Науковий вісник НГУ

«Зелені» технології у проєктуванні одноповерхових каркасів

• 
• 

Рейтинг користувача:  / 0

ГіршийКращий 

Деталі

Категорія: Зміст №3 2025

Останнє оновлення: 25 червня 2025

Опубліковано: 30 листопада -0001

Перегляди: 2430

Authors:

А.В.Радкевич, orcid.org/0000-0001-6325-8517,   Чжецзян Гуанша професійно-технічний університет будівництва, м. Дон’ян, Китайська Народна Республіка; Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Д.О.Банніков*, orcid.org/0000-0002-9019-9679, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Х.Ву, orcid.org/0000-0003-0857-6883, Чжецзян Гуанша професійно-технічний університет будівництва, м. Дон’ян, Китайська Народна Республіка, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Р.Лев, orcid.org/0009-0000-6906-7578, Чжецзян Гуанша професійно-технічний університет будівництва, м. Дон’ян, Китайська Народна Республіка, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Л.І.Клочко, orcid.org/0009-0009-3478-6076, Український державний університет науки і технологій, м. Дніпро, Україна, e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

* Автор-кореспондент e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

повний текст / full article

Naukovyi Visnyk Natsionalnoho Hirnychoho Universytetu. 2025, (3): 099 - 106

https://doi.org/10.33271/nvngu/2025-3/099

Abstract:

Мета. Аналіз ефективності великопрольотних конструктивних систем на основі клеєного деревного бруса для одноповерхового каркасу громадської будівлі.

Методика. У роботі використовувався комплекс методів дослідження, що включає науковий аналіз і синтез наявної технічної інформації стосовно застосування сучасних виробів із деревини для проєктування несучих каркасів будівель із великим прольотами. Також застосовувалися методи комп’ютерного моделювання на базі чисельного методу будівельної механіки – методу скінчених елементів. Аналіз роботи конструктивних варіантів проводився із використанням проєктно-обчислювального комплексу SCAD (Україна). Окремим напрямом у роботі були конструкторські розробки, що включали методи інженерної оцінки точності й достовірності отриманих результатів, а також виконання конструкторської документації.

Результати. Для розглянутих конструктивних варіантів покриття каркасу апаратного відсіку отримані картини напружено-деформованого стану, а також спектри власних частот і форм коливань. Рекомендований до практичної реалізації за сукупністю техніко-економічних показників конструктивний варіант каркасу передбачає використання аркової системи покриття. Також показано, що застосування біокомпозитного клеєного бруса відкриває резерви для зниження матеріаломісткості конструкції за попередніми оцінками до 25 %.

Наукова новизна. Проведені дослідження дозволили комплексно оцінити статичну й динамічну несучу здатність великопрольотного каркасу із використанням клеєного брусу. Доведена висока ефективність застосування комбінованої системи каркасу, особливо у випадку біокомпозитного брусу. Отриманий частотний спектр при цьому є дискретним і лежить у діапазоні нижніх частот 1,5‒5,0 Гц.

Практична значимість. Використання для несучих елементів одноповерхових каркасів клеєного й біокомпозитного деревних брусів відкриває напрям «зелених» технологій для будівель спеціалізованого призначення, таких як Пожежна станція. У сукупності із сучасними оздоблювальними матеріалами типу вогнестійкої деревної шерсті це дозволяє підвищити експлуатаційні якості дерев’яних конструкцій.

Ключові слова: деревина, клеєний деревний брус, біокопозитний деревний брус, несучий каркас, апаратний відсік

References.

1. Travush, V., Emelianov, S., Kolchunov, V., & Bulgakov, A. (2016). Mechanical safety and survivability of buildings and building structures under different loading types and impacts. Procedia Engineering, 164, 416-424. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.11.639

2. Jkhsi, Sh. (2020). Evaluation of risk and safety in building structures under construction. International Journal of Advanced Engineering Sciences and Applications, 1(4), 24-28. https://doi.org/10.47346/ijaesa.v1i4.43

3. Zheng, Z., Su, Yi., Liu, J., Zhou, Zh., & Wang, X. (2024). Optimization study on stakeholder capability configuration in green construction. Buildings, 14, 3135. https://doi.org/10.3390/buildings14103135

4. Wang, J., Wang, Ji., Liu, B., & Gu, H. (2024). Research on the evaluation and analysis method of green construction of substation project. E3S Web of Conferences, 561, 02003. https://doi.org/0.1051/e3sconf/202456102003

5. Pati, V. A., Wadalkar, Sh., Kale, V., Sawant, R., & Joshi, D. A. (2024). Optimizing sustainable construction costs: A Green Building Approach for Residential Development. E3S Web of Conferences, 559, 04034. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202455904034

6. Sviatohorov, I. (2024). Application of geotechnical structures in “green construction”. Environmental safety and nature management, 2(50), 36-47. https://doi.org/10.32347/2411-4049.2024.2.36-47

7. Tienthavorn, T. (2024). Exploring sustainable conservation: A case study on the transformation of knockdown wooden houses in Thailand. Journal of Architectural/Planning Research and Studies, 22(1), 268705. https://doi.org/10.56261/jars.v22.268705

8. Kossakowski, P. G. (2024). New Advances in Strengthening of Structural Timber. Materials, 17(11), 2545. https://doi.org/10.3390/ma17112545

9. Dmytrenko, A., Dmytrenko, T., Derkach, T., & Klochko, L. (2018). Experimental investigation and computer-generated simulation of reinforced double-tee girders with a wall of oriented standard board. International Journal of Engineering & Technology, 7(4.8), 115-119. https://doi.org/10.14419/ijet.v7i4.8.27224

10.      Dezhin, M., & Ibragimov, A. (2024). Development of constructive solutions for interfaces of wooden beams and CLT. E3S Web of Conferences, 533, 02003. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202453302003

11.      Das, A. K., Islam, Md. N., Ghosh, C. K., & Ghosh, R. K. (2023). Physical and mechanical properties of Albizia procera glulam beam. Heliyon, 9, e18383. https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2023.e18383

12.      Wei, P. X., Wang, B. J., Li, H., Wang, L. B., Peng, S., & Zhang, L. (2019). A comparative study of compression behaviors of cross-laminated timber and glued-laminated timber columns. Construction and Building Materials, 222(20), 86-95. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2019.06.139

13.      Dezhin, M., & Ibragimov, A. (2023). Improving the reliability of the joints of wooden elements on metal linings. E3S Web of Conferences, 402, 10005. https://doi.org/10.1051/e3sconf/202340210005

14.      Faria, D. L., Cruz, T. M., Dias, M. C., Mendes, M. C., & Guimaraes, J. B. (2020). Physical and mechanical behavior of glulam beams produced with rubberwood treated with preservatives. Ciência e Agrotecnologia, 44, 012020. https://doi.org/10.1590/1413-7054202044012020

15.      Bergamin, R. V., Mascia, N. T., Dodadon, B. F., & Trautwein, L. M. (2020). Experimental investigation of glued-laminated timber beams with Vectran-FRP reinforcement. Engineering Structures, 202(1), 109818. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2019.109818

16.      Martynov, V., Myasnikov, D., & Roshchina, S. (2024). Investigation of the strength and deformability of glued wooden beams with lamellas made of thermally damaged (Pinus sylvestris L.) wood based on experimental planning. Forestry Engineering Journal, 14(1), 170-189. https://doi.org/10.34220/issn.2222-7962/2024.1/10

17.      Sotiriadis, K., Guzii, S., Mácová, P., Viani, A., Dvořák, K., & Drdacky, M. (2019). Thermal behavior of an intumescent alkaline aluminosilicate composite material for fire protection of structural elements. Journal of Materials in Civil Engineering, 6(31), 237-248. https://doi.org/10.1061/(ASCE)MT.1943-5533.0002702

18.      Tsapko, Yu., Bondarenko, O., Tsapko, O., Gorbachova, A., Mazurchuk, S., & Zherebchuk, D. (2023). Functional assignment of technological accessories for woodworking. Ways to Improve Construction Efficiency, 51, 206-217. https://doi.org/10.32347/2707-501x.2023.51(1).206-217

19.      Kashytskyi, V. P., Sadova, O. L., Zabolotnyi, O. V., Malets, V. M., & Mazurok, V. S. (2022). Development of biocomposites filled with products of recycling of secondary raw materials of plant origin. Visnyk of Vinnytsia Polytechnical Institute, 1, 95-102. https://doi.org/10.31649/1997-9266-2022-160-1-95-102

20.      Bannikov, D. O., Radkevich, A. V., & Nikiforova, N. A. (2019). Features of the design of steel frame structures in India for seismic areas. Materials Science Forum, 968, 348-354. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.968.348

21.      Bofang, Z. (2018). The finite element method: fundamentals and applications in civil, hydraulic, mechanical and aeronautical engineering. Singapore: John Wiley & Sons Singapore Pte. Ltd. https://doi.org/10.1002/9781119107323

22.      Zienkiewicz, O. C., Taylor, R. L., & Fox, D. D. (2014). The finite element method for solid and structural mechanic. 7 ^th edition. Elsevier LTD. Retrieved from URL: https://www.sciencedirect.com/book/9781856176347/the-finite-element-method-for-solid-and-structural-mechanics

23.      Fialko, S., & Karpilovskyi, V. (2018). Time history analysis formulation in SCAD FEA software. Journal of Measurements in Enginee­ring, 6, 4, 173-180. https://doi.org/10.21595/jme.2018.20408

24.      Hezentsvei, Y., & Bannikov, D. (2020). Effectiveness evaluation of steel strength improvement for pyramidal-prismatic bunkers. EUREKA, Physics and Engineering, 2020(2), 30-38. https://doi.org/
10.21303/2461-4262.2020.001146

25.      Bannikov, D., Tiutkin, O., Hezentsvei, Y., & Muntian, A. (2024). Controlling the dynamic characteristics of steel bunker containers for bulk materials. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 1348(1), 012002. https://doi.org/10.1088/1755-1315/1348/1/012002

26.      Bannikov, D., & Yakovliev, S. (2020). Development of dynamic integral evaluation method of technical state of one-section electric locomotive body. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(7-103), 57-64. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.192468

27.      Bannikov, D., Radkevich, A., & Muntian, A. (2020). Modernization of the buffer beam of PE2U traction unit electric locomotive. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 985(1), 012035. https://doi.org/10.1088/1757-899X/985/1/012035

• < Попередня
• Наступна >