Научная статья на тему 'Экспериментальное обоснование модуля упругости в численных расчетах конструкций из древесины сосны*'

Экспериментальное обоснование модуля упругости в численных расчетах конструкций из древесины сосны* Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
55
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Дериглазов О. Ю.

Рассматриваются результаты экспериментальных исследований стандартных образцов древесины сосны на сжимающие и растягивающие нагрузки. Построены диаграммы деформаций во всем диапазоне прочностных свойств материала. Получены аппроксимации диаграмм деформирования древесины при растяжении и сжатии. Предложен коэффициент для расчета деревянных конструкций в области неупругих деформаций.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Экспериментальное обоснование модуля упругости в численных расчетах конструкций из древесины сосны*»

Среднее за вышеуказанный период наружного ограждения R равно 3,79 (2004 год) и 3,95 (2007 год) м2 °С/Вт, что полностью удовлетворяет требованиям СНиП 23-02-03 «Тепловая защита зданий», R которого для г. Томска равно 3,75 м2 °С/Вт.

A.I. GNYRYA, S.V. KOROBKOV, R.A. ZHARKOI

THE DEFINITION OF HEAT ENGINEERING CHARACTERISTICS OF BUILDING OUTSIDE ENCLOSURE MADE FROM IRREMOVABLE EXPANDED POLYSTYRENE SHUTTERS

The paper is devoted to the research of outside enclosure of low-rise building. The aim of the research is the obtaining of the experimental data about heat engineering characteristics of walls erected with the use of irremovable expanded polystyrene shutter.

УДК 624.074

О.Ю. ДЕРИГЛАЗОВ, аспирант,

ТГАСУ, Томск

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ОБОСНОВАНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ В ЧИСЛЕННЫХ РАСЧЕТАХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ*

Рассматриваются результаты экспериментальных исследований стандартных образцов древесины сосны на сжимающие и растягивающие нагрузки. Построены диаграммы деформаций во всем диапазоне прочностных свойств материала. Получены аппроксимации диаграмм деформирования древесины при растяжении и сжатии. Предложен коэффициент для расчета деревянных конструкций в области неупругих деформаций.

Учет в расчетах неупругих деформаций древесины позволяет выявить дополнительные резервы несущей способности конструкции. В основу современных расчетов строительных конструкций положены диаграммы деформирования конструкционных материалов.

Ниже предлагаются результаты экспериментальных исследований стандартных образцов древесины сосны при растяжении и сжатии. Всего испытано по 10 образцов для каждого вида напряженного состояния. Эксперименты проведены в разрывной машине Р-5 на действие статической нагрузки. Деформации образцов измерялись посредством тензометрических преобразователей. Измерения проведены в реальном масштабе времени расчетноизмерительным комплексом.

* Работа выполнена под научным руководством д.т.н., проф. И.С. Инжутова.

© О.Ю.Дериглазов, 2007

Результаты экспериментов представлены в виде диаграмм растяжения и сжатия на рисунке.

МПа А

I *а стяжентт

N

1

1

■-

Жч1111С

1

Г

,й: Г

г

1 р,

1 "1 2

1

1 1 1

_|_ 3 □г 1 1

1

1

1 1

4 8 12 16 20 24

32 36 40 44

8-10

Диаграмма а-е для стандартных образцов древесины сосны при растяжении

и сжатии вдоль волокон

Предел пропорциональности при сжатии составил роР = 15 МПа. Соответствующие деформации ес = 15-10-4. Сжатые образцы разрушены напряжением ас.тах = 32,3 МПа. При растяжении упругие деформации не превысили ер = 35-10-4.

Полученные диаграммы работы образцов были аппроксимированы и представлены в виде уравнений

,2|ПЛ^О„|^ЛЛП (1)

сжатие

в р = -0,001x2 + 0,473х2 + 34,49,

растяжение в с = 0,005 х12 + 0,514 х1 + 14,24. (2)

Неизвестными X! и х2 приняты значения точек аппроксимации, расположенных по оси абсцисс, ес и ер - соответствующие им полученные деформации для сжатия и растяжения.

Физическая нелинейность может быть учтена коэффициентом относительных напряжений, отражающим запас несущей способности конструкции при возможном увеличении временной нагрузки или при уменьшении расчетного сечения. Полученные значения перемещений конструкции при атах должны соответствовать требованиям [1, п. 2 табл. 19].

к = , (3)

К

где а - значение сжимающего напряжения (рисунок) для сжатых и растянутых образцов; Ян - нормативное значение расчетного сопротивления, МПа.

Коэффициент относительных напряжений может быть использован для определения физического модуля упругости Еф, отражающего нелинейный вид диаграммы деформирования древесины:

где ес, ер - деформации для кривой диаграммы а-е при сжатии и растяжении образцов соответственно; ас>г-, ар>г- - значения сжимающего напряжения в / точке кривой диаграммы а-е при сжатии и растяжении образцов соответственно; N - возникающие в образцах продольные усилия; ф - коэффициент продольного изгиба, определяемый согласно [2, п. 4.3]; Е - площадь поперечного свечения элемента с учетом его ослабления.

Полученный коэффициент относительных напряжений дает возможность на стадии проектирования конструкции уменьшить площадь поперечных сечений деревянных элементов более чем в два раза, а, следовательно, добиться экономии матенриала и веса конструкции.

Библиографический список

1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. - М. : ФГУП ЦПП, 2005.

2. СНиП 11-25-80. Деревянные конструкции. Нормы проектирования. - М. : Стройиздат, 1983. - 33 с.

The results of the experimental investigations of standard patterns of pine wood on compressive and tensile stresses are examined in the article. The diagrams of the deformations in the whole scope of the features of the material are made. The approximations of the diagrams of the deformation of wood during the tension and compression are obtained. The index for the calculation of wood structures in the range of inelastic deformations is suggested.

растяжение

сжатие

(4)

(5)

O.Yu. DERIGLAZOV

EXPERIMENTAL SUBSTANTIATION OF THE MODULE OF ELASTICITY IN NUMERICAL CALCULATIONS OF PINE WOOD STRUCTURES

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.