Взаимосвязь прогибов и частот собственных колебаний в трехслойных плитах из дпк с переменной толщиной слоев

В данном исследовании рассматривается взаимосвязь максимального прогиба и частоты собственных колебаний в трехслойной плите из древесины перекрестноклееной (ДПК) при переменной толщине внутреннего и поперечных слоев досок при различных граничных условиях. Для исследований применялся метод конечных элементов (МКЭ), реализованный в вычислительном комплексе SCAD++ с помощью создания конечно-элементной расчетной модели в виде составной пластины с анизотропными свойствами слоев и жесткими связями между пластинами. В результате получены значения максимальных прогибов и частот собственных колебаний для плит с различными параметрами сечений. Полученные результаты сопоставлены с аналитическими значениями фундаментальной зависимости, полученной профессором В.И. Коробко, описывающей взаимосвязь между максимальным прогибом составной пластины с частотой собственных колебаний. Выявлено, что отклонение численных значений коэффициента К не превышает 3% при различных граничных условиях конструкций и параметров их поперечного сечения.

1. Современные строительные материалы из древесины // URL: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=5080 (дата обращения: 14.08.2024).

2. Мавлюбердинов, А. Р. Технологические особенности возведения многоэтажных жилых зданий из CLT-панелей / А. Р. Мавлюбердинов, Д. Н. Хоцанян. // Известия Казанского государственного архитектурностроительного университета. 2018. № 1. С. 219-225.

3. Ашкенази Е.К. Анизотропия древесины и древесных материалов. М.: Лесная промышленность, 1978. 224 с.

4. СП 64.13330.2017. Деревянные конструкции. Актуализированная редакция СНиП II-25-80.

5. Определение прочностных и упругих характеристик древесины перекрестно клееной (ДПК/CLT) и классификация по классам прочности: отчет о НИР / Научно-исследовательский центр "Строительство"; А.А. Погорельцев, М.А. Филимонов, П.Н. Смирнов – Москва, 2020 – 175 с.

6. Проведение исследований по определению несущей способности стеновых панелей и плит перекрытия из древесины перекрестно клееной (ДПК/CLT) и разработка методики расчета: отчет о НИР / Научноисследовательский центр "Строительство"; А.А. Погорельцев, П.Н. Смирнов, М.А. Филимонов - Москва, 2020. – 268 с.

7. Рогожина А.В. Расчет деформативности CLT-панели перекрытия // Инженерный вестник Дона. 2022. № 6. URL: http://www.ivdon.ru/uploads/article/pdf/IVD_89__5_Rogozhina.pdf_10c4252bae.pdf

8. Weidong Lu, Jiahui Gu, Bibo Wang. Study on Flexural Behavior of Cross-Laminated Timber Based on Different Tree Species / Advances in Materials Science and Engineering.2019. V. 2019, Article ID 1728258. https://doi.org/10.1155/2019/1728258

9. Филимонов М. А., Смирнов П.Н. Исследования прочностных и упругих характеристик плит из древесины перекрестно-клееной (ДПК/CLT) Российского производства / Сейсмическое строительство. Безопасность сооружений. 2022. №2. С. 81-97. DOI: 10.37153/2618-9283-2022-2-81-97

10. 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.

11. 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 .

12. Трошин, М. Ю. Влияние толщины поперечного и продольных слоев на деформации и напряжения в 3-слойной плите ДПК (CLT), смоделированной как составная пластина / М. Ю. Трошин, А. В. Турков, А. В. Заев. – DOI 10.31660/2782-232X-2024-2-30-41. // Архитектура, строительство, транспорт. – 2024. – № 2 (108). – С. 30–41.

13. Коробко В.И. Об одной "замечательной" закономерности в теории упругих пластинок // Известия вузов. Строительство и архитектура. 1989. № 11. С. 32-36.

14. 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.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. Ржаницын, А.Р. Составные стержни и пластинки / А.Р. Ржаницын. – Москва: Стройиздат, 1986. – 316 с.

19. 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.

20. 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.