VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

В современном строительстве весьма перспективными конструкциями покрытия общественных и жилых зданий являются деревянные конструкции с соединениями на металлических зубчатых пластинах (МЗП). Составные балки из древесины представляют особый тип конструкций, которые качественно отличаются от балок, изготовленных из других строительных материалов. Их особенность заключается в том, что механические связи, соединяющие отдельные слои, являются податливыми, что вносит существенные сложности при расчете таких конструкций [1].

На кафедре конструкций из дерева, древесных композитов и пластмасс ННГАСУ были разработаны рекомендации по проектированию и изготовлению дощатых конструкций с соединениями на металлических зубчатых пластинах. Но до сегодняшнего дня не разработана точная методика расчета этого вида соединений, что ограничивает применение конструкций данного вида [2].

В 1932 г. В.С. Деревягиным были предложены и разработаны балки на пластинчатых нагелях (балки Деревягина). Это составные брусчатые балки, сплачиваемые из двух или трех брусьев при помощи пластинчатых нагелей из твердого дерева, обычно дуба . Расчет балок Деревягина заключается в определении размеров сечения, числа пластинок и величины строительного подъема [3]. Отталкиваясь от балок Деревягина можно подойти к расчету соединений на МЗП.

Расчет составной балки на податливых связях сводится к расчету балки цельного сечения с введением коэффициентов, учитывающих податливость связей.

Значение коэффициентов податливости k_W и k_Ж приводятся в СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции. Нормы проектирования» и на сегодняшний день они принимаются примерно.

Количество связей определяют расчетом на сдвигающие усилия.

Рис.1 Эпюры сдвигающих усилий к определению количества связей в составной балке

Распределение сдвигающих усилий по длине аналогично распределению касательных напряжений и показано на рисунке 1 в виде прямой, проходящей под углом к горизонтали. Усилия T (Н/м) на эпюре являются ординатами. Касательное напряжение в балке на участке от опоры до точки, геометрически равно площади треугольника АВС. А полное сдвигающее усилие равно объему данной фигуры.

В составной балке на податливых связях значение полного сдвигающего усилия Т0l/2 остается постоянным. Однако из-за податливости связей изменится характер распределения сдвигающих усилий по длине балки. В результате сдвига брусьев треугольная эпюра превратится в криволинейную, близкую к косинусоиде AFC (рис.1). Если связи размещать по длине балки равномерно, то каждая связь может воспринять сдвигающее усилие, равное ее несущей способности Tc, а все они должны воспринять полное сдвигающее усилие [4].

При решении дощатых конструкций с соединениями узлов на МЗП нужно провести исследования соединений при действии кратковременных и длительных нагрузок и разработать практический метод их расчета. Необходимо найти коэффициент m_g, учитывающий податливость данного соединения.

Библиографический список.

[1] Слицкоухов Ю.В., Буданов В.Д., Гаппоев М.М. и др. Конструкции из дерева и пластмасс учеб. Пособие / П Слицкоухов Ю.В.– М.; СТРОЙИЗДАТ, 1986, 545 с. : ил.

[2] Рекомендации по проектированию, изготовлению, транспортировки, монтажу и эксплуатации дощатых ферм с соединениями узлов на металлических зубчатых пластинах,

ННГАСУ, каф.КДКП, 2010г.,

[3] Электронный источник: http://prostro.ru/

[4] Ржаницин А.Р., Составные стержни и пластинки учеб.пособие / Ржаницин А.Р.; –М.; СТРОЙИЗДАТ, 1986, 317 с. : ил.