Подготовка деревянных элементов на вклеенных стальных шайбах к кратковременным испытаниям | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Арискин М. В., Родина Е. В., Гуляев Д. В. Подготовка деревянных элементов на вклеенных стальных шайбах к кратковременным испытаниям // Молодой ученый. — 2013. — №10. — С. 90-93. — URL https://moluch.ru/archive/57/7949/ (дата обращения: 20.07.2018).

Соединение на стальных шайбах как было не раз отмечено в работах [1], [2]. В настоящей статье описан ход подготовки деревянных элементов на вклеенных стальных шайбах к кратковременным испытаниям.

После выполнения подготовительных работ заготовки образцов выдерживались не менее 4-6 суток в помещении лаборатории с целью полного отвердения клея и установления равновесной влажности древесины. Перед проведением испытаний образцы дополнительно осматривались на предмет отсутствия (или присутствия) каких-либо дефектов, проводились контрольные замеры основных параметров, ставилась маркировка образца .

Образцы испытывались по двум схемам:

1.                  Нагружение образца через стальную раму, имитирующую металлические накладки и передающие усилия на шайбы (рисунок 1, 2).

2.                  Нагружение образца, состоящего из трех дощатых заготовок, показан на рисунке 3.

Подготовка образца к испытаниям по схеме 1, т. е. с «металлическими накладками», включает в себя следующие подготовительные операции:

-          образец помещается в специальную П-образную стальную раму (рисунок 2.6), через которую будет передаваться усилие на центровой болт;

-          через отверстия в раме и шайбах пропускается центровой болт;

-          полученная конструкция стягивается центровым болтом;

-          после того, как на образец устанавливаются измерительные приборы, он готов к испытаниям.

Подготовка к испытаниям образцов, состоящих из трех заготовок, включает в себя операции:

-          сборка трех заготовок в один образец;

-          подтяжка центрового болта до плотного состояния образца;

-          установка измерительных приборов.

В качестве приборов измерения использовались индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Индикаторы устанавливались таким образом, чтобы в процессе испытания они не подвергались повреждению при полной выработке хода штока. Для учета возможного неравномерного загружения образца индикаторы ставились попарно.

Описание: Описание: новые картинки-Mod накладки .jpg

Рис. 1. Металлическая рама: а) для образцов толщиной 50 мм; б) для образцов толщиной 120 мм

Описание: Описание: новые картинки-Model.jpg

Рис. 2. Схема нагружения образца при помощи металлических накладок: 1 — деревянный элемент; 2  ̶ метталическая рама; 3 — стяжной болт; 4 — гайки; 5  ̶ вклеенные шайбы

Рис. 3. Схема нагружения трехсоставного образца: 1 — крайний элемент; 2  ̶ средний элемент; 3 — стяжной болт; 4  ̶ вклеенные шайбы; 5 — гайки

Все испытываемые образцы были разделены на две основные серии А и Б, исходя из схемы испытания: А — испытание образца с передачей нагрузки через металлические накладки; Б  ̶ трехсоставной образец.

Все образцы маркировались по каждой серии. Шифры, принятые в маркировке, показаны на рисунке 4.

Рис. 4. Маркировка образцов на вклеенных стальных шайбах

Основные характеристики и размеры испытываемых образцов согласно принятой маркировке приведены в таблице 1 и на рисунке 2.1.

Таблица 1

Основные характеристики испытываемых образцов.

Марка

Параметры

Кол-во образцов

Назначение серии образцов

a, мм

b, мм

c, мм

Dш, мм

t, мм

ВШ-50–6-А

200

150

50

50

6

5

Передача нагрузки через металлические накладки

ВШ-50–8-А

8

5

ВШ-50–10-А

10

5

ВШ-60–8-А

200

50

60

8

3

ВШ-80–8-А

200

50

80

8

3

ВШ-50–10-Б

200

150

50

50

10

2

Передача нагрузки через деревянные элементы с вклеенными шайбами (трех составной образец)

ВШ-60–6-Б

200

150

50

60

6

5

ВШ-60–8-Б

8

5

ВШ-60–10-Б

10

5

ВШ-80–6-Б

200

150

50

80

6

5

ВШ-80–8-Б

8

5

ВШ-80–10-Б

10

5

ВШ-100–8-Б

200

150

50

100

8

5

ВШ-100–10-Б

10

5

ВШ-50–6-АГ

300

200

50

50

10

3

Зависимость разрушающей нагрузки от размеров деревянного элемента

ВШ-80–8-АГ

200

80

8

5

ВШ-100–8-АГ

300

100

8

2

ВШ-60–8-БГ

200

60

8

5

ВШ-60–8-БГ2

300

60

8

5

ВШ-80–8-БГ

200

80

8

5

ВШ-100–6-БГ

300

100

6

5

ВШ-100–8-БГ

300

100

8

5

ВШ-100–10-БГ

300

100

10

5

ВШ-60–8-БШ

200

150

50

60

8

2

Зависимость разрушающей нагрузки от наличия в крайних элементах шайбы

ВШ-60–8-БК

200

300

50

60

8

2

Зависимость разрушающей нагрузки от наличия в гнезде клеевой прослойки

ВШ-80–8-АУ00

200

150

120

60

10

5

Зависимость разрушающей нагрузки от угла a° между линией действия нагрузки и направлением волокон древесины образца

ВШ-80–8-АУ450

200

150

120

60

10

5

ВШ-80–8-АУ600

200

150

120

60

10

5

ВШ-80–8-АУ900

200

150

120

60

10

5

Помимо двух основных испытываемых серий образцов А и Б (группа I и II) были изготовлены и испытаны образцы с передачей нагрузки только через центровой болт и через шайбу, вложенную в гнездо без клея (группа V), а также образцы с передачей на них нагрузки под различными углами по отношению к направлению волокон древесины (группа VI) и образцы с отсутствием шайб в крайних элементах с внешней стороны (группа IV).

Представленные в таблице 2.1 разновидности образцов позволяли выявить зависимость предельной нагрузки и характер работы образцов от таких факторов, как:

-        диаметр шайбы Dш;

-        толщина шайбы t;

-        размеры деревянного элемента a, b, c;

-        способ приложения нагрузки;

-        положительный эффект от вклейки шайбы в гнездо;

-        наличие клеевой прослойки в гнезде;

-        направление действующего усилия по отношению к волокнам древесины.

Для различия образцов, исходя из их предназначения, в основные марки образцов помимо букв А и Б (показывающих схему передачи нагрузки на шайбы) были добавлены дополнительные буквы, позволяющие судить о предназначении конкретной группы образцов. В приводимых марках образцов такими буквами являются:

-          Г — серия образцов, позволяющая оценить зависимость разрушающей нагрузки от геометрических параметров образцов;

-          Ш —  серия образцов с отсутствием шайб в крайних элементах;

-          К —  образцы без клеевой композиции в гнезде;

-          У — серия образцов, испытываемых нагрузкой, действующей под различными углами к волокнам древесины;

-          PP — серия образцов, отличающихся не вклеиванием в гнездо шайбы, а приклейкой к пласти древесины;

Испытания образцов соединений на вклеенных шайбах

Образцы испытывались на сжатие при нормальных температурно-влажностных условиях, т. е. при температуре 18-20°С и относительной влажности воздуха W=60-65%. Нагрузка создавалась гидравлическим прессом и прикладывалась ступенями DР=5 кН, что составляет примерно 0,1 ̶ 0,05 Рразр. Общий вид испытания показан на рисунке 5.

Перед приложением нагрузки и в дальнейшем после каждой ступени нагружения снимались отсчёты по индикаторам. Скорость нагружения принималась непрерывной и равномерной с фиксацией начального и конечного времени. В процессе испытаний осуществлялся осмотр образцов, фиксировались характер и вид их разрушения, величина разрушающей нагрузки и время действия нагрузки. Результаты заносились в журнал испытаний. Испытание образцов проводилось возрастающей нагрузкой с доведением образцов до их полного разрушения. За разрушающую нагрузку принималась такая ее величина, когда рост деформации сдвига в образцах в определенный интервал времени действия нагрузки происходил без заметного увеличения нагрузки.

Рис. 5. Испытание образцов: а)  ̶ передача нагрузки через металлические накладки, б)  ̶ передача нагрузки через деревянные элементы

Литература:

1.                  Арискин М. В Теоретические исследования напряженно-деформированного состояния элементов соединений на вклеенных шайбах [Текст] / Арискин М. В., Д. В. Гуляев, И. Ю. Агеева, Гарькин И. Н.// Молодой ученый. — 2013. — № 2. — С. 27–31

2.                  Арискин М. В., Д. В. Гуляев, И. Ю. Агеева, Гарькин И.Н Применение многорядных соединений в деревянных конструкциях в практике строительства [Текст] // Молодой ученый. — 2013. — № 5. — С. 35–38.

Основные термины (генерируются автоматически): разрушающая нагрузка, передача нагрузки, центровой болт, серия образцов, шайба, испытание образцов, деревянный элемент, Нагружение образца, клеевая прослойка, стяжной болт.


Похожие статьи

Применение вклеенных стальных шайб в стыковых соединениях...

шайба, деревянный образец, элемент, стык, разрушающая нагрузка, несущая способность, Эпоксидный клей, предельная нагрузка, клеевое пятно, деревянный элемент.

Испытание моделей балок, усиленных полосой на болтовом...

Рис. 1. Схемы образцов для испытания балок. Испытание моделей проводилась на установке для испытания балочных конструкций [2].

Схема нагружения показана на рис. 3. Наблюдения за нагрузками осуществлялись с помощью динамометра.

Экспериментальные исследования соединений деревянных...

Результаты испытания образцов при передаче сжимающей нагрузки вдоль волокон. Марка образца.

Индикаторы устанавливались попарно для фиксации возможного перекоса образца в процессе нагружения и для того чтобы в процессе испытания они не подвергались...

Теоретические исследования напряженно-деформированного...

Шайбы монолитно вклеены в деревянный элемент и поэтому до определенного момента нагружения образца работает совместно с древесиной, т. е. по всему контуру шайбы могут возникать как растягивающие так и сжимающие напряжения.

Разработка методики экспериментальных исследований...

- подготовка и контроль образцов перед испытанием; - установление способа нагружения, передачи нагрузок, выбор испытательной установки и назначение нормативных и контрольных нагрузок

Алгоритм расчета соединений деревянных конструкций...

В изгибаемых элементах от нагрузок, действующих поперек продольной оси, возникают изгибающие моменты М и поперечные силы Q, определяемые методами

Подготовка деревянных элементов на вклеенных стальных шайбах к кратковременным испытаниям.

К расчету несущей способности соединений на вклеенных шайбах

Как показали многочисленные испытания образцов (около 100), средняя величина разрушающей нагрузки на образец с двумя вклеенными в него стальными шайбами при передаче усилий вдоль волокон древесины в зависимости от параметров шайбы (t-толщина...

Анализ несущей способности лестничного марша при нагрузках...

где 383 кгс/м — дополнительная нагрузка при образовании трещин (лист 8, табл.4 серии Серия 1.151.1–6).

Коэффициент 1,1 принят в соответствие с таблицей 7.1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Тогда общий вес всех элементов будет составлять

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Применение вклеенных стальных шайб в стыковых соединениях...

шайба, деревянный образец, элемент, стык, разрушающая нагрузка, несущая способность, Эпоксидный клей, предельная нагрузка, клеевое пятно, деревянный элемент.

Испытание моделей балок, усиленных полосой на болтовом...

Рис. 1. Схемы образцов для испытания балок. Испытание моделей проводилась на установке для испытания балочных конструкций [2].

Схема нагружения показана на рис. 3. Наблюдения за нагрузками осуществлялись с помощью динамометра.

Экспериментальные исследования соединений деревянных...

Результаты испытания образцов при передаче сжимающей нагрузки вдоль волокон. Марка образца.

Индикаторы устанавливались попарно для фиксации возможного перекоса образца в процессе нагружения и для того чтобы в процессе испытания они не подвергались...

Теоретические исследования напряженно-деформированного...

Шайбы монолитно вклеены в деревянный элемент и поэтому до определенного момента нагружения образца работает совместно с древесиной, т. е. по всему контуру шайбы могут возникать как растягивающие так и сжимающие напряжения.

Разработка методики экспериментальных исследований...

- подготовка и контроль образцов перед испытанием; - установление способа нагружения, передачи нагрузок, выбор испытательной установки и назначение нормативных и контрольных нагрузок

Алгоритм расчета соединений деревянных конструкций...

В изгибаемых элементах от нагрузок, действующих поперек продольной оси, возникают изгибающие моменты М и поперечные силы Q, определяемые методами

Подготовка деревянных элементов на вклеенных стальных шайбах к кратковременным испытаниям.

К расчету несущей способности соединений на вклеенных шайбах

Как показали многочисленные испытания образцов (около 100), средняя величина разрушающей нагрузки на образец с двумя вклеенными в него стальными шайбами при передаче усилий вдоль волокон древесины в зависимости от параметров шайбы (t-толщина...

Анализ несущей способности лестничного марша при нагрузках...

где 383 кгс/м — дополнительная нагрузка при образовании трещин (лист 8, табл.4 серии Серия 1.151.1–6).

Коэффициент 1,1 принят в соответствие с таблицей 7.1 СП 20.13330.2011 «Нагрузки и воздействия». Тогда общий вес всех элементов будет составлять

Задать вопрос