ОЦІНКА НЕСУЧОЇ ЗДАТНОСТІ ОПОРНИХ ВУЗЛІВ ДЕРЕВ'ЯНИХ КЛЕЄНИХ БАЛОК З ПІДРІЗКАМИ

Анотація

Одним з методів зменшення будівельної висоти покриття або перекриття з використанням  клеєних  дерев'яних  балок,  а  також  з'єднання  по  їх  довжині  є  виконання підрізувань в опорних вузлах. Такий же метод використовують при проектуванні балкових перекриттів, де спирання другорядних балок на головні здійснюється в заздалегідь вибрані гнізда як в головних так і другорядних балках. Що ж стосується розрахунку таких вузлів, то в нормативних документах наведена лише методика розрахунку для випадку, коду в опорних вузлах підрізування виконується зі скосом, або ж встановлюються жорсткі обмеження щодо глибини підрізування балки без скосу з боку  розтягнутої зони по відношенню до її висоті. Крім того в ряді нормативних документів рекомендується в зоні підрізування встановлювати вклеєні або  угвинчені стрижні, але будь-яких  даних по  їх розрахунку не наводиться. Тому метою  даних  досліджень  було  розробити  модель,  що  дозволяє  оцінити  несучу  здатність опорних  вузлів  дерев'яних  клеєних  балок  з  підрізуваннями  різної  глибини  по  висоті поперечного перерізу, а також елементами посилення у вигляді вклеєними перпендикулярно волокнам  сталевих  стрижнів.  Для  досягнення  поставленої  мети  були  виконані експериментально-теоретичні  дослідження  фрагментів  опорних  вузлів  балок  з використанням  методів  механіки  руйнування.  Теоретичні  дослідження  виконувалися  з використанням  програми  в  якій  реалізовано  метод  скінченних  елементів  та  реалізовано процедуру  визначення  коефіцієнтів  інтенсивності  напружень.  В  результаті  чисельних досліджень,  за  запропонованою  методикою,  що  базується  на  використанні  критерію руйнування, визначені закономірності зміни несучої здатності в залежності від відношення глибини  врізки  і  діаметра  вклеєних  арматурних  стрижнів.  В  результаті  випробувань натурних  фрагментів  опорних  вузлів  балок  з  підрізуваннями  підтверджена  достовірність прийнятої  методики  чисельних  досліджень  і  розробленої  моделі  визначення  несучої здатності  вузлів.  На  основі  отриманих  результатів  досліджень  встановлено,  що  наявність підрізування в опорних вузлах дерев'яних клеєних балок з боку розтягнутої кромки істотно знижує  їх  несучу  здатність,  а  установка  вклеєних  поперек  волокон  деревини  двох арматурних  сталевих  стрижнів  діаметром  від  16  мм  до  20  мм  на  відстані  не  менше  трьох діаметрів від вертикальної грані підрізування підвищує несучу здатність вузла в 8 – 10 разів, в порівнянні з вузлами без арматурних стрижнів.