Timber Roof Panel for Industrial Buildings: Analysis According to Bending Stiffness Condition


Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Large-span roof structures allow creating spacious rooms without using intermediate supports, which is important for a flexible planning system of industrial and public buildings. Typically, such structures are made of metal or reinforced concrete trusses or arches. The object of the study is a new ridged structure of a wooden plank roof panel for industrial buildings with spans of 24 and 30 m. The width of the panel without rafter structures is 2.4 m. The connection of individual boards and elements with each other in the panel is provided by nails and bolts, which compares favorably with glued wooden structures. It is possible to assemble the structure directly on the construction site. There is no need to deliver a large-scale product to the installation site. The article provides a detailed analysis of design solutions, presents calculation methods, as a result of which it is determined that the proposed structure meets the condition of bending rigidity. A simple to manufacture and to install system is described, based on the use of wooden boards and panels, which provide the nec-essary overall stability of the structure, making it an attractive option for use in various climatic regions. The results of the studies confirm the high potential for further implementation of such technology in real design practice.

Негізгі сөздер

Авторлар туралы

Ivan Shishov

Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletovs

Email: ivshish1938@gmail.com
ORCID iD: 0009-0001-9621-7196

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Building Structures, Institute of Аrchitecture, Civil Engineering and Energy

87 Gorky St, Vladimir, 600000, Russian Federation

Anastasia Lukina

Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletovs

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: pismo.33@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6065-678X
SPIN-код: 8745-0004

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Building Structures, Institute of Аrchitecture, Civil Engineering and Energy

87 Gorky St, Vladimir, 600000, Russian Federation

Mikhail Lisyatnikov

Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletovs

Email: mlisyatnikov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5262-6609
SPIN-код: 4089-7216

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Building Structures, Institute of Аrchitecture, Civil Engineering and Energy

87 Gorky St, Vladimir, 600000, Russian Federation

Danila Chibrikin

Vladimir State University named after Alexander Grigoryevich and Nikolai Grigoryevich Stoletovs

Email: dachibrikin@outlook.com
ORCID iD: 0000-0001-9278-4559
SPIN-код: 1809-6997

Candidate of Technical Sciences, Associate Professor of the Department of Building Structures, Institute of Аrchitecture, Civil Engineering and Energy

87 Gorky St, Vladimir, 600000, Russian Federation

Әдебиет тізімі

  1. Cucuzza R., Aloisio A., Rad M.M., Domaneschi M. Constructability-based design approach for steel structures: From truss beams to real-world inspired industrial buildings. Automation in Construction. 2024;166:105630. https://doi.org/10.1016/j.autcon.2024.105630 EDN: OMRKJT
  2. Gusevs J., Serdjuks D., Artebjakina G.I., Afanasjeva E.A., Goremikins V. Behaviour of load-carrying members of velodromes’ long-span steel roof. Magazine of Civil Engineering. 2016;5(65):3-16. https://doi.org/10.5862/MCE.65.1 EDN: XBDQSX
  3. Shishov I.I., Lisyatnikov M.S., Roschina S.I., Lukina A.V. Covering a single-storey industrial building with wide box-shaped beams of stepwise-varying height. Bulletin of South Ural state university. Series: Construction engineering and architecture. 2021;21(1):22-29. (In Russ.) https://doi.org/10.14529/build210103 EDN: PGWZAD
  4. Dirrenbergera J., Lapougeb P., Azulayb R., Eversb P., Vroemenb T. Adaptive Spatial Lattice Manufacturing (ASLM): A novel approach to efficient lattice structure production. Materials & Design. 2025;249:113553. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2024.113553 EDN: HTUERZ
  5. Pereiro X., M., Borja Conde B., Riveiro B. BIM methodology for cost analysis, sustainability, and management of steel structures with reconfigurable joints for industrial structures. Journal of Building Engineering. 2023;77:107443. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2023.107443 EDN: DHYGGR
  6. Turkovskiy S.B., Pogoreltsev A.A., Stoyanov V.O. Experience in the operation of large-span laminated timber structures with TSNIISK system nodes. Structural mechanics and analysis of constructions. 2022;6(305):61-68. (In Russ.) https://doi.org/10.37538/0039-2383.2022.6.61.68 EDN: EEXUNC
  7. Lisyatnikov M.S., Roshchina S.I., Prusov E.S., Deev V.B. Enhancing the efficiency of using deformable aluminum alloys in composite constructions. Non-ferrous Metals. 2024;57(2):24-30. 10.17580/nfm.2024.02.04 EDN: VNBVFF
  8. Aloisio A., Sejkot P., Pelliciari M., Ormarsson S., Vessby J., Fragiacomo M. Instability of compressed members in timber trusses assembled with punched metal plates. Engineering Structures. 2025;329:119775. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2025.119775 EDN: UDSNKT
  9. Nasir V., Ayanleye S., Kazemirad S., Sassani F., Adamopoulos S. Acoustic emission monitoring of wood materials and timber structures: A critical review. Construction and Building Materials. 2022;350:128877. https://doi.org/10.1016/ j.conbuildmat.2022.128877 EDN: YGPYTM
  10. Luo С., Yang J., Xin J., Fan Y.,Zhou Y., Tang Q. Large-scale model test on the construction process of a stiff skeleton arch bridge with the span of 600 m. Case Studies in Construction Materials. 2024;21: e03783. https://doi.org/10.1016/j.cscm.2024.e03783
  11. Shi D., Marano G.C., Demartino C. Modeling of glubam roof truss, parameter identification and updating based on parallel genetic algorithm. Engineering Structures.2024;316:118520. https://doi.org/ 10.1016/J.ENGSTRUCT.2024.118520 EDN: VFSJOP
  12. Zheng Y., Zhou C. Lateral performance of circular wooden columns reinforced with high-performance bamboo-based composite. Engineering Structures. 2025;322:119062. https://doi.org/10.1016/J.ENGSTRUCT.2024.119062 EDN: OSNGCN
  13. Popov E.V., Sopilov V.V. Labudin B.V. Zemcovskii A.E., Tochilova E.S. Calculation of composite bending wooden elements by deformations considering the nonlinear work of shear bonds. Structural mechanics and analysis of constructions. 2022;4(303):36-42. (In Russ.) https://doi.org/10.37538/0039-2383.2022.4.36.42 EDN: WSRYUO
  14. Inzhutov I.S., Mezentsev V.V., Rozhkov A.F., Khovansky M.E. The calculation of wooden constructions taking into account the creep of wood on the example of a statically indeterminate lenticular blocked truss. Herald of Daghestan state technical university. Technical sciences. 2017;44(3):156-164. (In Russ.) https://doi.org/10.21822/2073-6185-2017-44-3-156-164 EDN: ZWDGFN
  15. Lisitsky I.I., Zhadanov V.I., Rudnev I.V. Wooden trusses with nodal joints on glued flat rods. Industrial and civil engineering. 2020;(4):9-15. (In Russ.) https://doi.org/10.33622/0869-7019.2020.04.09-15 EDN: FVYINC
  16. Mihajlov V.V., Roshchina S.I., Shokhin P.B. Experimental determination of creep up wood. Scientific and technical Volga region bulletin. 2011;(5):219-221. (In Russ.) EDN: OKGEIR
  17. Fabbri A., Minghini F. Timber spatial trusses using laminated veneer lumber. Journal of Building Engineering. 2025;100:111696. https://doi.org/10.1016/j.jobe.2024.111696 EDN: RILZMC
  18. Mehra S., O’Ceallaigh C., Sotayo A., Guan Z., Harte A.M. Structural characterisation of laterally loaded glued and compressed wood dowel laminated timber portal frames produced using compressed wood connectors. Construction and Building Materials. 2024;457:139107. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2024.139107 EDN: VFZHHX
  19. Johns D., Richman R. Dry-out behaviour of cross-laminated timber (CLT) edge conditions in roof assemblies: A field study. Structures. 2025;72:108210. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2025.108210
  20. Sergeev M.S., Lukina A.V., Gribanov A.S., Strekalkin A.A. Development studies derivatising beams with symmetrical reinforcement. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2016;7:46-49. (In Russ.) EDN: WBVYTR
  21. Kumar V., Ricco M. Lo, Bergman R.D., Nepal P., Poudyal N.C. Data and bills of materials for buildings designed for mass timber, structural steel, and reinforced concrete based on the 2021 international building code provisions. Data in Brief. 2024;55:110641. https://doi.org/10.1016/J.DIB.2024.110641EDN: OMRPXK
  22. Repin V.A., Lukina A.V., Strekalkin A.A. Parameterization of Maxwell - Cremona diagram for determining forces in elements of a scissors truss // Structural Mechanics of Engineering Constructions and Buildings. 2024;20(2):97-108. http://doi.org/10.22363/1815-5235-2024-20-2-97-108 EDN: KZTKLX
  23. Kolesnikova T.N., Kuznetsov P.E. Analysis of the architecture of modern multifunctional cultural and entertainment complexes and their development trends. Vestnik MGSU [Monthly Journal on Construction and Architecture]. 2023;18(3):346-357. (In Russ.) http://doi.org/10.22227/1997-0935.2023.3.346-357 EDN: MURSIM
  24. Onegin V.I., Chubinsky A.N. Russian wood processing industry: problems and prospects of development. Proceedings of the St. Petersburg Forestry Academy. 2002;(168):10-15. (In Russ.) EDN: HYWHTF
  25. Lukin M.V., Chibrikin D.A., Roshchina S.I. Numerical studies of modified composite beams taking into account the physical nonlinearity of wood. News of higher educational institutions. Construction. 2023;5(773):5-19. (In Russ.) http://doi.org/10.32683/0536-1052-2023-773-5-5-19 EDN: OWKAIK
  26. Lukin M.V., Roshchina S.I., Lukina A.V., Rimshin V.I. Сomputer modeling of energy-efficient joints of wood composite panels. International Journal for Computational Civil and Structural Engineering. 2024;20(1):68-80. http://doi.org/10.22337/2587-9618-2024-20-1-68-80 EDN: LSRINA

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».