Строительные материалы и изделия. Промышленность строительных материалов в целом. Виды и типы строительных материалов (Производство отдельных видов стройматериалов и изделий - см. соотв. отраслевые разделы)

Сохранение памятников деревянного зодчества требует особого внимания, так как в процессе эксплуатации на протяжении 100 лет и более деревянные конструкции подвергаются атмосферным воздействиям, в результате чего ухудшается несущая способность этих конструкций. Для зданий, представляющих историческую ценность, применение внешних систем усиления конструкции влечет потерю архитектурного облика. Предлагаемый способ восстановления несущей способности деструктированных деревянных балок в опорных зонах основан на их модификации полимерной композицией. Рассмотрены 3 типа балок из сосны: деструктированная, модифицированная в опорных зонах; деревянная, ослабленная деструкцией; «здоровая». Выполнен численный расчет балок длиной 6 м и сечением 100×200 мм в программном комплексе «Лира». Расчетная модель рассматриваемых балок построена путем адаптации исходных данных для рабочей среды используемого программного комплекса. Вычислительная модель задана как объемное тело, полученное путем триангуляции и «выдавливания» проекционного разреза балки. По разработанной методике расчета деревянных балок определены касательные напряжения в приопорной зоне, а также вертикальные перемещения балок. Проведено сравнение показателей модифицированной балки и эталонной «здоровой» конструкции. Касательные напряжения в усиленной балке превышают на 15–17 % показатели «здоровой» балки. Установлено, что прочность деструктированной балки, модифицированной на опорах, увеличилась на 16–18 % по сравнению с деструктированной балкой. На основании полученных результатов определены граничные условия применения модификации деструктированных деревянных балок в опорных зонах для восстановления их несущей способности. Если потеря несущей способности составляет более 35 %, то данный способ не рекомендуется применять ввиду целесообразности замены таких конструкций.

Комбинированные составные несущие конструкции, такие как клеефанерные, являются наиболее рациональными по материалоемкости по сравнению с обычными клеедощатыми той же несущей способности. Однако конструктивные особенности и некоторые сложности изготовления снижают экономическую эффективность клеефанерных конструкций. Появление материала LVL и возможность использования различных его типов вместо фанерных стенок и дощатых поясов позволяют значительно повысить эффективность и расширить область применения комбинированных конструкций составного двутаврового или коробчатого сечения. Важной проблемой, которая затрудняет широкое использование комбинированных конструкций с LVL, является то, что в современных российских нормах проектирования отсутствует информация о значении модуля упругости под разным углом к волокнам древесины в пакете LVL. Эта информация необходима для расчета конструкций, например по методу приведенного сечения. В статье приводятся описание создания конечно-элементных моделей и результаты конечно-элементного анализа анизотропии модуля упругости материала LVL марки «Ultralam» с различным количеством слоев и сочетанием их укладки по взаимно-перпендикулярному и параллельному расположению в них волокон древесины. Для исследования использовали численное моделирование испытаний LVL на изгиб методом конечных элементов согласно ГОСТ 33124–2014 в программе SCAD. Полученные данные обрабатывали в программных комплектах Mathcad и Exсel. В результате были получены простые аналитические зависимости, позволяющие вычислять модуль упругости конструкций всех типов и толщин LVL марки «Ultralam » под любым заданным углом к волокнам древесины слоев.