НДС В ЭЛЕМЕНТАХ И УЗЛАХ МНОГОКВАРТИРНОГО ЗДАНИЯ ИЗ CLT-ПАНЕЛЕЙ В УСЛОВИЯХ СЕЙСМИКИ
Authors: Лабудин Б.В. , Чередниченко В.В. , Карельский А.В. , Попов Е.В. 
Published: October 2024

Древесина как строительный материал благодаря высоким физико-механическим свойствам находит все большее применение в многоэтажном домостроении как в мировой, так и отечественной практике. Развитие науки и технологий в XX веке дало большой толчок к производству деревокомпозитных конструкций (клееные арки, фермы, балки и т. д.). Одним из перспективных материалов можно назвать перекрестно-клееные панели (CLT). В нашей стране применение клееных деревянных панелей не является широко распространенным вследствие недостаточного развития технологии производства и использования, отсутствия нормативных и законодательных актов, которые стимулировали бы применение деревянных конструкций в строительстве. Однако интерес к деревокомпозитным панелям в России растет, и в последние годы мы видим увеличение числа проектов с применением деревянных конструкций. На примере четырехэтажного жилого дома из CLT-панелей, построенного в г. Соколе Вологодской области, выполнен анализ напряженно-деформированного состояния конструкций в условиях сейсмической нагрузки, принятой в диапазоне 7–9 баллов по шкале MSK-64. Расчеты выполнены по методу конечных элементов в ПК SCAD ++ с учетом ортотропных свойств материала CLT-панелей и податливых связей. Для корректного анализа пространственной работы здания в расчетах учтена податливость монтажных нагельных соединений для несущих конструкций стен и перекрытий. Построены гистограммы и графические зависимости для различных грунтовых условий. Получены удовлетворительные результаты численного анализа в условиях различной сейсмической нагрузки в сравнении с ветровой нагрузкой. Сформулированы выводы и рекомендации. Сделан вывод о необходимости дальнейшего изучения сейсмостойкости зданий с применением перекрестно-клееной древесины, в том числе исследование НДС высотных зданий, выполненных из деревокомпозитных конструкций с разработкой сейсмозащитных рекомендаций по использованию этого материала для высотного строительства.

Owing to its superior mechanical and physical qualities, wood is becoming a more popular building material for multi-story buildings both nationally and internationally. The 20th century witnessed significant advances in science and technology, which greatly accelerated the development of wood-composite constructions such as glued arches, trusses, beams, and others. Cross-Laminated Timber (CLT) is one of the most promising materials. In our country the use of glued wooden panels is not widespread, due to insufficient development of production and use technology; lack of regulations and legislative acts that would stimulate the use of wooden structures in construction. Nonetheless, there is a growing demand for wood composite panels in Russia, as seen by the increase in projects using wooden constructions in recent years. A four-story residential building constructed in Sokol, Vologda Oblast, using CLT-panels as an example, had its stress-strain condition examined under seismic loading within the range of 7–9 points on the MSK-64 scale. The finite element method in SCAD ++ was used to complete the calculations, which took into consideration the flexible bonding and orthotropic properties of the CLT-panel material. The ductility of mounting nail joints for load-bearing walls and floors is taken into consideration in the calculations to accurately analyse the building's spatial performance. Graphical dependencies and histograms have been generated for various ground conditions. Numerical analysis under various seismic loading situations compared to wind loading has produced satisfactory findings. Finally, suggestions and conclusions have been made. The study of stress-strain state of high-rise buildings produced from wood-composite structures and the development of seismic-protective guidelines on the use of this material for high-rise construction are necessary to further understand the seismic resistance of CLT buildings.