Delist.ru

Несущая способность и деформативность соединений деревянных конструкций композиционным материалом на основе эпоксидной матрицы и стеклоткани (27.12.2010)

Автор: Линьков Николай Владимирович

Линьков Николай Владимирович

НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ И ДЕФОРМАТИВНОСТЬ СОЕДИНЕНИЙ

ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ КОМПОЗИЦИОННЫМ МАТЕРИАЛОМ

НА ОСНОВЕ ЭПОКСИДНОЙ МАТРИЦЫ И СТЕКЛОТКАНИ

Специальность 05.23.01 - Строительные конструкции, здания и сооружения

А в т о р е ф е р а т

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва 2010

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московском государственном строительном университете

Научный руководитель: кандидат технических наук, профессор Филимонов Эдуард Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Серов Евгений Николаевич

кандидат технических наук, доцент

Макаров Геннадий Прокопьевич

Ведущая организация: Центральный научно-исследовательский институт строительных конструкций им. В.А.Кучеренко ОАО НИЦ «Строительство»

Защита состоится «____» ________ 2010 г. в _____ часов на заседании диссертационного совета Д 212.138.04 при ГОУ ВПО Московском государственном строительном университете по адресу: 129337, г. Москва, Ярославское шоссе, д.26, аудитория ______.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО МГСУ.

Автореферат разослан «____» _________ 2010 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Каган П.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В современной промышленности строительство является основным потребителем деловой древесины, запасы которой уменьшаются при интенсивном росте лесозаготовок. Для сбережения лесных ресурсов следует рационально использовать древесину при изготовлении новых деревянных конструкций, а так же восстанавливать ограниченно работоспособные деревянные элементы в составе существующих зданий и сооружений. Этому способствует применение эффективных соединений деревянных конструкций, создаваемых на основе современных композиционных полимерных материалов (КМ-соединений), задаваемые физико-механические свойства которых наилучшим образом соответствуют свойствам естественного анизотропного полимера – конструкционной древесины.

Цель работы – исследования соединений элементов деревянных конструкций композиционным материалом на основе эпоксидной матрицы и стеклоткани и разработка рекомендаций по расчету КМ-соединений. Необходимо решить следующие задачи:

Определить прочностные и деформационные характеристики композиционного материала на основные виды напряженного состояния – растяжение, сжатие, изгиб и скалывание – характерные для работы КМ-соединений в деревянных конструкциях;

Определить экспериментальными и численными методами на образцах несущую способность и деформативность соединений «КМ-обклейка» и «КМ-вкладыш» при сопротивлении сдвигу;

Определить несущую способность деревянных конструкций составного сечения на соединениях «КМ-обклейка» и «КМ-вкладыш» по предельным состояниям 1-й и 2-й группы, с учетом податливости КМ-соединений при действии кратковременных и длительных нагрузок;

Разработать методику расчета КМ-соединений деревянных элементов.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- проведена оценка характера набора прочности во времени, определены прочностные и деформационные характеристики композиционного материала на основе эпоксидной матрицы и стеклоткани;

- экспериментальными и численными методами определено напряженно-деформированное состояние образцов КМ-соединений;

- по результатам экспериментально-теоретических исследований определена несущая способность деревянных изгибаемых элементов составного сечения на КМ-соединениях при кратковременных и длительно действующих нагрузках.

Практическая значимость работы заключается в разработке конструктивных решений КМ-соединений для применения в деревянных конструкциях, в определении прочностных и деформационных характеристик КМ-соединений, в написании рекомендаций по расчету КМ-соединений для проектирования и усиления деревянных конструкций.

Достоверность результатов работы подтверждается согласованностью результатов численных исследований и экспериментальных данных при испытании образцов соединений и при испытании балок составного сечения в виде моделей и конструкций натурных размеров.

Автор выносит на защиту:

результаты экспериментального изучения и определения по теории составных стержней А.Р.Ржаницына напряженно-деформированного состояния соединений деревянных элементов композиционным материалом на основе эпоксидной матрицы и стеклоткани для двух типов конструктивных решений соединений на образцах, на балках-моделях и на балках натурных размеров составного сечения, в т.ч.:

результаты определения несущей способности соединений «КМ-обклейка» при различных конструктивных решениях соединений и выбор наиболее эффективного типа соединения «КМ-обклейка» для применения в конструкциях из дерева и пластмасс;

результаты изучения численными методами напряженно-деформированного состояния соединений «КМ-обклейка» при различных толщинах композиционного материала;

результаты экспериментального исследования несущей способности и деформативности соединения «КМ-вкладыш»;

результаты оценки влияния податливости КМ-соединений на несущую способность деревянных балок составного сечения по 1-й и 2-й группам предельных состояний при кратковременных и длительно действующих нагрузках;

рекомендации по расчету КМ-соединений для проектирования и усиления деревянных конструкций.

загрузка...