Стол из бруса чертежи с размерами


3 варианта с инструкциями по изготовлению

Брус – отличный строительный материал, из которого возводят стены и перегородки, используют в качестве опорных балок и колонн. Находит он применение и в мебельном производстве: чаще всего из него делают каркасы для мягкой мебели, ножки столов и стульев. Однако тот же стол может полностью состоять из этого материала, если этого требуют условия эксплуатации (улица, баня) или стиль интерьера (лофт, ретро). 

Стол из бруса

Такая мебель получается долговечной, но массивной, громоздкой и очень тяжелой, что, впрочем, в некоторых случаях очень кстати.

Еще один вариант необычного столика

Например, если стол из бруса стоит во дворе на даче, можно не переживать за его сохранность в отсутствие хозяев – под мышкой такое изделие не унесешь. Он прекрасно дополнит и подчеркнет брутальность интерьера загородного дома в деревенском или охотничьем стиле. 

Массивный стол из бруса

Одним словом, если вам нужен такой стол, не тратьте время на его поиски в магазинах – там вы вряд ли найдете подходящую модель. Лучше сделать его своими руками. Это несложно, а при наличии остатков бруса от стройки ещё и очень выгодно. 

Стильный деревянный стол

Несколько слов о выборе материала 

Брус бывает разным. При выборе подходящего пиломатериала имеют значение и его размеры, и порода дерева, и способ изготовления и обработки. 

С размерами проще всего: дерево легко распилить или склеить, чтобы получить брус подходящего сечения и длины.  

От породы древесины, её твердости, зависит сложность обработки материала. И, конечно, внешний вид готового изделия. 

Совет. При отсутствии специальных деревообрабатывающих инструментов лучше не брать в работу брус из таких твердых пород, как дуб, акация, клен и т.д. Гораздо легче будет работать с сосной, ольхой, липой. 

Особо стоит обратить внимание на качество материала, и в первую очередь на его влажность. 

ВидОписание

Брус естественной влажности

Брус естественной влажности самый дешевый. Его продают сразу после распила стволов, не подвергая никакой обработке. Его влажность может достигать 22%. Со временем он высыхает естественным образом, но при этом может деформироваться, растрескаться и потерять в объеме 10-15%, что негативно отразится на внешнем виде и форме изделия. Поэтому такому материалу сначала нужно дать высохнуть, выдержав длительное время в сухом проветриваемом месте.  

Сухой брус

Сухой брус обладает влажностью не более 12%, что достигается путем его сушки в специальных камерах и практически исключает вероятность сильной усадки и деформации. Чтобы свести её на нет, сухую древесину сразу после сушки консервируют, пропитывая специальными средствами. 

Клееный или наборный брус

Клееный или наборный брус представляет собой конструкцию, склеенную из отдельных отборных ламелей, предварительно высушенных и лишенных сучком и прочих дефектов. Он совершенно не подвержен усадке, отлично держит форму и объем, обладает точными размерами и гладкой поверхностью. 

Профилированный брус

Профилированный брус на двух противоположных гранях имеет стыковочные пазы и гребни. Такое соединение не позволяет состыкованным элементам смещаться в поперечной плоскости. Это станет существенным плюсом при изготовлении наборной столешницы, но вынудит затратить больше времени на обрезку и шлифовку крайних брусков. 

Для справки. Профилированный брус может быть как естественной влажности, так и прошедшим камерную сушку. А также массивным или наборным.

Цены на различные виды бруса

Брус

Способы соединения брусов 

Самое сложное в сборке стола из бруса – это надежное и аккуратное соединение всех его деталей. Но способов соединения довольно много, что позволяет выбрать наиболее подходящий и реализуемый. Давайте рассмотрим самые популярные. 

Столешница 

Самое простое – сложить брусы для столешницы вплотную друг к другу и стянуть их с обратной стороны через рейку или доску. К недостаткам этого способа можно отнести утяжеление конструкции, ухудшение внешнего вида за счет лишних соединительных деталей и вероятность разбалтывания крепежа при усушке бруса и активной эксплуатации мебели. 

Чтобы получить столешницу нужной ширины, нужно срастить несколько брусов. Для этого применяют разные методы сплачивания с использованием клея. Предварительно брусы подгоняют друг к другу, строгая и шлифуя стыкуемые грани до полной притирки без зазоров и щелей. 

Вид сплачиванияОписание  

На гладкую фугу

На выровненные боковые поверхности соседних брусов наносится клей, после чего они соединяются и на время высыхания клея фиксируются струбцинами. 

В четверть

Перед склеиванием у брусов по всей длине выбирается четверть и производится подгонка. 

В паз и гребень

Пазогребневое соединение – самое надежное, но без специального инструмента точно вырезать пазы и шипы невозможно. Проще использовать профилированный брус. 

Нагельное

На боковых гранях брусков размечаются и высверливаются парные отверстия под деревянные шканты (нагели). Перед установкой и соединением они смазываются клеем. 

Эти способы применяют, когда хотят получить сплошную поверхность столешницы. Но она не обязательно должна быть такой. Стол для использования на улице или в комнате отдыха в бане разумнее будет сделать с небольшими зазорами между брусками – так дерево будет лучше проветриваться и сохнуть. 

Основание 

Для соединения элементов каркаса из бруса большого сечения требуются мощные крепежные элементы большой длины и диаметра. Их шляпки или головки выглядят не слишком эстетично, поэтому их утапливают в раззенкованные отверстия и закрывают деревянными или пластиковыми заглушками. 

Но и основание стола можно собрать, что называется, без единого гвоздя или сделать крепление максимально скрытым.  

Способ соединения  Описание  

Стыковое соединение 

Ровно обрезанный торец поперечной детали прибивается гвоздями или прикручивается шурупами в разбежку через лицевую поверхность стойки. Усилить соединение можно проклеиванием или металлическим уголком. 

Нагельное рамное соединение 

Выполняется аналогично сплачиванию. 

Шиповое соединение 

Аналог пазогребневого сплачивания с той разницей, что шипы и пазы вырезаются на концах брусков. 

Глухой шип

Глухой шип, как и ответный паз, вырезать сложнее, зато соединение получается совершенно невидимым. 

Соединение в полдерева 

Брусы склеиваются или скручиваются после вырубки одинаковых углов на торцах. 

Метод глухих отверстий

Крепеж соединяет две детали под углом и прячется в отверстии, которое впоследствии можно заделать шпаклевкой. Для выполнения такого соединения нужен специальный кондуктор со сверлом. 
 

Такими же способами можно соединить и основание со столешницей. Но они не единственные – возможны и другие варианты, которые иногда возникают уже в процессе сборки. Одним словом, делайте, как вам удобно и доступно в силу имеющихся способностей и наличия инструментов. 

Примеры изготовления 

Несмотря на однотипность всех элементов такой мебели, собрать её можно в самых разных вариантах. Предлагаем вам посмотреть несколько примеров, чтобы убедиться в этом и найти для себя оптимальную конструкцию. 

Чтобы не повторяться в каждом описании, сразу отметим, что все элементы конструкции нужно зачистить, прострогать и отшлифовать до начала разметки и сборки. Сделать это с готовым изделием будет сложно. 

Низкий журнальный столик на двух опорах 

Это самая элементарная конструкция, для сборки которой потребуются только дрель со сверлом, деревянные нагели и столярный клей. 

Шаг 1. Обрезаем по длине столешницы несколько брусьев. Их количество зависит от её ширины.

Обрезка брусьев по длине столешницы

Шаг 2. Готовим ещё два отрезка бруса длиной, равной или чуть меньше ширины столешницы. 

Шаг 3. Выкладываем брусы столешницы вплотную друг к другу или с небольшим зазором  лицевой стороной вниз, а на них поперек кладем опоры.

Стягивание брусов

Просверливаем их насквозь примерно посередине каждого бруса настила сверлом, равным диаметру нагелей. Если длины сверла хватает, то продолжаем сверление, делая в брусах столешницы глубокие, но несквозные отверстия. Если нет, то высверливаем их отдельно по разметке. 

Высверливание отверстий

Цены на модельный ряд ударных дрелей

Дрель ударная

Шаг 4. Смазываем нагели клеем и забиваем их в очищенные от опилок отверстия.  

Нагель

Шаг 5. Даем клею схватиться и покрываем столик лаком или морилкой. 

Столик в сборе

Какой лак лучше использовать для дерева

Совет. Несмотря на небольшие габариты, такой стол обладает внушительным весом. Чтобы его было легче перемещать с места на место, к опорам можно прикрутить мебельные колесики.

Цены на различные виды лаков по дереву для наружных работ

Лак по дереву для наружных работ

Прикроватный столик на ножках 

Ещё одна несложная в исполнении, но очень эффектная модель стола из бруса станет эксклюзивным украшением вашей спальни или гостиной. 

Прикроватный столик на ножках

Шаг 1. Нарезаем из бруса четыре ножки высотой, равной общей высоте стола. Их верхние торцы станут частью столешницы. После обработки окрашиваем их или пропитываем морилкой полностью, включая торцы. 

Ножки

Шаг 2. Готовим заготовки для столешницы. Для них подойдут бруски другого сечения и толстые доски, которые подгоняются по толщине будущей столешницы. Ширина при этом может быть разной. Несколько заготовок будут короче остальных на ширину двух ножек. Каждую деталь после подгонки и шлифовки можно пропитать или окрасить в свой цвет. 

Заготовки для столешницы

Шаг 3. Методом глухих отверстий крепим к двум ножкам первый укороченный элемент столешницы, формируя одну сторону каркаса. 

Крепление поперечины

Виды кондукторов для сверления

Шаг 4. Набираем столешницу, поочередно прикручивая саморезами друг к другу все заготовленные детали. Крепеж при этом останется невидимым. 

Набор столешницы

Шаг 5. Предпоследний укороченный элемент столешницы сначала соединяем с другой парой ножек, затем скручиваем с остальной конструкцией. Последнюю дощечку сажаем на шканты, чтобы скрыть точки крепежа и получить законченный и эстетичный вид столика. 

Шканты

Шаг 6. Чтобы укрепить конструкцию, по низу соединяем пары ножек перемычками из обрезков того же бруса. 

Нижняя перемычка ножек

Разборный обеденный стол 

Теперь рассмотрим интересный вариант изготовления полноценного обеденного стола. В сборе он получается неподъемным, поэтому сделаем конструкцию разборной, чтобы её было проще не только перемещать, но и перевозить. 

Разборный обеденный стол

Шаг 1. Собираем столешницу. Её можно склеить из брусков разного сечения и длины или собрать из одинаковых элементов одним из приведенных выше способов. Есть и ещё один вариант: скрепить продольные элементы двумя поперечными шпильками. Для этого во всех брусах на одном уровне просверливают сквозные отверстия, делая в крайних зенковку под шайбы с гайками. Смежные грани промазывают клеем и стягивают столешницу шпильками. Отверстия с головками крепежа впоследствии можно зашпаклевать или закрыть заглушками. 

Схема сборки

Совет. Выступающий из стыков клей нужно сразу удалять, чтобы он не забивал абразивный материал при финишной шлифовке. 

Шаг 2. Изготавливаем две широких опоры для стола, опять же выбрав любой доступный вам способ сплачивания. 

Опоры для стола

Шаг 3. В готовых опорах вырезаем сквозное квадратное или прямоугольное отверстие для установки перемычки. 

Сквозное квадратное отверстие

Шаг 4. Отрезаем от бруса перемычку такого размера, чтобы она была длиннее расстояния между опорами стола, но короче длины столешницы. Оба конца перемычки уменьшаем до размеров отверстий в опорах, чтобы они свободно в них входили и выступали за внешнюю плоскость на 8-10 см. 

Цены на популярный модельный ряд циркулярных пил

Циркулярная пила

Шип на конце перемычки

Шаг 5. В уменьшенных частях перемычки делаем отверстия для деревянных клиньев, которые будут исполнять роль замка. Внутренние поверхности отверстия тщательно выравниваем и шлифуем. 

Отверстия для деревянных клиньев

Шаг 6. Вырезаем два клина по размеру пазов в перемычке. 

Клин

Шаг 7. Собираем каркас стола, примеряя и подгоняя друг к другу все детали. 

Сборка каркаса

Шаг 8. Укладываем столешницу дном вверх на ровную плоскость, на неё устанавливаем перевернутый каркас, выравниваем его относительно осевых линий и карандашом обводим по столешнице периметр оснований-ножек. По этим линиям крепим небольшие бруски или рейки. Получившиеся прямоугольники будут служить пазами, фиксирующими основания в заданном положении под весом столешницы. 

Сборка стола, вид снизу

После выравнивания краев, окончательной шлифовки и отделки древесины работу можно считать законченной. Ваш стол будет легко разбираться на четыре составные части: столешницу, два основания и перемычку. А в собранном положении это будет очень устойчивая и надежная конструкция. 

Готовый стол из бруса

Если вас не смущает вид открытого крепежа, предлагаем посмотреть видео с примером изготовления ещё одного варианта конструкции стола из бруса. А заодно наглядно изучить способы крепления деревянных элементов между собой. 

Видео – Стол своими руками 

Работать с этим материалом легко и приятно. Нужна только физическая сила, точность и аккуратность. Не помешает и немного фантазии, чтобы придумать и реализовать собственный проект. 

Уникальные дизайнерские и необычные вещи пользуются и будут продолжать пользоваться большим спросом. Все дело в их неповторимости – только своими руками или руками умелого дизайнера можно воплотить в жизнь то, чего не будет ни у кого. К таким вещам относится и стол из спила дерева, который можно сделать самостоятельно.

Составление | графика | Британика

Чертеж , также пишется Чертеж , также называемый инженерный чертеж , графическое представление конструкций, машин и их составных частей, которое сообщает инженерно-техническому проекту, который делает изделие, инженерное намерение технического проекта.

На этапе проектирования как от руки, так и от механических чертежей выполняются функции, которые вдохновляют и направляют дизайнера, а также поддерживают связь между дизайнером, сотрудниками, производственным отделом, а также маркетинговым или управленческим персоналом.На этом этапе точные механические чертежи могут уточнить, подтвердить или дисквалифицировать схему, которая выглядела многообещающе в эскизе от руки. На самом деле, как эскиз, так и точный механический чертеж являются существенными частями процесса проектирования, и оба относятся к области черчения. После того, как базовый проект был создан, навыки разработки помогают в разработке и передаче большого количества данных, необходимых для производства и сборки деталей. Для автомобиля, небоскреба или космического корабля могут потребоваться десятки тысяч чертежей, чтобы передать все требования готового продукта от дизайнеров к производителям.

Завершение комплекта чертежей, необходимых для изготовления продукта или построения проекта, включает в себя три важных фактора: (1) детализация каждой детали и требования к конечному продукту или проекту; (2) применение здравого смысла и знание стандартных процедур составления чертежей для выбора комбинации чертежей и спецификаций, которые будут максимально четко передавать информацию, указанную на этапе (1); и (3) размещение квалифицированного персонала и соответствующего оборудования для производства документов, указанных на этапе (2).

Составление основано на концепции ортогональной проекции, которая, в свою очередь, является главной задачей отрасли математики, называемой начертательной геометрией. Хотя предшествующая публикация соответствующего материала и сопровождаемая обширным развитием, книга Géométrie descriptive (1798), написанная Гаспаром Монжем, французским математиком 18-го века, считается первой экспозицией начертательной геометрии и формализации орфографической проекции. , Росту и развитию чертежной профессии способствовали применение концепций, опубликованных Monge, необходимость изготовления сменных частей, внедрение процесса проектирования и экономия, предлагаемая набором чертежей, которые в большинстве случаев делали здание рабочей модели не нужно.

Получите эксклюзивный доступ к контенту из нашего первого издания 1768 года с вашей подпиской. Подпишитесь сегодня

Люди с различными навыками и специальностями необходимы для разработки и реализации инженерных и архитектурных проектов. Составление обеспечивает связь между ними и координацию их деятельности. Дизайнер несет основную ответственность за основную концепцию и окончательное решение, но зависит от поддержки нескольких уровней составителей, которые готовят графические исследования деталей; определить подгонки, зазоры и возможности производства; и подготовить рабочие чертежи.Разграничитель или технический иллюстратор преобразует предварительные или окончательные чертежи в графические представления, обычно перспективные конструкции в полном цвете, чтобы помочь другим визуализировать продукт, информировать общественность, привлекать инвестиции или стимулировать продажи. Прежде чем приступить к выполнению собственных чертежей, лица, начинающие рисовать, могут отследить чертежи, чтобы пересмотреть или отремонтировать их, а затем перейти к подготовке подробных чертежей, таблиц материалов, графиков сборочных узлов (таких как двери и окна) и определения размеров чертежей. инициировано более опытными коллегами.Широкий спектр действий, требуемых от команды дизайнеров, требует, чтобы ее члены сочетали опыт и креативность с навыками визуализации, анализа и определения границ, а также со знанием материалов, процессов изготовления и стандартов.

Ответственность за точное соблюдение набора чертежей и спецификаций несут рабочие, изготовители или строители; им не нужно задавать вопросы или принимать решения относительно особенностей дизайна.Все такие подробности являются обязанностью команды разработчиков; чертежи должны четко передавать всю необходимую информацию, с тем чтобы выполнялись функциональные требования и нормативные ограничения для готового продукта или проекта, подходящие механические свойства материалов и возможны операции обработки и сборки или монтажа.

Строго утилитарные цели черчения и их акцент на ясности и точности четко отличают его от родственной формы искусства, описанной в чертеже статьи.Картографическое составление рассматривается в статье статьи и съемки. В статьях «Строительство зданий» рассматриваются некоторые конкретные области применения чертежей: современные методы строительства; дизайн интерьера; и швейная и обувная промышленность.

Типы рисунков

В зависимости от продукта или проекта набор чертежей, как правило, содержит подробные чертежи (также называемые рабочими чертежами), сборочные чертежи, чертежи разрезов, планы (виды сверху) и фасады (виды спереди).При изготовлении станка форма и размер каждой отдельной детали, кроме стандартных крепежных деталей, описаны на подробном чертеже, и, по меньшей мере, один сборочный чертеж указывает, как детали соединяются друг с другом. Чтобы прояснить детали интерьера или соединение деталей, может потребоваться подготовить чертеж сечения, показывающий деталь или узел, как если бы он был разрезан плоскостью, с удалением части объекта. Для строительства здания необходимы планы, фасады, чертежи разрезов и подробные чертежи, чтобы передать информацию, необходимую для оценки затрат, а затем возвести конструкцию.В этом случае подробные чертежи содержат точную информацию о таких функциях, как лифты, лестницы, кабина, а также обрамление окон, дверей и люков. Различная информация появляется в наборе чертежей для моста, плотины или шоссе, но в каждом случае различия связаны с наилучшим способом передачи необходимой информации.

.
Поверхностное поведение деревянных конструкций при сильных динамических нагрузках

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.

3.1. Важнейшая роль соединений

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.

Рисунок 9.

Типичные гистерезисные кривые циклических испытаний металлических (а) клепаных соединений и (б) прибитых соединений.

3.1.1. Влияние эффекта сжатия на пластичное поведение 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.

3.1.2. Влияние истории нагрузки на пластичное поведение соединений

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

Таблица 3.

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

Таблица 4.

Пластичность современных деревянных стен, полученных в результате экспериментальных испытаний ,

Примечание: OSB, ориентированная стружечная плита; GF, гипсовое волокно.

3.2. Нелинейный динамический анализ для прогнозирования сейсмического отклика деревянных конструкций

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).

3.2.1. Моделирование деревянных соединений

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.

Рисунок 10.

Мультилинейная модель пластикового шарнира для нелинейных связей (NLLINK) в SAP2000.

python - Как преобразовать 2-мерную таблицу (DataFrame) в 1-мерный список, используя Pandas? Переполнение стека
  1. Товары
  2. Клиенты
  3. Случаи использования
  1. Переполнение стека Публичные вопросы и ответы
  2. Команды Частные вопросы и ответы для вашей команды
  3. предприятие Частные вопросы и ответы для вашего предприятия
  4. работы Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
  5. Талант Нанимать технический талант
  6. реклама Связаться с разработчиками по всему миру
,

Смотрите также

Проектирование
БЕСПЛАТНО-
при заказе сруба!

Оставить
заявку

Каталог
ПСК АЗАМАТ