Айдар Рустемович Салимуллин, бакалавр технических наук, инженер лаборатории несущих деревянных конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство», студент магистратуры по направлению «Промышленное и гражданское строительство» НИУ МГСУ
2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428Ярославское шоссе, д. 26, г. Москва, 129337
Aidar R. Salimullin, B. Sci. (Engineering), Engineer, Laboratory of Timber Structures of TSNIISK named after V.A. Koucherenko, JSC Research Center of Construction, Master's degree student in the direction of “Industrial and Civil Engineering”, National Research Moscow State University of Civil Engineering
2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428Yaroslavskoye Shosse, 26, Moscow, 129337
Павел Николаевич Смирнов, канд. техн. наук, заведующий лабораторией несущих деревянных конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко АО «НИЦ «Строительство»
2-я Институтская ул., д. 6, к. 1, г. Москва, 109428
Pavel N. Smirnov, Cand. Sci. (Engineering), Laboratory Chief, Laboratory of Timber Structures of TSNIISK named after V.A. Koucherenko, JSC Research Center of Construction
2nd Institutskaya str., 6, bld. 1, Moscow, 109428
Введение. Прочность и деформативность соединений панелей из древесины перекрестноклееной (далее по тексту - ДПК/CLT) играют важную роль в обеспечении прочности и жесткости несущего каркаса здания. Актуальность исследования обосновывается тем, что несмотря на большое количество исследований соединений ДПК/CLT, в европейских и североамериканских нормах проектирования отсутствуют данные в части пластической работы, коэффициентов запасов прочности и характера разрушения используемых соединений.
Целью работы являлось определение несущей способности, коэффициентов жесткости и пластичности узловых соединений ДПК/CLT с учетом конструктивных особенностей древесины перекрестноклееной.
Материалы и методы. На основании установленных наиболее распространенных решений узловых соединений панелей ДПК/CLT («внахлест», «с прокладкой», «с накладкой», «встык» и «угловой») были изготовлены серии образцов для их последующих испытаний с вариацией по количеству слоев и диаметру винтов. Методика исследования была разработана на основе ГОСТ 33082-2014 и анализе зарубежного опыта. Исследования проводились на базе лаборатории несущих деревянных конструкций ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко.
Результаты. На основе экспериментальных данных установлены нормативная и расчетная несущая способность, коэффициенты жесткости и пластичности для пяти типов соединений ДПК/CLT в зависимости от количества и направления наружных слоев, а также от диаметра винтов. Для оценки работы соединений за пределом упругой работы предлагается использовать шкалу оценки пластичности - соединение может быть хрупкое, с низкой пластичностью, с умеренной пластичностью и высокой пластичностью.
Выводы. Конструктивные особенности ДПК/CLT, такие как количество слоев, их толщина, а также ориентация внешних слоев оказывают существенное влияние на прочностные и деформационные характеристики узловых соединений ДПК/CLT на винтах. Результаты исследований предполагается использовать при актуализации СП 299.13258800.2017 «Конструкции деревянные с узлами на винтах».
Introduction. The strength and deformability of cross-laminated timber (CLT) panels ensure the strength and stiffness of load-bearing frames. However, despite numerous studies on CLT joints, data on plastic behavior, safety coefficient, and the failure behavior of used joints are lacking in European and North American design standards.
Aim. The work addresses the load-bearing capacity, coefficients of stiffness and ductility of CLT joints, following the design features of cross-laminated timber.
Materials and methods. A series of samples were produced based on conventional solutions for CLT panels (“overlap,” “gasket-sealed,” “strapped,” “butt,” and “halved corner”), having various layers and diameters of a screw, and subjected to subsequent testing. The research procedure was developed following GOST 33082-2014 and foreign practices. The research was carried out at the Laboratory of Timber Structures of TSNIISK named after V.A. Koucherenko.
Results. Based on the experimental data, the normative and design load-bearing capacity, coefficients of stiffness and ductility for five types of CLT joints were established, depending on the number and direction of the outer layers, as well as the screw diameter. A plastic behavior rating scale was proposed to assess the performance of joints beyond elastic behavior, namely, a joint can be brittle, with low, moderate, or high plasticity.
Conclusions. The design features of CLT, such as the number of layers and their thickness, as well as the orientation of the outer layers, significantly influence the strength and deformation characteristics of screwed nodal CLT joints. The research results are intended for updating Rules and Regulations 299.13258800.2017 “Timber structures with screwed nodal joints.”
The authors declare that there are no conflicts of interest present.