Издаётся с сентября 1923 года
DOI: 10.33622/0869-7019
Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science
  • СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ, ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
  • Изгибаемые конструкции, усиленные с использованием стальных витых крестообразных стержней
  • УДК 624.011.2 DOI: 10.33622/0869-7019.2021.05.05-12
    Виктор Иванович ЖАДАНОВ, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой строительных конструкций, e-mail: organ-2003@bk.ru
    Максим Александрович АРКАЕВ, кандидат технических наук, доцент, e-mail: arkaevrus@mail.ru
    Игорь Владимирович РУДНЕВ, кандидат технических наук, доцент, e-mail: ru403@mail.ru
    Дмитрий Александрович УКРАИНЧЕНКО, кандидат технических наук, доцент, e-mail: 279372@mail.ru
    ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», 460018 Оренбург, просп. Победы, 13
    Аннотация. В процессе эксплуатации деревянных конструкций из цельной древесины зачастую возникает необходимость их восстановления и усиления. Анализ различных вариантов усиления изгибаемых конструкций показал, что наиболее простым и эффективным способом является усиление путем увеличения поперечного сечения. Составное сечение образуется за счет использования соединительных связей, при этом в рамках усиления эксплуатируемых конструкций целесообразно использовать дискретные механические связи нагельного типа. На пути эволюционного развития таких связей был разработан стальной стержень витой формы крестообразного поперечного сечения. Рассматриваемый вариант связей обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционными типами связей, что и определяет целесообразность их использования для усиления изгибаемых конструкций. Приведены теоретические исследования изгибаемой балки составного поперечного сечения, образованного с использованием витых крестообразных стержней. Представлены результаты численных исследований напряженно-деформированного состояния конструкции, проведенных в программном комплексе ANSYS WorkBench. Выполнен анализ полученных результатов и проведено их сопоставление с экспериментальными исследованиями натурных образцов аналогичного конструктивного решения. Полученные данные показали, что предложенные типы витых крестообразных стержней обеспечивают необходимую прочность и жесткость усиленных с их помощью конструкций.
    Ключевые слова: изгибаемые конструкции, стальной витой крестообразный стержень, усиление деревянных конструкций, деревянная балка, увеличение поперечного сечения.
  • ЛИТЕРАТУРА
    1. Большаков В. В. Руководство по эксплуатации и ремонту деревянных конструкций. М. : Госстройиздат, 1939. 204 с.
    2. Гуськов И. М. Ремонт деревянных зданий и усиление конструкций. Обзорная информация "Механическая обработка древесины. М. : ВНИПИЭИлеском, 1982. Вып. 12. 60 с.
    3. Иванов В. Ф. Деревянные конструкции. Л. : Государственное издательство литературы по строительству и архитектуре, 1956. 318 с.
    4. Карлсен Г. Г., Большаков В. В., Каган М. Е., Свенцицкий Г. В. Деревянные конструкции. Л. : Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам, 1961. 643 с.
    5. Цвингман Г. А. Причины разрушения и методы восстановления деревянных конструкций. М. : Госстройиздат, 1939. 216 с.
    6. Аркаев М. А., Столповский Г. А., Шмелев К. В., Сергеев М. И. Способы усиления стержневых деревянных конструкций эксплуатируемых зданий и сооружений // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 5(154). С. 158-163.
    7. Ржаницын А. Р. Теория составных стержней строительных конструкций. М. : Госстройиздат, 1948. 194 с.
    8. Ржаницын А. Р. Составные стержни и пластинки. М. : Стройиздат, 1986. 316 с.
    9. Столповский Г. А., Шведов В. Н., Муртазина Л. А. Эволюция совершенствования нагельных соединений деревянных конструкций // Прочность и разрушение материалов и конструкций: материалы V Междунар. науч. конф. (Оренбург, 12-14 марта 2008 г.). Оренбург : ГОУ ОГУ, 2008. Т. 2. С. 157-161.
    10. Шведов В. Н., Столповский Г. А., Руднев И. В. О соединениях деревянных элементов на стальных крестообразных нагелях // Сб. тр. III Всероссийской науч.-техн. конф., посвященной 80-летию НГАСУ (Сибстрин) (Новосибирск, 5-9 апреля 2010 г.). Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2010. С. 87-88.
    11. Шведов В. Н. Сопротивление древесины смятию в отверстии штампом крестообразного сечения // Известия вузов. Строительство. 1992. № 9-10. С. 143-144.
    12. Дмитриев П. А., Жаданов В. И., Столповский Г. А. Соединения элементов деревянных конструкций на стальных винтовых крестообразных стержнях, работающих на выдергивание // Известия вузов. Строительство. 2010. № 4. С. 133-137.
    13. Аркаев М. А., Котлов В. Г., Жаданов В. И. Экспериментальные исследования деревянных балок, усиленных витыми крестообразными стержнями // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 11. С. 5-11.
    14. Аркаев М. А., Жаданов В. И., Столповский Г. А., Зиновьев В. Б. Особенности расстановки витых стержней в узловых сопряжениях деревянных конструкций // Известия вузов. Строительство. 2014. № 5 (665). С. 91-97.
    15. Дмитриев П. А., Шведов Н. В. Несущая способность и деформативность соединений деревянных элементов на стальных нагелях крестообразного сечения // Архитектура и строительные конструкции: тез. докл. науч.-техн. конф. (Новосибирск, 1-30 апреля 1991 г.). Новосибирск : НИСИ, 1991. 87 с.
    16. Аркаев М. А., Жаданов В. И. Расчет односрезных соединений на витых крестообразных нагелях при усилении деревянных конструкций путем увеличения поперечного сечения // Известия вузов. Строительство. 2017. № 2 (698). С. 92-100.
    17. Столповский Г. А., Жаданов В. И., Гарипов В. С. Применение методов планирования эксперимента при поиске оптимальных параметров винтового стержня, влияющих на усилие его выдергивания из массива древесины // Известия вузов. Строительство. 2011. № 2. С. 109-116.
    18. Ашкенази Е. К. Анизотропия древесины и древесных материалов. М. : Лесная промышленность, 1978. 224 с.
    19. Линьков В. И. Моделирование работы деревянных балок составного сечения на податливых связях с применением теории составных стержней А. Р. Ржаницына // Строительная механика и расчет сооружений. 2011. № 5. С. 30-35.
    20. Линьков В. И. К вопросу проектирования составных деревянных балок на наклонных металлических стержнях для покрытий реконструируемых объектов текстильной промышленности // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. 2018. № 3. С. 84-89.
  • Для цитирования: Жаданов В. И., Аркаев М. А., Руднев И. В., Украинченко Д. А. Изгибаемые конструкции, усиленные с использованием стальных витых крестообразных стержней // Промышленное и гражданское строительство. 2021. № 5. С. 5-12. DOI: 10.33622/0869-7019.2021.05.05-12.


НАЗАД