Експериментальне дослідження несучої здатності та прогинів натурних клеєних дерев’яних балок
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.61.2020.01Ключові слова:
клеєна дерев’яна балка, згин, руйнівне навантаження, прогинАнотація
Конструкційна клеєна деревина завдяки високим фізико-механічним якостям (міцність, жорсткість,стабільність розмірів, різноманітність форми поперечного перерізу, придатність до переробки тощо) широко використовується в будівлях і спорудах різного призначеня. В Україні клеєні дерев'яні конструкції добре відомі і застосовуються як у малоповерховому приватному будівництві, так і при зведенні громадських будівель і споруд. З переходом до проектування дерев'яних конструкцій згідно Європейських норм виникають проблеми оцінки несучої здатності клеєних дерев'яних конструкцій, пов'язані з недостатнім обсягом даних за фізико-механічних і деформаційних властивостей клеєного бруса, який виготовляється на території України. Метою роботи було визначення несучої здатності на згин і прогинів натурних клеєних дерев'яних балок під дією зосередженого навантаження в середині прольоту. Для проведення дослідження були використані балки довжиною 9880 мм, виготовлені з використанням пиломатеріалів деревини сосни і однокомпонентного поліуретанового клею. Розміри поперечного перерізу балки: ширина 120 мм, висота 180 мм. Виходячи з характеристик мінімального за нормами класу клеєної деревини GL24h, визначено теоретичну несучу здатність та прогин випробуваних балок. Розроблена методика та виконані випробування клеєних дерев’яних балок на згин, отримано залежності прогину від навантаження натурних клеєних дерев’яних балок під дією зосередженого навантаження в середині прольоту. Фактичний прогин балок склав 251 мм і 275 мм, що в 1,31 і 1,44 рази перевищує прогнозні значення прогину. Відповідно, руйнівне навантаження, визначене експериментально, в 1,96 і 2,03 рази перевищує теоретичне значення. Ескпериментальні значення руйнівного навантаження та прогину балок перевищили прогнозні теоретичні значення. При проведенні випробувань були досліджені особливості деформування і характер руйнування балок. При цьому визначальним фактором є наявність дефектів деревини і стиків ламелей по довжині в найбільш напружених шарах. З урахуванням отриманих даних наведені рекомендації по виготовленню, спрямовані на підвищення міцності клеєних балок з деревини на згин.
Завантаження
Посилання
ДБН В.2.6-161:2017. Дерев’яні конструкції. Основні положення [чинні від 2018-01-02]. Вид. офіц. Київ : Мінрегіон України, 2017. 111 с. (Державні будівельні норми України).
Кліменко В.З. Ефективний конструкційний матеріал – клеєна деревина. Будівництво України. 2009. Вип. 9/10. С. 16–20.
Калугин А.В. Клееные деревянные конструкции в современном строительстве. Промышленное и гражданское строительство. 2011. Вип. 7(2). С. 32–37.
Турковский С.Б., Погорельцев А.А., Преображенская И.П. Клееные деревянные конструкции с узлами на вклеенных стержнях в современном строительстве (система ЦНИИСК). М. : РИФ «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ», 2013. 308 c. URL: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=3581 (дата звернення: 20.03.2020).
Kuzman M., Oblak L., Vratuša S. Glued Laminated Timber in Architecture. Drvna industrija. 2010. Vol. 61. URL: https://www.researchgate.net/publication/46401414 _Glued_Laminated_Timber_in_ Architecture (дата звернення: 20.03.2020).
Harris R. Engineered timber structures in the UK. 3rd Forum International Bois Construction, 2013 pp. 1–12. URL: http://www.forum-boisconstruction.com /conferences/FBC_2013_Harris.pdf (дата звернення: 20.03.2020).
Гомон С.С., Гомон С.С., Зінчук А.В. Дослідження модифікованої силором клеєної деревини на стиск вздовж волокон. Вісті Донецького гірничого інституту. 2017. № 1. С. 134–138. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/Vdgi_2017_1_21 (дата звернення: 20.03.2020).
Башинський О.І., Боднарчук Т.Б., Пелешко М.З. Несуча здатність та вогнестійкість дерев’яних балок армованих зовнішньою стрічковою арматурою. Вісник Львівського державного університету безпеки життєдіяльності. 2014. №9. С. 184–189. URL: http://nbuv.gov.ua/UJRN/ Vldubzh_2014_9_27 (дата звернення: 20.03.2020).
Експериментальне дослідження роботи дощатоклеєних балок, армованих металевою та неметалевою арматурою. / Б.Г. Демчина, Т.Й. Бляхар, А.Р. Кравз, Д.О. Орешкин, М.І. Сурмай. Вісник Національного університету "Львівська політехніка". Теорія і практика будівництва. 2011. № 697. С. 87–92. URL: http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/10395 (дата звернення: 20.03.2020).
Uzel M., Togay A., Anil Ö., Söğütlü C. Experimental investigation of flexural behavior of glulam beams reinforced with different bonding surface materials. Construction and Building Materials. 2018. 158. 149–163. DOI:10.1016/j.conbuildmat.2017.10.033.
Kandler G., Lukacevic M. Füssl J. Experimental study on glued laminated timber beams with wellknown knot morphology. Eur. J. Wood Prod. 2018. 76. 1435–1452. DOI: https://doi.org/10.1007/ s00107-018-1328-6.
ДСТУ EN 408:2003. Лісоматеріали конструкційні. Конструкційна та клеєна шарувата деревина. Визначення деяких фізичних та механічних властивостей [чинні від 01.07.2009]. Вид. офіц. Київ : Мінрегіон України, 2009. URL: http://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_ doc=66659 (дата звернення: 20.03.2020).
