7963

19

ределялись непосредственно по измеренным значениям относительных деформаций:

полная деформации арматурного стержня.

Изменение напряжений в древесине определялось из условия, что нагрука на элемент каркаса действовала постоянно, то есть Мизг = const.

Из условия равновесия внешнего момента внутренним, с учетом того, что

Характер изменения (перераспределения) усилий в древесине и арматуре элементов каркаса плиты П-1 приведен на рис. 3.

Анализ полученной зависимости показывает, что при увеличении нормальных напряжений в арматуре в среднем на 23 %, напряжения в древесине снижаются на 17 %, то есть, подтверждается факт разгрузки «слабого звена» конструкции - древесины. При этом сопоставление фактических данных с расчетными показывает, что ошибка в определении напряжений в арматуре составляет 10,7 %, а в древесине - 12,1 %, что говорит о достаточной сходимости теоретических результатов расчета с экспериментальными.

Вследствие перераспределения усилий в элементах плит арматура при длительном действии нагрузки воспринимает 85 % внутренних усилий, то есть, Мat = 0,85 • Мизг против 67 % в начальный момент после загружения.

22

После 9 суток «отдыха», которые плита П-1 простояла без нагрузки, остаточный прогиб составил 2,2 мм. Затем плита была вновь нагружена и доведена до разрушения при нагрузке 6,81 кН/м2. При этом отношение

—— = —-— = 3,12 > Ктн = 2,09 (определено по методике Ю.М. Иванова), что Пл 2,183

говорит о высокой остаточной прочности конструкции.

Полученные результаты испытаний плит с армированным деревянным каркасом показали, что затухание деформаций (прогибов) протекает более интенсивно, то есть, модуль упругости древесины снижается при длительном действии нагрузки меньше, чем в неармированных конструкциях, о чем говорит достаточная сходимость результатов теоретических расчетов при Ea(t) = 0,7 • Ея (фактически при значениях коэффициента тдп = 0,7).

В пятой главе приведены результаты оценки технико-экономической эффективности плит покрытия с армированным деревянным каркасом.

Сравнение основных технико-экономических показателей 8 вариантов серийных плит покрытий с конструкцией ВлГУ показало, что при некотором увеличении трудозатрат (до 4 %) наблюдается сокращение расхода древесины до 4 %, монтажной массы на 6 - 35 %, что говорит о достаточной эффективности таких конструкций и целесообразности их внедрения в строительство,

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Результаты экспериментально-теоретических исследований прочности и деформативности плит покрытия с армированным деревянным каркасом позволили сделать следующие выводы:

1.Разработано конструктивное решение плит покрытия с армированным деревянным каркасом размером 1,5 х 6 м и относительной высотой сечения ребер жесткости 1 / 40 из пиломатериалов 3-го сорта.

2.Установлено, что плиты покрытия с армированным деревянным каркасом обладают высокой прочностью и достаточной жесткостью как при временной, так и при длительно действующей нагрузке. Разрушение плит при времен-

23

ной нагрузке в 3,75...5,25 раза больше расчетной и зависит от коэффициента и характера армирования ребер жесткости плиты. Менее деформативны под нагрузкой плиты со спаренным расположением ребер по середине ширины.

3. Деформативность плит покрытия с армированным деревянным каркасом подчиняется обычным временным закономерностям изменения прочности древесины при длительном действии нагрузки, которые могут быть описаны затухающей экспоненциальной зависимостью. При этом значение длительного модуля упругости древесины может быть принято равным EД(t) = 0,7 • ЕД*

4. Получена зависимость, учитывающая характер перераспределения усилий между арматурой и древесиной во времени, для армированных деревянных элементов каркаса плит покрытия.

5. В результате перераспределения усилий между арматурой и древесиной элементов каркаса при длительном действии нагрузки напряжения в арматуре увеличиваются на 23 %, а в древесине уменьшаются на 17 %, что повышает надежность конструкции при эксплуатации из-за снижения уровня нормальных напряжений в древесине.

6. Увеличение деформаций плит покрытия при длительном действии нормативной нагрузки практически прекращается через 20 — 25 суток после загружения.

7. Плиты покрытия с армированным деревянным каркасом обладают повышенной надежностью против обрушения, поскольку даже после разрыва растянутых волокон древесины ребер жесткости сохраняется целостность сцепления арматуры с древесиной, и плиты способны выдерживать нагрузку, составляющую 0,2.. .0,3 от разрушающей, то есть, близкую к нормативной нагрузке.

8. Разработана методика расчета армированных деревянных элементов каркаса плит покрытия с высотой сечения 1/25... 1/40 пролета с учетом длительного действия нагрузки. Для практических расчетов предложены формулы, отражающие установившееся напряженно-деформированное состояние при длительном действии нагрузки.

24

9. Результаты технико-экономической оценки эффективности применения плит покрытия с армированным деревянным каркасом по сравнению с типовыми показали, что расход древесины снижается на 18...44 %, монтажная масса конструкций — на 6...35 %, а стоимость — на 5 - 9 %.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1.Алтабджи, Е. Длительная прочность и деформативность армированных деревянных плит покрытия / Ехаб Алтабджи, В. Ю. Щуко // Итоги строительной науки - 2003 : материалы междунар. науч.-техн. конф. / Владим. гос. ун-

т.- Владимир, 2003. - С. 31-34.

2.Алтабджи, Е. Испытание плит покрытия с армированным деревянным каркасом длительно действующей нагрузкой / Ехаб Алтабджи, В. Ю. Щуко, С. И. Рощина // Архитектура и строительство / Нижегор. гос. архит.-строит. ун- т. - Н. Новгород, 2004. - Ч. 3. - С. 32-34.

3.Алтабджи, Е. Прочность и деформативность плит покрытия с армированным деревянным каркасом / Ехаб Алтабджи, С. И. Рощина // Материалы междунар. науч.-практ. конф. / Map. гос. техн. ун-т. - Йошкар-Ола, 2004. - Ч. 2. - С. 163-168.

4.Алтабджи, Е. Разработка и исследование плит покрытия с армированным деревянным каркасом / Ехаб Алтабджи, В. Ю. Щуко, С. И. Рощина // Современные строительные конструкции из металла и древесины : материалы VI междунар. симп. - Одесса, 2003. - С. 7-11.

5.Алтабджи, Е. Экономическая эффективность применения армированных деревянных конструкций / Ехаб Алтабджи, В. Ю. Щуко, С. И. Рощина // Региональные и отраслевые проблемы инвестиционной политики : материалы междунар. конф. / МАИЭС. - Владимир ; Суздаль, 2002. - С. 432-435.

6.Рощина, С. И. Адаптация армированных деревянных конструкций к эксплуатационным воздействиям / С. И. Рощина, В. Ю. Щуко, Ехаб Алтабджи Ехаб // Современные проблемы совершенствования и развития металлических деревянных и пластмассовых конструкций : материалы междунар. на- уч.-техн. конф. / Сам. гос. строит. акад. - Самара, 2002.

7.Щуко, В. Ю. Плиты покрытий с армированным деревянным каркасом / В. Ю. Щуко, Е. Алтабджи // Современные строительные конструкции из металла и древесины : материалы V междунар. симп. - Одесса, 2001. - С. 109113.