ВЛИЯНИЕ ВЛАЖНОСТНОГО СОСТОЯНИЯ ДРЕВЕСИНЫ НА ПРОЧНОСТНЫЕ СВОЙСТВА ГВОЗДЕВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Резюме. Цель. Влажностное состояние древесины оказывает значительное влияние на прочность соединений элементов деревянных конструкций. Однако исследований в данном направлении проведено крайне мало, поэтому требуется более детальное изучение существующей конкретной зависимости между влажностью древесины и прочностью соединений деревянных элементов. Целью исследования является определение влияния капиллярной (свободной) и связанной (гигроскопической) влажности древесины на прочность гвоздевых соединений, работающих на выдергивание. Метод. Проведение экспериментальных исследований. Результат. Произведено испытание трех серий образцов, у каждого образца было найдено максимальное усилие выдергивания гвоздя и рассчитано предельное сопротивление выдергиванию по формуле СП. Образцы первой серии испытывались при сухом состоянии древесины. Образцы второй серии перед испытанием были увлажнены. В течение суток они были погружены в воду для достижения в них капиллярной влажности. Образцы третьей серии перед испытанием были увлажены путем набора гигроскопической влажности. Образцы длительное время находились в эксикаторе над водой без прямого контакта. Вывод. В ходе исследования было установлено, что капиллярная и гигроскопическая влажность существенным образом влияют на прочность гвоздевых соединений, причем влияние на максимальное выдергивающее усилие оказывает не тип влажности, а еѐ значение. Образцы первой серии показали наибольшее сопротивление выдергиванию гвоздя. Образцы второй серии имели сопротивление выдергиванию на 48% меньше. У образцов третьей серии прочность гвоздевого соединения была снижена на 31% относительной сухой древесины. Результаты исследования подтверждают необходимость учета влажности при проектировании и эксплуатации гвоздевых соединений.

гвоздь, выдергивание, предельное сопротивление выдергиванию гвоздей, древесина

1. Серговский, П.С. Вопросы статики процесса сушки и увлажнения древесины. / П.С. Серговский // Науч. тр. М.: МЛТИ, 1955. № 4. С. 98-123.

2. Бочков, М.В. Процессы тепломассопереноса в нагельных соединениях элементов деревянных стропильных конструкций при циклических режимах эксплуатации / М.В. Бочков// Дисс. канд. техн. наук. - M.: 2017. - 151 с.

3. Леонтьев Н. Л. Влияние влажности на физико-механические свойства древесины. -М.: Гослесбумиздат, 1962. - 114 с.

4. Миронов В. Г., Цепаев В. А., Авдеев А. В. Влияние влажности древесины на ползучесть соединений деревянных элементов на металлических зубчатых пластинах // Деревообраб. пром-сть. -2000. -№ 1. - С. 26-28.

5. Ермолаев, В.В. Влияние влажности древесины на длительную прочность и ползучесть соединений строительных конструкций на металлических зубчатых пластинах // Дисс. канд. техн. наук. – Нижний Новгород. – 2009. – 153 с.

6. СП 64.13330.2017 (актуализированная редакция СНиП II-25-80) «Деревянные конструкции» (утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минрегион России) от 27 февраля 2017 г. № 129/пр) // ЦНИИСК им. В.А. Кучеренко, АО НИЦ «Строительство», 28.08.2017.

7. ГОСТ 16483.33-77. Древесина. Методы определения удельного сопротивления выдергиванию гвоздей и шурупов. Введ. 1978.01.01. М.: ИПК издательство стандартов, 1999. 5 с.

8. ГОСТ 16483.7-71*. Древесина. Методы определения влажности. М.: Изд-во стандартов, 1986. 4 с.

9. Akyildiz M.H. Screw-nail withdrawal and bonding strength of paulownia (Paulownia tomentosaSteud.) wood. // Journal of Wood Science – Japan, 2014.

10. Larsen, N. J. "Design of bolted joints", in: Proceedings, CIB-W18 Meeting 1979, Bordeaux, France 1979, Paper 12-7-2.

11. Akyildiz MH, Malkocoglu A (2001) Nail withdrawal characteristics of some tree species growing in Eastern Blacksea region. Gazi University Kastamonu Educational Journal 9(2): 469–482.

12. Javier Estévez. Timber spatial trusses using hollow bars // InternationalesHolzbau-Forum 11 –Germany, 2011.

13. Peter R. Smith The behaviour of traditional timber roof framing in domestic buildings // Architectural Science Review – Australia, 2011.

14. Milan Šmak, Jan Barnat. Dowelled joints in timber structures. Experiment–design–realization // Wood Research – Slovakia, 2016.

15. D.N. Kaziolas, I. Zygomalas, G.Ε. Stavroulakis& C.C. Baniotopoulos. LCA of timber and steel buildings with fuzzy variables uncertainty quantification // European Journal of Environmental and Civil Engineering – UK, 2016.

16. SauliusKavaliauskas ,AudronisKazimierasKvedaras&KestutisGurkšnys. Evaluation of long‐ term behaviour of composite timber‐ concrete structures according to EC // UkioTechnologinisirEkonominisVystymas – Lithuania, 2010.

17. Huifeng Yang, DongdongJu, Weiqing Liu, Weidong Lu, Prestressed glulam beams reinforced with CFRP bars // Construction and Building Materials, 2016

18. RyuyaTakanashi, Kei Sawata, Yoshihisa Sasaki, Akio Koizumi. Withdrawal strength of nailed joints with decay degradation of wood and nail corrosion // Journal of Wood Science – Japan, 2016.

19. Barcik S., Gasparik, M., Horejs. P. Influence of Thermal Modification on Nail Withdrawal Strength of Spruce Wood // Bioresources – USA, 2014.

20. Smith Tobias. Post-tensioned Timber Frames with Supplemental Damping Devices // University of Canterbury – New Zealand, 2014.