Моделювання роботи клеєфанерних плит при дії рівномірно-розподіленого навантаження

Abstract

У магістерській роботі розглянуто дослідження напружено-деформованого стану клеєфанерних плит покриття, що застосовуються переважно в промисловому будівництві. Особливу увагу приділено варіантному проєктуванню та чисельному моделюванню конструкцій за допомогою програмних комплексів Ansys і Autodesk Robot Structural Analysis. Клеєфанерні плити складаються з дерев’яного несучого каркаса та фанерної обшивки, з’єднаних водостійким клеєм. Робота має на меті визначення оптимальних конструктивних параметрів (товщини фанери, ширини та товщини ребра) в умовах змінного навантаження для забезпечення міцності при мінімальному матеріалоспоживанні. У роботі представлено математичні моделі клеєфанерних плит, побудовані у згаданих програмних середовищах. Проведено серії розрахунків, отримано епюри переміщень і напружень, візуалізовано результати та виконано порівняльний аналіз даних. Виявлено вплив геометричних параметрів конструкції на жорсткість, рівень напружень і характер спирання фанерної обшивки. Встановлено критерії визначення типу обпирання (жорстке, шарнірне, проміжне) за характером згинальних моментів. Практична цінність роботи полягає у можливості впровадження результатів при проєктуванні нових або реконструкції існуючих промислових будівель. Отримані результати апробовано на конференції та опубліковано у збірнику тез.

This master's thesis explores the stress-strain state of plywood-bonded roof panels used primarily in industrial construction. Special attention is given to variant-based design and numerical modeling of structures using Ansys and Autodesk Robot Structural Analysis software. The studied panels consist of a timber load-bearing frame and a plywood sheathing bonded with waterproof glue. The objective of the research is to determine the optimal structural parameters (plywood thickness, rib width, and thickness) under variable loads to ensure structural strength while minimizing material consumption. Mathematical models of plywood-bonded panels were developed in the mentioned software environments. A series of calculations was performed, displacement and stress diagrams were obtained and visualized, and a comparative analysis was conducted. The study revealed the influence of geometric parameters on the stiffness, stress level, and support behavior of the plywood sheathing. Criteria for determining the type of support (rigid, hinged, transitional) based on the bending moment distribution were established. The practical significance of the study lies in the potential application of its results for designing or reconstructing industrial buildings. The findings were presented at a scientific conference and published in a collection of abstracts.