АннотацияОб авторахСписок литературы
Одним из актуальных направлений в исследовании деревянных конструкций является определение прочностных характеристик узлов и соединений деревянных элементов с применением композиционных материалов. Данные материалы позволяют решать задачи проектирования деревянных конструкций без применения сплачивания, наращивания и армирования отдельных элементов. Композиционные материалы не приводят к существенному увеличению габаритов узлов и не наносят ущерба внешнему виду конструкций. Использование новых высокопрочных материалов значительно увеличивает срок службы конструкции и повышает надежность. Объектом исследования являются соединения элементов деревянных конструкций композиционными материалами на основе стеклоткани. Проведенное исследование направлено на получение экспериментальных данных для определения характеристик КМ-соединений деревянных элементов составного сечения. В рамках исследования рассматривалось несколько серий симметричных двухсрезных образцов с разной толщиной композиционного материала. Соединение композиционным материалом выполнялось послойным формированием на деревянной конструкции. Представлены результаты исследований прочности и деформативности разработанного соединения. Установлены прочностные характеристики в виде сопротивления срезу композиционного материала по шву сплачивания в соединении, сопротивления отрыву композиционного материала от основания, скалыванию композиционного материала. Установлены характеристики деформативности КМ-соединений при кратковременных машинных испытаниях линейно возрастающей нагрузкой в образцах. Проведенное исследование показало соответствие прочностных характеристик испытуемых соединений расчетной несущей способности.
А.Р. ТУСНИН, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой металлических и деревянных конструкций, директор ИПГС (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
Н.В. ЛИНЬКОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры металлических и деревянных конструкций (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.А. КЛЮКИН, инженер, старший преподаватель кафедры металлических и деревянных конструкций (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Н.В. ЛИНЬКОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры металлических и деревянных конструкций (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.А. КЛЮКИН, инженер, старший преподаватель кафедры металлических и деревянных конструкций (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.)
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет (129337, г. Москва, Ярославское ш., 26)
1. Rutman U.L., Meleshko V.A. The generalization of the flexibility method for elastoplastic computation of rod systems. Materials Physics and Mechanics. 2017. Vol. 31, pp. 67–70.
2. Kozinetc K.G., Kärki T., Barabanshchikov Yu.G., Lahtela V., Zotov D.K. Mechanical properties of sustainable wooden structures reinforced with basalt fiber reinforced polymer. Magazine of Civil Engineering. 2020. Vol. 100 (8). DOI: 10.18720/MCE.100.12
3. Togay A., Döngel N., Söğütlü C., Ergin E., Uzel M., and Güneş, S. «Determination of the modulus of elasticity of wooden construction elements reinforced with fiberglass wire mesh and aluminum wire mesh. BioResources. 2017. Vol. 12. Iss. 2, pp. 2466–2478. DOI: 10.15376/biores.12.2.2466-2478
4. Trummer A., Luggin W.F. Holz+ hochfeste Fasern. Leistungssteigerung durch Bewehrung // Holz + proHolz Austria. 2005. No. 11. P. 24.
5. Blaß H.J., Romani M. Biegezugverstärkung von BS-Holz mit CFK- und AFK-Lamellen. Bautechnik. 2002. Vol. 79, No. 4, pp. 216–224.
6. Blaß H.J., Romani M. Tragfähigkeitsuntersuchungen an Verbundträgern aus BS-Holz und Faserverbund-kunststoff-Lamellen. Holz als Roh- und Werkstoff. (2001). 2001. Vol. 59. No. 5, pp. 364–373. https://doi.org/10.1007/s001070100225
7. Lisyatnikov M.S., Glebova T.O., Ageev S.P., Ivaniuk A.M. Strength of wood reinforced with a polymer composite for crumpling across the fibers. URL: libgen.ggfwzs.net/book/84486144/7c11d1. International Conference on Materials Physics, Building Structures and Technologies in Construction, Industrial and Production Engineering (MPCPE 2020). 27–28 April 2020. Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 896. DOI 10.1088/1757-899X/896/1/012062
8. Zachary Christian, Kavan Shebli. Feasibility of strengthening glulam beams with prestressed basalt fibre reinforced polymers. Department of Civil and Environmental Engineering Division of Structural Engineering Steel and Timber Structures Chalmers University of Technology SE-412 96 Göteborg Sweden. https://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/162909.pdf
9. Стоянов В.О. Прочность и деформативность изгибаемых деревянных элементов, усиленных полимерными композитами: Дис. … канд. техн. наук. М., 2018. 186 с.
9. Stoyanov V.O. Strength and deformability of bent wooden elements reinforced with polymer composites. Diss... Candidate of Science (Engineering). Moscow. 2018. 186 p.
10. Schober Kay-Uwe. Hochleistungskunststoffe für die tragwerksverstärkung von holzkonstruktionen im bestand. Bausubstanz. 2010. Vol. 4, pp. 38–43. DOI: 10.51202/2190-4278-2010-4-38
11. Geshanov I., Kachlakev D. Composite reinforce concrete-timber floor system externally strengthened with CFRP composites. 13th International Conference SFR. Edinburg, Scotland. 2010, pp. 151–153.
12. Ascione L., Bonamini G., Benedetti A., Borri A. Guidelines for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening existing structures: timber structures. Italy. 2005. 58 p. DOI: 10.13140/RG.2.2.24325.58089
13. Franke S., Franke B., Harte A.M. Failure modes and reinforcement techniques for timber beams – State of the art. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 97, pp. 2–13. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.06.021
14. Ao Zhou, Lik-ho Tam, Zechuan Yu, Denvid Lau. Effect of moisture on the mechanical properties of CFRP–wood composite: An experimental and atomistic investigation. Composites Part B: Engineering. 2015. Vol. 71, pp. 63–73. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.10.051
15. Lik-ho Tam, Ao Zhou, Zechuan Yu, Qiwen Qiu, Denvid Lau. Understanding the effect of tempe-rature on the interfacial behavior of CFRP-wood composite via molecular dynamics simulations. Composites Part B: Engineering. 2017. Vol. 109, pp. 227–237. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.10.030
16. Иванов Ю.М. Рекомендации по испытанию соединений деревянных конструкций / ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. М.: Стройиздат, 1981. 40 c.
16. Ivanov Yu.M. Rekomendatsii po ispytaniyu soedinenii derevyannykh konstruktsii [Recommendations for testing connections of wooden structures / TsNIISK named after V.A. Kucherenko]. Moscow: Stroyizdat. 1981. 40 p.
2. Kozinetc K.G., Kärki T., Barabanshchikov Yu.G., Lahtela V., Zotov D.K. Mechanical properties of sustainable wooden structures reinforced with basalt fiber reinforced polymer. Magazine of Civil Engineering. 2020. Vol. 100 (8). DOI: 10.18720/MCE.100.12
3. Togay A., Döngel N., Söğütlü C., Ergin E., Uzel M., and Güneş, S. «Determination of the modulus of elasticity of wooden construction elements reinforced with fiberglass wire mesh and aluminum wire mesh. BioResources. 2017. Vol. 12. Iss. 2, pp. 2466–2478. DOI: 10.15376/biores.12.2.2466-2478
4. Trummer A., Luggin W.F. Holz+ hochfeste Fasern. Leistungssteigerung durch Bewehrung // Holz + proHolz Austria. 2005. No. 11. P. 24.
5. Blaß H.J., Romani M. Biegezugverstärkung von BS-Holz mit CFK- und AFK-Lamellen. Bautechnik. 2002. Vol. 79, No. 4, pp. 216–224.
6. Blaß H.J., Romani M. Tragfähigkeitsuntersuchungen an Verbundträgern aus BS-Holz und Faserverbund-kunststoff-Lamellen. Holz als Roh- und Werkstoff. (2001). 2001. Vol. 59. No. 5, pp. 364–373. https://doi.org/10.1007/s001070100225
7. Lisyatnikov M.S., Glebova T.O., Ageev S.P., Ivaniuk A.M. Strength of wood reinforced with a polymer composite for crumpling across the fibers. URL: libgen.ggfwzs.net/book/84486144/7c11d1. International Conference on Materials Physics, Building Structures and Technologies in Construction, Industrial and Production Engineering (MPCPE 2020). 27–28 April 2020. Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs. IOP Conference Series Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 896. DOI 10.1088/1757-899X/896/1/012062
8. Zachary Christian, Kavan Shebli. Feasibility of strengthening glulam beams with prestressed basalt fibre reinforced polymers. Department of Civil and Environmental Engineering Division of Structural Engineering Steel and Timber Structures Chalmers University of Technology SE-412 96 Göteborg Sweden. https://publications.lib.chalmers.se/records/fulltext/162909.pdf
9. Стоянов В.О. Прочность и деформативность изгибаемых деревянных элементов, усиленных полимерными композитами: Дис. … канд. техн. наук. М., 2018. 186 с.
9. Stoyanov V.O. Strength and deformability of bent wooden elements reinforced with polymer composites. Diss... Candidate of Science (Engineering). Moscow. 2018. 186 p.
10. Schober Kay-Uwe. Hochleistungskunststoffe für die tragwerksverstärkung von holzkonstruktionen im bestand. Bausubstanz. 2010. Vol. 4, pp. 38–43. DOI: 10.51202/2190-4278-2010-4-38
11. Geshanov I., Kachlakev D. Composite reinforce concrete-timber floor system externally strengthened with CFRP composites. 13th International Conference SFR. Edinburg, Scotland. 2010, pp. 151–153.
12. Ascione L., Bonamini G., Benedetti A., Borri A. Guidelines for the design and construction of externally bonded FRP systems for strengthening existing structures: timber structures. Italy. 2005. 58 p. DOI: 10.13140/RG.2.2.24325.58089
13. Franke S., Franke B., Harte A.M. Failure modes and reinforcement techniques for timber beams – State of the art. Construction and Building Materials. 2015. Vol. 97, pp. 2–13. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.06.021
14. Ao Zhou, Lik-ho Tam, Zechuan Yu, Denvid Lau. Effect of moisture on the mechanical properties of CFRP–wood composite: An experimental and atomistic investigation. Composites Part B: Engineering. 2015. Vol. 71, pp. 63–73. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2014.10.051
15. Lik-ho Tam, Ao Zhou, Zechuan Yu, Qiwen Qiu, Denvid Lau. Understanding the effect of tempe-rature on the interfacial behavior of CFRP-wood composite via molecular dynamics simulations. Composites Part B: Engineering. 2017. Vol. 109, pp. 227–237. https://doi.org/10.1016/j.compositesb.2016.10.030
16. Иванов Ю.М. Рекомендации по испытанию соединений деревянных конструкций / ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко. М.: Стройиздат, 1981. 40 c.
16. Ivanov Yu.M. Rekomendatsii po ispytaniyu soedinenii derevyannykh konstruktsii [Recommendations for testing connections of wooden structures / TsNIISK named after V.A. Kucherenko]. Moscow: Stroyizdat. 1981. 40 p.
Для цитирования: Туснин А.Р., Линьков Н.В., Клюкин А.А. Исследование несущей способности и деформативности соединений деревянных конструкций с применением композиционных материалов // Строительные материалы. 2023. № 10. С. 99–108. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-818-10-99-108