Аннотації
27.12.2021
Будівельні конструкції з поперечно-клеєної деревини набувають все більшого розповсюдження. Досвід проектування та експлуатації дерев’яних конструкцій різноманітного призначення підтверджує доцільність їх використання. Особливого поширення, останнім часом, набуло зведення панельних будинків, в тому числі і багатоповерхових, з поперечно-клеєної деревини. Панелі з поперечно-клеєної деревини використовують в якості несучих стін та плит перекриття і покриття в мало- та багатоповерхових будинках різноманітного призначення. Мета роботи. В цій статті запропоноване вирішення задачі розрахунку панелей з поперечно-клеєної деревини за допомогою методу скінчених елементів із застосуванням приведених механічних характеристик матеріалу. Удосконалити інженерну нормативну методику розрахунку панелей з поперечно-клеєної деревини. Наведено уточнені формули по визначенню приведених геометричних та механічних характеристик різних типів панелей з поперечно-клеєної деревини, в тому числі, з комбінованої поперечно-клеєної деревини. Наведено алгоритм розрахунку панелей з поперечно-клеєної деревини за допомогою методу скінчених елементів. Наведені результати чисельних досліджень підтверджують достовірність результатів розрахунку панелей з ПКД з застосуванням існуючої аналітичної методики, МСЕ з застосуванням об’ємних СЕ №36 та плоских СЕ №41 з використанням приведених модулів пружності за запропонованою вище методикою. Результати. Обґрунтовано можливість застосування плоских скінчених елементів з врахуванням ортотропних властивостей для розрахунку панелей з поперечно-клеєної деревини за умови використання приведених модулів пружності за запропонованою вище методикою, коригуванням коефіцієнтів Пуассона таким чином щоб зберігалась умова існування в деревини пружного потенціалу.
Building constructions made of cross-laminated timber become more and more widespread. Experience in the timber structures design and operation for various purposes confirms the feasibility of their use. Recently, the construction of prefabricated cross-laminated timber houses has become especially widespread. The problem solution of cross-laminated timber panels calculation by means of a finite element method with the material`s reduced mechanical characteristics application is offered in this article. The specified formulas for definition of the reduced geometrical and mechanical characteristics of cross-laminated timber panels` various types, including those made of combined cross-laminated timber, are resulted. The algorithm of cross-laminated timber panels calculation by means of a finite element method is resulted. The possibility of using flat finite elements taking into account orthotropic properties for the calculation of cross-laminated timber panels using the elasticity above modulus according to the above method, adjusting the Poisson's ratios so as to preserve the condition of elastic potential in timber, is reasoned.
- Mikhaylovs'kiy D.V. Zastosuvannya derevyny ta dereviannykh materíalív u budívnitství (Application of timber and timber materials in construction.) - Mezhdunarodnyy informatsionno-tekhnicheskiy zhurnal Oborudovaniye i instrument dlya professionalov (derevoobrabotka) - №4 / 199. Kharkív, 2017. P.40 - 44.
- Cziesielski E., Wagner C. 1979: Dachscheiben aus Spanplatten. bauen mit holz 81: р.р. 6–10.
- EN 16351:[5, Timber structures, Cross laminated timber, Requirements. European Standard, CEN, Brussels, October 2015, 102р.
- EN 14801-1:2016, Timber structures, Strength graded structural timber with rectangular cross section, General requirements. European Standard, CEN, Brussels, May 2016, 41р.
- Ceccotti, A Dujic, B., Strus, K., Zarnic, R.,., Prediction of dynamic response of a 7-storey massive wooden building tested on a shaking table (2007) Slovenia: World Connection on Timber Engineering, 8 p.
- Ashtari, S., In-plane stiffness of cross-laminated timber floors. 2012. Master Thesis. Vancouver: The University of British Columbia, 146 p.
- Joseph F. Miller. Design and analysis of mechanically laminated timber beams using shear keys (2009) USA, Michigan: Michigan technological University, 211 p.
- EN1995-1-1:2008: Eurocode 5: Design of timber structures – Part 1-1: General – Common rules and rules for buildings, European Committee for Standardization CEN, Bruxelles, Belgium, 2008. 121 p.
- DBN B.2.6-161: 2017 Constructions of buildings and structures. Timber structures. Substantive provisions. - Kyiv: Ministry of Regional Development, 2017, 111 p.
- SP 64.13330.2017 Svod pravil. Derevyannyye konstruktsii. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP II-25-80 (Code of rules. Timber constructions. Updated edition of SNiP II-25-80), Minregion RF, Moskva, 2017, 97 р.
- TKP 45-5.05-146-2009 Derevyannyye konstruktsii. Stroitel'nyye normy proyektirovaniya (Timber constructions), Ministerstvo arkhitektury i stroitel'stva Respubliki Belarus' Minsk, 2009, 63 р.
- ÖNORM B 1995-1-1:2015 Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln für den Hochbau, (German) Austria, 2015, 140 р.
- DIN EN 1995-1-1/NA:2010-12, Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau, DIN, Berlin, 2010, 135p.
- Blass H. J., Görlacher R., Bemessung im Holzbau: Brettsperrholz-Berechnungsgrundlagen. Holzbau-Kalender. Bruder-Verlag, Karlsruhe, 2003, pp. 580-598.
- Stürzenbecher R., Hofstetter K., Eberhardsteiner J., Structural design of Cross Laminated Timber (CLT) by advanced plate theories. Composites Science and Technology, 2010, 70(9), pp. 1368-1379.
- Bogensperger T., Moosbrugger T., Schickhofer G., New test configuration for CLT-wall elements under shear load. CIB-W18 Timber Engineering, Karlsruhe, Germany, 2007, p.p. 40-21.
- Reinhard B., Production and Technology of Cross Laminated Timber (CLT): A state-of-the-art Report (2012) Graz: Graz University of Technology, 33p.
- Mykhaylovskyy D.V., Komar A.A.. Perekhresno kleyedoshchati paneli ta metody yikh rozrakhunku (Cross-laminated timber panels and methods of their calculation) - Budivelni konstruktsiyi, teoriya i praktyka №2 KNUBA, 2018. Р. 146-153.
- Mykhaylovskyy D. V., Komar A. A.. Analiz isnuyuchykh metodyk rozrakhunku paneley z perekhresno-kleyenoyi derevyny za druhym hranychnym stanom (Analysis of existing methods for calculating cross- laminated timber panels at the second limit state) - Budivelni konstruktsiyi, teoriya i praktyka №5 KNUBA, 2019. Р. 24 - 31.
- Gorodetskiy D. A. Programmnyy kompleks LIRA-SAPR 2013. (LIRA-CAD software package 2013). - Gorodetskiy D.A., Barabash M.S. i dr. – K. – M.: Elektronnoye izdaniye, 2013. – 376 p.
- Gorodetskiy A. S. Yevzerov I. D. Komp'yuternyye modeli konstruktsiy (Computer models of constructions) / Gorodetskiy A. S., Yevzerov I. D. – Kiyev, 2007. – 357 p.
- Mikhaylovs'kiy D.V. Zastosuvannya derevyny ta dereviannykh materíalív u budívnitství (Application of timber and timber materials in construction.) - Mezhdunarodnyy informatsionno-tekhnicheskiy zhurnal Oborudovaniye i instrument dlya professionalov (derevoobrabotka) - №4 / 199. Kharkív, 2017. P.40 - 44.
- Cziesielski E., Wagner C. 1979: Dachscheiben aus Spanplatten. bauen mit holz 81: р.р. 6–10.
- EN 16351:[5, Timber structures, Cross laminated timber, Requirements. European Standard, CEN, Brussels, October 2015, 102р.
- EN 14801-1:2016, Timber structures, Strength graded structural timber with rectangular cross section, General requirements. European Standard, CEN, Brussels, May 2016, 41р.
- Ceccotti, A Dujic, B., Strus, K., Zarnic, R.,., Prediction of dynamic response of a 7-storey massive wooden building tested on a shaking table (2007) Slovenia: World Connection on Timber Engineering, 8 p.
- Ashtari, S., In-plane stiffness of cross-laminated timber floors. 2012. Master Thesis. Vancouver: The University of British Columbia, 146 p.
- Joseph F. Miller. Design and analysis of mechanically laminated timber beams using shear keys (2009) USA, Michigan: Michigan technological University, 211 p.
- EN1995-1-1:2008: Eurocode 5: Design of timber structures – Part 1-1: General – Common rules and rules for buildings, European Committee for Standardization CEN, Bruxelles, Belgium, 2008. 121 p.
- DBN B.2.6-161: 2017 Constructions of buildings and structures. Timber structures. Substantive provisions. - Kyiv: Ministry of Regional Development, 2017, 111 p.
- SP 64.13330.2017 Svod pravil. Derevyannyye konstruktsii. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP II-25-80 (Code of rules. Timber constructions. Updated edition of SNiP II-25-80), Minregion RF, Moskva, 2017, 97 р.
- TKP 45-5.05-146-2009 Derevyannyye konstruktsii. Stroitel'nyye normy proyektirovaniya (Timber constructions), Ministerstvo arkhitektury i stroitel'stva Respubliki Belarus' Minsk, 2009, 63 р.
- ÖNORM B 1995-1-1:2015 Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln für den Hochbau, (German) Austria, 2015, 140 р.
- DIN EN 1995-1-1/NA:2010-12, Nationaler Anhang – National festgelegte Parameter – Eurocode 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten – Teil 1-1: Allgemeines – Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau, DIN, Berlin, 2010, 135p.
- Blass H. J., Görlacher R., Bemessung im Holzbau: Brettsperrholz-Berechnungsgrundlagen. Holzbau-Kalender. Bruder-Verlag, Karlsruhe, 2003, pp. 580-598.
- Stürzenbecher R., Hofstetter K., Eberhardsteiner J., Structural design of Cross Laminated Timber (CLT) by advanced plate theories. Composites Science and Technology, 2010, 70(9), pp. 1368-1379.
- Bogensperger T., Moosbrugger T., Schickhofer G., New test configuration for CLT-wall elements under shear load. CIB-W18 Timber Engineering, Karlsruhe, Germany, 2007, p.p. 40-21.
- Reinhard B., Production and Technology of Cross Laminated Timber (CLT): A state-of-the-art Report (2012) Graz: Graz University of Technology, 33p.
- Mykhaylovskyy D.V., Komar A.A.. Perekhresno kleyedoshchati paneli ta metody yikh rozrakhunku (Cross-laminated timber panels and methods of their calculation) - Budivelni konstruktsiyi, teoriya i praktyka №2 KNUBA, 2018. Р. 146-153.
- Mykhaylovskyy D. V., Komar A. A.. Analiz isnuyuchykh metodyk rozrakhunku paneley z perekhresno-kleyenoyi derevyny za druhym hranychnym stanom (Analysis of existing methods for calculating cross- laminated timber panels at the second limit state) - Budivelni konstruktsiyi, teoriya i praktyka №5 KNUBA, 2019. Р. 24 - 31.
- Gorodetskiy D. A. Programmnyy kompleks LIRA-SAPR 2013. (LIRA-CAD software package 2013). - Gorodetskiy D.A., Barabash M.S. i dr. – K. – M.: Elektronnoye izdaniye, 2013. – 376 p.
- Gorodetskiy A. S. Yevzerov I. D. Komp'yuternyye modeli konstruktsiy (Computer models of constructions) / Gorodetskiy A. S., Yevzerov I. D. – Kiyev, 2007. – 357 p.