Михаил Юрьевич Трошин — аспирант
302030, Орловская область, г. Орел, Комсомольская ул., д. 95
Mikhail Yu. Troshin — postgraduate student
95 Komsomolskaya st., Orel, 302030
Андрей Викторович Турков — доктор технических наук, доцент, профессор кафедры строительных конструкций и материалов
302030, Орловская область, г. Орел, Комсомольская ул., д. 95
РИНЦ ID: 543490, Scopus: 57193456012
Andrej V. Turkov — Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Building Structures and Materials
95 Komsomolskaya st., Orel, 302030
ID RSCI: 543490, Scopus: 57193456012
Введение. Отличительной чертой древесины перекрестно-клееной (ДПК, CLT-панелей) является перекрестное расположение досок (ламелей) в разных слоях плиты. Ввиду анизотропии древесины такая конструкция позволяет добиться высокой прочности и жесткости в разных направлениях действия напряжений, что сделало данный материал одним из самых перспективных для изучения в последние десятилетия. Рассматривается влияние толщины поперечных и продольных слоев в пятислойных плитах из ДПК на деформации и распределение возникающих нормальных и касательных напряжений. Актуальность обусловлена необходимостью получения расчетных данных для анализа изменения прочностных характеристик плит при различных вариациях толщины продольных и поперечных слоев с целью выбора наиболее эффективной конфигурации плиты.
Материалы и методы. Исследования проведены численными методами при помощи ПК SCAD+ с помощью МКЭ (метода конечных элементов). При этом объемными конечными элементами являются параллелепипеды. Расчетная схема определена как система общего вида, деформации которой и ее основные неизвестные представлены линейными перемещениями узловых точек вдоль осей X, Y, Z и поворотами вокруг этих осей. В качестве расчетной конструкции выбрана пятислойная плита с перекрестно направленными слоями таким образом, что наружные (1, 5) и центральный внутренние (3) слои являются продольными, а оставшиеся внутренние (2, 4) — поперечными. Упрощенная расчетная схема представляет собой шарнирно опертую балку.
Результаты. По результатам исследования и произведенных расчетов в SCAD+ составлены таблицы, на основании которых построены графики, отражающие зависимость прогиба, распределения нормальных и тангенциальных напряжений от толщины поперечных и продольных слоев плиты.
Выводы. Полученные данные позволяют оценить влияние толщины на деформативность и распределение напряжений в пятислойных CLT-панелях. Значимость выполненных исследований заключается в расширении научно-технической базы знаний в области деревянных конструкций.
Introduction. A distinctive feature of CLT panels is the cross arrangement of planks (lamellae) in different layers of the board. Due to the anisotropy of wood, this design allows for high strength and stiffness in different directions of stress action, which has made this material one of the most promising to be studied in recent decades. This article examines the influence of the thickness of transverse and longitudinal layers in five-layer slabs of cross-glued timber boards, or CLT panels, on the deformation and distribution of the resulting normal and tangential stresses. The relevance of the work is conditioned by the necessity of obtaining calculated data to analyze changes in the strength characteristics of boards with different variations in the thickness of longitudinal and transverse layers in order to choose the most effective configuration of the board.
Materials and methods. The studies were carried out by numerical methods using SCAD+ PC using FEM (Finite element method). At the same time, the three-dimensional finite elements are parallelepipeds. The design scheme is defined as a general-type system, whose deformations and its main unknowns are represented by linear displacements of nodal points along the X, Y, Z axes and rotations around these axes. As a design structure, a five-layer slab with cross-directed layers was chosen in such a way that the outer (1, 5) and central inner (3) layers are longitudinal, and the remaining inner (2, 4) are transverse. The simplified design scheme is a pivotally supported beam.
Results. The results of the study and calculations made using SCAD+ were applied to make tables and graphs showing dependence of deflection, distribution of normal and tangential stresses on the thickness of transverse and longitudinal layers of the board.
Conclusions. The obtained data allow us to evaluate the influence of thickness on deformability and stress distribution in five-layer CLT panels. The significance of the conducted research is in the expansion of scientific and technical knowledge base in the field of wooden structures.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.