ДОСЛІДЖЕННЯ РОБОТИ СТАЛЕВОГО ВУЗЛОВОГО КОНЕКТОРА ПЕРЕХРЕСНО-БАЛОЧНОЇ КОНСТРУКЦІЇ З КЛЕЄНОЇ ДЕРЕВИНИ
DOI:
https://doi.org/10.31650/2707-3068-2025-29-24-33Ключові слова:
дослідження конектора вузла перехресно-балкової конструкції, випробування дерев'яних конструкційАнотація
Перехресно-балочні системи передбачають використання балок, які з'єднуються одна з одною під певним кутом, що дозволяє ефективно сприймати навантаження та підвищити жорсткість конструкції. Вузли, що використовують болтові з'єднання з металевими конекторами, стають особливо актуальними в тих випадках, коли необхідно підвищити стійкість до динамічних та статичних навантажень. В роботі представлені результати дослідження напружено – деформованого стану вузла з оригінальним конектором перехресно – балочної плити з клеєної деревини під впливом статичного навантаження. Для випробування було виготовлено два зразки вузлового з'єднання. Перший – прототип вузла перехресно – балочної плити перекриття, обпертої по кутах, зі змінними перерізами елементів, і другий - контрольний зразок з постійними перерізами елементів по всій їхній довжині. Особливість конектора з'єднання елементів каркасу - наявність діагонального кріпильного елементу, з’єднувані торці виконані під кутом 45º до повздовжньої центральної осі з’єднуваного торця відповідного каркасного елемента, а два каркасних елемента будівельних конструкцій сполучені гранями їх з’єднуваних торців з утворенням кута 90° між ними. Для аналізу напружено-деформованого стану елементу в програмному комплексі «ЛІРА-САПР» була розроблена просторова комп'ютерна модель. Характеристики жорсткості об'ємним скінченним елементам задавалися з урахуванням анізотропних властивостей деревини відповідно до нормативних вимог. Моделювання вузла виконували стрижневими і пластинчатими елементами. Результати чисельного експерименту і випробування показали достатню несучу здатність вузла з пропонованим конектором.
Посилання
[1] Steiger R., Serrano E., StepinacM., Rajcic V., O'Neill C., McPolin D., Widmann R. Strengthening of timber structures with glued-in rods // Construction and Building Materials. 2015. V. 97 [1].
[2] Bradford M.A., Hassanieh A., Valipour H.R., Foster S.J. Sustainable Steel-timber Joints for Framed Structures // Procedia Engineering. 2017. V. 172. P. 2-12.
[3] Helena johnsson Plug Shear Failure in Nailed Timber Connections Avoiding Brittle and Promoting Ductile Failures Helena Johnsson Department of Civil and Environmental
Engineering Division of Timber Structures 2004:03 • ISSN: 1402 - 1544 • ISRN: LTU - DT - -04/03 - - SE Doctoral thesis Helena johnsson Luleå University of Technology Dept. of Civil and Environmental Engineering Div. of Timber Structures Luleå, March 2004.
[4] Mohammad Mohammad, J HP Quenneville. On the types of destruction and strength of steel-wood-steel bolted connections loaded parallel to the fibers// Canadian Journal of Civil Engineering. February 2011-28(2):254-263.
[5] T. Lee Wilkinson. Load Distribution among Bolts Parallel to Load//Journal of Structural Engineering/ Volume 112, Issue 4/ April 1986.
[6] Steinar Hillersøy Dyvik, Sverre Magnus Haakonsen, Marcin Luczkowski and Yosuke Komiyama. Aluminium nodes for timber gridshells: Parametric detailing of node principles// International Journal of Space Structures 2023, Vol. 38(4) 217–232.
7] Castriotto C, Tavares F, Celani G, et al. Clamp links: a novel type of reciprocal frame connection. Int J Architect Comput 2022; 20: 378–399.
[8] Douthe C, Mesnil R, Baverel O, et al. Design and construction of a shell-nexorade hybrid timber structure. In: Proceedings of the IASS 2018 symposium creativity in structural design, International Association for Shell and Spatial Structures (IASS), Boston, 16–20 July 2018, p. 9.
[9] Crolla K and Williams N. Smart nodes: a system for variable structural frames with 3d metal- printed nodes. In: Association for computer aided design in archtiecture 2014 (ACADIA), Association for Computer Aided Design in Architecture, USC, Los Angeles, 23–25 October 2014.
+38 (067) 962-83-55
