На стадии строительства деревянного дома, сруба или бани всегда возникает важный вопрос: «Что лучше проложить в качестве прокладки между бревнами?» Специалисты утверждают, что с давних времен для прокладки между бревнами использовали мох, лен и джут. Все эти материалы растительного происхождения и не составляли больших проблем с их приобретением. Также эти материалы обладают хорошими свойствами: отличной гигроскопичностью и непродуваемостью. Мох выделялся своими полезными и антисептическими качествами.
Фото: сегодня традиционным материалом для бруса и оцилиндрованного бревна является джутовая межвенцовая лента.
Вот и на сегодняшний день специалисты не спешат расставаться с проверенными годами материалами для прокладки между венцами сруба, только сейчас этим материалам производители придали удобную форму для использования по назначению. Так из джута сделали джутовую ленту, свернутую в рулон, а рулонам задали различную ширину 10 см, 12 см, 15 см, 20 см. Ролик из джутовой ленты укладывают на чашу бревна, раскручивают и закрепляют строительным степлером. Согласитесь, очень удобно пользоваться таким утеплителем. Если вы строите баню, то в качестве прокладки между бревнами советуем выбрать мох – кукушкин лен. Мох хорошо адсорбирует все ненужные запахи и влагу. Но имейте ввиду, что прокладка мхом требует большого опыта и знаний в этом деле, поэтому грамотно выбирайте специалистов. Пакля также является хорошей прокладкой между бревнами. Обычно пакля для прокладки изготавливается в форме ленты, которая сворачивается в рулоны. Другой формы пакли, например, в кипах или тюках, для прокладки не бывает, такая строительная пакля для этих целей не годится. Пакля обычно состоит из смеси джутового и льняного волокна. Также пакля имеет широкий диапазон цен, от дешевой до самой дорогой, главное, чтобы соотношение цена-качество вас устраивало.
Для строительства домов используются самые различные строительные материалы, кирпичи, бетонные панели, шлакоблоки, но самым качественным и добротным материалом является древесина. Дома выстроенные из дерева являются теплыми, прочными и весьма красивыми. Такие дома могут возводиться как из бруса, так и из бревна, но именно второй вариант материала используются все чаще, из-за его наиболее оптимальной стоимости и в тоже время имеющимися им отличными характеристиками. В строительстве бревенчатого сруба главным является его утепление и правильный выбор утеплительного материала, которых существует немало.
Утепление бревенчатого сруба происходит в два этапа. Первый – это прокладка утеплительного материала во время возведения деревянного дома. А второй является конопатка, это забивка всех оставшихся щелей и зазоров утеплителем – специальной паклей для конопатки. Выбор утеплителя для прокладки очень важен, нужно чтобы он обладал отличными теплоизоляционными свойствами, хорошей плотностью и обязательно быть экологичным. Поэтому стоит обратить внимание на природные утеплительные материалы, они создаются из волокон растений, которые производит сама природа. Есть еще и искусственные утеплители, но их приобретать не стоит. Он изготавливаются из синтетических материалов, и уже не являются столь безопасными и экологичными. Да и их характеристики являются гораздо хуже, хотя в тоже время они неплохо держат тепло, но при этом приносят существенный вред бревнам.
Среди всех существующих природных утеплителей для прокладки бревен самыми лучшими считаются:
Утеплительный материал, произведенный из волокон растения джута, является современным, качественным. Производится джутовый утеплитель в виде пакли для конопатки, ленты, веревки и даже каната. Последние два вида применяются в основном в декоративных целях. А пакля и лента используются для утепления сруба. Джутовая пакля наиболее подходит для конопатки, а вот для прокладки бревенчатого сруба идеально подходит джутовый ленточный утеплитель. С джутовой лентой просто работать, укладывается она легко и фиксируется при помощи незамысловатого строительного степлера. Лента хорошо заполнит все зазоры в межвенцовом пазе. Она защит шов от излишней влаги, плесени, грибков. Обеспечит хорошую теплоизоляцию и в тоже время воздухопроницаемость, позволяя бревнам дышать.
Мох – это уже старинный утеплитель, который используется издавна. Он годами доказал свое идеальное качество, отличную теплоизоляцию, долговечность. Мох к тому же обладает свойствами, которые присущи далеко не всем утеплителям – бактерицидными. Он в помещении бревенчатого дома способен уничтожить всех вредных микроорганизмов, у людей находящихся в деревянном доме утепленным мхом, заметно улучшиться самочувствие, прекратятся головные боли и т.д.
Мох удивительно хорошо впитывает влагу, он способен в себя вобрать воды раз в 20 больше самого его веса. И если воздух будет недостаточно влажным, он равномерно и без проблем отдаст влагу в воздух, тем самым регулируя уровень влажности в помещении. Он хорошо пропускает воздух в помещение. Лучше мха по его теплоизоляционным свойствам еще не придумали. Многие специалисты считают мох лучшим межвенцовым утеплителем.
Это хороший утеплитель, но весьма дрогой. Не все способны его приобрести для утепления и конопатки деревянного бревенчатого дома. Изготавливается он из овечьей шерсти и является экологичным. Хорошо впитывает излишнюю влагу из воздуха и не выпускает из дома тепло. Обладает хорошей для теплоизоляционного материала плотностью.
Интернет – магазин компании «Джутовый Альянс» производит продажу натуральных межвенцовых уплотнительных прокладок по оптовым ценам организациям и частным лицам. Склад «Джутового Альянса» находится здесь
Качество стало ключевым словом в строительной отрасли Великобритании, и особенно в жилищном строительстве, в последние годы.
В 2016 году BRE запустила Знак качества дома, добровольный стандарт, предназначенный для предоставления потребителям информации о дизайне, качестве строительства и эксплуатационных расходах дома. В отчете «Каждое количество домов» также содержится призыв к «знаку качества» как для энергоэффективных продуктов, так и для компаний, которые их устанавливают.
Эта задача во многом обязана постоянным дискуссиям по поводу разрыва в производительности, когда фактические энергетические характеристики зданий не соответствуют проектным характеристикам. Одним из ключевых источников этого несоответствия является проблема качества изготовления и отсутствие внимания к деталям. Например, в изоляционных установках тепловые мосты (вызванные разрывами в изоляционном слое) могут значительно снизить энергетические характеристики дома и потенциально привести к проблемам с конденсацией.
Следуя наилучшей практике, можно легко избежать этих проблем. Возьмем, к примеру, новое деревянное каркасное здание с наружным листом из кирпичной кладки. Существует два подхода к изоляции этих свойств с помощью высококачественных изоляционных материалов, таких как Kingspan Kooltherm K12: Каркасная доска:
Независимо от того, какой подход выбран, наилучшая практика должна заключаться в том, чтобы два слоя изоляции были закреплены таким образом, чтобы между ними не было воздушных зазоров при строительстве.
Перед тем, как разрезать каркасную доску Kingspan Kooltherm K12 до прорези между стойками, следует тщательно измерить зазор между каждой стойкой, чтобы обеспечить плотное прилегание. Изоляционные плиты затем можно разрезать по размеру с помощью зубчатой пилы.
Изоляция должна быть установлена заподлицо с внешней поверхностью шпилек, а обработанные рейки из мягкой древесины зафиксированы на месте, чтобы доски не могли перемещаться в полости.Чтобы ограничить утечку воздуха, любые промежутки или проникновения через изоляционный слой, такие как штепсельные розетки, должны быть заполнены эластичным герметиком или комбинацией эластичного пенополиуретана и эластичного герметика или аналогичного материала. На внутренней поверхности шпильки также должен быть установлен парорегулирующий слой. Это может быть обеспечено пароизоляционным гипсокартоном, полиэтиленовой пленкой или несколькими слоями герметика для гипсокартона.
Каркасные системыпоставляются со слоем ориентированной стружечной плиты или фанеры, прикрепленной к внешней поверхности шпилек, вместе с мембраной для дыхания.Второй, непрерывный слой изоляции может затем быть установлен снаружи мембраны дыхания. Изоляционные плиты должны быть закреплены в соответствии с рекомендациями производителя деревянного каркаса. Если это руководство недоступно, изоляционные плиты должны быть слегка встык, чтобы сохранить непрерывность, а крепления аккуратно выровнены с нижними деревянными шпильками, перилами и подошвами.
Оцинкованные гвозди с большой головкой могут использоваться для удержания изоляционных плит до того, как они будут прикреплены к кирпичному листу с помощью соответствующей деревянной стенной рамы.
Опять же, установщики должны тщательно измерить и разрезать панель Kingspan Kooltherm K12, чтобы обеспечить плотное прилегание в каждой полости. Изоляционный слой полости шпильки должен быть заподлицо с внутренней поверхностью шпилек. Обработанные хвойные планки снова можно использовать для остановки. Любые зазоры должны быть заполнены эластичным герметиком или эластичным пенополиуретаном и эластичным герметиком.Внешняя поверхность шпилек также должна быть снабжена Ориентированно-стружечной плитой или фанерной обшивкой.
Kingspan Kooltherm K118 Изолированный гипсокартон может быть установлен внутри. Изолированные гипсокартонные плиты должны быть отрезаны примерно на 5 мм от пола до высоты потолка. Листовые швы должны быть слегка встык с креплениями не менее 10 мм от связанных краев листа, а любые швы должны перекрывать шпильки деревянного каркаса минимум на 19 мм. В тех случаях, когда соединения между листами изолированного гипсокартона не поддерживаются шпильками для деревянных каркасов, должны быть установлены деревянные балки.
Изолированные гипсокартонные листы должны располагаться в центре над деревянными шпильками и закрепляться либо с помощью шурупов для гипсокартона с шагом 300 мм (или 200 мм на внешних углах), либо с гвоздями с большой головкой из оцинкованной стали с шагом 150 мм. Крепеж должен быть прямым, его головки должны быть встроены чуть ниже поверхности гипсокартона. Они должны проникать не менее чем на 25 мм в шпильки, не проникая сквозь древесину, также следует соблюдать осторожность, чтобы не перегнать гвозди или шурупы.Периметр изолированного гипсокартона Kingspan Kooltherm K118 и зазор 5 мм в основании стены должны быть герметизированы гибким герметиком или аналогичным материалом.
В дополнение к выгоде новых проектов, такая конструкция, как Kingspan Kooltherm K12, также является распространенным выбором для утепления внутренних стен в отремонтированных зданиях. Мы рассмотрим некоторые примеры приложений и рассмотрим лучшие практики для установки в следующей статье этой серии.
,Деревянно-бетонный композит (TCC) - это технология, которая направлена на оптимизацию эксплуатационных характеристик и требований к материалам путем разработки структурной связи между деревянными и бетонными компонентами. Структурная эффективность достигается путем создания комбинированного действия между двумя материалами. Такая гибридизация позволяет дизайнерам сократить поперечные сечения, увеличить пролеты и оптимизировать структуры в поисках устойчивой архитектуры.
Как и в случае других панельных изделий, мы применили комплексный подход, который стимулирует интеграцию электрических и механических систем в конструкционные панели с деревянным и бетонным покрытием.Эти панели уменьшают долю углеродоемких бетонных компонентов, позволяя древесине нести нагрузку.
Древесно-бетонные композитные панели можно использовать в качестве панелей пола или стеновых панелей. Можно использовать как деревянные панели, так и балки, и существует множество методов создания композитного действия между древесиной и бетоном.
Сборный железобетон против залива на месте
Бетонная плита может быть залита на месте или сборной в условиях магазина. Заливки на месте, как правило, предпочтительнее, так как они создают структурную диафрагму, не требуя дополнительного покрытия сверху или постфиксационных соединений между панелями.Заливка бетона на месте также снижает вес сборных деревянных панелей, что ускоряет время сборки и монтажа.
Панели из массивной древесины против балок
В качестве опоры для бетонного покрытия можно использовать деревянные массивные панели (например, NLT, CLT, LSL) или балки из инженерной древесины, расположенные по центру (Glulam, PSL, LVL). Выбор между двумя системами обычно основан на соображениях стратегии обслуживания.
Выбор композитного разъема
Здесь есть много вариантов, включая заказные разъемы.Одним из распространенных вариантов является использование диагонально наклоненных шурупов, наполовину просверленных в деревянных элементах, оставленных торчащими в бетонную поверхность, создавая композитное действие. Существует также множество фирменных разъемов, в том числе HBV Mesh.
Наш процесс изготовления TCC
Мы изготавливаем или закупаем необходимые панели из массивной древесины, фрезеруем любые конечные условия или отверстия и устанавливаем композитные соединители. Если желательны сборные панели, мы заливаем бетон в нашем магазине, чтобы добиться заводского качества.Если бетон заливается на месте, мы обычно не предпринимаем этого.
Помимо более распространенных односемейных и малоэтажных домов, в наши дни даже во многих странах можно встретить впечатляющие и дерзкообразные современные деревянные строения, поскольку на нескольких рисунках 8 представить. Чувство экологически чистых и возобновляемых материалов, а также простота производства и транспортировки из прошлого добавляет новые мотивы для строительства деревянных зданий.
Как обсуждалось во вводном разделе этой главы, современные конструкции должны быть пластичными и рассеивающими, особенно когда они построены в сейсмических зонах.Несмотря на то, что деревянные конструкции однозначно признаны способными отвечать таким требованиям, при условии, что они являются регулярными, гиперстатическими и связаны с пластичными крепежными элементами (что также подтверждается в таблице 2), большинство вопросов, связанных с оценкой и моделированием этой способности, все еще обсуждаются.
Соединения в современных деревянных зданиях - это металлические устройства, обеспечивающие передачу усилий между элементами конструкции. Их конструкция является наиболее стратегической частью структурного проекта деревянного сооружения, поскольку от характеристик соединений (тип, механические свойства, геометрия, расстояние, методы сборки) могут сильно зависеть жесткость, прочность, пластичность и энергия. рассеяние всей структуры.
Несмотря на то, что некоторые конструктивные типологии (такие, как устойчивые к моменту системы деревянных каркасов, системы панелей для резки древесины и системы с перекрестными ламинированными панелями) указаны как особенно способные обеспечить пластичное поведение при экстремальных динамических боковых нагрузках [43], это конструкция соединения, которая в конечном итоге определяет ресурсы пластичности деревянной конструкции. Фактически, один и тот же структурный тип может быть приписан различным классам пластичности в зависимости от способности его соединений к вращательной пластичности, что может быть выведено, например, из классификации, проведенной EC8, как указано в таблице 2.
Наиболее распространенными соединениями в современных деревянных конструкциях являются механические крепежные детали дюбельного типа (гвозди, шурупы, дюбели, болты, заклепки), которые глубоко проникают в древесину для переноса нагрузки с помощью деревянного подшипника и изгиба соединителя. Штекерные соединители могут использоваться отдельно или в сочетании с металлическими предварительно просверленными пластинами. Ожидается, что соединения со штифтами типа дюбеля будут пластичными из-за крайне нелинейного поведения древесины при напряжениях врезания и пластического поведения стальных крепежных элементов при изгибе [44].Тем не менее, на них иногда могут влиять внезапные и хрупкие разрушения, такие как сдвиг в блоке или расщепление [45]. Десять различных типов отказов (шесть в одном сдвиге и четыре в двойном сдвиге) рассматриваются европейскими стандартами для деревянных соединений типа дюбеля [46].
На самом деле, деревянные элементы и металлические соединения играют разные роли в сейсмическом поведении деревянных конструкций. Поскольку механизмы разрушения деревянных элементов в основном хрупкие, деревянные элементы должны оставаться в диапазоне упругости даже при очень сильных событиях.Задача удовлетворения спроса на пластичность возложена на металлические соединения, которые, как ожидается, будут выдерживать большие неупругие деформации, предотвращая разрушение. На пластичное поведение соединений влияют как металлические крепежные элементы (которые могут вести себя пластично или хрупко, в зависимости от того, достигнута пластификация или нет), так и прочностные свойства древесины, окружающей зону соединения (направление зерна относительно направление нагрузки).
Предотвращение хрупкого разрушения может гарантировать адекватную пластичность всей конструкции.Соблюдение некоторых правил иерархии прочности может обеспечить пластичное поведение деревянных конструкций. В частности, важно, чтобы крепежные элементы были более слабыми, чем деревянные элементы, которые они соединяют, чтобы они могли производить и рассеивать большое количество энергии. С другой стороны, чем слабее крепеж, тем ниже их несущая способность. Способ обеспечения как адекватной пластичности, так и достаточной площади опоры заключается в использовании большого количества слабых крепежных элементов. Некоторые альтернативы для улучшения характеристик соединений типа дюбелей обсуждаются в работе.[47].
Хотя пластические свойства одних стальных крепежных деталей хорошо известны и их поведение при циклических нагрузках легко предсказуемо, нелинейный отклик сборки металлических соединителей и окружающей древесины довольно сложно предсказать, поскольку он не является перекрестным свойство участка (как для железобетона). Фактически, поведение деревянных соединений зависит от нескольких факторов, некоторые из которых хорошо известны как прочностные свойства и геометрическая конфигурация используемых материалов, другие подвержены неопределенности как влиянию соседних металлических крепежных элементов или взаимодействию между крепежными элементами и окружающей древесиной.Это затрудняет разработку аналитической модели, способной воспроизвести поведение соединения с древесиной.
Большинство признаков, показанных на рисунке 7 и обсужденных в разделе 2.2.1, характеризуют поведение соединений из металлической древесины, что можно сделать из рисунков 9a и 9b, которые предоставляют качественные примеры типичного гистерезисного поведения клепаных и заколоченных соединений, соответственно. В частности, было обнаружено, что два явления типичны для гистерезисного отклика стальных соединений типа дюбелей, как это было упомянуто в [6].[43]. Первым из них является эффект сжатия , подразумевающий различные гистерезисные кривые от первого до последующих циклов нагрузки (см. Рисунок 9). Второй, называемый памятью материала , обусловлен зависимостью кривой проскальзывания нагрузки от истории нагрузки. Оба эти явления могут влиять на пластичное поведение структуры древесины.
Типичные гистерезисные кривые циклических испытаний металлических (а) клепаных соединений и (б) прибитых соединений.
Эффект сжатия является очень типичной характеристикой гистерезисного поведения соединений дюбельного типа, влияющих как на исторические, так и на современные деревянные конструкции. Механические причины этого обсуждались в разделе 2.2.1. Этот эффект был задокументирован многими авторами, например [48–52]. В частности, было обнаружено, что для данного уровня смещения самое высокое сопротивление и самая широкая петля гистерезиса были достигнуты при первом цикле нагрузки, в то время как последующие циклы были сужены и достигли более низкого сопротивления, стабилизируясь после примерно трех циклов (см. Фиг.9а и 9б).Стабилизация сжатой кривой после трех циклов также упоминается в UNI EN 12512: 2006 [30]. Из-за уменьшения площади петли гистерезиса эффект сжатия может фактически отвечать за уменьшение количества рассеиваемой энергии, хотя соединения по-прежнему способны демонстрировать высокие значения пластичности.
При моделировании механического поведения стального соединения типа дюбеля для целей численного анализа следует учитывать эффект сжатия. Обсуждение того, как это можно сделать, можно найти в работе.[34], даже если стандартные модели, охватывающие эффект сжатия и разрушения прочности и жесткости, еще не доступны, что также не предусмотрено в кодексах практики.
Из результатов, доступных в литературе, ясно, что гистерезисное поведение деревянных соединений может сильно зависеть от типа проведенного экспериментального испытания (динамическое, статическое, циклическое, монотонное). ) а также на принятом протоколе испытаний.С другой стороны, хотя существуют различные протоколы для проведения испытаний на циклическую нагрузку на деревянные конструкции, например, EN 12512 [30], стандарт CUREE-Caltech [33], протокол UBC [11], консенсус по наилучшему протоколу для предполагается, что стандарт еще не достигнут [48]. Однако многие экспериментальные данные подтвердили влияние истории нагрузки на конечные результаты.
Это было показано в работе. [48], что соединение обычно достигает своей максимальной нагрузки при меньшей деформации при циклических нагрузках, чем при монотонной нагрузке.В работе [50], было обнаружено, что коэффициент пластичности стенок сдвига древесины может быть намного выше при измерении в статических монотонных испытаниях, чем при измерении в динамических испытаниях. Эти экспериментальные данные указывают на то, что результаты монотонных испытаний имеют тенденцию переоценивать поведение нагрузок-деформаций соединений в отношении испытаний на циклическую нагрузку, и поэтому их следует избегать при определении сейсмических характеристик деревянных зданий [48]. Динамические испытания, безусловно, являются наилучшим выбором для определения поведения деревянных конструкций при сейсмических или ветровых нагрузках, также с учетом того факта, что режимы разрушения могут сильно различаться в статических и динамических условиях [50].Однако было обнаружено, что петли гистерезиса, полученные в ходе динамических испытаний, очень чувствительны к принятому протоколу [11, 53].
Зависимость пластичности соединения от экспериментального испытания также может быть выведена из Таблицы 3, где собраны экспериментально полученные коэффициенты пластичности для различных соединений древесины [44, 48, 51–52, 54]. Таблица 3 может быть весьма удобной, чтобы иметь представление о пластичной способности деревянных соединений, хотя приведенные здесь данные следует сравнивать с осторожностью, учитывая различные образцы, схемы испытаний и протоколы нагружения, используемые в тестах (читатель упоминается документы приведены в таблице для каких-либо подробностей).
| Тип соединения | Деревянные элементы | Нагрузка | µ |
|---|---|---|---|
| Стальные пластины с болтами [48] | Элементы Glulam | Однотонные | 3–4,8 |
| Циклический | 2.53–2.91 | ||
| Стальные пластины с заклепками из глулама [48] | Члены Glulam | Монотонный | 16.4–20.4 |
| Циклический | 10.74–15,96 | ||
| Стальные кронштейны с гвоздями или винтами [51, 52] | Панели XLam | Циклические (параллельно зерну) | 3,01–6,36 |
| Циклические (перпендикулярно зерну) | 3,82–4,83 | ||
| Дюбельные [44] | XLam-элементы | Циклические | 1.3–2.1 |
| Дюбельные, усиленные саморезами [44] | Циклические | 3.4–7.3 | |
| Стальные пластины с прорезями и гвоздями [54] | клеящие элементы | Однотонные (параллельно зерну) | 11.9–31,9 |
Пластичность соединений, полученная в результате экспериментальных испытаний.
Примечание: XLam, с перекрестным ламинированием.
Аналогично, коэффициенты пластичности современных деревянных стен приведены в Таблице 4, как это получено из ссылок. [50, 55, 56]. Данные, собранные в Таблице 4, указывают на хорошую пластичность, которая может быть продемонстрирована современными деревянными конструкциями, хотя для сравнения данных, собранных в Таблице 4, снова необходимо соблюдать осторожность. Наконец, можно также отметить, что кривые гистерезиса, полученные при испытании современных деревянных стен с прибитыми гвоздями соединениями, имеют признаки, аналогичные показанным на рис. 7, что можно сделать, например, из диаграмм, приведенных в [6].[50–51, 55, 57].
| Испытательные образцы | Соединения | Загрузка | µ |
|---|---|---|---|
| Стены с оболочкой из фанеры [50] | Плиты для гвоздей | Монотонные | 14 |
| циклический | 9,3 | ||
| Стены среза, обшитые OSB [50] | Плиты для гвоздей | Однотонные | 13.2 |
| Циклический | 7,7 | ||
| Стены с перекрестным ламинированием [55] | Прижимы и кронштейны с гвоздями, винтами и заклепками | Циклический | 3.65–7.54 |
| Срезные стенки, обшитые OSB [56] | Стальные пригвожденные кронштейны и прижимы | Однотонные | 3,5–4,9 |
| циклические | 3–4,2 | ||
| Стенки с ножнами, обшитые GF [56] | Стальные гвоздевые кронштейны и удерживающие вниз | Циклический | 3.4 |
| Стенки среза, обшитые OSB и GF [56] | Стальные скобки и прижимные планки | Монотонная | 5.67 |
Пластичность современных деревянных стен, полученных в результате экспериментальных испытаний ,
Примечание: OSB, ориентированная стружечная плита; GF, гипсовое волокно.
Нелинейный анализ временной истории (NLTHA) является наиболее полной процедурой, допускаемой сейсмическими кодами для проектирования сейсмостойких конструкций.Он включает в себя полное исследование истории времени при различных совместимых со спектром движениях грунта. Несмотря на свой потенциал, NLTHA все еще недостаточно используется, вероятно, из-за трудностей, с которыми оно, несомненно, связано, и даже из-за некоторых недостатков действующего кодекса практики [58]. Такой анализ, однако, является лучшим способом прогнозирования фактических сейсмических характеристик конструкций, состоящих из упругих и неупругих частей. Действующие кодексы практики позволяют проводить нелинейный анализ для расчета внутренних сил в элементах деревянных конструкций, при условии, что они способны перераспределять внутренние силы через соединения адекватной пластичности [46].
При реализации NLTHA эффективный подход к моделированию структуры состоит в том, чтобы отделить критические зоны, в которых пластичное поведение NLTHA может проявляться от других частей конструкции, которые, как ожидается, будут упруго деформироваться даже в конечном состоянии. Это типичная процедура, которой придерживаются, например, в железобетонных рамах, где пластиковые петли обычно сосредоточены на обоих концах колонн и балок, в то время как превентивная пластификация балок гарантируется некоторыми правилами иерархии прочности на основе кода.Аналогичная процедура может быть использована для деревянных конструкций, принимая деревянные элементы в качестве чисто упругих элементов и соединений в качестве нелинейных связей. Чтобы соответствовать современной философии проектирования емкости, деревянные элементы должны быть перепроектированы так, чтобы их хрупкое разрушение следовало за пластификацией соединений (правило иерархии прочности).
Использование экспериментальных данных часто является наилучшим способом получения механического поведения деревянного соединения при динамических нагрузках.В литературе было предложено несколько эмпирических моделей, которые обычно включают параметры, откалиброванные по экспериментальным данным, см., Например, [34, 43, 59, 60]. Однако следует отметить, что извлечение общей модели из экспериментальных кривых нагрузки-смещения требует осторожности из-за возможной зависимости как от истории нагрузки, так и от схемы испытаний [34, 61, 62], как уже обсуждалось в разделе 3.1.2. Более подробные микромодели были также предложены другими авторами, например [62–64], которые исследовали нелинейный отклик металлических крепежных элементов и окружающей древесины с помощью трехмерного анализа методом конечных элементов.Все еще требуя некоторой эмпирической корректировки параметров, такие сложные модели обычно подразумевают значительное ухудшение вычислительных усилий, которое может стать неустойчивым для целей, отличных от целей передовых исследований.
Как уже отмечалось в разделе 3.1, поведение деревянных соединений зависит от нескольких факторов, некоторые из которых трудно предсказать. Это затрудняет разработку аналитической модели, способной воспроизвести поведение соединения с древесиной.Как бы трудно это ни было, найти подходящую модель для гистерезисного поведения соединений важно для изучения динамического отклика деревянной конструкции, по крайней мере, когда необходимо выполнить нелинейный анализ.
Коммерческие пакеты для структурного анализа обычно позволяют выбирать между различными механическими моделями для реализации поведения нелинейных связей. Например, сводная гистерезисная модель, предоставляемая широко используемым SAP2000 для нелинейных связей (NLLINK), изображена на рисунке 10.Чтобы принять модель, подобную этой, необходимо правильно назначить набор параметров для воспроизведения всех типичных явлений, экспериментально обнаруженных в соединениях древесины, таких как жесткость и снижение прочности, а также эффекты защемления.
Мультилинейная модель пластикового шарнира для нелинейных связей (NLLINK) в SAP2000.
