочности узлов и элементов фермы с исследованием характера работы всей конструкции;

Результаты проведенных экспериментов позволили определить реальную прочность и жесткость конструкции при кратковременном действии нагрузки.

8. Предложено новое конструктивное решение узлов. Проверенные на реальных конструкциях статические испытания подтвердили эффективность предложенных конструктивных решений устройства фасонок из ДСП-В при воздействии различных агрессивных сред [39].

9. Разработаны базисные наработки по созданию программного обеспечения для выполнения расчетов, направленных на применение унифицированных элементов, с целью сокращения расхода материалов и уменьшения затрат по себестоимости конструкций;

10. Предложено использование JIBJI в сквозных конструкциях на примере балочных ферм, с разработкой сравнительного анализа по технико-экономическим параметрам для традиционных конструктивных материалов (металл, древесина);

11. Анализ существующих способов и типовых решений по конструкциям ферм из пиломатериалов показал ряд существенных недостатков, таких как отсутствие решения по устройству быстрого монтажа прямо на строительной площадке, значительная трудоемкость при выполнении всего комплекса строительных процессов. Предложен способ сборки ферм из предварительно заготовленных элементов JIBJI на строительной площадке.

12. Экспериментально доказана возможность на основе нового предложенного конструктивного решения ферм упростить и комплексно облегчить механизированные процессы возведения покрытия при помощи простейших подъемных механизмов без использования тяжелой грузоподъемной техники;

13. Подтверждена целесообразность применения предложенной конструкции из ЛВЛ на практике;

14. Предлагаются конструкции ферм отдельно стоящих зданий пролетом 18,21,24,27,30,36 м для Санкт-Петербурга.

15. Однонаправленный шпон может быть использован при изготовлении ферм сегментного очертания, гнуто-клееных рам, арок и купольных конструкций (рис.69).

16. Результаты проведенной в лабораторных условиях апробации показали, широкие горизонты в использовании нового материала ЛВЛ в строительной отрасли.

Заключение:

Для достижения поставленных целей и задач в настоящей диссертационной работе представлена методика проведения исследования по применению современного материала ЛВЛ, в качестве эффективного конструкционного материала, подтвержденная теоретически и экспериментально.

Анализ результатов проделанной работы помог сделать ряд рекомендаций по проектированию.

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ

1. Стропильные фермы из ЛВЛ, отдельно стоящего здания, рекомендуется применять согласно рис.67, исходя из анализа многих факторов.

2. При больших пролетах целесообразны многоветвевые (2-х,3-х,4-х) стержни с короткими прокладками из древесины.

3. Малонапряженные элементы решетки выполнять из пиломатериалов.

4. Узловые сопряжения проектировать из фасонок тонкого листового материала (древесно-слоистый пластик (ДСП-В), бакелизированая фанера, сталь) с отверстиями под связи, которые сверлить по накладкам (шаблонам) диаметром = диаметру резьбы или гладких стержней.

5. В накладках располагать ДСП-В под углом 0° или 90° вдоль наибольшего усилия.

6. При проектировании узлов на стальных нагелях с накладками из ДСП-В и стали необходимо включать значения коэффициента учета связей (Ксв) (табл.20,21,22).

7. Расстояние между осями цилиндрических нагелей <1.6 и 8 мм вдоль волокон ЛВЛ принимать ^=6,5й?; для с!>8мм, поперек волокон & и от кромки элемента 53 как для древесины п. 5.18 [2].

8. Применять связи нагельного типа — нагели, дюбели, винты, глухари, гладкие, с резьбой, различными шляпками, головками диаметром 6

20мм. В конструкциях, эксплуатируемых в агрессивных к металлу средах допускается применять нагели или болты из нержавеющей стали или стеклопластиковые стержни. 9. Расчетную несущую способность Т на один шов сплачивания (условный срез) (кН) для соединений элементов из JIBJI с фасонками из ДСП-В предлагается определять:

- для симметричных соединений расчет несущей способности крайних элементов толщиной "а" на смятие под нагелем: п Осп-в для ДСП-В С =0,8 * a* d*- j^п JIBJI для JIBJI Taai = 0,8 * а * d *

- для симметричных соединений расчет несущей способности среднего элемента толщиной "с" на смятие под нагелем:

TL, = 0,5* a* d* лвл

- для симметричных соединений расчетную несущую способность из условия изгиба нагеля под углом а определять по таблице 19а.

10. В узлах и стыках ферм целесообразно применять болты с шайбами и гайками (обоснование увеличения несущей способности соединения за счет устройства распора для ЛВЛ, возможно только после проведения длительных испытаний, анализа состояния узлов эксплуатируемых конструкций по прошествии нескольких сезонов (осень, весна)).

11. Для удобства монтажа и увеличения надежности дополнительно применять клеевые составы, рекомендуемые для древесины и фанеры (напр., РФ-12). Клеевое соединение (шов) выравнивает распределение концентраций напряжений.

12. Применение принципа дробности позволит избежать (значительно уменьшить) скалывание и раскалывание древесины, путем увеличения числа площадок скалывания, т.е. расстановка большего количества связей меньшей несущей способности.

13. Сжатые стержни многоветвевых ферм следует рассчитывать, как составные элементы по приведенной гибкости (17,18) с учетом коэффициента связей Кс для ЛВЛ (табл.23) - сжатие с изгибом для верхнего пояса, сжатие для решетки.

14. В плоских балочных фермах из ЛВЛ, как показал эксперимент, следует предусматривать строительный подъем £схр не менее 1 ь.

200

15. Отношение Н/Ь для ферм из ЛВЛ возможно принимать что

7,5 8 связано в первую очередь с эксплуатационными затратами.

16. Для увеличения скорости сборки ферм на строительной площадке, уменьшения трудоемкости и удобства транспортировки предлагается стыковать предварительно заготовленные элементы ЛВЛ и ДСП-В в середине нижнего пояса. При проектировании несущих конструкций необходимо ориентироваться на их полную заводскую готовность, учитывать условия их транспортировки, транспортные габариты.

1. Карлсен Г.Г. «Конструкции из дерева и пластмасс» Издание 4-ое переработанное и дополненное, Москва, Стройиздат, 1975.

2. СНиП П-25-80. Нормы проектирования. Деревянные конструкции. М.: Стройиздат, 1982. - 65 с.

3. Барашков Ю.А. Деревянные клееные конструкции. М: Знание, 1982- с.64.

4. Зубарев Г.Н., «Конструкции из дерева и пластмасс», М., Высшая школа, 2004.

5. Пособие по проектированию деревянных конструкций (к СНиП П-25-80) Москва. Стройиздат. 1986;

6. ГОСТ 3916.2-96 «Фанера общего назначения с наружными слоями из шпона хвойных пород. Технические условия». Минск

7. Шулепов И.А., Доронин Ю.Г. «Древесно-слоистые пластики», М., Лесная промышленность, 1956.

8. Стрелецкий Н.С. Металлические конструкции -,М., Стройиздат,1961.

9. Лубо Л.Н. Легкие металлические пространственные конструкции для общественных зданий:ЦНГИГСА, М.:, 1981., вып. 3. с.44.

10. Haring Christoph Hermann. Grosskuppel bauten als Holznetzschalen // Bauen mit Holz. 1983. - № 9 S. 547 - 550;

11. Kreibich Roland E. Sponnweite 162 m Scheitelhohe 48 m // Bauen mit Holz. 1983. № l.-s. 22-23.

12. Кассиров В.П. Разработка и экспериментальное обоснование конструкции узловых соединений растянутых элементов из клееной древесины: Автореф. дисс. к.т.н., М. 1987, с. 18.

13. Белова А.Н. Жесткие узловые соединения сжато-изгибаемых деревянных конструкций с вклееными связями. Автореф. дисс. к.т.н., М. 1981, с. 38.

14. Осетинский Ю.В. Легкие строительные конструкции зданий. Ростов-на-Д., 1988 ,с.107.

15. Информационные проспекты ОАО «ЛВЛ-Югра», 2006.

16. Леонтьев Н.Л. Техника испытаний древесины, М., Лесная промышленность, 1970.

17. Кузнецов В.В. Металлические конструкции. Том 2. Стальные конструкции зданий и сооружений. //Справочник проектировщика. М., изд-во АСВ, 1998, с.512.

18. ГОСТ 9621-72*. Древесина слоистая клееная. Методы определения физических свойств М.: Изд-во стандартов, 1999. - 5 е.

19. ГОСТ 16483.1 84. Древесина. Метод определения плотности. -М.: Изд-во стандартов, 1984.-4 е.

20. Информационные проспекты ООО «СТОД» завод «Талион-Терра», 2008.

21. Лабудин Б.В. Конструирование и расчет современных пространственных ДКК. Перекрестные балки и купола./Учебное пособие. Л., 1984, с. 62.

22. Ермолов В.В. Инженерные конструкции. М., 1991.

23. Животов Д.А. Плоские балочные фермы с применением JIBJT. // Ж. «Промышленное и гражданское строительство». «Издательство ПГС», -2009. № 8. - С. 52-53. Из перечня ВАК.

24. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс. М., 1991.

25. Уголев Б.Н. «Испытания древесины и древесных материалов», М., Лесная промышленность, 1965.

26. Информационные проспекты ООО «Финнфорест», 2007.

27. Леонтьев Н.Л. «Длительное сопротивление древесины», М., Гослесбумиздат, 1957.

28. Калашников Б.В. Исследование напряжённо-деформированного состояния узлов тонкостенных конструкций. Автореф. канд. дисс. М., 1983, с. 23.

29. Дмитриев П.А., Ушаков В.И., Стрижаков Ю.Д. Применение стеклопластиков в креплениях элементов деревянных конструкций. Тез. докл. Международного симпозиума по проектированию, изготовлению и применению деревянных конструкций в строительстве. Киев, 1976.

30. Палкина Л.В. Исследование напряжённо-деформированного состояния сжато-изгибаемых клееных деревянных элементов. Автореф. канд. дисс.,М., 1980, с.21.

31. Стрижакова Ю.Д., Ушаков В.И., Дмитриев П.А. Исследование прочности стеклопластика при смятии в отверстии. Изв. вузов. Строительство и архитектура, 1978.

32. Санжаровский P.C., Веселов A.A. Теория расчета строительных конструкций на устойчивость и современные нормы. СПб., М.: АСВ, 2002. - 127 с.

33. Ашкенази E.K. Анизотропия древесины и древесных материалов. М.: Лесная промышленность, 1978. 223 с.

34. Денеш Н.Д. К расчету деревянных сжато-изгибаемых элементов конструкций.// Известия ВУЗов №3. Строительство и архитектура. 1991, с.13-17.

35. Калугин A.B., Антипьев P.C. Проблема прогнозирования долговечности клееных деревянных конструкций, эксплуатируемых в агрессивной среде калийных предприятий.// IV Международная конференция. Эффективные строительные конструкции. Пенза, 2005, с.201-204.

36. ГОСТ 16483.0 89. Древесина. Общие требования к физико-механическим испытаниям - М.: Изд-во стандартов, 1989. - 15 с.

37. Воронков А.Г., Ярцев В.П. Эпоксидный полимер-раствор для реконструкции и восстановления элементов деревянных конструкций зданий.// II Международная научно-техническая конференция. Эффективные строительные конструкции. Пенза, 2003, с.194-196.

38. Серов E.H., Санников Ю.Д. Проектирование клееных деревянных конструкций. Часть II. Санкт-Петербург, 1998, с. 132.

39. Сморчков A.A., Щедрин А.Н., Сморчков Д.А. К расчету изгибаемых элементов из клееной древесины на сдвиг.// Актуальные проблемы современного строительства. Строительные материалы и конструкции. Пенза, 2005, с.82-86.

40. Белянкин Ф.П., Яценко В.Ф. Деформативность и сопротивляемость древесины, как упруго-вязко-пластического тела. — Киев.: Из-во АН УССР, 1957. -200 с.

41. Губенко А.Б. Шишкин В.Е. Исследование несущей способности и жесткости деревянных элементов при поперечном изгибе // Исследования по деревянным конструкциям. Сб. ЦНИПС. -М., Стройиздат, 1950. с 94-118.

42. Иванов Ю.М. Предел пластического течения древесины. Изд. 2-е, М, 1948, с. 198.

43. Свенцицкий Г.В. О пределе пластического течения при поперечном изгибе и при сжатии с изгибом // Вопросы прочности и изготовления деревянных конструкций: Сб. ЦНИПС. М.: Стройиздат, 1952. -с. 80-84.

44. Лукаш Г.А. Основы нелинейной строительной механики. М.: Стройиздат, 1978. с. 208.

45. Леонтьев Н.Л. Упругие деформации древесины. М.-Л.: Гослесбумиздат, 1952.— 120с.

46. Свенцицкий Г.В. Устойчивость внецентренно сжатых деревянных стержней // Исследование прочности и устойчивости деревянных стержней: Сб. ЦНИПС. -М.: Стройиздат 1940. с. 14-55.

47. Мартынов К.Я. Комплексная защита древесины в строит, изделиях и конструкциях/ ред. В.М.Хрулев. Новосибирск; «Наука», 1996,-127с.

48. Коченов В.М.Расчет деревянных конструкций по предельным состояниям/ под. ред. д.т.н.,проф. Г.Г.Карлсена. М., Стройиздат, 1955

49. Prager W. Uber die Querschnittbemess und zweigurstieger Holzholme // Z.F.M., № 19. 14 Oktober 1933.

50. Белянкин Ф.П. Пластические деформации дерева при изгибе. -М.: Изд. и тип. Центр аэро-гидродинамического ин-та им. Проф. Жуковского, 1936.-с. 49.

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

52. Дыбенко Г.И. Предельное состояние деревянной балки при изгибе со сжатием. Сб. тр. Киевского ИСИ, 1959. Вып. 12.

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

54. Рафаилов А.Г. Оценка концентрации напряжений с помощью аппроксимации кривой деформирования материала // Пространственные конструкции в Красноярском крае.: Межвузовский сб. Красноярск. 1985. с. 108-113.

55. Сипаренко В.Г., Шапошников В.Н., Ушаков В.И. Определение усилий в многорядовых центрально-нагруженных нагельных соединениях. Изв. вузов. Строительство и архтектура, 1981.

56. ГОСТ 9625-87. Древесина слоистая клееная. Методы определения предела прочности и модуля упругости при статическом изгибе — М.: Изд-во стандартов, 1998. 9 с.

57. Иванов Ю.М. Деформация древесины под действием повторной статической нагрузки при сжатии вдоль волокон // Вопросы прочности и изготовления деревянных конструкций:Сб. ЦНИПС. М.: Стройиздат, 1952 с. 7-47.

58. Иванов А.И. Руководство по изготовлению образцов из древесины. -М.: Лесная промышленность, 1968, с. 212.

59. Завриев К.С. Расчетные формулы прочности в особых случаях. М.: Гостехиздат, 1935, с. 88.

60. Киселева О. А. Физические основы работоспособности строительных материалов из древесины: монография/ О.А. Киселева, В.П.Ярцев; Рос.акад.архит. и строит, наук. Тамбов; изд-во «Першина», 2007, -236с.

61. Завриев К.С. Пересмотр формул расчета на одновременное действие изгиба и сжатия // Проект и стандарт. -1934. Н.В. — с. 2-7.

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

63. Уголев Б.Н. Деформативность древесины и напряжения при сушке. М.: Лесная промышленность, 1977. С 174.

64. Трущев А.Г. Пространственные металлические конструкции-М.: Стройиздат, 1983. 215 с.

65. Стрелецкий Н.С. Металлические конструкции. М., 1961.

66. Рекомендации по испытаниям клеевых соединений деревянных строительных конструкций. М., 2003г. ЦНИИСК им. Кучеренко Госстроя России

67. Металлические конструкции. В 3 т. Т.2 Стальные конструкции зданий и сооружений. (Справочник проектировщика) / Под общ. ред. В.В. Кузнецова (ЦНИИпроектстальконструкция им. Н.П. Мельникова) М.: изд-во АСВ, 1998 - 512 с. С илл.

68. Леонтьев Н.Л. Упругие деформации древесины. М.-Л.: ГЛБИ, 1952. 117 с.

69. Ковальчук Л.М. Эксплуатационная надежность деревянных клееных конструкций. Строительный эксперт, 10. 2004.

70. Гётц К.-Г., Хоор Д., Мёлер К., Наттерер Ю. Атлас деревянных конструкций М.: Стройиздат, 1985, с. 272.

71. Слицкоухов Ю.В., Буданов В.Д. Конструкции из дерева и пластмасс. М., 1986.

72. Mönck W. Holzbau-8, bearb. Aufl.-Berlin: VEB Verlag für Bauwesen, 1982, -352c.

73. Ушаков В.И. Безметальные деревянные фермы с крепежными элементами из стеклопластиков. Автореф. канд. дисс. Новосибирск. 1989, с. 17.

74. Gluyas Т.J., Hobbs S.C. Connector assembley, ЕР 1640520 A2, 2006.

75. Шмидт А.Б., Дмитриев П. А. Атлас строительных конструкций из клееной древесины и водостойкой фанеры М.: Изд-во Ассоц. строит, вузов, 2002. -291с.

76. III съезд ассоциации деревянного домостроения (2009, СПбГАСУ).

77. Товстик П.Е., Шеховцов А.С. Нелинейный изгиб балки из разномодульного материала // Вестник СпбГУ. 2007. - № 4.

78. Белова А.Н. Жесткие узловые соединения сжато-изгибаемых деревянных конструкций с вклеенными связями. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н.-М., 1961.

79. Турковский С.Б., Фролов В.И., Белова А.Н. Экспериментальные исследования карнизного узла на вклеенных стержнях сборной деревянной рамы // Разработка и совершенствование деревянных конструкций. Сб. научн. Тр./ЦНИИСК. М., 1989, с. 147-160.

80. Животов Д.А. О материале JIBJI и его физико-механических свойствах // Ассоциация деревянного домостроения. -СПб., -2009. Интернет портал.- http://www.npadd.ru/index.php?a=article&id=36

81. Кассиров В.П. Разработка и экспериментально обоснование конструкции узловых соединений растянутых элементов из клееной древесины. Автореф. дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. М., 1987, с. 20.

82. Арленинов Д.К., Буслаев Ю.Н., Игнатьев В.П. "Деревянные конструкции. Примеры расчета и конструирования": Уч. пос. М.: Изд-во АСВ, 2006.-246 с.

83. Шалун Г.Б., Сурженко Е.М. Слоистые пластики. JI. «Химия», 1978, -232с.

84. Берковская Д-А., Касабьян JI.B. Клееные деревянные конструкции в зарубежном и отечественном строительстве: Обзор. М.: ЦНИИС ,1975.- 107 с.

85. Международная научно-практической конференция «ЛВЛ-новое прогрессивное решение в строительстве» (2009, Санкт-Петербург).

86. Животов Д.А. Определение прочностных характеристик LVL // 62-я международная научно-техническая конференция молодых ученых (аспирантов, докторантов) и студентов. СПбГАСУ, 2009. - С.55 -56.

87. Романов Н.Т. Технология древесных пластиков и плит. М., Лесная промышленность, 1965. -500с.

88. Светозарова Е.И., Серов E.H. Экспериментальное исследование узлов клеефанерных рам, разработанных в ЛИСИ // ЛИСИ Л. с. 56 — 58.

89. Никитин Г.Г. Вопросы применения и расчета нагельных соединений из пластмасс // Клееные и клеефанерные конструкции с применением пластических масс: Сб. науч. тр. — Л.: ЛИСИ, 1961.-е. 78-117.

90. Mönck W. Gründlagen ftir die Bemessung in Holzbau, Band 1. Leipzig. 1959,-370c.

91. Аистов H.H. Испытание статической нагрузкой строительных конструкций, их элементов и моделей, М.: Изд-во Наркомхоза РСФСР, 1938, 230 с.

92. Поляков Л.П., Файнбурд В.М. Моделирование строительных конструкций, Киев: «Бyдiвeльник», 1975, 160 с.

93. Поздняков A.A. Прочность и упругость композиционных древесных материалов. М., Лесная промышленность, 1988,-134с.

94. Шевченко В.А. Слоистые пластики. Киев, «Техника», 1964. -216с.

95. ГОСТ 16483.0-89. Древесина. Общие требования к физико-механическим испытаниям. -М.: Изд-во стандартов ,1989. 13 с.

96. ГОСТ 9623-87. Древесина слоистая клееная. Методы определения предела прочности и модуля упругости при растяжении М.: Изд-во стандартов, 1998. - 8 с.

97. ГОСТ 9622-87. Древесина слоистая клееная. Методы определения предела прочности и модуля упругости при растяжении — М.: Изд-во стандартов, 1998. 9 с.

98. Генель C.B. Древесные пластики в технике. М., Акад.наук СССР, 1959.-86с.

99. Нысенко Н.Т. Древесные пластмассы. Технология, свойства и применение. М., Лесная промышленность, 1964. — 106с.

100. Описание программного обеспечения, предлагаемого компанией ООО «Финнфорест».

101. Применить автоматический поиск подходящих поперечных сечений, найти оптимальные промежутки между балками Просмотреть готовый проект и диаграммы Сохранить расчеты для последующего редактирования Печатать результатов проектирования в файл .pdf

102. Рас. 70. Интерфейс программы

103. БАЛКИ В ПЕРЕКРЫТИЯХ ПОЛА И КРЫШИ

104. Балки Керто® предназаначены для несущих балок как для деревянного каркаса, так и для опорных балок в домах из камня. Балки Керто применяются в качестве балок перекрытий пола, междуэтажных, кровельных перекрытий и опорных балок (рис.70).

105. В частных домах из балок Керто-8 можно легко создавать комнаты с высокими потолками и большими пролетами, окна большой площади, эркеры, ярусы и балконы.

106. Рис. 71. Применение балок Керток пп. Смия Сечеихи псяст я, «п А ж Лралст I, т Н 1 Гттж>-жо«о*цм»с*«г ЙСКИ«ТСЛ1> Югегммнме. и

107. Фермы йр&тчвтш и врдошпые на лебшх врубках1 •в- -ф- ч вв. й « 1,5-5-2.5 1 5 4.3-6,0 15—20-Ф--Ф-•ф- -ф- В «а 4-4-10 12-24 1 ? 4,0-55 15—20

108. Аш 4-МО й = |Д>-»-2.8 я-т I ¥ 4,5-6,0 15—901. Пояроечйс«

109. И. Матшэд%ревтнж фермы ЦНИИСК с брдеттнм щ/хнмм поясом

110. Ц щщ 4-1 "10 Лч» Д-ьЗ.О 3-24 1 1 ¥~У 3—4,0•ф- 4. я — 4-1-6 §-18 ( 1 7 3-4,0

111. Л я в ¡1=8 1,5-4-2,5 12—зе 1 1 в т 23—351. Заводское

112. Сжкгытт ломсок Д. №Г Нрмп Гежн »ко- биеогцсн« »•■ поеддетС'^я* М»г<пго<в«#*я*ые кю?<1 нзпхнеитдьм: ф^рмэл с еаста&нг&м ле&хньм г.и« ия 6ло».огг10я 4 ^ = з 61. Я = 4= 3-+- 61. П — 4 4 3 Ь9—1212—2412—24 I1 11. Ч ~ 111. О' ~ 7

113. V, МегтшлАодереяянкЫе сегжттпые фермы с клетым верхним почт*25—351. Заводское121. П гтЗЧ-71. Й ямг Э —518—36I6 ~ 72,5—330—351. Зачрдское13