Сибирский федеральный университет

Перевод названия: Research in Stress-Strain State in the Component of a Wooden Glued Large-Span Structure with Use of Carbon Fiber

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2017

Ключевые слова: деревянная клееная большепролетная конструкция, углеволокнистая полоса, узловое сопряжение, напряженно-деформированное состояние, усиление, технико-экономическая эффективность, wooden glued large-span structure, carbon fiber strip, knot junction, stress-strain state, strengthening, technical and economic efficiency

Аннотация: В настоящее время объемы строительства сооружений с применением большепролетных клееных деревянных конструкций значительно возрастают, что вызывает необходимость повышения их эффективности. Один из путей достижения этой цели - использование углеволокнистых полос в узловых сопряжениях. Это обусловлено тем, что из-за значительных усилий в узлах применяют жесткие штампы, что приводит к появлению зон концентрации напряжений. Для устранения их негативного влияния предложено усиливать узловые сопряжения верхних поясов ферм приторцевыми обоймами из углеволокнистых полос. Приведены результаты численных исследований узла большепролетной четырехпанельной сегментной фермы с верхним поясом из двускатных балок. Рассмотрены варианты усиления узлов верхнего пояса при помощи приторцевых обойм из углеволокнистых полос с разным процентом армирования за счет изменения ширины полос и количества их слоев. Анализ полученных результатов позволил выявить существенный эффект от применения армирования приторцевых зон углеволокнистыми полосами во всех рассматриваемых вариантах. Найдены наиболее оптимальные параметры обойм как для уменьшения действующих в узлах напряжений, так и для снижения деформативности узловых сопряжений. Показано, что выбор параметров углеволокнистых полос для проектируемых узлов необходимо проводить на основе технико-экономического анализа возможных вариантов с учетом действующих расчетных усилий, определяя ширину полос и количество их слоев по критерию минимума стоимости конструкции. At present, significant volume increase in construction of facilities with the use of large-span glued wooden structures causes the necessity of their efficiency improving. One of the ways of reaching this goal is the use of carbon-fiber strips in component junctions. It is caused by the fact that because of considerable forces in knots it is necessary to apply rigid die tooling that causes the emergence of stress concentration zones. For elimination of their negative impact, it is proposed to strengthen component junctions of the upper chords of trusses with the use of front casings made of carbon fiber strips. Such decision based on earlier studies of many scientists who have proved high efficiency of carbon fiber materials use in combination with wooden designs. Results of the numerical study of the component of a large-span four-panel segment truss with the top chords of double slope beams are presented. The options of strengthening of top chords' components with the use of front casings made of carbon fiber strips with different percent of reinforcing due to the change in width of strips and the number of their layers are considered. The analysis of results obtained made it possible to reveal the essential effect of reinforcing application in front zones by carbon fiber strips in all the considered variants. The most optimum parameters of casings both for reduction in stresses acting in knots, and for decrease in deformability of knot junctions have been found. It is shown that the choice of parameters of carbon fiber strips for the knots designed needs to be carried out on the basis of the technical and economic analysis of possible options with due regard for the acting forces, determining the width of the strips and the number of their layers according to the criterion of a minimum cost of the projected design.

Журнал: Промышленное и гражданское строительство

Выпуск журнала: № 11

Номера страниц: 12-17

ISSN журнала: 08697019

Место издания: Москва

Издатель: Общество с ограниченной ответственностью "Издательство ПГС"

• ИНЖУТОВ Иван Семенович (ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет»)
• ЖАДАНОВ Виктор Иванович (ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет»)
• БАХАРЕВА Наталья Александровна (ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет»)
• МЕЛЬНИКОВ Петр Павлович (ФГАОУ ВО «Сибирский федеральный университет»)

• Ядро РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК