Обеспечение пространственной жесткости многоэтажного каркасного здания на основе древесины

Цель. В статье рассматривается проблема обеспечения жесткости каркасного деревянного многоэтажного здания и способы достижения необходимой пространственной жесткости с учетом требований сохранения внутреннего объема и свободного пространства. В целях повышения экономической эффективности проекта предусмотрен случай избытка пространственной жесткости и меры ее оптимизации.

Метод. Более простым и менее трудоемким методом является первоначальная оценка площади сечения жесткостных элементов, которые будут воспринимать ветровую нагрузку. Авторами предложен способ предварительного вычисления жесткости здания с последующей корректировкой в расчетной схеме.

Результат. Составлена расчетная схема каркаса здания в программном комплексе Scad Office с целью учета влияния собственного веса конструкций, перераспределения усилий и перемещений за счет пространственной работы каркаса, с последующей корректировкой сечений жесткостных элементов.

Вывод. Наиболее рациональным и наименее трудоемким методом численного расчета жесткости является первоначальная оценка площади сечения системы жесткостных элементов. С его помощью возможно избежать избытка пространственной жесткости здания и сократить время и трудозатраты на подбор и выбор места расположения жесткостных элементов.

1. Перспективы деревянного домостроения [Электронный ресурс] Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/v/perspektivy-derevyannogo-domostroeniya. Заглавие с экрана.

2. Ведяков И. И., Мешкова Е.И. Тенденции мирового высотного строительства. Вестник волгоградского государственного архитектурно-строительного университета. Серия: строительство и архитектура, 2013, 31-1 (50), 47-53 [Vedyakov I.I., Meshkova E.I. Trends of the world high-rise construction, J. Internet-vestnik VolgGASU, 2013, 31-1 (50), 47-53(in Russian)].

3. Деревянное домостроительство получит господдержку [Электронный ресурс] Режим доступа: https://www.spb.kp.ru/daily/26574/3590018/ – Заглавие с экрана. [Wood housebuilding will be supported by government [Electronic resource] – Access: https://www.spb.kp.ru/daily/26574/3590018/.

4. Анализ деревянного домостроения в России за 2010 г. [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://marketing.rbc.ru/news_research/23/03/2011/562949979918112.shtml – Заглавие с экрана.

5. Poirier E, Moudgil M., Fallahi A., Staub-French S., Tannert T. Design and construction of a 53-meter-tall timber building at the university of British Columbia, World Conference on Timber Engineering. Austria, 2016, 60-77.

6. Stadthaus, 24 Murray Grove, London [Электронный ресурс] – Режим доступа: https://eoinc.weebly.com/uploads/3/0/5/1/3051016/murray_grove_case_study.pdf – Заглавие с экрана.

7. Zangerl M. Lct one [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://wooddesign.dgtlpub.com/2013/2013-02-28/pdf/LCT_ONE.pdf – Заглавие с экрана.

8. Tall Wood Gallery [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.rethinkwood.com/tall-wood-masstimber/tall-woodgallery – Заглавие с экрана.

9. Abrahamsen R. B., Malo K.A. Structural design and assembly of “TREET” - a 14-storey timber residential building in Norway. World conference on Timber Engineering, Canada, 2014, 58-71.

10. Green M. The case for tall wood buildings [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://cwc.ca/wpcontent/uploads/publications-Tall-Wood.pdf – Заглавие с экрана.

11. The Impacts of Construction and the Built Environment [Электронный ресурс] –Режим доступа: www.willmottdixon.co.uk/asset/download/9462 – Заглавие с экрана.

12. Mohammad M., Jones R., Karacabeyli E. New heights in building with wood: Canada’s tall wood buildings demonstration initiative. World Conference on Timber Engineering. Austria, 2016, 211-234.

13. Bergen N. Case study of UBC Brock Commons - construction details and methods. World Conference on Timber Engineering. Austria, 2016, 98-109.

14. Савицкий Н.В., Шехоркина С.Е., Никифорова Т.Д., Шляхов К.В. Многоэтажное деревянное домостроение: современные тенденции и будущие перспективы. Строительство, материаловедение, машиностроение, 2017, 99, 153-159 [Savytskyi M. V., Shekhorkina S. Yev., Nikiforova T. D., Slyakhov K. V. Multy-story wood construction: current trends and future prospects. J. Вuilding, material engineering, mechanic engineering, 2017, 99, 153-159 (In Ukrainian)].

15. Bernhard G. Mass Timber Building Systems: Understanding the Options [Электронный ресурс] – Режим доступа: http://www.woodworks.org/wp-content/uploads/NE-WSF-150916-GAFNER-Mass-Timber-Building-Systems.pdf – Заглавие с экрана.

16. Чеснокова О.Г. Возможности применения системы «Элевит» в малоэтажном строительстве. Журнал Интернетвестник ВолгГАСУ, 2013, 3 (28) [Chesnokova O.G., Potential for using the «Elevit» in low-rise housing construction, J. Internet-vestnik VolgGASU, 2013, 3(28) (in Russian)].

17. Stiemer S., Tesfamariam S., Karacabeyli E., Popovski M. Development of Steel-Wood Hybrid Systems for Buildings under Dynamic Loads. Conference: STESA. Santiago, Chile, 2012, 56/74.

18. Fast P., Gafner B., Jackson R., Li J. Сase study: an 18 storey tall mass timber hybrid student residence at the university of British Columbia, Vancouver. World Conference on Timber Engineering. Austria, 2016, 78-97.

19. Zingerle P., Maderebner R., Flach M. System solutions for point-supported wooden flat slabs. World Conference on Timber Engineering. Austria, 2016, 277-288.

20. Popovski M., Chen Z., Gafner B. Structural behavior of point-supported clt floor systems. World Conference on Timber Engineering. Austria, 2016, 268-275.

21. Mestek P., Dietsch P. Design concept for CLT - reinforced with self-tapping screws. German Society of Wood Research. Germany, Munich, 2012, 307-318.

22. Brandner R., Flatscher G., Ringhofer A., Schickhofer G., Thiel A. Cross laminated timber (CLT): overview and development, European Journal of Wood and Wood Products, 2016, 74 (3), 331–351.

23. Воронкова Г.В., Ким Д.А. Влияние жесткостных характеристик элементов на перемещения в стержневой системе. Эффективные технологии и модели ресурсосбережения, энергосбережения и природопользования в ЖКХ и строительстве: труды международной научно-практической конференции. Волгоград: Волгоградский государственный технический университет, 2014, 69-75.

24. Boccadoro L., Frangi A., Flachdecken aus Holz. Reliable timber and innovative wood products for structures. Structural elements of wood and wood products made of beech. Switzerland, Zürich, 2013, 21-29.

25. Байков В.Н., Дроздов П.Ф., Трифонов И.А., Антонов К.К., Хлебной Я.Ф., Артемьев В.П., Рубинштейн В.С. Железобетонные конструкции. Специальный курс, М.: Стройиздат, 1981. 767 с.