Илья Вадимович Залилов*, аспирант кафедры строительных конструкций
ул. Германа Титова, д. 28, г. Пенза, 440028, Российская Федерация
e-mail: zalilov.ilya@yandex.ru
Ilya V. Zalilov, Postgraduate student of the Department of Building Structures
German Titov str., 28, Penza, 440028, Russian Federation
e-mail: zalilov.ilya@yandex.ru
Максим Васильевич Арискин, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных конструкций, директор центра практики студентов и содействия трудоустройства выпускников
ул. Германа Титова, д. 28, г. Пенза, 440028, Российская Федерация
e-mail: m.v.ariskin@mail.ru
Maxim V. Ariskin, Cand. Sci. (Engineering), Associate Professor of the Department of Building Structures, Director of the Center for Student Practice and Employment Promotion of Graduates
German Titov str., 28, Penza, 440028, Russian Federation
e-mail: m.v.ariskin@mail.ru
Даниил Олегович Мартышкин, аспирант кафедры строительных конструкций
ул. Германа Титова, д. 28, г. Пенза, 440028, Российская Федерация
e-mail: historical95@mail.ru
Daniil O. Martyshkin, Postgraduate student of the Department of Building Structures
German Titov str., 28, Penza, 440028, Russian Federation
e-mail: historical95@mail.ru
Введение. Соединения элементов современных деревянных конструкций в значительной степени включают в себя использование механических рабочих связей. Повышение надежности узловых соединений в современных деревянных конструкциях достигается за счет применения различного рода вкладышей, которые впрессовываются, вкладываются или вклеиваются в древесину соединяемых элементов и тем самым обеспечивают передачу усилий от одного элемента к другому. Соединения на вклеиваемых шайбах позволяют на относительно малой площади взаимного контакта передать значительные усилия, что обусловлено их большой несущей способностью. Вклеивание стальных шайб в местах повышенной концентрации напряжений при передаче усилий позволяет значительно перераспределить напряжения смятия/скалывания на бoльшую площадь соединяемых деталей. Обладая достаточно высокой несущей способностью, стальные шайбы имеют существенный недостаток, а именно – высокую степень коррозии, что вызывает необходимость проведения дополнительных работ по защите металлических деталей от коррозии или замены материала на композитный. На основе результатов натурных испытаний образцов с применением вклеенных пластиковых шайб рассмотрены варианты повышения прочностных и деформативных характеристик материала пластиковых шайб путем применения аддитивных технологий.
Цель. Повышение несущей способности соединения деревянных конструкций посредством повышения прочностных и деформативных характеристик материала вклеенных шайб.
Материалы и методы. Представлена методика проведения натурных испытаний деревянных образцов с вклеенными стеклопластиковыми шайбами. Деревянные элементы выполняются из сосны второго сорта, шайбы – из пластиков REC Formax и REC Friction. Испытание производилось на сжатие вдоль волокон, с контролем вертикальных деформаций сдвига. Рассмотрены методы повышения прочностных и деформативных характеристик пластиковых шайб путем применения аддитивных технологий.
Результаты. На основе данных натурных испытаний построены графики деформаций образцов на вклеенных пластиковых шайбах, выполнен анализ полученных результатов. Установлена достаточно высокая пластичность материалов шайб. Предложены способы повышения прочностных и деформативных характеристик пластиковых шайб. Предложен рациональный вариант армирования для повышения жесткости и несущей способности пластиковых шайб.
Выводы. Для увеличения несущей способности соединений на вклеенных стеклопластиковых шайбах принят вариант армирования пластика с применением аддитивных технологий CFC-печати и использования различных материалов армирующего волокна.
Introduction. Modern wooden structures are mostly connected by mechanical working joints. To increase the reliability of nodal joints, various kinds of washers can be pressed, inserted, or glued into the wood of the elements, thus ensuring the transmission of forces from one element to another. Joints on glued washers can transfer significant forces on a relatively small area of mutual contact, which is due to their high loadbearing capacity. Thus, the gluing of steel washers in places of increased stress concentration during force transfer ensures a significant redistribution of buckling/cracking stresses over a larger area of the connected parts. However, steel washers are highly corrosive, so additional measures are required to protect metal parts from corrosion or to replace the material with the composites. The results of full-scale tests of the samples with glued-in plastic washers are used to consider the ways of increasing the strength and deformation characteristics of the plastic washer material by applying additive technologies.
Aim. To increase the load-bearing capacity of the wooden structure joints by increasing the strength and deformation characteristics of the glued washer material.
Materials and methods. A method for full-scale tests of wooden specimens with glued fiberglass washers is presented. The wooden elements are made of second grade pine, while the washers are of REC Formax and REC Friction plastics. The test was performed in compression along the fibers, with control of vertical shear deformations. The methods of increasing the strength and deformation characteristics of plastic washers by using additive technologies are considered.
Results. Using the data of full-scale tests the diagrams of sample deformations on glued plastic washers are drawn, the obtained results are analyzed. The sufficiently high plasticity of washer materials is established. The ways for increasing the strength and deformation characteristics of plastic washers, particularly by reinforcing the plastic washers is suggested.
Conclusions. In order to increase the load-bearing capacity of the joints on the glued fiberglass washers, the reinforcement of plastic using additive CFC printing technologies and the use of different reinforcing fiber materials is adopted.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.