Обзор статьи

Оценка внутреннего состояния древесины в балках перекрытий методом измерения сопротивления сверлению

УДК: 

691.113:624.048:674.051

DOI: 

10.23968/1999-5571-2023-20-5-21-30

Страницы: 

21-30

Аннотация: 

Одним из перспективных методов определения внутреннего состояния и оценки физико-механических свойств древесины при обследовании деревянных конструкций является метод измерения сопротивления сверлению, но по нему отсутствует унифицированная методика и общие правила и рекомендации. Исследования проводились на деревянных балках межэтажных перекрытий, выполненных из сдвоенного четырехкантного бруса из древесины сосны ( Pinus sylvestris L. ). Инструментальная оценка внутреннего состояния древесины в балках проводилась при помощи мобильного устройства IML-RESI PowerDrill 400 и стандартных тонких буровых сверл (IML System GmbH, Вислох, Германия) при частоте вращения 2500 об/мин и скоростях подачи 0,5 и 1 м/мин. В работе представлены типовые профили сопротивления сверлению и подаче тонкого бурового сверла, в том числе при использовании затупленных сверл. Проведен анализ средних величин профилей сопротивления сверлению и подаче тонкого бурового сверла, а также влияния влажности древесины на результаты измерений. Дальнейшие исследования будут направлены на разработку комплексной методики инструментального обследования деревянных конструкций с применением метода измерения сопротивления сверлению.

Список цитируемой литературы: 

  1. Tannert T., Anthony R., Kasal B., Kloiber M., Piazza M., Riggio M., Rinn F., Widmann R., Yamaguchi N. In situ assessment of structural timber using semi-destructive techniques // Materials and Structures. 2014. Vol. 47. Pp. 767-785

  2. Riggio M., Anthony R. W., Augelli F., Kasal B., Lechner T., Muller W., Tannert T. In situ assessment of structural timber using non-destructive techniques // Materials and Structures. 2014. Vol. 47. Pp. 749-766

  3. White R. H., Ross R. J. (Eds.) Wood and timber condition assessment manual: second edition. General Technical Report FPL-GTR-234. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 2014. 93 p

  4. Vössing K. J., Niederleithinger E. Nondestructive assessment and imaging methods for internal inspection of timber. A review // Holzforschung. 2018. Vol. 72 (6). Pp. 467-476

  5. Kappel R., Mattheck C. Inspection of timber construction by measuring drilling resistance using Resistograph F300-S // WIT Transactions on the Built Environment. 2003. Vol. 66. Pp. 825-834

  6. Rinn F. Basics of micro-resistance drilling for timber inspection // Holztechnologie. 2012. Vol. 53 (3). Pp. 24-28

  7. Cruz H., Yeomans D., Tsakanika E., Macchioni N., Jorissen A., Touza M., Mannucci M., Lourenço P. B. Guidelines for On-Site Assessment of Historic Timber Structures // International Journal Architectural Heritage. 2014. Vol. 9 (3). Pp. 277-289

  8. Sharapov E., Brischke C., Militz H., Toropov A. Impact of drill bit feed rate and rotational frequency on the evaluation of wood properties by drilling resistance measurements // International Wood Products Journal. 2019. Vol. 10 (5). Pp. 128-138. DOI: doi.org/10.1080/20426445.2019.1688455

  9. Sharapov E., Brischke C., Militz H., Smirnova E. Prediction of modulus of elasticity in static bending and density of wood at different moisture contents and feed rates by drilling resistance measurements // European Journal of Wood and Wood Products. 2019. Vol. 77 (5). Pp. 833-842. DOI: doi.org/10.1007/s00107-019-01439-2

  10. Abraldes P., Cabaleiro M., Sousa H. S., Branco J. M. Use of polar coordinates for improving the measurement of resistant cross-sections of existing timber elements combining laser scanner and drilling resistance tests // Measurement. 2022. Vol. 204 (Part 5). 112027. DOI: doi.org/10.1016/j.measurement.2022.112027

  11. Черных А. Г., Миронова С. И., Данилов Е. В., Серова Т. А. Влияние деструкторов на динамику накопления повреждений деревянных конструкций // Вестник гражданских инженеров. 2022. № 3 (92). С. 35-43

  12. Imposa S., Mele G., Corrao M., Coco G., Battaglia G. Characterization of decay in the wooden roof of the S. Agata Church of Ragusa Ibla (Southeastern Sicily) by means of sonic tomography and resistograph penetration tests // International Journal of Architectural Heritage. 2014. Vol. 8 (2). Pp. 213-223

  13. Nocetti М., Mannucci M., Brunetti M. (2023) Automatic assessment of insect degradation depth in structural solid wood elements by drilling resistance measurements // Construction and Building Materials. 2023. Vol. 336. 130273. DOI: doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2022.130273

  14. Brashaw B. K., Vatalaro R. J., Wacker J. P., Ross R. J. Condition assessment of timber bridges. 1. Evaluation of a micro-drilling resistance tool. General Technical Report FPL-GTR-159. Madison, WI: USDA Forest Service, Forest Products Laboratory, 2005. 8 p

  15. Kloiber M., Frankeová D., Slížková Z., Kunecký J. Repair of Old Timber Log House Using Cavity Filling with Compatible Natural Materials // Buildings. 2023. Vol. 13 (2). 550 p

  16. Yu T. Y., Sousa H. S., Branco J. M.Combination of non-destructive tests for assessing decay in existing timber elements // Nondestructive Testing and Evaluation. 2020. Vol. 35 (1). Pp. 29-47

  17. Li X., Qian W., Chang L. Analysis of the density of wooden components in ancient buildings by micro-drilling resistance, using information diffusion // BioResources. 2019. Vol. 14 (3). Pp. 5777-5787

  18. Шарапов Е. С. Совершенствование методов и средств квазинеразрушающего контроля физико-механических свойств древесины и древесных материалов: дис. … д-ра техн. наук. Архангельск, 2020. 340 с

  19. Sharapov E., Brischke C., Militz H., Smirnova E.Combined effect of wood moisture content, drill bit rotational speed and feed rate on drilling resistance measurements in Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) // Wood Material Science and Engineering. 2018. Vol. 15 (1). Pp. 198-204. DOI: doi.org/10.1080/17480272.2018.1557249

  20. Sharapov E., Wang X., Smirnova E., Wacker J. P. Wear behavior of drill bits in wood drilling resistance measurements // Wood and Fiber Science. 2018. Vol. 50 (2). Pp. 154-166. DOI: doi.org/10.22382/wfs-2018-017

  21. Nowak T. P., Jasieńko J., Hamrol-Bielecka K. In situ assessment of structural timber using the resistance drilling method - Evaluation of usefulness // Construction and Building Materials. 2016. Vol. 102. Pp. 403-415

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Королев А.С. Поволжский государственный технологический университет Йошкар-Ола, Россия

Шарапов Е.С. Поволжский государственный технологический университет Йошкар-Ола, Россия

Попов В.А. Поволжский государственный технологический университет Йошкар-Ола, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=54907488

Выпуск журнала

№ 5 (100) Октябрь 2023