astАрхитектура, строительство, транспортArchitecture, Construction, Transport2782-232X2713-0770Industrial University of Tyumen10.31660/2782-232X-2023-2-46-53ast-105Research ArticleСТРОИТЕЛЬСТВОCONSTRUCTIONИсследование работы деревянной балки, армированной стальными пластинамиStudy of the operation of a wooden beam reinforced with steel platesБайВ. Ф.BajV. F.

Бай Владимир Федорович, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой строительных конструкций

Vladimir F. Baj, Candidate in Engineering, Associate Professor, Head at the Department of Building Structures

bajvf@tyuiu.ruЕренчиновС. А.ErenchinovS. A.

Еренчинов Сергей Александрович, канд. техн. наук, доцент кафедры строительных конструкций

Sergey A. Erenchinov, Candidate in Engineering, Associate Professor at the Department of Building Structures

erenchinov@yandex.ruГачЕ. А.GachE. A.

 Гач Евгений Анатольевич, обучающийся кафедры строительных конструкций

Evgeniy A. Gach, Student at the Department of Building Structures

gatch2015@yandex.ruТюменский индустриальный университетРоссияIndustrial University of TyumenRussian Federation202328062023024653Copyright © Бай В.Ф., Еренчинов С.А., Гач Е.А., 20232023Бай В.Ф., Еренчинов С.А., Гач Е.А.Baj V.F., Erenchinov S.A., Gach E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ast.tyuiu.ru/jour/article/view/105

Описаны основные проблемы проектирования армированных деревянных конструкций, связанные с обоснованием их надежности. Поставлены и выполнены задачи по исследованию работы деревянной армированной балки с учетом нелинейной работы древесины. В качестве объекта использовалась балочная конструкция, армированная в сжатой и растянутой зоне пластинчатыми элементами. Для достижения целей исследования было проведено экспериментальное исследование с применением тензометрического оборудования, численное моделирование конструкции в ПК ANSYS и аналитический расчет. На основании полученных результатов сделаны выводы об эффективности применения пластинчатого армирования в деревянных балках. Полученные результаты можно использовать в проектировании, а разработанную конструкцию применять в элементах стропильных конструкций и в качестве балок перекрытия.

The article describes the main problems of engineering reinforced wooden structures associated with the justification of their reliability. Tasks to study the operation of a wooden reinforced beam taking into account the nonlinear operation of wood have been set and solved. A girder structure reinforced in the compressed and tensile zones by plate elements was used as the object of the research. To achieve the aims, the authors carried out an experimental study using strain-gauge equipment, numerical simulation of the structure in the ANSYS PC and analytical calculations. Based on the results, conclusions about the effectiveness of steel plate reinforcement in wooden beams have been made. The results can be applied in the engineering, and the developed structure can be used as the elements of the frame structures and as floor beams.

деревянная балкаармирование деревянной балкибалочная конструкцияПК ANSYSэкспериментальное исследованиепрогиб балкимоделирование деревянной конструкцииwooden beamwooden beam reinforcementbeam structurePC ANSYSexperimental researchbeam deflectionmodelling of wooden structureReferencesКонструкции из дерева и пластмасс : учебник для технических вузов / Д. К. Арленинов, Ю. Н. Буслаев, В. П. Игнатьев [и др.]. – Москва : Издательство АСВ, 2002. – 280 с. – Текст : непосредственный.Arleninov, D. K., Buslaev, Yu. N., Ignat'ev, V. P., Romanov, P. G., & Chakhov, D. K. (2002). Konstruktsii iz dereva i plastmass. Moscow, ASV Publ., 280 p. (In Russian).Рощина, С. И. Армирование – эффективное средство повышения надежности и долговечности деревянных конструкций / С. И. Рощина. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2008. – № 2. – С. 71–74.Roshchina, S. I. (2008). Reinforcement – efficient means of increasing reliability and durability of wooden structures. Russian forestry journal, (2), pp. 71-74. (In Russian).Рощина, С. И. Армированные деревянные конструкции / С. И. Рощина, М. С. Сергеев, А. В. Лукина. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2013. – № 4 (334). – С. 80–85.Roshchina, S. I., Sergeev, M. S., & Lukina, A. V. (2013). Reinforced wooden structures. Russian forestry journal, (4(334)), pp. 80-85. (In Russian).Ярмончик, А. С. Металлодеревянные конструкции, возможности использования / А. С. Ярмончик, Ю. А. Лобанов. – Текст : непосредственный // XXXIII Неделя науки СПбГПУ : Материалы межвузовской научно-технической конференции. Часть I. – Санкт-Петербургский государственный политехнический университет, 2005. – С. 77–78.Yarmonchik, A. S., & Lobanov, Yu. A. (2005). Metalloderevyannye konstruktsii, vozmozhnosti ispol'zovaniya. XXXIII Nedelya nauki SPbGPU. Materialy mezhvuzovskoy nauchno-tekhnicheskoy konferentsii. Peter the Great St. Saint-Petersburg, Petersburg Polytechnic University Publ., 1, pp. 77-78. (In Russian).Есипов, А. В. Инженерный метод расчета повышения несущей способности цельнодеревянных балок установкой стержневой арматуры в растянутой зоне / А. В. Есипов, Я. В. Лыкова. – Текст : непосредственный // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. – 2016. – № 4 (31). – С. 61–65.Esipov, A. V., & Lykova, Y. V. (2016). Engineering method of calculation of increase of bearing capacity of solid wood beams by mounting reinforcement bar in the tension zone. Akademicheskij vestnik URALNIIPROEKT RAASN, (4(31)), pp. 61-65. (In Russian).Арленинов, Д. К. Влияние уровня напряжений на ползучесть древесины при изгибе / Д. К. Арленинов, Д. А. Беккер. – DOI 10.17238/issn0536-1036.2015.6.128. – Текст : непосредственный // Известия высших учебных заведений. Лесной журнал. – 2015. – № 6 (348). – С. 128–137.Arleninov, D. K., & Bekker, D. A. (2015). Effects of stress level on wood creep under bending. Russian forestry journal, (6(348)), pp. 128-137. (In Russian).Результаты комплексных исследований деревянных армированных балок / А. В. Есипов, Я. В. Воробьев, А. И. Бараняк, И. С. Сальный. – Текст : непосредственный // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. – 2018. – № 2 (37). – С. 80–86.Esipov, А. V., Vorobev, Ya. V., Baranyak, А. I., & Salnyj, I. S. (2018). The results of comprehensive studies of wooden reinforcement beams. Akademicheskij vestnik URALNIIPROEKT RAASN, (2(37)), pp. 80-86. (In Russian).Ароян, А. В. Оценка эффективности листового армирования несущих балочных конструкций с учетом эффекта ползучести древесины / А. В. Ароян. – Текст : непосредственный // Приоритетные направления инновационной деятельности в промышленности : сборник научных статей по итогам шестой международной научной конференции, Казань, 29–30 июня 2020 года. Часть 1. – Казань : ООО «Конверт», 2020. – С. 20–26.Aroyan, A. V. (2020). Otsenka effektivnosti listovogo armirovaniya nesushchikh balochnykh konstruktsiy s uchetom effekta polzuchesti drevesiny. Prioritetnye napravleniya innovatsionnoy deyatel'nosti v promyshlennosti: Sbornik nauchnykh statey po itogam shestoy mezhdunarodnoy nauchnoy konferentsii, June, 29-30. Kazan', OOO "Konvert" Publ., 1, pp. 20–26.Есипов, А. В. Экспериментальные исследования усиления цельнодеревянных балок стержневой арматурой в растянутой зоне / А. В. Есипов, Я. В. Лыкова, С. А. Еренчинов. – Текст : непосредственный // Академический вестник УралНИИпроект РААСН. – 2017. – № 1 (32). – С. 83–89.Esipov, A. V., Lykova, Y. V., & Erenchinov, S. A. (2017). Experimental researches strengthening solid wood beams of reinforcement bar in the tension zone. Akademicheskij vestnik URALNIIPROEKT RAASN, (1(32)), pp. 83-89. (In Russian).Щуко, В. Ю. Клееные армированные деревянные конструкции : учебное пособие / В. Ю. Щуко, С. И. Рощина. – Владимир : Владимирский государственный университет, 2007. – 63 с. – Текст : непосредственный.Shchuko, V. Yu., & Roshchina, S. I. (2007). Kleenye armirovannye derevyannye konstruktsii: uchebnoe posobie. Vladimir, Vladimir State University, 63 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.