Трошин Михаил Юрьевич - аспирант кафедры строительных конструкций и материалов,
г. Орёл
Troshin Mikhail Yr. - postgraduate student, of the department of Building Structures and Materials,
Orel
Турков Андрей Викторович - доктор технических наук, доцент, профессор кафедры строительных конструкций и материалов,
г. Орёл
Turkov Andrey V. - doctor of technical sciences, associate professor, professor of the department of Building Structures and Materials,
Orel
Заев Алексей Владимирович - аспирант кафедры строительных конструкций и материалов,
г. Орёл
Zaev Alexey V. - postgraduate student, of the department of Building Structures and Materials,
Orel
Плиты из древесины перекрестно клееной, или CLT-панели, изготавливаются путем склеивания накрест нескольких слоев досок, что обеспечивает их высокой несущей способностью и устойчивостью на изгиб. Помимо количества слоев в панели, на деформативность и несущую способность оказывают влияние геометрические параметры плиты, состав и способ крепления слоев друг к другу, способ опирания конструкции и т.д. Ввиду того, что материал не так давно стал применяться в строительстве, многие вопросы остаются малоизученными, а потому существует возможность и необходимость оптимизировать некоторые аспекты как в самих CLT-панелях, так и в способе их взаимодействия с другими строительными конструкциями. В настоящей статье было изучено влияние шага досок в поперечном слое на деформативность и распределение напряжений в трехслойной CLT-панели, жестко защемленной с двух сторон. Были проведены численные исследования методом конечных элементов (МКЭ) с использованием вычислительного комплекса SCAD+. Расчетная модель плиты в настоящем исследовании представляет собой составную ортотропную пластину с жесткими связями между слоями. Результатом исследования являются числовые данные, отражающие зависимость распределения нормальных напряжений OX и OY и поперечной деформации плиты от шага ламелей (досок) в поперечном слое. Также получены проекции расчётной модели с изополями нормальных напряжений на растянутом и сжатом слое плиты. Это позволяет выделить общие закономерности распределения напряжений и изменения деформаций при вариации геометрических параметров при данном виде опирания для использования их при проектировании строительных конструкций с применением плит из древесины перекрестно клееной, или CLT-панелей, а также при оптимизации конструкции с целью увеличения эффективности затрат ресурсов.
CLT panels are made by gluing several layers of boards crosswise, which provides them with high load-bearing capacity and bending resistance. In addition to the number of layers in the panel, the deformability and bearing capacity are influenced by the geometric parameters of the plate, the way the layers are attached to each other, the way the structure is supported, etc. Due to the fact that the material has recently been used in construction, many issues remain poorly understood, and therefore there is an opportunity and need to optimize some aspects both in the CLT panels themselves and in the way they interact with other building structures.
In this article, the influence of the pitch of boards in the transverse layer on the deformability and stress distribution in a three-layer CLT panel rigidly pinched on both sides was studied. Numerical studies of the finite element method (FEM) were carried out using the computing complex SCAD+. The computational model of the plate in this study is a composite orthotropic plate with rigid connections between the layers. The result of the study is numerical data reflecting the dependence of the distribution of normal stresses OX and OY and the transverse deformation of the plate on the pitch of the lamellae (boards) in the bottom layer. Projections of the computational model with normal stress isofields on the stretched and compressed plate layer are also obtained. This makes it possible to identify general patterns of stress distribution and deformation changes with variations in geometric parameters for this type of support for their use in the design of building structures using CLT panels as well as in the optimization of the structure in order to increase the cost efficiency of resources.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.