Владимир, Владимирская область, Россия
сотрудник
Владимир, Владимирская область, Россия
сотрудник
Владимир, Владимирская область, Россия
сотрудник
Владимир, Владимирская область, Россия
УДК 630 Лесное хозяйство. Лесоводство
Бережное отношение к природным ресурсам – одно из важнейших составляющих устойчивого развития народного хозяйства РФ. Этому способствует использование низкосортной древесины, в том числе и поврежденной воздействием пожара, в качестве конструкционного материала, что позволит сократить расходы на производство клееных деревянных конструкций (КДК) за счет использования более дешевого сырья. На основании систематического анализа источников и собственных эмпирических исследований приводятся особенности новой технология изготовления деревоклееных балок пролетом 6.0 м с применением древесины, поврежденной огневым воздействием лесного пожара. Данное исследование направлено на снижение материалоемкости клееных деревянных конструкций за счет частичного использования низкосортной древесины без снижения несущей способности балок. Установлено, что при замене 36% средних ламелей в сечении на термически поврежденную древесину снижение несущей способности балочной конструкции относительно балки, изготовленной целиком из древесины I сорта, составило 9.7%, при замене 62% древесины – 16.06%. Применение термически поврежденной древесины при изготовлении клееных деревянных конструкций позволит значительно сократить использование высокосортного пиломатериала при некоторых изменениях технологического процесса, не приводящих к его удорожанию. Используя положительный опыт испытания балочных КДК, предполагается дальнейшее исследование применения термически поврежденной древесины в сжато-изгибаемых конструкциях.
огневое воздействие древесины, деревянные балки, лесные пожары, композитная балка, технология, рациональное использование, клеевые деревянные конструкции (КДК).
1. Martinov, V., Lisyatnikov, M., Roshchina, S., Lukina, A. (2024). Physical and Mechanical Properties of Co-niferous Wood After Exposure to Fire. In: Vatin, N., Roshchina, S., Serdjuks, D. (eds) Proceedings of MPCPE 2022. MPCPE 2022. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 335. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-30570-2_18.
2. Mechanical and microstructural changes in post-fire raw wood / A. Lukina, M. Lisyatnikov, V. Martinov [et al.] // Architecture and Engineering. - 2022. - Vol. 7, No. 3. - P. 44-52. - DOIhttps://doi.org/10.23968/2500-0055-2022-7-3-44-52. - EDN OHGQVJ. Режим доступа: https://elibrary.ru/ohgqvj.
3. Прочностные свойства сырой древесины после лесного пожара / А. Лукина, М. Лисятников, М. Лукин [и др.] // Гражданский журнал. - 2023. - № 3(119). - С. 11907. - DOIhttps://doi.org/10.34910/MCE.119.7. Режим доступа: https://elibrary.ru/JIUHQK.
4. Прочность и деформативность сырьевой древесины после огневого воздействия / А. В. Лукина, М. С. Лисятников, В. А. Мартынов, С. И. Рощина // Строительство и реконструкция. - 2022. - № 6(104). - С. 40-49. - DOIhttps://doi.org/10.33979/2073-7416-2022-104-6-40-49. Режим доступа: https://elibrary.ru/FUHDDN.
5. Арефьев, С. П. Западносибирская широтно-зональная ксиломикологическая шкала и ее использова-ние для индикации лесорастительных условий / С. П. Арефьев // Сибирский экологический журнал. - 2018. - Т. 25, № 5. - С. 616-633. - DOIhttps://doi.org/10.15372/SEJ20180509. Режим доступа: https://elibrary.ru/ycnejf.
6. Губенко, Л. А. Возможность применения низкосортной древесины в клееных деревянных конструкци-ях / Л. А. Губенко, М. Г. Хандов // Строительная наука - XXI век : теория, образование, практика, инновации Северо-Арктическому региону : Сборник трудов VII международной научно-технической конференции, по-священной 100-летию со дня рождения ученых СПбГАСУ (ЛИСИ) В. А. Лебедева, В. А. Трулля, Е. И. Светоза-ровой, Архангельск, 28-30 июня 2016 года. - Архангельск: ООО "Агентство рекламы РАД", 2016. - С. 64-68. Режим доступа: https://elibrary.ru/XDQTWV.
7. Курьянова Т. К., Платонов А. Д., Макаров А. В. Прочность древесины сосны после воздействия по-жара (2010 года УОЛ ВГЛТА, Воронеж). Актуальные проблемы и перспективы развития лесопромышленного комплекса. Материалы международной научно-технической конференции, посвященной 50-летию кафедры механической технологии древесины ФГБОУ ВПО КГТУ. Администрация Костромской области, Департамент образования и науки, Международная академия наук о древесине (ИАВС), Региональный координационный совет по современным проблемам древесиноведения, ФГБОУ ВПО «Московский государственный университет леса», ФГБОУ ВПО «Костромской государственный технологический университет». 2012. С. 20-22. Режим до-ступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=22281919.
8. Макаров, А. В. Технические качества древесины, поврежденной различными видами пожара / А. В. Макаров // Лесотехнический журнал. - 2011. - № 4(4). - С. 14-18. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17295210.
9. Макаров А. В. Оценка технического качества древесины сосны, поврежденной пожаром : авторефе-рат дис. ... канд. технических наук : 05.21.05 / Макаров Андрей Васильевич; [Место защиты: Воронеж. гос. ле-сотехн. акад.]. Воронеж, 2013. 16 с. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17261786.
10. Влияние вида пожара на структуру и качество древесины сосны / Т. К. Курьянова, А. Д. Платонов, Н. Е. Косиченко [и др.] // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2011. - № 74. - С. 291-304. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=17261786.
11. Suzuki, Ji., Mizukami, T., Naruse, T. et al. Fire Resistance of Timber Panel Structures Under Standard Fire Exposure. Fire Technol 52, 1015-1034 (2016). https://doi.org/10.1007/s10694-016-0578-2.
12. Roshchina, S., Lukin, M., Lisyatnikov, M. (2020). Compressed-Bent Reinforced Wooden Elements with Long-Term Load. In: Anatolijs, B., Nikolai, V., Vitalii, S. (eds) Proceedings of EECE 2019. EECE 2019. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 70. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-42351-3_7.
13. Sergeev, Michail & Lukin, M & Strekalkin, A & Roshchina, Svetlana. (2021). Mathematical modeling of stress-strain state of the nodal joint of wooden beams. Journal of Physics: Conference Series. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2131/3/032088.
14. Lisyatnikov, M., Lukina, A., Chibrikin, D., Labudin, B. (2022). The Strength of Wood-Reinforced Polymer Composites in Tension at an Angle to the Fibers. In: Vatin, N., Roshchina, S., Serdjuks, D. (eds) Proceedings of MPCPE 2021. Lecture Notes in Civil Engineering, vol 182. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85236-8_46.
15. Gribanov, A. S. Experimental investigations of composite wooden beams with local wood modification / A. S. Gribanov, V. I. Rimshin, S. I. Roshchina // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering : International Conference on Construction, Architecture and Technosphere Safety, Chelyabinsk, 25-27 сентября 2019 года. Vol. 687, 3. - Chelyabinsk: Institute of Physics Publishing, 2019. - P. 033039. - DOIhttps://doi.org/10.1088/1757-899X/687/3/033039. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=43233459.
16. Федотов, И. О. Параметры обугливания древесины с огнезащитой для расчетной методики оценки пределов огнестойкости деревянных конструкций / И. О. Федотов, П. В. Халепа, А. Б. Сивенков // Актуальные проблемы и инновации в обеспечении безопасности : Сборник материалов Дней науки c международным уча-стием, Екатеринбург, 06-10 декабря 2021 года / Уральский институт ГПС МЧС России. Том Часть 1. - Екате-ринбург: Уральский институт Государственной противопожарной службы МЧС России, 2022. - С. 262-266. Режим доступа: https://elibrary.ru/IQGDAG.
17. Прочность древесины, модифицированной полимерной композицией с наноструктурным наполните-лем / М. С. Лисятников, М. В. Лукин, Д. А. Чибрикин, С. И. Рощина // Строительство и реконструкция. - 2022. - № 4(102). - С. 41-51. - DOIhttps://doi.org/10.33979/2073-7416-2022-102-4-41-51. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=49435789.
18. Найчук, А. Я. Теория и практика дальнейшего развития деревянных конструкций. Часть 1. Нагрузки, расчетные сопротивления и длительная прочность древесины / А. Я. Найчук, А. А. Погорельцев, Е. Н. Серов // Промышленное и гражданское строительство. 2018; 6: 38-44. Режим доступа: https://elibrary.ru/XRHQGD.
19. Разработка конструкций из цельной древесины для объектов инфраструктуры / К. П. Пятикрестов-ский, В. И. Травуш, А. А. Погорельцев, А. А. Клюкин // Международный журнал по расчету гражданских и строительных конструкций. 2018; 14 (1): 145-154. DOI: https://doi.org/10.22337/2587-9618-2018-14-1-145-154. Режим доступа: https://elibrary.ru/EDN YUOFTN.
20. Roshchina, S., Lukin, M., Lisyatnikov, M., & Koscheev, A. (2018). The phenomenon for the wood creep in the reinforced glued wooden structures. In MATEC Web of Conferences (Vol. 245). EDP Sciences. https://doi.org/10.1051/matecconf/201824503020.
21. Veselkin, D.; Kuyantseva, N.; Pustovalova, L.; Mumber, A. Trends in Forest Fire Occurrence in the Ilmensky Nature Reserve, Southern Urals, Russia, between 1948 and 2014. Forests 2022, 13, 528. https://doi.org/10.3390/f13040528.
22. Nemirovsky, Y.V. & Boltaev, Artem. (2017). Calculation and design of hybrid wooden beams. PNRPU Mechanics Bulletin. 129-152. https://doi.org/10.15593/perm.mech/2017.3.08.
23. Сопротивление клееной древесины растяжению под различными углами к направлению волокон / Б. В. Лабудин, В. С. Морозов, О. Н. Попов [и др.] // Строительная механика и расчет сооружений. - 2019. - № 3(284). - С. 12-17. Режим доступа: https://elibrary.ru/MSBNLB.
24. Berwart, Sebastián & Estrella, Xavier & Montaño, Jairo & Santa Maria, Hernan & Almazán, José & Guin-dos, Pablo. (2022). A simplified approach to assess the technical prefeasibility of multistory wood-frame buildings in high seismic zones. Engineering Structures. https://doi.org/10.1016/j.engstruct.2022.114035.
25. Патент № 2587215 C1 Российская Федерация, МПК E04B 1/10, E04B 2/70. Деревянный клееный строительный элемент, способ возведения стеновых конструкций из деревянных клееных строительных эле-ментов : № 2015103127/03 : заявл. 30.01.2015 : опубл. 20.06.2016 / К. В. Иванов. Режим доступа: https://elibrary.ru/WAWQZZ.
26. Никитина, А. В. Древесина и клеи, применяемые при изготовлении клееных деревянных конструкций / А. В. Никитина, В. В. Исакова, А. А. Ашихмина // Интеграция наук. - 2018. - № 8(23). - С. 431-433. Режим до-ступа: https://elibrary.ru/YWVWOT.
27. Stress-Strain State of a Wood-Glued Three-Span Beam with Layer-By-Layer Modification / M. Sergeev, A. Lukina, D. Reva, N. Zdralovic // Lecture Notes in Civil Engineering. - 2022. - Vol. 182. - P. 485-491. https://doi.org/10.1007/978-3-030-85236-8_43.
28. Zhang, Ying & Sun, Jinhua & Huang, Xinjie & Chen, X.F.. (2013). Heat transfer mechanisms in horizontal flame spread over wood and extruded polystyrene surfaces. International Journal of Heat and Mass Transfer. 61. 28-34. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2013.01.069.
29. Bu, Rongwei & Zhou, Yang & Shi, Long & Fan, Chuangang. (2021). Experimental study on combustion and flame spread characteristics in horizontal arrays of discrete fuels. Combustion and Flame. 225. 136-146. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2020.10.049.
30. Погорельцев, А. А. Дальнейшее развитие и совершенствование норм проектирования конструкций из древесины / А. А. Погорельцев, К. П. Пятикрестовский // Промышленное и гражданское строительство. - 2019. - № 3. - С. 35-41. - DOIhttps://doi.org/10.33622/0869-7019.2019.03.35-41. Режим доступа: https://elibrary.ru/ZAHMEX.
31. Волынский, В. Н. Взаимосвязь и изменчивость физико-механических свойств древесины / В. Н. Во-лынский. - 2-е, Исправленное. - Санкт-Петербург : Издательство Лань, 2012. - 224 с. - ISBN 978-5-8114-1308-9. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=25483768.
32. Изменение плотности древесины сосны, поврежденной пожаром при длительном хранении в различ-ных условиях / А. Д. Платонов, Т. К. Курьянова, С. Н. Снегирева, А. В. Макаров // Лесотехнический журнал. - 2014. - Т. 4, № 1(13). - С. 133-135. - DOIhttps://doi.org/10.12737/3356. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=21427585.
33. Куликов, В. В. Показатели основных физико-механических свойств древесины наиболее твёрдых древесных пород мира / В. В. Куликов // Наукосфера. - 2023. - № 3-1. - С. 135-142. - DOIhttps://doi.org/10.5281/zenodo.7714721. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=50455065.
34. Ковтун, И. Ю. Механизм изменения физико-механических свойств древесины при различных темпе-ратурах и времени термообработки / И. Ю. Ковтун, А. З. Мальцева // Матрица научного познания. - 2021. - № 11-2. - С. 45-50. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=47276526.
35. Корчагов, С. А. Сравнительная характеристика физико-механических свойств древесины сосны в по-садках по типам леса / С. А. Корчагов, С. Е. Грибов, Н. А. Клюквина // Вестник Московского государственного университета леса - Лесной вестник. - 2007. - № 5. - С. 54-56. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=10133785.
36. Распределение влаги по стволу сосны, поврежденной пожаром / Т. К. Курьянова, А. Д. Платонов, С. Н. Снегирева [и др.] // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика. - 2014. - Т. 2, № 2-1(7-1). - С. 275-279. - DOIhttps://doi.org/10.12737/3017. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=21307755.
37. Polishchuk, E. Yu. Heating and charring of timber constructions with thin-layer fire protection / E. Yu. Polishchuk, A. B. Sivenkov, S. K. Kenzhehan // Magazine of Civil Engineering. - 2018. - No. 5(81). - P. 3-14. - DOIhttps://doi.org/10.18720/MCE.81.1. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=36314110.
38. Roshchina, S. Compressed-Bent Reinforced Wooden Elements with Long-Term Load / S. Roshchina, M. Lukin, M. Lisyatnikov // Proceedings of EECE 2019 : Energy, Environmental and Construction Engineering, St. Peters-burg, Russia, 19-20 ноября 2019 года. - Cham: Springer, 2020. - P. 81-91. - DOIhttps://doi.org/10.1007/978-3-030-42351-3_7. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=43282722.
39. Strength properties of raw wood after a wildfire / A. Lukina, M. Lisyatnikov, M. Lukin [et al.] // Magazine of Civil Engineering. - 2023. - No. 3(119). - P. 11907. - DOIhttps://doi.org/10.34910/MCE.119.7. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=53806550.
40. Никитин, А. Н. Влияние высокотемпературной обработки на физико-механические свойства древеси-ны сосны / А. Н. Никитин, М. М. Баяндина, М. А. Баяндин // Молодые ученые в решении актуальных проблем науки : Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и мо-лодых ученых (с международным участием), Красноярск, 20-21 апреля 2023 года. - Красноярск: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева", 2023. - С. 379-381. Режим доступа: https://elibrary.ru/item.asp?id=54756207.
