Илья Владимирович Ванин, аспирант кафедры «Строительные конструкции»
ул. Германа Титова, д. 28, г. Пенза, 440028
тел.: 8 (927) 091-81-96
Ilya V. Vanin, Postgraduate student of the «Department Building Structures»
German Titov str., 28, Penza, 440028
tel.: 8 (927) 091-81-96
Максим Васильевич Арискин, канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительные конструкции»
ул. Германа Титова, д. 28, г. Пенза, 440028
тел.: 8 (927) 374-25-44
Maxim V. Ariskin, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department «Building Structures»
German Titov str., 28, Penza, 440028
Введение. Древесина – доступный и возобновляемый материал, обладающий высокими прочностными характеристиками. Древесина применяется в строительстве для возведения как жилых и нежилых зданий, так и различных сооружений. Прочность и долговечность зданий и сооружений с применением деревянных конструкций во многом зависит от прочности и надежности соединения деревянных элементов. В настоящее время существует множество видов узловых соединений деревянных конструкций. Все они обладают определенными достоинствами и недостатками, что делает актуальным совершенствование и разработку новых видов соединений деревянных конструкций, обладающих высокой прочностью и технологичностью.
Цель. Исследовать характер работы усовершенствованного соединения деревянных конструкций с применением вклеенных стальных шайб. Разработать технологию изготовления и методику исследования соединения с применением вклеенных шайб с внутренней резьбой.
Материалы и методы. Методика исследования рассматриваемого соединения включает в себя изготовление серии образцов и проведение эксперимента для определения разрушающих нагрузок и предельных деформаций.
Результаты. Разработаны технология изготовления соединения и методика проведения экспериментальных исследований, экспериментальным путем получены значения разрушающих нагрузок и деформаций, построены графики деформаций образцов. Выявлено, что при соединении вклеенной стальной шайбы со шпилькой резьбой несущая способность соединения уменьшается из-за возникновения распора в клеевом шве. Также определено, что на характер работы соединения влияют параметры стальных шайб.
Выводы. Экспериментальные исследования рассматриваемого соединения показали, что резьбовое соединение шпильки и вклеенных стальных шайб не ведет к увеличению несущей способности и жесткости соединения вследствие преждевременного разрушения клеевого шва и отрыва шайб от деревянного элемента. Вместе с тем устройство в соединении дополнительных связей, воспринимающих распор, может решить данную проблему. Для оценки целесообразности применения данного соединения необходимо проведение дополнительных исследований.
Introduction. Wood, being an affordable and renewable material characterized by high strength characteristics, is used in construction for both residential and non-residential buildings, as well as various structures. The strength and durability of buildings based on wooden structures largely depend on the strength and reliability of joints between wooden elements. At present, various types of nodal joints used in wooden structures all exhibit certain advantages and disadvantages, calling for an improvement and development of new types of joints having high strength and manufacturability.
Aim. In this work, the behavior of an improved joint of wooden structures using insert steel washers was investigated, along with the development of their manufacturing technology and methodology for studying.
Materials and methods. The investigation of the joint involves manufacturing a series of samples and conducting an experiment in order to determine the load to failure and ultimate strain.
Results. The manufacturing method of a joint and the experimental procedure were developed; values of load to failure and deformation were determined experimentally, with the deformation curves being plotted. It was revealed that the threaded connection of an insert steel washer and a rod leads to a decrease in the bearing capacity of the joint due to the thrust occurring in the adhesive line. In addition, it was established that the parameters of the steel washers affect the joint behavior.
Conclusion. Experimental studies of the joint showed that the threaded connection between the rod and the insert steel washers fails to increase the bearing capacity and stiffness of the joint due to the early failure of an adhesive line and the separation of the washers from a wooden element. However, using additional joints that accept the thrust in the connection can solve this problem. It is necessary to conduct additional research in order to assess the feasibility of using such a connection.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.