ПЕРСПЕКТИВА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ДЕРЕВЯННЫХ КЛЕЕНЫХ ТРЁХ ШАРНИРНЫХ РАМ

Арискин М.В., Гуляев Д.В., Агеева И.Ю.

В настоящее время потребность в деревянных строительных конструкциях возрастает ежегодно. Значит, выбор наиболее оптимальных и экономически выгодных конструктивных схем является наиболее перспективных областей исследований в области деревянных конструкций. В настоящей статей будут рассматриваться гнуто карнизные узлы деревянных рам. Неблагоприятные условия в карнизном узле возникают в раме с трехшарнирным закреплением, поэтому для дальнейшего исследования выберем ее.

В программном комплексе SCAD были смоделированы две рамы с помощью принятой методике разбивки на конечные элементы, они же для экспериментальных исследований были изготовлены в диссертации. Рамы серии - пролетом 5 м моделировались по геометрической схеме с уклоном ригеля, принятым в типовых проектах (1:4), и с уклоном, принятым на основе предварительных технико-экономических расчетов. Размеры поперечных сечений назначались из расчета рам без учета дополнительного момента от нормальной силы. Расчетная нагрузка определялась из условия прочности по краевым напряжениям в карнизном узле и на скалывание у опоры. Результаты эксперимента приведены на рис.10 и 11

Рис. 1 Экспериментальные кривые перемещений осей рам серии ДГРП-5-1- при нормативной нагрузке:а) симметричная по данным Табунова С. Ю.[1]; б) по расчету в SCAD 11.3

Выводы

1. Практика отечественного и зарубежного строительства показала экономическую и техническую целесообразность применения клееных деревянных рам в качестве несущего каркаса в зданиях общественного, спортивного, промышленного и других типов зданий. Рамы имеют существенных преимуществ: транспортабельность, легкость, надежность, эстетичность, экологичность и др.

2. Конструктивные расчеты показали, что наряду с трех шарнирными клееными рамами целесообразно и экономически выгодно применять одношарнирные статически неопределимые клееные рамы. Такие рамы более технологичны в изготовлении и экономически выгодны по расходу древесины, поскольку обладают меньшими расчетными усилиями при прочих одинаковых условиях чем трехшарнирные.

3. Разработанная методика построения расчетной модели деревянной гнутоклееной рамы с помощью прямоугольных конечных элементов в программном комплексе SСAD дает более достоверный и точный результат исследуемых параметров.

4. Полученные картины напряженно деформированного состояния криволинейной части гнутоклееной деревянной рам, позволяющие оценить действительную работу рам и назначить параметры сечения, с учетом этих факторов.

5. Проведенные теоретическое исследования показали зависимость уровня напряженного состояния гнутой части рамы от таких параметров, как радиус кривизны,высоты поперечного сечения относительно радиуса кривизны (r/h) , толщины склеенных досок по отношению к радиусу (δ/r)получены зависимости максимальных напряжений от исследуемых параметров рамы.

6. Полученные результаты исследований показали хорошую достоверность путем сравнения их с экспериментальными данными, приводимыми в диссертационной работе Табунова С.Ю. Расхождения при сравнительном анализе составили не более 4-8%,что указывает на возможность исследования данной методики расчета в практическом проектировании.

Список используемой литературы:

1. Расчет и выбор оптимальных параметров РАМ с прямолинейным ригелем и гнутоклееными стойками для сельскохозяйственных зданий : диссертация ... кандидата технических наук Табунова С. Ю. : 05.23.01 61 85-5/236 Ленинград, 1984

2. «Оптимизация параметров гнутоклееных рам и совершенствование методов их расчета» Сащенко Е.О. , ПГУАС , Пенза, 2010 г