ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ СВЯЗЕЙ НА НДС КОНСТРУКЦИЙ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ ИЗ ДЕРЕВОКЛЕЕНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
Authors: Чередниченко В.В. , Попов Е.В. , Карельский А.В. , Лабудин Б.В. 
Published: October 2024

С середины XIX века при строительстве зданий и сооружений повсеместно стали применяться деревоклееные конструкции, такие как балки, рамы, арки, фермы, колонны и другие. Эти конструкции обладают высокой прочностью и долговечностью, что обеспечивает надежность зданий на протяжении всего жизненного цикла. Несмотря на все преимущества древесины, ее применение в России пока недостаточно. Это связано с отставанием отечественных технологий производства, а также отсутствием нормативных и законодательных актов, которые стимулировали бы применение деревянных конструкций в строительстве. Тем не менее интерес к деревянным клееным конструкциям в нашей стране растет. Это свидетельствует о том, что древесина имеет большой потенциал для использования в строительстве и может стать одним из основных, как самый экологически чистый материал. В мировой и отечественной практике древесина все чаще используется в качестве конструкционного материала для строительства уникальных зданий и сооружений, в том числе для высотного строительства. В статье рассматривается задача определения оптимального конструктивного решения высотного здания на основе численных исследований конструкций многоэтажного здания из дерево-композитных элементов с каркасом из деревянных клееных конструкций (ДКК) и плит перекрытий из перекрестно клееных CLT-панелей. Показано влияние различных типов связей жёсткости на НДС элементов 25-этажного здания. Расчетная модель здания реализована в программном комплексе SCAD++. Древесина как природный композит принята анизотропным материалом двух видов: деревоклееные элементы – трансверсально изотропные, CLT-панели – ортотропные. Рассмотрены конструктивные схемы зданий с различными схемами связей, в том числе подкосная и крестовая с различным шагом связевых блоков. В результате сравнительного анализа результатов при расчете зданий на действие постоянных и кратковременных ветровых нагрузок сделан выбор наиболее эффективного конструктивного решения высотного здания из дерево-композитных элементов из условий прочности, максимальных перемещений и ускорений.

Timber constructions, including beams, frames, arches, trusses, columns, and others, have been extensively used in the construction of buildings and structures since the mid-1800s Due to their exceptional strength and durability, these structures are considered reliable throughout their life cycle. Despite all the advantages of wood, the benefits of its use in Russia are still underestimated. This is due to the backlog of domestic production technologies, as well as the lack of regulations and legislation that would stimulate the use of wood in construction. Nevertheless, the interest in cross-laminated structures in our country is growing. This suggests that wood has a lot of potential for usage in construction and could overtake other materials in terms of its environmental friendliness. Wood is becoming a more common structural material used both domestically and internationally for the construction of unique buildings and structures, particularly high-rise buildings. The paper deals with the problem of determining the optimal structural solution of a high-rise building on the basis of numerical studies of multistory building structures made of wood-composite elements with a frame made of wood-glued structures and floor slabs made of cross-laminated CLT-panels. It is demonstrated how various stiffness bond types affect the strain-stress distribution of a 25-storey building. The calculation is carried out using the SCAD++ software package. Wood as a natural composite is assumed to be an anisotropic material of two types: wood-masonry elements are transversally isotropic, and CLT-panels are orthotropic. Consideration is given to the structural plans of buildings with various bonding schemes, such as strut and cross bracing with varying bonding block spacing. By comparatively analysing the results obtained after different calculations for both permanent and short-term wind loads, the most efficient structural solution for a high-rise building made up of wood-composite elements has been determined based on such factors as strength, maximum displacements, and accelerations.