Кострома, Костромская область, Россия
Костромской государственный университет (кафедра лесозаготовительных и деревоперерабатывающих производств, заведующий кафедрой)
с 01.01.2016 по 01.01.2019
Кострома, Костромская область, Россия
Кострома, Костромская область, Россия
УДК 004 Информационные технологии. Компьютерные технологии. Теория вычислительных машин и систем
Представлены результаты исследования модели клееной деревянной балки, усиленной композитной арматурой. Для моделирования и изучения напряженно-деформированного состояния пространственных многослойных конструкций из древесины с армированием применяется программный комплекс, использующий метод конечных элементов COMSOL Multiphysics. Основное внимание уделяется анализу напряжений и деформационных характеристик балки под различными нагрузками. Рассмотрены преимущества работы композитной арматуры и ее влияние на повышение прочности и долговечности деревянных конструкций. Отдельно изучается вопрос интеграции экспериментально полученных характеристик древесины и композитных материалов в численную модель, что позволяет повысить точность результатов моделирования. Упрощенная модель древесины как трансверсально-изотропного тела позволяет учесть неопределенности в ориентации к тангенциальному и радиальному направлению в балке. Полученные результаты подтверждают повышение несущей способности и уменьшение деформаций в балке за счет использования композитной арматуры по сравнению с традиционными деревянными конструкциями. Применение 3D-модели клееной балки с композитной арматурой также обеспечивает снижение затрат на проведение исследований при сопоставлении с натурными экспериментами.
деревянные клееные балки, армирование деревянных конструкций, композитная арматура, моделирование
1. Рощина С.И., Сергеев М.С., Лукина А.В. Армированные деревянные конструкции // Изв. высш. учеб. завед. Лесной журнал. 2013. № 4 (334). С. 80-85.
2. Турковский С.Б., Погорельцев А.А., Стоянов В.О. Исследования составных деревянных балок с наклонно-вкленными связями сдвига из стеклопластиковой арматуры // Строительство и реконструкция. 2018. № 2 (76). С. 67-75.
3. Лабудин Б.В., Тюрина О.Е., Куницкая О.А., Швецова В.В. Усиление деревянных конструкций композитами // Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2022. № 1. С. 18-24.
4. Бай В.Ф., Еренчинов С.А., Гач Е.А. Исследование работы деревянной балки, армированной стальными пластинами // Архитектура, строительство, транспорт. 2023. № 2 (104). С. 46-53. DOIhttps://doi.org/10.31660/2782-232X-2023-2-46-53.
5. Рощина С.И., Лукин М.В., Лабудин Б.В., Мелехов В.И. Расчет композитных деревоклееных балок на основе применения инженерного метода // Изв. высш. учеб. завед. Лесной журнал. 2012. № 3 (327). С. 90-94.
6. Есипов А.В., Лыкова Я.В. Инженерный метод расчета повышения несущей способности цельнодеревянных балок установкой стержневой арматуры в растянутой зоне // Академ. вестник УралНИИпроект РААСН. 2016. № 4 (31). С. 61-65.
7. Муселемов Х.М., Устарханов О.М., Калиева М.Х., Манапов Р.М. Исследования клееных армированных деревянных конструкций // Наука в цифрах. 2016. С. 10-13. DOIhttps://doi.org/10.21661/r-114936.
8. Юсупов А.К., Муселемов Х.М., Устарханов Т.О., Джалалов Ш.Г. Исследование металлодеревянной балки // Вестник машиностроения. 2019. № 12. С. 16-20.
9. Кавелин А.С., Тютина А.Д., Нуриев В.Э., Колтакова В.А. Армирование деревянных конструкций // Инженерный вестник Дона. 2019. № 8 (59). С. 44-50.
10. Labudin B., Tyurina O., Mavrin D., Hasan W. Method for determining the design resistance of a glued-in twisted elliptical bar for pulling out in elements of wooden structures // Lect. Not. Civ. Eng. 2022. Т. 182. С. 181-187.
11. Арленинов Д.К., Беккер Д.А. Влияние уровня напряжений на ползучесть древесины при изгибе // Изв. высш. учеб. завед. Лесной журнал. 2015. № 6 (348). С. 128-137. DOI:https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2015.6.128.
12. Введение в COMSOL Multiphysics, 2018. URL: https://cdn.comsol.com/doc/5.4/ IntroductionToCOMSOLMultiphysics.ru_RU.pdf (дата обращения 14.06.2024).
13. СП 20.13330.2016. Свод правил. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85. М.: Стандартинформ, 2018. 95 с.
