ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И НАТУРНЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ РАЗРУШЕНИЯ СТЫКОВ КЛЕЕНЫХ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА УГЛЕПЛАСТИКОВЫХ НАГЕЛЯХ

Аннотация

В данной работе представлены результаты численного моделирования и натурных экспериментов процесса разрушения конструкции балки из клееной древесины с нагельным стыком, соединительные элементы которого изготовлены из углепластика. Расчеты проводились методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS. Решалась нелинейная задача. Учитывалось контактное взаимодействие составляющих элементов конструкции в процессе деформирования и разрушения, а также ортотропия древесины, трансверсально-изотропные свойства пластин, реальные диаграммы деформирования углепластиковых нагелей. Исследовано влияние конструктивных параметров стыка на положение наиболее нагруженного стержня  в соединении и несущую способность конструкции балки. Для верификации результатов расчета проводились натурные испытания балок до разрушения пошагово возрастающей нагрузкой на специально запроектированном стенде. Разрушение конструкции произошло согласно прогнозу численной модели в результате взаимного проскальзывания слоев клееной древесины и разрушения полимерной матрицы вклеиваемых стержней с началом образования пластических шарниров под пятками траверсы и образованием трещин в древесине в месте стыка.