constructionСтроительство и реконструкцияBuilding and Reconstruction2073-7416Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева10.33979/2073-7416-2024-114-4-56-63construction-774Research ArticleТЕОРИЯ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ. СТРОИТЕЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИTHEORY OF ENGINEERING STRUCTURES. BUILDING UNITSВзаимосвязь максимального прогиба и частоты собственных колебаний в 3-хслойной плите из ДПК при переменной величине зазоров в поперечном слое при различных граничных условияхRelationship of maximum deflections and natural frequencies vibrations in a three-layer CLT panel with variable gaps in the transverse layer under different boundary conditionsТрошинМ. Ю.TroshinM. Yu.

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

mtr997@mail.ruТурковА. В.TurkovA. V.

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

aturkov@bk.ruФГБОУ ВО «Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева»Oryol state University named after I.S. Turgenev202401092024045663Copyright © Трошин М.Ю., Турков А.В., 20242024Трошин М.Ю., Турков А.В.Troshin M.Y., Turkov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://construction.elpub.ru/jour/article/view/774

Древесина перекрестноклееная (ДПК) является современным многослойным материалом с высокой несущей способностью, которая позволяет возводить многоэтажные здания из деревянных конструкций. В настоящем исследовании была изучена взаимосвязь максимального прогиба и частоты собственных колебаний в 3-х слойной плите из ДПК при переменной величине зазоров в среднем поперечном слое при разных граничных условиях. Исследование выполнено численным методами в вычислительном комплексе SCAD++ методом конечных элементов (МКЭ). Результатом исследования является проверка фундаментальной закономерности для плиты из ДПК с изменяемой величиной зазоров в центральном слое. Данный результат вносит вклад в развитие вибрационного метода контроля качества строительных конструкций с применением плит из ДПК с аналогичными параметрами и количеством слоев.

Cross-laminated timber (CLT) is a modern multilayer material with high load-bearing capacity, which allows the construction of multi-storey buildings made of wooden structures. In the present study, the relationship between the maximum deflection and natural vibration frequency in a 3- layer CLT panel at variable values of gaps in the central transverse layer under different boundary conditions was investigated. The study has been carried out by numerical methods in the SCAD++ computer complex using the finite element method (FEM). The result of the study is the verification of the identified fundamental regularity for a CLT panel with variable gaps in the central layer. This result contributes to the development of a vibration method for quality control of building structures using CLT with similar parameters and number of layers.

деревянные конструкциидревесина перекрестноклеенаямаксимальный прогибчастота собственных колебанийсоставная пластинаtimber structurescross-laminated timberCLT panelsnatural frequencycomposite platedynamic controlReferencesГОСТ Р 56706-2022. Плиты из перекрестноклееной древесины. Общие технические условия.GOST R 56706-2022. Plity iz perekrestnokleenoj drevesiny. Obshchie tekhnicheskie usloviya. [Cross-laminated wood boards. General technical conditions.] (rus)Ашкенази Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов. М.: Лесная промышленность, 1978. 224 с.Ashkenazi E.K. Anizotropiya drevesiny i drevesnyh materialov [Anisotropy of wood and wood materials]. M.: ' Lesnaya promyshlennost' [Forest industry], 1978. 224 р. (rus)Современные строительные материалы из древесины // URL: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=5080 (дата обращения: 14.05.2024).Sovremennye stroitel'nye materialy iz drevesiny [Modern wood building materials] // URL: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=5080 (date of application: 14.05.2024). (rus)Коробко В.И. Об одной "замечательной" закономерности в теории упругих пластинок // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1989. № 11. С. 32-36.Korobko, V.I. Ob odnoy "zamechatel'noy" zakonomernosti v teorii uprugikh plastinok [One “remarkable” regularity in the theory of elastic plates]. Izv. vuzov. Stroitel'stvo i arkhitektura. 1989. No 11. Pp. 32-36. (rus)Коробко В.И., Бояркина О.В. Взаимосвязь задач поперечного изгиба и свободных колебаний треугольных пластинок // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. 2007. № 22 (94). С. 24-26.Korobko, V.I., Boyarkina, O.V. Vzaimosvyaz' zadach poperechnogo izgiba i svobodnykh kolebaniy tre-ugol'nykh plastinok [The relationship between the problems of transverse bending and free vibrations of triangular plates]. Vestnik Yuzhno-Ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Stroitel'stvo i arkhitektura. 2007. No 22 (94). Pp. 24-26. (rus)Турков А. В., Марфин К.В., Баженова А.В. Прогибы и частоты собственных колебаний составных многослойных квадратных изотропных пластин с шарнирным опиранием по контуру при изменении жесткости связей сдвига//Строительство и реконструкция. 2019. №4. С. 65-70.Turkov A. V., Marfin K.V., Bazhenova A.V. Progiby i chastoty sobstvennyh kolebanij sostavnyh mnogoslojnyh kvadratnyh izotropnyh plastin s sharnirnym opiraniem po konturu pri izmenenii zhestkosti svyazej sdviga [Deflections and frequencies of natural vibrations of composite multilayer square isotropic plates with articulated support along the contour under changing stiffness of shear bonds]. Stroitel'stvo i rekonstrukciya. 2019. No. 4. Pp. 65-70 (rus)Марфин К. В. Взаимосвязь максимальных прогибов и собственных частот поперечных колебаний составных пластин на податливых связях : автореф. дисс. … канд. тех. наук : 05.23.17 / Марфин Кирилл Васильевич. — Орел, 2015, 20 c.Marfin K. V. Vzaimosvyaz' maksimal'nyh progibov i sobstvennyh chastot poperechnyh kolebanij sostavnyh plastin na podatlivyh svyazyah [Relationship between maximum deflections and natural frequencies of transverse vibrations of composite plates on pliable bonds]: avtoref. diss. … kand. tekh. nauk : 05.23.17 / Marfin Kirill Vasil'evich. — Orel, 2015, 20 p. (rus)Турков А. В., Марфин К.В., Ветрова О.А. Прогибы и частоты собственных колебаний систем перекрестных ферм на квадратном плане с различными схемами опирания // Промышленное и гражданское строительство. 2018. №11. С. 42-45.Turkov A.V, Marfin K.V., Vetrova O.A. Progiby i chastoty sobstvennykh kolebaniy sistem perekrestnykh ferm na kvadratnom plane s razlichnymi skhemami opiraniya [Deflections and frequencies of natural vibrations of cross truss systems on a square plan with different support schemes]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel`stvo. 2018. №11. Pp. 42-45. (rus)Ржаницын А.Р. Составные стержни и пластинки. – Москва: Стройиздат, 1986. – 316 с.Rzhanitsyn, A.R. Sostavnyye sterzhni i plastinki [Compound rods and plates]. Moscow: Stroyizdat, 1986. 316 p. (rus)Филатов В.В. Развитие теории и разработка численной методики расчета составных стержней и пластин. – дисс. … докт. тех. наук : 05.23.17 / Филатов Владимир Владимирович. – Москва, 2015, 292 с.Filatov V.V. Razvitie teorii i razrabotka chislennoj metodiki rascheta sostavnyh sterzhnej i plastin [Theory development and development of numerical methods for the calculation of composite rods and plates]. – diss. … dokt. tekh. nauk : 05.23.17 / Filatov Vladimir Vladimirovich. – Moskva, 2015, 292 p. (rus)Филатов В.В. К расчету составных пластин по теории А.Р. Ржаницына. // Труды международной научно-технической конф. «Вычислительная механика деформируемого твердого тела». М.: МИИТ, 2006. Том 2. С. 414-416.Filatov V.V. K raschetu sostavnykh plastin po teorii A.R.Rzhanitsyna [Calculation of composite plates accord-ing to the theory of A.R.Zhanitsyn]. Trudy mezhdunarodnoy nauchno-tekhnicheskoy konf. “Vychislitel'naya mekhanika deformiruyemogo tverdogo tela” [Proceedings of the international scientific and technical conf. "Computational mechanics of a deformable solid"]. Moscow: MIIT, 2006. Vol. 2. Pp. 414-416. (rus)Трошин М.Ю., Турков А.В. Влияние шага поперечных слоев на деформативность и распределение напряжений в трехслойных плитах древесины перекрестно-клееной / М.Ю. Трошин, А.В. Турков. // Архитектурно-строительный и дорожно-транспортный комплексы: проблемы, перспективы, инновации: VII Международная научно-практическая конференция, приуроченная к проведению в Российской Федерации Десятилетия науки и технологий 24-25 ноября 2022 года – Омск, 2022 – С.515-519.Turkov A. V., Troshin, M. Y. The effect of the step of transverse layers on the deformability and stress distribution in three-layer slabs of cross-laminated timber. Arkhitekturno-stroitel'nyy i dorozhno-transportnyy kompleksy: problemy, perspektivy, innovatsii. Sbornik materialov VII Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii, priurochennoy k provedeniyu v Rossiyskoy Federatsii Desyatiletiya nauki i tekhnologiy, November, 24-25. Omsk, Siberian state automobile and highway university Publ., 2022. 515-519 pp. (rus)Трошин М.Ю., Турков А.В. Влияние шага поперечных слоев на деформативность и распределение напряжений в пятислойных плитах древесины перекрестно-клееной // Строительство и реконструкция. 2023;(3):35-41. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2023-107-3-35-41. 14. Трошин М.Ю., Турков А.В. Влияние шага досок в поперечном слое на деформативность и распределение напряжений в трехслойной CLT-панели, смоделированной как составная пластина / М.Ю. Трошин, А.В. Турков. – DOI 10.31660/2782-232X-2023-3-25-32 // Архитектура, строительство, транспорт. – 2023. – № 3. – С. 25-32.Troshin M.Y., Turkov A.V. The effect of the step of transverse layers on the deformability and stress distribution in five-layer slabs of clt-panel. Building and Reconstruction. 2023. 3. Pp. 35-41. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2023-107-3-35-41/. (rus)Трошин М.Ю., Турков А.В., Заев А.В. Влияние шага досок в поперечном слое на деформативность и распределение напряжений в трехслойной CLT-панели, жестко защемленной с двух сторон // Строительство и реконструкция. 2024;(2):50-58. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2024-112-2-50-58 .Troshin M.Yu., Turkov A.V. The effect of the lamella pitch in the transverse layer on the deformability and stress distribution in a three-layer CLT panel modeled as a composite plate. Architecture, Construction, Transport. 2023. (3(105)). Pp. 25-32. DOI 10.31660/2782-232X-2023-3-25-32. (rus)СП 64.13330.2017. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80.Troshin M.Yu., Turkov A.V., Zaev A.V. The effect of the pitch of the boards in the transverse layer on the deformability and stress distribution in a threelayer CLT panel rigidly clamped on both sides. Building and Reconstruction. 2024. No. 2. Pp. 50-58. https://doi.org/10.33979/2073-7416-2024-112-2-50-58. (rus)SP 64.13330.2017. Derevyannye konstrukcii. Aktualizirovannaya redakciya SNiP II-25-80. [Wooden structures. Updated edition]. (rus)SP 64.13330.2017. Derevyannye konstrukcii. Aktualizirovannaya redakciya SNiP II-25-80. [Wooden structures. Updated edition]. (rus)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.