Введение к работе
Актуальность темы. Деревянные и фанерные элементы, сплачиваемые гвоздями-и нагелями, образуют современные, эффективные и надежные соединения, пригодные для различных условий.зксплу- ( атации. Так, например, бакелизированная фанера применяется в конструкциях, работающих в особо неблагоприятных температурно- влажностных условиях; строительная фанера аироко используется при возведении зданий и сооружений с химически агрессивной средой, в складах минеральных удобрений и ядохимикатов; применение алюминиевых гвоздей целесообразно в конструкциях, к которым предъявляются требования немагнитности и "радиопрозрачности". Наметившаяся в последние годы тенденция развития малоэтажного домостроения, строительства в сельских, труднодоступных и вновь осваиваемых, районах, приводит к тому, что применение прогрессивных деревянных конструкций, в том числе и с узловыми соединениями на фанерных фасовках, гвоздях и нагелях, становится особенно актуальным. Между тем, работа гвоздевых и нагельных соединений фанерных и деревянных элементов, по-сущестБу, еше совершенно не исследована, а расчет и конструирование таких соединений сопряжены с известными трудностями, вследствие отсутствия в нормативной литературе методики их расчета.
В связи с этим, настоящая диссертационная работа посвящена экспериментальным и теоретическим исследованиям соединений фанерных и деревянных элементов, выполненным на гвоздях и стальных цилиндрических нагелях; исследованию прочностных и деформационных свойств водостойкой и бакелиаированиои фанеры при смятии и отверстии при действии кратковременных и длительных нагрузок.
Работа проведена в рамках программы "Строительство" в соответствии с научно-исследовательской темой "Совершенствование несущих деревянных конструкций и их соединений".
Цель и задачи, работы. В соответствии с вышеизложенным, цель работы заключалась в постановке и проведении экспериментально-теоретических исследований, в разработке практических рекомендаций по конструированию и расчету соединений фанерных . и деревянных элементов на гвоздях и стальных цилиндрические нагелях.
Для осуществления поставленной целя бата определены еле-
дуади эедачи:
. - обобщить имеющийся опыт конструкторских разработсі использованием гвоздевых и нагельных соединений на фане] фасовках как в нашей стране, так л за рубежом;
установить прочность водостойкой и бакелиаировавдюй неры при смятии в отверстии в вависимости от диаметра сыи: цзго штшпа и ориентации действующего усилия по отношен рубашкам фанеры для сверленых и несверленых гнеэд при дейс кратковременных и длительных нагрузок; определить значения эффициентов постели для фанерного гнезда;
разработать методику проведения испытаний с использ ниеы методов математического планирования эксперимента; эк рименталь.иьш путем определить минимально допустимые размер це-нтра отверстая до торца фанерной фасонки и . до Соковой грани;'
определить действительную несущую способность и выя особенности процесса дефоржрования соединений фанерных у. ревянннх элементов на стальных цилиндрических нагелях и пг дачных гвоздях; установить несущую способность соединений наличии віедей ыежду сплачиваемой элементами, а также при полной забивкегвоздя; рассмотреть случаи радиальной и таї циальной забивки гвоздей в древесину;
ПрОВеСТН ИССЛеДОВаїїИЯ С ЦеЛЬЮ ТеореТИЧеСКОЙ 01
прочности и деформативнссти гвоздевых и нагельній соедш деревянных и фанерных элементов с реализацией перечной задач на ЭВУ; установить и обосновать коэффициенты условш боты, учитывающие неравномерность распределения усилий і гвоздями и нагелями в вависимости. от характера загружения дкнешш, диаметра гвовдёй и вида фанерных накладок; разі тать практическую методику расчета соединений 'фанерных и , ванных элементов;
- разработать рекомендации по конструированию и ра
соединений фаг^рпш и деревянных элементов на гвоздях и с
них даляндрическяк нагелях.
Научная новизна работы. Научная новизна диссер представлена:
- результатам экспериментальных исследований прочно
деформативнссти водостойкой и бакелизированной фанеры при
тии в сверленых и яееверленш нагельных гнездах различных
метров при действии кратковременных и.длительных нагруаон
результатами экспериментальных исследований несущей юобностии деформативкости однссрезных и двусрезиых ГЗС8Д9-. t и нагельных соединений деревянных и фанерных элементов при ІСТВИИ кратковременных и длительных нагрузок;
инженерным методом расчета соединений фанерных к дере-ных элементов на гвоздях и стальных цилиндрических нагелях;
аналитическим методом определений верхней'границы упру-ї работы древесины, древесных лотовых материалов и сс-епчзе-I деревянных элементов.
Практическая ценность работы:
разработаны практические рекомендаций по конструироэа-о и расчету соединений с креплениями деревянных элементов на нерных фасовках и механических сзявях различного типа, позво-гаие расширить возможности применения деревянных конструкций строительстве;
экспериментально-теоретическим путем получены величини счетных сопротивлений фанере марок ФСФ и ФВС при смятии в верстии;
разработай пакет прикладных программ'для расчета иссле-ванных гвоздевых и нагельных соединений;
предложена программа для определений верхней границы ругой работы древесины, древэсных листовых материалов и сое-нений элементов, включенная в Государственный фонд алгоритмов программ.
Внедрение результатов работы. Рекомендация по расчету газдевых и нагельных соединений фанеры марок ФСФ и ФБС с де-азйнными элементами приняты для нспольвования лри разработке )вой редакции главы СНиП "Деревянные конструкций" (ЦНИИСК им. Л.Кучеренко, г. Москва).
Результаты исследований по изучению прочности фанеры мар-i 5СФ при смятии в отверстии включены з "Рекомендации по пробированию, изготовлению и применении перекрестно-бадсчных істем из унифицированных клеефанерных элементов в конструкци-t покрытий зданий различного назначения" (СибЗНИИШ, г. Ново-ібирск).
Программные разработки "LIST" (Per.' номэр 609100004)) и 3REZ", переданы для проведения научно - исслєдоегїг«яьс:шх ра->т в ЗапсибНЙПИагропром (г.Новосибирск).
На защиту выносятся:
- результаты экспериментальных исследовании работы строи-
тельной фанеры марок 4СФ и ФВС на смятие в отверстии при дейс тени кратковременных и длительных нагрузок, а также вытекающи иа.них -практические рекомендации;
результати испытаний образцов односреэных и двусреоны соединений фанерных и деревянных элементов, выполненных и строительных, кровельных, алюминиевых гвоздях, дюбелях и нате лях при кратковременном и длительном действии нагрузок;
результаты теоретических .исследований несущей способ гости и деформативности соединений фанерных и деревянных эле ыентов;
рекомендации по проектированию и расчету соединений фа верных и деревянных элементов на гвоздях и стальных цшшндри ческих нагелях;
.- метод определения верхней границы упругой работы древе сини, древесных листовых материалов и соединений элементов.»» ревянных конструкций.
Апробация работ. Основные результаты доложены и обсуаде ны на областных научно-технических конференциях молодых учень "Вопросы повышения эффективности строительства" (Новосибирск 1985 г.) и "Молодежь и научно-технический прогресс в строи тедьстве" (Новосибирск, 1937г.); на Всесоюзной научно-техші ческой конференции молодых ученых и специалистов "Актуальну проблеми строительства" (Воронеж, 1987 г.); на научном сешша ре в КнАПИ -(Комсомольск-на-Амуре,. 1987 г.); на конкурсе ыолс дых ученых НИСИ им. В.В.Куйошева с присуждениям призовог места (Новосибирск, 1988 г.); в работе Всесоюзной школы - се минара молодых ученых "Научные и практические основы квашшет рин, технической диагностики, стандартизации и мегрологическс го обеспечения (Улан-Удэ. 1989 г.); на итоговом семинаре - ее вещании "Прогнозирование развитая регионального строитедыюг комплекса" (Новосибирск, 1093 г.); на XL! - Li научно-техниче екмх конференциях НИСИ им. В.В.Куйошева (Новосибирск, 1984 1994 Г.Г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано id" печатні, работ.
Объем работы. Обздй обьеы диссертации 814 стр., в тс числе 158 стр. машинописного текста, SO рисунков., 48 тас лиц,, список литературы из 00 наименований и трех прилоиею