Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия: Материалы. Конструкции. Технологии
Узловые соединения ферменных конструкций на основе вклеенных плоских стержней
Опубликована: 2019-09-06
  • И. И. Лисицкий Оренбургский государственный университет, г. Оренбург
  • В. И. Жаданов Оренбургский государственный университет, г. Оренбург

Аннотация

Применение новых видов соединительных элементов в узлах сквозных конструкций из цельной древесины позволяет повысить их несущую способность и эксплуатационную надежность. Соответственно расширяется область применения и увеличивается номенклатура конструкций из цельной древесины. Развитие этого направления актуально для регионов, в которых отсутствуют заводы, выпускающие продукцию из клееной древесины. Предложен новый вид соединительного элемента для узлов сквозных конструкций из цельной древесины в виде стальных плоских вклеенных стержней. Вклеиваемую часть таких стержней необходимо дополнительно обрабатывать для увеличения адгезии по слою «клеевая композиция-металл». Предложено такую обработку проводить путем устройства на поверх- ности стержней профрезерованных наклонных пазов или при помощи сверления сквозных отверстий. Описаны требования к рекомендуемым материалам для изготовления узловых соединений – древесина, металл стержней, клеевая композиция. Рассмотрены возможные пути унификации рассматриваемого класса узлов на основе соединительных элементов в виде вклеенных стержней на примере сборно-разборного соединения, работающего на растяжение, и опорного узла треугольной цельнодеревянной фермы.
Приведены особенности предложенного способа соединения растянутых элементов в ферменной конструкции на основе стальных вклеенных плоских стержней, который обеспечивает упрощение конструкции узла и его монтажа, создает универсальное сборно-разборное узловое соединение, обеспечивающее равнопрочность узловых элементов цельнодеревянному нижнему поясу с сохранением его габаритов, повышает жесткость соединения. Рассмотрен способ соединения в сборно-разборном варианте. По своей конструкторской сути предложенное узловое сборно-разборное соединение деревянных стержней включает вставленные в пропилы балок стальные пластины (стержни), скрепленные с древесиной по- средством клея, стальные закладные детали, болты специальные с разноименной резьбой на разных концах одного болта.
Показана целесообразность применения стальных вклеенных плоских стержней в опорных узлах ферм, что позволяет обеспечивать их требуемую несущую способность и высокую жесткость. В таких узлах до их сборки ребра опорных башмаков приваривают к вклеиваемым плоским стержням и затем производят непосредственную вклейку этих стержней в массив древесины. Результаты экспериментальных исследований подтвердили высокую эксплуатационную надежность разработанного опорного узла, в том числе при действии длительных нагрузок. Полученные данные позволили предложить и запантентовать усовершенствованную конструкцию опорного узла, который включает в себя вклеиваемые плоские стержни, стальную опорную плиту, стальную обойму, выполненную, например, из профильной трубы, продольные пазы, расположенные в нижнем поясе для вклеивания в них стержней. Предло- женное конструктивное решение обеспечивает более равномерную передачу нагрузки по длине пластин.
Проанализированы преимущества предложенных принципиальных конструктивных решений узлов сквозных конструкций, определена область их применения.