JOINT CONNECTIONS ON THE BASIS OF THE PASTED FLAT CORES IN TRUSS STRUCTURES
Authors: ЛИСИЦКИЙ И.И. , ЖАДАНОВ В.И. 
Published: July 2024

Применение новых видов соединительных элементов в узлах сквозных конструкций из цельной древесины позволяет повысить их несущую способность и эксплуатационную надежность. Соответственно расширяется область применения и увеличивается номенклатура конструкций из цельной древесины. Развитие этого направления актуально для регионов, в которых отсутствуют заводы, выпускающие продукцию из клееной древесины. Предложен новый вид соединительного элемента для узлов сквозных конструкций из цельной древесины в виде стальных плоских вклеенных стержней. Вклеиваемую часть таких стержней необходимо дополнительно обрабатывать для увеличения адгезии по слою клеевая композицияметалл . Предложено такую обработку проводить путем устройства на поверхности стержней профрезерованных наклонных пазов или при помощи сверления сквозных отверстий. Описаны требования к рекомендуемым материалам для изготовления узловых соединений древесина, металл стержней, клеевая композиция. Рассмотрены возможные пути унификации рассматриваемого класса узлов на основе соединительных элементов в виде вклеенных стержней на примере сборноразборного соединения, работающего на растяжение, и опорного узла треугольной цельнодеревянной фермы. Приведены особенности предложенного способа соединения растянутых элементов в ферменной конструкции на основе стальных вклеенных плоских стержней, который обеспечивает упрощение конструкции узла и его монтажа, создает универсальное сборноразборное узловое соединение, обеспечивающее равнопрочность узловых элементов цельнодеревянному нижнему поясу с сохранением его габаритов, повышает жесткость соединения. Рассмотрен способ соединения в сборноразборном варианте. По своей конструкторской сути предложенное узловое сборноразборное соединение деревянных стержней включает вставленные в пропилы балок стальные пластины (стержни), скрепленные с древесиной посредством клея, стальные закладные детали, болты специальные с разноименной резьбой на разных концах одного болта. Показана целесообразность применения стальных вклеенных плоских стержней в опорных узлах ферм, что позволяет обеспечивать их требуемую несущую способность и высокую жесткость. В таких узлах до их сборки ребра опорных башмаков приваривают к вклеиваемым плоским стержням и затем производят непосредственную вклейку этих стержней в массив древесины. Результаты экспериментальных исследований подтвердили высокую эксплуатационную надежность разработанного опорного узла, в том числе при действии длительных нагрузок. Полученные данные позволили предложить и запантентовать усовершенствованную конструкцию опорного узла, который включает в себя вклеиваемые плоские стержни, стальную опорную плиту, стальную обойму, выполненную, например, из профильной трубы, продольные пазы, расположенные в нижнем поясе для вклеивания в них стержней. Предложенное конструктивное решение обеспечивает более равномерную передачу нагрузки по длине пластин. Проанализированы преимущества предложенных принципиальных конструктивных решений узлов сквозных конструкций, определена область их применения.

The use of new connecting elements in the joints of framed solid wood structures allows increasing their bearing capacity and operational reliability. Therefore, the area of application extends and the nomenclature of designs made of solid wood increases. The development of this research area is quite relevant for the regions where there are no enterprises producing glued wooden products. The new type of the connecting element in the form of steel flat pasted cores for joints of framed solid wood structures has been offered. In order to increase adhesion between the adhesive composition and the metal plate, the adhesive part of the cores needs additional processing. Such processing should be carried out by installing milled inclined grooves or by drilling openings on the surface of the core. The authors also developed the requirements to the recommended materials for the production of joint connections wood, metal cores, and glue composition. Possible ways of unification of the considered class of joints based on connecting elements in the form of pasted cores on the example of the collapsible stretching connection and basic joint of a triangular solid truss have also been considered. The paper examines the peculiarities of the suggested method of connection of the stretched elements in a truss construction on the basis of the steel pasted flat cores, which ensure simplification of joint design and installation, create the universal collapsible joint connection providing uniform strength of nodal elements to a solid lower belt, at the same time, preserving its dimensions. This is supposed to increase the rigidity of the connection. The method of connection in the collapsible option is considered in the paper. By its structural nature the joint collapsible connection of wooden cores includes steel plates (cores) inserted into plunge cuts of beams, glued to wood, steel embedded parts, special bolts with a different carving on the ends of one bolt . The applicability of steel pasted flat cores in basic joints of trusses is also considered in the paper. This fact allows providing their required bearing capacity and high rigidity. In such joints the edges of basic boots should be welded to the pasted flat cores and then inserted into the massif of wood before assembly. The conducted pilot studies confirmed high operational reliability of the developed basic joint, including on action of longterm loadings. The obtained results allowed patenting the advanced design of the basic joint, which includes the pasted flat cores, steel support plate, steel ferrule produced from a profile pipe, the longitudinal grooves located in the lower belt meant for gluing cores. The proposed constructive solution provides more uniform transfer of loading over the entire length of the plate. The paper analyses the advantages of the proposed basic constructive solutions for the joints of framed structures and defines the sphere of their application.