Розглянуто приклади розрахунку та конструювання індустріальних дерев'яних конструкцій, зокрема, виробничої будівлі з каркасом з деревини, великопанельної сегментної ферми з клеєним верхнім поясом, клеєфанерної балки з хвилястою стінкою, клеєної дощатої армованої балки, дощато-клеєної тришарнірної рами.

Рассмотрены примеры расчета и конструирования индустриальных деревянных конструкций, в частности, производственного строения с каркасом из дерева, крупнопанельной сегментной фермы с клеенным верхним поясом, клеефанерной балки с волнистой стенкой, клеенной армированной балки, дощато-клеенной трехшарнирной рамы.

One special group of laminated composites used extensively in engineering applications are sandwich composites. The paper deals with the solution of 3-layered rectangular sandwich plate with laminated composite faces. There are described analytical and numerical approach of the modelling of sandwich plate with laminated composite faces. The assumptions involved in modelling the behaviour of the outer layers and the core result into a set of five differential equations. For application of the finite element method there were derived appropriate stiffness, stress and load matrices. The correctness of their implementation into the computer program is compared with program COSMOS/M.

Наведено результати дослідження роботи конструкції дерев'яної рами з дощатоклеєних елементів у межах проведення натурних випробувань за умов реальної пожежі. Відображено основні етапи випробувань і результати досліджень горіння та руйнування дерев'яної конструкції, а також ефективність її вогнезахисту.

Проаналізовано особливості роботи двозрізного симетричного нагельного з'єднання з деревинно-шаруватого пластику на сталевих і склопластикових стрижнях марки СППА. Представлено теоретичну основу роботи нагельного з'єднання з використанням двомодульного підходу, характерного для транстропної моделі, вкючаючи просторову задачу, що дозволяє оцінити напружено-деформований стан болта як елемента нагельного з'єднання. Наведено практичну методику розрахунку, засновану на аналітичному рішенні контактної задачі, та алгоритм розрахунку. Обгрунтовано достовірність запропонованої моделі напружено-деформованого стану нагеля та побудованих на її основі інженерних методів розрахунку. Надано оцінку несучої здатності балок складового перерізу з деревинно-шаруватого пластику та визначено коефіцієнти піддатливості для використання їх в практичних розрахунках.

Розроблено нову модель напружено-деформованого стану (НДС) дерев'яних балок з постійною та змінною жорсткістю перерізів. Одержано систему розв'язувальних диференціальних рівнянь й неоднорідні крайові умови. Запропоновано методику розрахунку, що базується на аналітичному розв'язуванні одержаних визначальних рівнянь задачі поперечного згину анізотропних дерев'яних балок та подальшому використанні методу аналогій. Досліджено вплив деформацій поперечного зсуву на параметри НДС залежно від фізико-механічних характеристик матеріалу, неоднорідності та форми перерізу, умов закріплення кінців і характеру зовнішнього навантаження. Достовірність запропонованої моделі та побудованих на її базі інженерних практичних методів розрахунку обгрунтовано результатами експериментальних випробувань зразків та натурних балок.

Встановлено залежність параметрів деформування центрально-стиснутих та згинальних елементів від величини діючого рівня напружень. Розроблено методику оцінки працездатності елементів дерев'яних конструкцій, що перебувають в експлуатації. Запропоновано аналітичні залежності, що описують процес деформування деревини за умов короткочасного навантаження. Розглянуто вплив схеми навантаження та анізотропії деформативних властивостей деревини на характер деформування згинальних елементів. Наведено рекомендації з питань використання методу оцінки працездатності конструкцій у практиці обстеження.

Доведено необхідність врахування складного напруженого стану (СНС) клеєної деревини в зоні вузлів великопанельних ферм і трикутних розпірних систем з позацентровим стикуванням панелей верхнього поясу. Запропоновано розрахункові умови міцності у разі різних сполучень напружень в СНС з урахуванням анізотропії фізико-механічних властивостей деревини, знаку та рівня нормальних напружень вздовж волокон. Досліджено напружено-деформований стан деревини в зоні позацентрового спирання стрижня, що імітував опорний вузол панелі верхнього поясу ферми. Запропоновано методику розрахунків вузлів ферм у разі позацентрового стикування панелей верхніх поясів з урахуванням СНС.

Досліджено несучу здатність дерев'яних балок з пошкодженнями у вигляді наскрізних тріщин. Встановлено, що зміна напружено-деформованого стану та коефіцієнтів інтенсивності напружень залежить від довжини тріщин і розташування їх по висоті поперечного перерізу. Статистично підтверджено задовільну збіжність між теоретичними даними, одержаними за запропонованою методикою, й експериментальними дослідженнями. Запропоновано методику визначення міцності дерев'яних балок з пошкодженнями у вигляді наскрізних тріщин, яка враховує фактичний НДС. Розроблено рекомендації щодо практичного (інженерного) застосування запропонованої методики.

Дослідження присвячено розробці нових видів вузлових з'єднань і вдосконаленню уже існуючих, що дозволяє виконувати з'єднання складених двотаврових елементів і одержати в місці з'єднання несучу здатність рівну цільному перерізу. Розроблено нове жорстке вузлове з'єднання, яке дозволяє значно економити матеріалоємності в вузлі та підвищити технологічність виготовлення вузла. Розглянуто різні види вузлових з'єднань і виконано їх аналіз, визначено переваги та недоліки розглянутих вузлів. На основі проведеного аналізу різних з'єднань клеєдощатих елементів обумовлено актуальність обраної теми та сформовано мета та завдання досліджень. Виконано розрахунок просторового оболонкового покриття (п'ятипелюсткової гіперболічної оболонки) для визначення напружено-деформованого стану й імовірних місць виконання вузлових з'єднань. Розрахунком встановлено, що за включення в роботу покриття обшивки величина крутних моментів значно знижується, що дозволяє не враховувати їх в роботі вузлових з'єднань. Виконано випробовування восьми вузлових з'єднань натурної величини. Результати експериментальних досліджень клеєдощатих і клеєфанерних з'єднань порівнювалися з теоретичними передумовами розрахунку та показали відповідність розрахункових та експериментальних величин напружень і деформацій.

Проведено аналіз конструктивних рішень одноповерхових дерев'яних рамних каркасів промислових, цивільних і сільськогосподарських будинків. Розглянуто найбільш ефективні конструкції й напрямок їх розвитку.

Наведено методику та результати дослідження роботи центрально стиснених дерев'яних дощатоклеєних колон за місцевої дії високої температури. Проаналізовано одержні результати експериментальних досліджень.

Надано загальні відомості про аркові конструкції. Увагу приділено визначенню основних геометричних характеристик арок, навантажень і розрахункових зусиль. Розглянуто питання проектування арок покриття, розрахунку перерізу арки з клеєної деревини та металевої затяжки, а також конструювання опорного та гребеневого вузлів. Наведено приклад розрахунку положистої арки покриття, розглянуто статичний і конструктивний розрахунки.

Наведено методику дослідження роботи дерев'яних армованих вант під дією рівномірно розподіленого додатного навантаження та нерівномірно розподіленого від'ємного (вітрового) навантаження.

Наведено результати випробувань дерев'яних балок, виготовлених із дощок шляхом з'єднання їх нагелями та зубчастими пластинами. Наведено основні рекомендації щодо їх використання.

Наведено результати експериментальних досліджень дерев'яних балок з наскрізними тріщинами по нейтральній осі. В результаті експерименту встановлено, що характер розподілення напружень повністю відповідає характеру напружень, одержаних за допомогою числового методу.

Вперше запропоновано застосування методу пошарового армування (МПА) в двотаврових клеєдощаних балках (отримано патент). Вперше випробувано на дію тривалого рівномірного розподіленого та статичного короткочасного навантаження натурну конструкцію клеєдощаної двотаврової балки із застосуванням МПА прогоном 12 м. Вперше випробувано стандартні малі зразки деревини, посилені високомодульними матеріалами. Вперше розроблено та досліджено за допомогою удосконаленого чисельного моделювання напружено-деформованого стану новий підхід до посилення приопорних ділянок дерев'яних конструкцій із застосуванням МПА, що запобігає тріщиноутворенню в таких конструкціях. Проведено чисельний розрахунок клеєдощаних конструкцій із застосуванням МПА.

Досліджено міцність та жорсткість нової конструктивної форми складеної балки, встановлено особливості її роботи. Одержано формули для визначення зсувного зусилля, що враховує роботу нагельних зв'язків, і прогин для складеної дерев'яної балки, завантаженої системою сил. Уточнено інженерну методику розрахунку складеної дерев'яної балки зі стінкою з OSB (орієнтовано-стружковою плитою) і нагельним з'єднанням поясів зі стінкою. Проведено експериментальні та чисельні дослідження з визначення напружено-деформованого стану елементів нагельного з'єднання при роботі на умовний зріз і визначено коефіцієнти для розрахунку несучої здатності нагельних з'єднань листів з дерев'яними брусками при роботі на зріз експериментально-теоретичним методом. Запропоновано нове конструктивне рішення складених дерев'яних балок зі стінкою з плити OSB з нагельним з'єднанням, яке дозволяє підвищити жорсткість з'єднання полиця - стінка і знизити витрати цільної деревини за умов застосування в каркасних технологіях будівництва малоповерхових будівель. Розроблено рекомендації з проектування складених дерев'яних балок, в яких в процесі розрахунку конструкції складеної двотаврової балки зі стінкою з OSB і нагельним з'єднанням з дерев'яними полицями враховуються різномодульні елементи, що складають балку, та податливість зв'язків у з'єднанні елементів.

Проаналізовано області застосування, пошкодження та методи оцінювання несучої здатності дерев'яних балок. Описано методику визначення напружено-деформованого стану та несучої здатності дерев'яних балок з пошкодженнями у вигляді наскрізних тріщин. Визначено напружено-деформований стан і несучу здатність дерев'яних балок з наскрізними тріщинами чисельними методами, експериментально досліджено їх роботу. Проведено порівняння теоретичних та експериментальних результатів, надано рекомендації до розрахунку дерев'яних балок з наскрізними тріщинами.

Досліджено нову конструкцію клеєфанерної балки з X-подібною фанерною стінкою без поперечних ребер жорсткості та одержано результати поведінки криволінійних фанерних стінок балки під час випробувань. Проаналізовано характер поведінки криволінійних стінок трьох балок з різними радіусами згину фанерних стінок під час випробувань, що дозволило розробити пропозиції до інженерного розрахунку нового типу балочної дерев'яної конструкції. Експериментально досліджено балки, що є прикладом безреберних конструкцій, в яких питання підсилення стійкості стінки вирішено за рахунок створення стійкої криволінійної форми фанерних елементів балки, що робить її високотехнологічною та економічно вигідною. Проведено зіставлення експериментальних даних з результатами, одержаними в сучасному розрахунково-аналітичному комплексі.

Вперше за результатами експериментальних досліджень виявлено закономірності змінення геометричних характеристик зони обвуглювання дерев'яних балок (ДБ) з вогнезахисними просоченнями. Вперше одержано математичне описання зони обвуглювання вогнезахищених ДБ під впливом пожежі із стандартним температурним режимом. Обгрунтовано метод розв'язання міцнісної задачі для оцінювання вогнестійкості дерев'яних вогнезахищених балок, що вперше враховує конфігурацію їх зони обвуглювання. Обгрунтовано межі застосування розробленого методу врахування конфігурації обвугленої зони в ДБ з вогнезахисними просоченнями за умов використання стандартних методик Єврокоду 5 з огляду на розміри та конфігурацію перерізів цих балок.