Обзор статьи

Метод численного расчета стеновых панелей из древесно-композитных материалов, нагруженных усилием сдвига

УДК: 

624.046.3

DOI: 

10.23968/1999-5571-2025-22-5-5-18

Страницы: 

5-18

Аннотация: 

Исследуются композитные стеновые панели с поперечной сдвигающей силой с полужесткими деформируемыми связями, в работу которых вводятся оболочки в начале нагружения элемента. Разработан численный метод расчета прочности, деформативности и сдвиговых перемещений композитных стеновых панелей с поперечной сдвигающей силой, учитывающий изменение коэффициента жесткости в зависимости от направления результирующего вектора деформации сдвиговых связей относительно волокон древесины опорных ребер каркаса. Метод решения задачи базируется на вариационном принципе строительной механики, а именно минимуме общей потенциальной энергии системы в деформированном состоянии.

Список цитируемой литературы: 

  1. Pinaykin I. P., Zhadanov V. I., Ukrainchenko D. A. Wooden low-rise construction. New constructive and technological solutions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 2021. Vol. 751. 012092. DOI 10.1088/1755-1315/751/1/012092

  2. Жаданов В. И., Украинченко Д. А., Мельников П. П., Семенов М. Ю., Мельникова И. В. Аэродинамичный четырехэтажный жилой дом двухгалерейного типа с ядром из CLT // Вестник Поволжского гос. технологического ун-та. Серия "Материалы. Конструкции. Технологии". 2021. № 3. С. 30-40. DOI 10.25686/2542-114X.2021.3.30

  3. Tulebekova S., Malo K. A., Rønnquist A., Nåvik P. Modeling stiffness of connections and non-structural elements for dynamic response of taller glulam timber frame buildings // Engineering Structures. 2022. Vol. 261. 114209. DOI 10.1016/j.engstruct.2022.114209

  4. Ussher E., Aloisio A., Rathy S. Effect of lateral resisting systems on the wind-induced serviceability response of tall timber buildings // Case Studies in Construction Materials. 2023. Vol. 19. e02540. DOI 10.1016/j.cscm.2023.e02540

  5. Aslantamer Ö. N., Ilgın H. E. Space efficiency in timber office buildings // Journal of Building Engineering. 2024. Vol. 91. 109618. DOI 10.1016/j.jobe.2024.109618. 6. Chernova T. P., Melekhov V. I. Behavior of timbertimber composite structure connected by inclined screws // Magazine of Civil Engineering. 2023. № 4 (120). 12004. DOI 10.34910/MCE.120.4

  6. Chernova T. P., Melekhov V. I. Behavior of timbertimber composite structure connected by inclined screws // Magazine of Civil Engineering. 2023. № 4 (120). 12004. DOI 10.34910/MCE.120.4

  7. Лабудин Б. В., Попов Е. В., Гетман Д. В., Столыпин Д. А., Румянцева В. Е. Методика расчета устойчивости ребристых панелей с учетом температурновлажностного режима технологий текстильного производства // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. 2021. № 2 (404). С. 199-208

  8. Smardzewski J. Experimental and numerical analysis of wooden sandwich panels with an auxetic core and oval cells // Materials & Design. 2019. Vol. 183. 108159. DOI 10.1016/j.matdes.2019.108159

  9. Polastri A., Casagrande D. Mechanical behaviour of multi-panel cross laminated timber shear-walls with stiff connectors // Construction and Building Materials. 2022. Vol. 332. 127275. DOI 10.1016/j. conbuildmat.2022.127275

  10. Bhandari S., Fischer E. C., Riggio M., Muszynski L. Numerical assessment of In-plane behavior of multi-panel CLT shear walls for modular structures // Engineering Structures. 2023. Vol. 295. 116846. DOI 10.1016/j. engstruct.2023.116846

  11. Belleri A., Minkada M. E., Baldassarre D., Palumbo E., Loss C. Preliminary assessment of PreWEClike systems made by cross-laminated timber panels and steel columns // Procedia Structural Integrity. 2023. Vol. 48. Pp. 371-378. DOI 10.1016/j.prostr.2023.07.119.

  12. Morrell I., Sinha A., Cheney D., Taylor R., Potter F., Way D., Deboodt T. Reverse-cyclic performance of United States prescriptive code connectors in a novel mass timber structural composite panel // Case Studies in Construction Materials. 2024. Vol. 21 (9). e03524. DOI 10.1016/j. cscm.2024.e03524.

  13. Ren H., Bahrami A., Cehlin M., Wallhagen M. Proposing new adhesive-free timber edge connections for cross-laminated timber panels: A step toward sustainable construction // Case Studies in Construction Materials. 2024. Vol. 20. e02975. DOI 10.1016/j.cscm.2024.e02975.

  14. Byloos D., Vandoren B. Experimental and analytical assessment of the racking behavior of timber frame walls with single-sided double-layered sheathing panels // Engineering Structures. 2024. Vol. 316. 118592. DOI 10.1016/j.engstruct.2024.118592.

  15. Casagrande D., Setti A., Polastri A. Structural behaviour of light-frame timber shear-walls with diagonal board sheathing // Construction and Building Materials. 2024. Vol. 416. 135077. DOI 10.1016/j. conbuildmat.2024.135077.

  16. Manser N., Steiger R., Geiser M., Otti M., Frangi A. Shear resistance of Oriented Strand Board panel sheathings in timber-framed shear walls // Engineering Structures. 2024. Vol. 316. 118461. DOI 10.1016/j. engstruct.2024.118461.

  17. Dobrila P., Premrov M. Reinforcing methods for composite timber frame-fiberboard wall panels // Engineering Structures. 2003. Vol. 25. No. 11. Pp. 1369-1376. DOI 10.1016/S0141-0296(03)00109-3.

  18. Muñoz W., Salenikovich A., Mohammad M., Quenneville P. Determination of Yield Point and Ductility of Timber Assemblies: in Search of Harmonised Approach // 10th World Conference on Timber Engineering. Miyazaki, Japan, 2-5 June 2008. Vol. 2 of 4. Pp. 1064-1071.

  19. Кавелин А. С. Современное положение вопроса расчета нагельных соединений в деревянных стеновых панелях // Инженерный вестник Дона. 2018. № 2 (49). С. 154.

  20. Labudin B. V., Popov E. V., Tyurikova T. V., Nikitina T. A., Ruslanova A. V. Experimental Studies of the Strength and Rigidity of Screw Connections of Covers with Wooden Ribs // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020. Vol. 753 (4). 042063. DOI 10.1088/1757-899X/753/4/042063.

  21. Hassanieh A., Valipour H. Experimental and numerical study of OSB sheathed-LVL stud wall with stapled connections // Construction and Building Materials. 2020. Vol. 233. 117373. DOI 10.1016/j. conbuildmat.2019.117373.

  22. Véliz F., Estrella X., Lagos J., Guindos P. Testing and nonlinear modelling of industrialized light-frame wooden diaphragms including optimized nailing and nonstructural sheathing // Engineering Structures. 2023. Vol. 297. 117017. DOI 10.1016/j.engstruct.2023.117017.

  23. Labudin B. V., Popov E. V., Sopilov V. V. Stability of compressed sheathings of wood composite plateribbed structures // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 687 (3). 033041. DOI 10.1088/1757-899X/687/3/033041.

  24. Черных А. Г., Данилов Е. В., Коваль П. С. Расчет жесткости соединений конструкций из LVL с когтевыми шайбами // Известия вузов. Лесной журнал. 2020. № 4 (376). С. 157-167. DOI 10.37482/0536-1036- 2020-4-157-167.

  25. Popov E. V., Ruslanova A. V., Sopilov V. V., Zdralovic N., Mamedov S. M., Labudin B. V. Contact Interaction of a Claw Washer with Wood at Limiting Shear // Russian Forestry Journal. 2020. Vol. 4 (376). Pp. 178-189. DOI 10.37482/0536-1036-2020-4-178-189.

  26. Jacquier N., Girhammar U. A. Evaluation of bending tests on composite glulam-CLT beams connected with double-sided punched metal plates and inclined screws // Construction and Building Materials. 2015. Vol. 95. Pp. 762-773. DOI 10.1016/j. conbuildmat.2015.07.137.

Ключевые слова: 

Полный текст (файл): 

PDF

Авторы: 

Попов Е.В. Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова Архангельск, Россия

Лабудин Б.В. Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова Архангельск, Россия

Копров О.В. Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова Архангельск, Россия

Столыпин Д.А. Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова Архангельск, Россия

Чередниченко В.В. Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова Архангельск, Россия

Губенко Л.А. Северный (Арктический) федеральный университет им. М. В. Ломоносова Архангельск, Россия

Другие статьи авторов: 

Ссылка на статью в НЭБ: 

https://elibrary.ru/item.asp?id=83890490

Выпуск журнала

№ 5 (112) Октябрь 2025