Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии
Новый узел соединения деревянных элементов
Опубликована: 2020-09-07
  • И. Л. Кузнецов Казанский государственный архитектурно-строительный университет (г. Казань)
  • Л. Р. Гимранов Казанский государственный архитектурно-строительный университет (г. Казань)

Аннотация

Строительные конструкции из дерева изготавливаются с применением деревянных элементов, а их соединение в узлах осуществляется при помощи стальных накладок и прокладок, прикреплённых к ним при помощи нагелей. Прокладки используются в том случае, когда существуют особые эстетические требования, так как видна поверхность только деревянных элементов. При такой конструкции узла обеспечивается достаточная прочность и достигается простота изготовления.
В данной статье рассматривается узел соединения, включающий деревянный элемент (например, стержень решетчатой конструкции), в котором по краям выполнены центральные пропилы с отверстиями, в которые в свою очередь вставлены стальные прокладки с приваренными стержнями. В этом случае прокладки с приваренными в разрыв пластины стержнями работают как нагельные соединения. Однако для нормальной работы требуется установка сжимных болтов и правильные размеры расстановки с целью обеспечения скалывания древесины. Показано, что повышение несущей способности данного узла соединения может быть выполнено, если вместо стяжных болтов установить болты, выполняющие роль нагелей. Предложена инженерная методика расчета для определения несущей способности данного типа узла в двух его исполнениях.
Экспериментальные исследования включали в себя испытания двух типов образцов. Первый тип образца узлового соединения включал в себя только стяжные болты, в то время как второй тип – два стяжных болта диаметром 8 мм и два болта, работающих как нагели, диаметром 16 мм. Испытательные образцы выполнялись симметричными со стальными пластинами прокладками, реализованными по обоим концам. Показано, что совместная работа установленных пластин со стержнями и болтов, выполняющих роль нагелей, повышает несущую способность узла. Помимо разрушающей нагрузки для каждого испытываемого образца также замерялся и сдвиг пластин прокладок относительно деревянного элемента с помощью установленного экзотензометра. Общие деформации узла при этом определялись по перемещению траверсы испытательной машины.

Биографии авторов

И. Л. Кузнецов, Казанский государственный архитектурно-строительный университет (г. Казань)

доктор технических наук, профессор кафедры металлических конструкций и испытания сооружений, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань. Область научных интересов – разработка и исследованием легких металлических конструкций. Автор более 560 научных работ. E-mail: kuz377@mail.ru

Л. Р. Гимранов, Казанский государственный архитектурно-строительный университет (г. Казань)

кандидат технических наук, доцент кафедры металлических конструкций и испытания сооружений, Казанский государственный архитектурно-строительный университет, г. Казань. Область научных интересов – пространственная жесткость зданий с дисками жесткости из профилированного настила. Автор более 30 научных работ. E-mail: leenur@mail.ru