Вестник Поволжского государственного технологического университета. Серия «Материалы. Конструкции. Технологии»
Поиск рационального использования ЛВЛ несущих конструкций
Опубликована: 2018-04-23
  • М. В. Хлиманков Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (г. Санкт-Петербург)
  • М. Б. Москалев Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (г. Санкт-Петербург)

Аннотация

Применение древесины в строительстве обуславливается различными положительными технико-механическими свойствами, которыми обладает этот материал. Среди них высокая удельная прочность и стойкость конструкций из древесины при эксплуатации в агрессивных средах (бассейны, соляные склады, коровники и многие другие сооружения), отличная обрабатываемость поверхности и т.д. Помимо различных положительных характеристик древесина обладает таким свойством как ярко выраженная анизотропия. Как показали многолетние научные исследования, прочность древесины при растяжении элемента вдоль волокон на порядок выше, чем при растяжении, направленном перпендику- лярно волокнам. Кроме того, огромное влияние на качество массива из древесины оказывают пороки (сучки, большой наклон волокон и т.д.).
Для того чтобы уменьшить влияние отрицательных свойств, проводятся различные исследования и испытания. На данный момент существует несколько способов, реализуемых в различных материалах, которые уменьшают влияние отрицательных характеристик. Одним из них является склеивание пиломатериалов, в результате которого получается клееный брус. К сожалению, он очень дорог в производстве и на него в достаточной степени влияет наличие пороков. Следующим способом уменьшения отрицательных характеристик является склеивание тонких листов шпона в многослойное изделие. Материал, при производстве которого волокна листов шпона располагаются перпендикулярно относительно друг друга, называется фанерой. К сожалению, габариты изделий очень ограничены, что ограничивает использование такого материала в строительных конструкциях.
Одним из современных композитных строительных материалов является ЛВЛ, отличительной особенностью которого является почти полное отсутствие анизотропии свойств. Цель данного исследования – поиск рациональных способов использования ЛВЛ в несущих конструкциях при помощи аналитического и численного моделирования. Исследование включает в себя следующие этапы: осуществление анализа результатов испытаний, проведенных ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко и ООО «Элст Строй»; определение ограничений по использованию ЛВЛ в конструкциях массового строительства; выбор расчетной схемы для ма- тематического моделирования; проведение численного анализа рациональности исполь- зования комбинированных соединений из ЛВЛ, клееной и цельной древесины; установление рекомендаций по использованию ЛВЛ в узлах несущих конструкций. Для более детального анализа рынка ЛВЛ необходимо провести анализ производителей, уточнить их географическое местоположение.
Проведенные исследования показали, что для несущих конструкций, наиболее благоприятным будет использование однородного материала. Это связано с отсутствием резких скачков напряжений в узлах сопряжения различных по технико-механическим свойствам материалов. Выбор основного материала для несущих конструкций необходимо осуществлять не только с точки зрения особенностей конструкции и условий эксплуатации, но и учитывать стоимость транспортировки готовых элементов.

Биографии авторов

М. В. Хлиманков, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (г. Санкт-Петербург)

магистр, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт-Петербург

М. Б. Москалев, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет (г. Санкт-Петербург)

доцент, кандидат технических наук, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, г. Санкт- Петербург.