Моделирование влияния биоповреждений древесины на несущую способность конструкций исторических зданий

Элементы деревянных конструкций исторических зданий в ходе эксплуатации подвергаются биоповреждениям. Основной причиной биоповреж-дений является жизнедеятельность дереворазрушающих грибов и насекомых. В процессе биоповреждения в древесине образуются пустоты и неоднородности, которые могут приводить к снижению несущей способности элементов деревянных конструкций исторических зданий, что является актуальной проблемой. Целью исследования является построение обобщённой модели изменения несущей способности элементов деревянных конструкций истори-ческих зданий в зависимости от количества и направления биоповреждений. В статье описываются методика и результаты испытания образцов и конечно-элементного анализа моделей элементов деревянных конструкций с варьируемым количеством и направлением искусственных биоповреждений. В ходе исследования выявлено, что степень деградации несущей способности элементов деревянных конструкций исторических зданий зависит от величины, количества и направления биоповреждений. Предложена обобщённая модель изменения несущей способности элементов деревянных конструкций исторических зданий в зависимости от величины биоповреждений, их количества и угла наклона. Выявлено, что наибольшую опасность для сохранности элементов деревянных конструкций исторических зданий, подверженных сжатию вдоль волокон древесины, представляют биоповреждения, направленные перпендикулярно направлению сжимающей нагрузки. При исчерпании несущей способности элементов деревянных конструкций с биоповреждениями, направленными перпендикулярно сжимающей нагрузке, в них возникают поперечные трещины. Причиной возникновения трещин являются растягивающие напряжения, концент-рирующиеся в областях около биоповреждений и превышающие допускаемые. Они приводят к отрыву частиц элементов деревянных конструкций друг от друга, в связи с этим биоповреждения играют роль концентраторов напряжений. Перспективой дальнейшего исследования является изучение закономерностей влияния биоповреждений на элементы деревянных конструкций исторических зданий, подверженных сжатию поперёк волокон древесины.