Mоделювання та розрахунок панельних будівель з поперечно-клеєної деревини

Заголовок (англійською): 
Modeling and calculation of panel buildings made of cross-laminated timber
Автор(и): 
Михайловський Д.В.
Автор(и) (англ): 
Mykhailovskyi D.V.
Ключові слова (укр): 
поперечно-клеєна деревина, панельний будинок, розрахункова схема, метод скінчених елементів, напружено-деформований стан, система ґрунтова основа-фундамент-надземна конструкція
Ключові слова (англ): 
cross-laminated timber, panel building, calculation scheme, finite element method, stress-strain state, soil base-foundation-above-ground structure system
Анотація (укр): 
Будівлі з застосуванням поперечно-клеєної деревини набули широкого розповсюдження за останнє десятиріччя. Досвід проектування та експлуатації таких будівель різноманітного функціонального призначення підтверджує доцільність їх зведення і використання. В цій статті приведено вирішення задачі моделювання та розрахунку панельних будинків з поперечно-клеєної деревини за допомогою методу скінчених елементів із застосуванням приведених механічних характеристик матеріалу. Обґрунтовано можливість моделювання і розрахунку панельних будівель з поперечно-клеєної деревини методом скінчених елементів з застосування плоских скінчених елементів з врахуванням ортотропних властивостей матеріалу за умови використання приведених модулів пружності за запропонованою раніше методикою та коригуванням коефіцієнтів Пуассона, таким чином, щоб зберігалась умова існування в деревини пружного потенціалу. Наведено алгоритм моделювання панельних будівель з поперечно-клеєної деревини за допомогою методу скінчених елементів як системи «ґрунтова основа – фундамент – надземна конструкція».
Анотація (англ): 
Buildings made using cross-laminated timber have become widespread over the last decade. The experience of designing and operating such buildings of various functional purposes confirms the expediency of their construction and use. This article provides a solution to the problem of modeling and calculating panel houses made of cross-laminated timber using the finite element method using the given mechanical characteristics of the material. The possibility of modeling and calculating panel buildings made of cross-laminated timber using the finite element method with the use of flat finite elements, taking into account the orthotropic properties of the material, under the condition of using the reduced modulus of elasticity according to the previously proposed method and adjusting Poisson's coefficients, in such a way as to maintain the condition of existence of elastic potential. The algorithm for modeling panel buildings made of cross-laminated timber using the finite element method as a system "soil base-foundation-above-ground structure system" is given.
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2023, номер 110
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2023, number 110
Мова статті: 
English
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
12-110_mykhailovskyi_d.v.pdf
Дата публікації: 
15 Сентябрь 2023
Номер збірника: 
110
Розділ: 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2023, номер 110
Університет автора: 
Kyiv National University of Construction and Architecture Povitroflotskyi Prospect, 31, Kyiv , 03680, Ukraine
References: 
  1. Mikhaylovs'kiy D.V. Zastosuvannya derevini ta derevinnikh materíalív u budívnitství. (Use of wood and wood materials in construction)// Mezhdunarodnyy informatsionno-tekhnicheskiy zhurnal Oborudovaniye i instrument dlya professionalov (derevoobrabotka) - №4 / 199. Kharkív, 2017. P. 40 - 44.
  2. Permiakov V.A. Sostoianye y perspektyvы prymenenyia stroytelnыkh dereviannыkh konstruktsyi v Ukrayne (Status and prospects for the use of building wooden structures in Ukraine) / V. A. Permiakov, V. Z. Klymenko – K.: ABU, chasopys Ekonomika budivnytstva. №4. 2005. P. 36 41.
  3. Klimenko V.Z. Vitchyznianyi dosvid vprovadzhennia v kapitalnomu budivnytstvi konstruktsii z kleienoi derevyny. Zdobutky i problemy (Domestic experience of implementation in capital construction of structures made of glued wood. Achievements and problems) / V. Z. Klimenko – K. : naukovo-vyrobnychyi zhurnal Budivnytstvo Ukrainy №5 2009. P. 17 21.
  4. Mikhaylovs'kiy D.V. Svitovyi dosvid i perspektyvy rozvytku bahatopoverkhovoho budivnytstva z derevyny (World experience and prospects for the development of multi-story wooden construction) / Mykhailovskyi D.V. // "Visnyk Odeskoi derzhavnoi akademii budivnytstva i arkhitektury" Vypusk 61, 2016; Odesa: ODABA, 2016. - 468 s. - P. 270 - 277.
  5. Flaig M., Blass H.J. Keilgezinkte Rahmenecken und Satt eldachträger aus Brett sperrholz. Karlsruher Berichte zum Ingenieurholzbau 29, KIT Scientific Publishing, Karlsruhe, 2015, 180 p.
  6. Flatscher G., Bratulic K. and Schickhofer G., “Screwed joints in cross-laminated timber structures”, 13th World Conference on Timber Engineering (WCTE), Quebec, Canada, 2014, Р. 8.
  7. Dujic, B., Strus, K., Zarnic, R., Ceccotti, A., Prediction of dynamic response of a 7-storey massive timber building tested on a shaking table (2007) Slovenia: World Connection on Timber Engineering, 8 p.
  8. Ashtari, S., In–plane stiffness of cross–laminated timber floors. 2012. Master Thesis. Vancouver: The University of British Columbia, 146 p.
  9. Joseph F. Miller. Design and analysis of mechanically laminated timber beams using shear keys (2009) USA, Michigan: Michigan technological University, 211 p
  10. Blass H. J., Görlacher R., Bemessung im Holzbau: Brettsperrholz-Berechnungsgrundlagen. Holzbau-Kalender. Bruder-Verlag, Karlsruhe, 2003., pp. 580-598.
  11. 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.
  12. 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.
  13. Reinhard B. Production and Technology of Cross Laminated Timber (CLT): A state-of-the-art Report (2012) Graz: Graz University of Technology, 33p.
  14. Mykhaylovskyy D.V., KomarA.A. Perekhresno kleyedoshchati paneli ta metody yikh rozrakhunku (Cross-glued panels and methods of their calculation) / Mykhaylovskyy D. V., Komar A. A. // Budivelni konstruktsiyi, teoriya i praktyka №2 KNUBA, 2018. Р. 146-153.
  15. Mykhaylovskyy D.V., KomarA.A. Analiz isnuyuchykh metodyk rozrakhunku paneley z perekhresno-kleyenoyi derevyny za druhym hranychnym stanom (Analysis of existing methods of calculating panels from cross-glued wood according to the second limit state) / Mykhaylovskyy D. V., Komar A. A. // Budivelni konstruktsiyi, teoriya i praktyka №5 KNUBA, 2019. Р. 24 - 31.
  16. Gorodetskiy D.A. Programmnyy kompleks LIRA-SAPR 2013. Uchebnoye posobiye (LIRA-SAPR 2013 software package. Tutorial) / Gorodetskiy D.A., Barabash M.S. i dr. – K. – M.: Elektronnoye izdaniye, 2013. – 376 p.
  17. Gorodetskiy A.S. Komp'yuternyye modeli konstruktsiy (Computer models of structures) / Gorodetskiy A.S., Yevzerov I.D. – Kiyev, 2007. – 357 p.
  18. Mykhailovskyi D.V. Method of calculation of panel buildings from cross-laminated timber / Strength of Materials and Theory of Structures: Scientific-and-technical collected articles. – K.: KNUBA, 2021. – Issue 107. – P. 75-88.
  19. DBN V.1.2-2:2006 Systema zabezpechennia nadiinosti ta bezpeky budivelnykh obiektiv. Navantazhennia i vplyvy. Normy proektuvannia [Chynnyi vid 2007-10-01] (System for ensuring the reliability and safety of construction objects. Loads and influences. Design norms [Effective from 2007-10-01]). K. : Minrehion, 2006. 75 p.
  20. DBN V.1.2-14:2018 Systema zabezpechennia nadiinosti ta bezpeky budivelnykh obiektiv. Zahalni pryntsypy zabezpechennia nadiinosti ta konstruktyvnoi bezpeky budivel i sporud [Chynnyi vid 2019-01-01] (System for ensuring the reliability and safety of construction objects. General principles of ensuring the reliability and structural safety of buildings and structures [Effective from 2019-01-01]). K. : Minrehion, 2018. 30 p.