Rational structural solutions for triangular trusses

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Аннотация

Wooden rafter structures have undoubted advantages, which determine their wide application. The object of the study is triangular rafter structures. The purpose of the research is to find the dependence of force values in the elements of the studied structure on the magnitude of its lifting boom. The calculation of a triangular truss using the Maxwell - Cremona diagram is presented. The efficiency of the proposed method was estimated on the basis of a study of the structure of a wooden truss of the “scissors” type. The following pattern has been established: the change in the coordinates of the points (abscissas) of the force diagram is inversely proportional to the change in f . It is determined the area of rational values of the lift (roof slope) at which the values of internal forces tend to a minimum. It was revealed that the values of force increments in the truss elements at each step increase from 27% to 2 times when the roof slope de-creases. Based on the graphical analysis of the obtained data the range of effective values of the roof slope at which the forces in the elements of the truss take minimum values was found. Using a graphic method of determining the forces, it is possible to check variants of the roof slope in the search for a rational solution of the “scissor” type truss structure. It follows that the proposed method contributes to the choice of the most economical structural solutions.

Авторлар туралы

Vladimir Repin

Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs

Email: skia2000@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9107-6606

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

Vladimir, Russian Federation

Anastasia Lukina

Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs

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

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

Vladimir, Russian Federation

Alexey Usov

Vladimir State University named after Alexander and Nikolay Stoletovs

Email: usovlexx@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6160-9889

master's student, Institute of Аrchitecture, Civil Engineering and Energy

Vladimir, Russian Federation

Әдебиет тізімі

  1. Kromoser B., Braun M., Ortner M. Construction of all-wood trusses with plywood nodes and wooden pegs: a strategy towards resource-efficient timber construction. Applied Sciences. 2021;11(6):2568. https://doi.org/10.3390/app11062568
  2. Roshchina S.I., Lukin M.V., Lukina A.V., Lisyatnikov M.S. Increased performance properties wood weakened biodeterioration by modifying the adhesive composition based on an epoxy resin. Scientific and Technical Volga Region Bulletin. 2014;(4):182-184. (In Russ.)
  3. Sergeev M., Rimshin V., Lukin M., Zdralovic N. Multi-span composite beam. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2020;896:012058. https://doi.org/10.1088/1757-899X/896/1/012058
  4. Ferretti F., Pozza L., Talledo D.A. Robustness analysis of historical timber roofs: a case study of the Gaggiandre shipyard at the Arsenale of Venice. Buildings. 2022;12(11):1773. https://doi.org/10.3390/buildings12111773
  5. 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
  6. Nasiri B., Piccardo C., Hughes M. Estimating the material stock in wooden residential houses in Finland. Waste Management. 2021;135(1):318-326. https://doi.org/10.1016/j.wasman.2021.09.007
  7. Kuda D., Petříčková M. Modular timber gridshells. Journal of Sustainable Architecture and Civil Engineering. 2021;28(1):72-79. https://doi.org/10.5755/j01.sace.28.1.27617
  8. Xu Z., Cui Y., Li B. Truss structure optimization design based on FE-PSO-SQP algorithm. In: Kountchev R., Mironov R., Nakamatsu K. (eds.) New Approaches for Multidimensional Signal Processing. NAME SP2022. Smart Innovation, Systems and Technologies. 2022;332:151-158. https://doi.org/10.1007/978-981-19-7842-5_14
  9. Wang S., Ma Y., Deng Z. Stretching-dominated truss lattice materials: elastic anisotropy evaluation, control, and design. Composite Structures. 2022;298(2):116004. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2022.116004
  10. Zhidkov K.E., Zverev V.V., Kapyrin N.V. Experimental full-scale studies of wooden trusses on metal serrated plates. Structural Mechanics and Structures. 2021;(4):90-98. (In Russ.) https://doi.org/10.36622/VSTU.2021.31.4.008
  11. Xia Y., Langelaar M., Hendriks M.A.N. Optimization-based strut-and-tie model generation for reinforced concrete structures under multiple load conditions. Engineering Structures. 2022;266:114501. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114501
  12. He L., Li Q., Gilbert M., Shepherd P., Rankine C., Pritchard T., Reale V. Optimization-driven conceptual design of truss structures in a parametric modelling environment. Structures. 2022;37:469-482. https://doi.org/10.1016/j.istruc.2021.12.048
  13. Massafra A., Prati D., Predari G., Gulli R. Wooden truss analysis, preservation strategies, and digital documentation through parametric 3D modeling and HBIM workflow. Sustainability. 2020;12(12):4975. https://doi.org/10.3390/su12124975
  14. Medwadowski S.J. Aesthetics of wood structures. Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures. 1983;26-2(88):31-50.
  15. Kholodar B.G. Determination of truss stress-strain state with Cremona - Maxwell diagram. Vestnik of Brest State Technical University. 2016;(1):39-42. (In Russ.) Available from: https://www.elibrary.ru/download/elibrary_36945943_89428079.pdf (accessed: 15.12.2022).
  16. Millar C., McRobie A., Baker W.F. A graphical method for determining truss stability. Journal of the International Association for Shell and Spatial Structures. 2020;61(4):285-295. https://doi.org/10.20898/j.iass.2020.011
  17. Khokhlov A.V. Properties of loading and unloading diagrams generated by a nonlinear maxwell-type determining relation for rheonomic materials. Journal of Samara State Technical University. Series: Physical and Mathematical Sciences. 2018;22(2):293-324. (In Russ.) https://doi.org/10.14498/vsgtu1573
  18. Kromoser B., Braun M., Ortner M. Construction of all-wood trusses with plywood nodes and wooden pegs: a strategy towards resource-efficient timber construction. Applied Sciences. 2021;11(6):2568. https://doi.org/10.3390/app11062568
  19. Beghini L.L., Carrion J., Beghini A., Mazurek A., Baker W.F. Structural optimization using graphic statics. Structural and Multidisciplinary Optimization. 2013;49:351-366. https://doi.org/10.1007/s00158-013-1002-x
  20. Millar C.G., McRobie A. Graphic stability of generalised motions. International Journal of Solids and Structures. 2022;256:111787. https://doi.org/10.1016/j.ijsolstr.2022.111787

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».