Lesnoy Vestnik / Forestry BulletinLesnoy Vestnik / Forestry BulletinЛесной вестник / Forestry Bulletin2542-1468Eco-Vector70666510.18698/2542-1468-2024-4-138-146Wood processing and chemical processing of woodДеревообработка и химическая переработка древесиныResearch ArticleLarge-span glued wooden structures and their manufacturing technologyБольшепролетные клееные деревянные конструкции и технология их изготовленияZaprudnovVyacheslav I.ЗапрудновВячеслав Ильич
Russian Federation

Dr. Sci. (Tech.), Professor

д-р техн. наук, профессор

zaprudnov@mgul.ac.ruSereginNikolay G.СерегинНиколай Григорьевич
Russian Federation

Cand. Sci. (Tech.), Associate Professor

канд. техн. наук, доцент

SereginNG@mgsu.ruKurdyukovArtem S.КурдюковАртем Сергеевич
Russian Federation

Student

студент

temik.1516@gmail.comBMSTU (Mytishchi Branch)ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)» (Мытищинский филиал)National Research Moscow State University of Civil EngineeringФГБОУ ВО «Московский государственный строительный университет (национальный исследовательский университет)» (НИУ МГСУ)150820242841381462304202623042026Copyright ©; 2024, Zaprudnov V.I., Seregin N.G., Kurdyukov A.S.Copyright ©; 2024, Запруднов В.И., Серегин Н.Г., Курдюков А.С.2024Zaprudnov V.I., Seregin N.G., Kurdyukov A.S.Запруднов В.И., Серегин Н.Г., Курдюков А.С.https://creativecommons.org/licenses/by/4.0https://journals.eco-vector.com/2542-1468/article/view/706665

Large-span glued wooden structures for buildings construction are considered. Designed and realized structures of unique buildings and constructions made of large-span glued wooden elements are given. It is established that the use of large-span glued wooden structures allows to create elements of various sizes and shapes to provide overlapping of large spans at low loads on supports, foundations and base soil, to reduce the cost of pavement construction by almost one third in comparison with structures made of metal and reinforced concrete, as well as to guarantee stability in case of fires. The main types of structural solutions of large-span glued wooden structures are analyzed and the technology of their manufacture is given. The possibility of manufacturing of glued materials in factory conditions according to well-developed technologies is shown.

Рассмотрены большепролетные клееные деревянные конструкции для строительства зданий и сооружений. Приведены проектируемые и реализованные конструкции уникальных зданий и сооружений, изготовленные из большепролетных клееных деревянных элементов. Установлено, что применение большепролетных клееных деревянных конструкций, позволяет создавать элементы разнообразных размеров и форм, обеспечивать перекрытие больших пролетов при низких нагрузках на опоры, фундамент и грунт основания, почти на треть удешевить стоимость строительства покрытия по сравнению с конструкциями из металла и железобетона, а также гарантировать устойчивость при пожаре. Проанализированы основные виды конструктивных решений большепролетных клееных деревянных конструкций и приведена технология их изготовления. Показана возможность изготовления в заводских условиях клееных материалов по отлаженным технологиям.

large-span glued wooden structureslarge-span structuresglued woodglued wooden structuresunique building or structureбольшепролетные клееные деревянные конструкцииклееная древесинаклееные деревянные конструкцииуникальное здание и сооружениеGOST R 56705–2015 «Konstruktsii derevyannye dlya stroitel’stva»: data vvedeniya 13.11.2015 g. № 1789-st. [«Wooden structures for construction»: date of introduction 11/13/2015 no. 1789-st]. Moscow: Standartinform, 2016, 10 p.ГОСТ Р 56705–2015 Конструкции деревянные для строительства. Дата введения 2016-05-01. Утвержден и введен в действие приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 13.11.2015 г. № 1789-ст. М.: Стандартинформ, 2016. 10 с.SP 64.13330.2017 «Derevyannye konstruktsii»: data vvedeniya 27.02.2017 №129/pr. [«Wooden structures»: date of introduction 02/27/2017 no. 129/pr]. Moscow: Standartinform, 2017, 102 p.СП 64.13330.2017 Свод правил. Деревянные конструкции. Дата введения 2017-08-28. Утвержден приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 27.02.2017 № 129/пр. М.: Стандартинформ, 2017. 102 с.Giyasov B.I., Zaprudnov V.I., Seregin N.G., Strizhenko V.V. Konstruktsii iz drevesiny i plastmass [Structures made of wood and plastics]. Moscow: ASV, 2020, 616 p.Гиясов Б.И., Запруднов В.И., Серегин Н.Г., Стриженко В.В. Конструкции из древесины и пластмасс. М.: АСВ, 2020. 616 с.Giyasov B.I., Seregin N.G. Konstruktsii unikal’nykh zdaniy i sooruzheniy iz drevesiny [Designs of unique buildings and structures made of wood]. Moscow: ASV, 2018, 256 p.Гиясов Б.И., Серегин Н.Г. Конструкции уникальных зданий и сооружений из древесины. М.: АСВ, 2018. 256 с.Giyasov B.I., Seregin N.G., Seregin D.N. Konstruktsii iz drevesiny i plastmass [Structures made of wood and plastics]. Moscow: ASV, 2018, 400 p.Гиясов Б.И., Серегин Н.Г., Серегин Д.Н. Конструкции из древесины и пластмасс. М.: АСВ, 2018. 400 с.Zaprudnov B.I., Seregin N.G., Potekhin N.I. Perspektivy stroitel’stva unikal’nykh zdaniy i sooruzheniy iz drevesiny [Prospects for unique buildings construction and wood structures]. Lesnoy vestnik / Forestry Bulletin, 2023, vol. 27, no. 4, pp. 128–136. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-128-136Запруднов В.И., Серегин Н.Г., Потехин Н.И. Перспективы строительства уникальных зданий и сооружений из древесины // Лесной вестник / Forestry Bulletin, 2023. Т. 27. № 4. С. 128–136. DOI: 10.18698/2542-1468-2023-4-128-136Zaprudnov V.I. Konstruktsii i arkhitektura derevyannykh zdaniy [Constructions and architecture of wooden buildings]. Moscow: MSTU im. N.E. Bauman, 2023, 480 p.Запруднов В.И. Конструкции и архитектура деревянных зданий. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2023. 480 с.Kalugin A.V. Derevyannye konstruktsii [Wooden structures]. Moscow: ASV, 2022, 354 p.Калугин А.В. Деревянные конструкции. М.: АСВ, 2022. 354 с.Koval’chuk L.M. Proizvodstvo derevyannykh kleenykh konstruktsiy [Production of wooden laminated structures]. Moscow: Stroimaterialy, 2005, 334 p.Ковальчук Л.М. Производство деревянных клееных конструкций. М.: Стройматериалы, 2005. 334 с.Filimonov E.V., Gappoev M.M., Gus’kov I.M. Konstruktsii iz dereva i plastmass [Structures made of wood and plastics]. Moscow: ASV, 2016, 436 p.Филимонов Э.В., Гаппоев М.М., Гуськов И.М. Конструкции из дерева и пластмасс. М.: АСВ, 2016. 436 с.Leyer D.V., Ryabukhin A.K., Matsiy S.I. Konstruktsii iz dereva i plastmass [Structures made of wood and plastics]. Krasnodar: KubGAU, 2017, 92 p.Лейер Д.В., Рябухин А.К., Маций С.И. Конструкции из дерева и пластмасс. Краснодар: Изд-во КубГАУ, 2017. 92 с.Lomakin A.D., Ustrekhov A.I. Ognezashchita kleenykh derevyannykh konstruktsiy dlya zdaniy i sooruzheniy [Fire protection of laminated wooden structures for buildings and structures]. Zhilishchnoe stroitel’stvo [Housing Construction], 2013, no. 5, pp. 36–40.Ломакин А.Д., Устрехов А.И. Огнезащита клееных деревянных конструкций для зданий и сооружений // Жилищное строительство, 2013. № 5. С. 36–40.Pogorel’tsev A.A., Turkovskiy S.B. Bol’sheproletnye kupola iz kleenoy drevesiny s zhestkimi uzlami sistemy TsNIISK [Longspan domes made of laminated wood with rigid units of the TsNIISK system]. Stroitel’naya mekhanika i raschet sooruzheniy [Structural mechanics and design of structures], 2017, no. 4 (273), pp. 63–70.Погорельцев А.А., Турковский С.Б. Большепролетные купола из клееной древесины с жесткими узлами системы ЦНИИСК // Строительная механика и расчет сооружений, 2017. № 4 (273). C. 63–70.Pogorel’tsev A.A., Turkovskiy S.B. Osobennosti povedeniya nesushchikh bol’sheproletnykh konstruktsiy iz kleenoy drevesiny v usloviyakh pozhara [Features of the behavior of load-bearing large-span structures made of laminated wood in fire conditions]. Vestnik NITs Stroitel’stvo [Bulletin of the Scientific Research Center Construction], 2014, no. 11, pp. 46–49.Погорельцев А.А., Турковский С.Б. Особенности поведения несущих большепролетных конструкций из клееной древесины в условиях пожара // Вестник НИЦ «Строительство», 2014. № 11. C. 46–49.Seregin N.G., Giyasov B.I. Metodika rascheta proizvodstva kleenogo okonnogo brusa dlya stroitel’nykh konstruktsiy [Methodology for calculating the production of laminated window beams for building structures]. Vestnik MGSU [Bulletin of MGSU], 2017, v. 12, iss. 2 (101), pp. 157–164.Серегин Н.Г., Гиясов Б.И. Методика расчета производства клееного оконного бруса для строительных конструкций // Вестник МГСУ, 2017. Том 12. Вып. 2 (101). С. 157–164.Seregin N.G., Bunov A.A. Metody proektirovaniya metallicheskikh i derevyannykh konstruktsiy [Methods for designing metal and wooden structures]. Moscow: MISS-MGSU, 2022, 65 p.Серегин Н.Г., Бунов А.А. Методы проектирования металлических и деревянных конструкций. М.: Изд-во МИСИ–МГСУ, 2022. 65 с.Seregin N.G. Losses in the manufacture of wooden building structures. J. of Physics: Conference Series. International Scientific Conference on Modelling and Methods of Structural Analysis 2019 (MMSA 2019), 2020, t. 1425, p. 012133.Seregin N.G. Losses in the manufacture of wooden building structures // J. of Physics: Conf. Series. Int. Sci. Conf. on Modelling and Methods of Structural Analysis 2019 (MMSA 2019), 2020, t. 1425, p. 012133.Slavik Yu.Yu., Lomakin A.D. Monitoring pokrytiy zdaniy s karkasom iz bol’sheproletnykh derevyannykh kleenykh konstruktsiy [Monitoring of coatings of buildings with a frame made of long-span wooden laminated structures]. Sovremennye stroitel’nye konstruktsii iz metalla i drevesiny. Ch. 2 [Modern building structures made of metal and wood. Part 2]. Odessa: Odessa State. acad. pp. and architecture, 2008, pp. 32–40.Славик Ю.Ю., Ломакин А.Д. Мониторинг покрытий зданий с каркасом из большепролетных деревянных клееных конструкций // Современные строительные конструкции из металла и древесины. Ч. 2. Одесса: Изд-во Одесской государственной академии строительства и архитектуры, 2008. С. 32–40.Sumenko V.A, Lomakin A.D., Pogorel’tsev A.A. Proektirovanie karkasov iz kleenoy drevesiny tsentra sannogo sporta «Sanki» k Olimpiade 2014 g. v g. Sochi [Design of laminated wood frames for the Sanki luge center for the 2014 Olympics in Sochi]. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo [Industrial and Civil Construction], 2013, no. 10, pp. 47–49.Суменко В.А, Ломакин А.Д., Погорельцев А.А. Проектирование каркасов из клееной древесины центра санного спорта «Санки» к Олимпиаде-2014 в г. Сочи // Промышленное и гражданское строительство, 2013. № 10. С. 47–49.Turkovskiy S.B., Preobrazhenskaya I.P., Pogorel’tsev A.A. Kleenye derevyannye konstruktsii v sovremennom stroitel’stve (sistema TsNIISK) [Laminated wooden structures in modern construction (TsNIISK system)]. LesPromInform, 2013, no. 6 (96). Available at: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=3283 (accessed 05.09.2023).Турковский С.Б., Преображенская И.П., Погорельцев А.А. Клееные деревянные конструкции в современном строительстве (система ЦНИИСК) // ЛесПромИнформ, 2013. № 6 (96). URL: https://lesprominform.ru/jarticles.html?id=3283 (дата обращения 05.09.2023).Ustrekhov A.I., Garashchenko N.A. Pokazateli konstruktivnoy pozharnoy opasnosti derevokleenykh konstruktsiy, zashchishchennykh vspuchivayushchimisya pokrytiyami, i perspektivy ikh ispol’zovaniya [Indicators of structural fire hazard of wood-laminated structures protected by intumescent coatings, and prospects for their use]. Montazhnye i spetsial’nye raboty v stroitel’stve [Installation and special works in construction], 2006, no. 6, pp. 12–16.Устрехов А.И., Гаращенко Н.А. Показатели конструктивной пожарной опасности деревоклееных конструкций, защищенных вспучивающимися покрытиями, и перспективы их использования // Монтажные и специальные работы в строительстве, 2006. № 6. С. 12–16.Fedorova O.V. Primenenie derevyannykh konstruktsiy dlya transformiruyushchikhsya sportivnykh sooruzheniy [Application of wooden structures for transforming sports facilities]. Arkhitekton: izvestiya vuzov [Architect: news of universities], 2013, no. 41, pp. 107–113.Федорова О.В. Применение деревянных конструкций для трансформирующихся спортивных сооружений // Архитектон: известия вузов, 2013. № 41. С. 107–113.Belostotsky A.M., Akimov P.A., Negrozov O.A., Petryashev N.O., Petryashev S.O., Sherbina S.V., Kalichava D.K., Kaytukov T.B. Adaptive finite-element models in structural health monitoring systems. Magazine of Civil Engineering, 2018. № 2 (78). С. 169–178.Belostotsky A.M., Akimov P.A., Negrozov O.A., Petryashev N.O., Petryashev S.O., Sherbina S.V., Kalichava D.K., Kaytukov T.B. Adaptive finite-element models in structural health monitoring systems // Magazine of Civil Engineering, 2018. № 2 (78). С. 169–178.Petrov A.V., Eremeeva A.I. Monitoring stroitel’nykh konstruktsiy zdaniy i sooruzheniy [Monitoring of building structures of buildings and structures]. Ekspertiza promyshlennoy bezopasnosti i diagnostika opasnykh proizvodstvennykh ob’ektov [Expertise of industrial safety and diagnostics of hazardous production facilities], 2015, no. 6, pp. 43–45.Петров А.В., Еремеева А.И. Мониторинг строительных конструкций зданий и сооружений // Экспертиза промышленной безопасности и диагностика опасных производственных объектов, 2015. № 6. С. 43–45.Zaprudnov V.I. Stroitel’noe delo i materialy [Construction business and materials]. St. Petersburg: Lan, 2022, 596 p.Запруднов В.И. Строительное дело и материалы. СПб.: Лань, 2022. 596 с.Zaprudnov V.I., Sanaev V.G., Nikitin V.F. Derevyannye konstruktsii [Wooden structures]. Moscow: Publishing house MSTU im. N.E. Bauman, 2021, 447 p.Запруднов В.И., Санаев В.Г., Никитин В.Ф. Деревянные конструкции. М.: Издательство МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2021. 447 с.Bowers T., M.E. Puettmann I. Ganguly, Eastin I. Cradle-to-gate life-cycle assessment of glue-laminated (glulam): Environmental Impacts from glulam produced in the US Pacific Northwest and southeast. Forest Products Journal, 2017, no. 67(5/6), pp. 368–380.Bowers T., M.E. Puettmann I. Ganguly, Eastin I. Cradleto-gate life-cycle assessment of glue-laminated (glulam): Environmental Impacts from glulam produced in the US Pacific Northwest and southeast // Forest Products Journal, 2017, no. 67(5/6), pp. 368–380.Brandner R. Cross laminated timber (CLT) in compression perpendicular to plane: Testing, properties, design and recommendations for harmonizing design provisions for structural timber products. Engineering Structures, 2018, v. 171, pp. 944–960.Brandner R. Cross laminated timber (CLT) in compression perpendicular to plane: Testing, properties, design and recommendations for harmonizing design provisions for structural timber products // Engineering Structures, 2018, v. 171, pp. 944–960.Fink G., Kohler J., Brandner R. Application of European design principles to cross laminated timber. Engineering Structures, 2018, v. 171, pp. 934–943.Fink G., Kohler J., Brandner R. Application of European design principles to cross laminated timber // Engineering Structures, 2018, v. 171, pp. 934–943.Kwon J. H., Shin R.-H., Ayrilmis N., Han T.H. Properties of solid wood and laminated wood lumber manufactured by cold pressing and heat treatment. Materials & Design (1980–2015), 2014, v. 62, pp. 375–381.Kwon J. H., Shin R.-H., Ayrilmis N., Han T.H. Properties of solid wood and laminated wood lumber manufactured by cold pressing and heat treatment // Materials & Design (1980–2015), 2014, v. 62, pp. 375–381.Loss C., Tannert T., Tesfamariam S. State of the art review of displacement based seismic design of timber buildings. Construction and Building Materials, 2018, v. 191, pp. 481–497.Loss C., Tannert T., Tesfamariam S. State of the art review of displacement based seismic design of timber buildings // Construction and Building Materials, 2018, v. 191, pp. 481–497.Moshtaghin A.F., Franke S., Keller T., Vassilopoulos A.P. Experimental characterization of longitudinal mechanical properties of clear timber: Random spatial variability and size effects. Construction and Building Materials, 2016, v. 120, pp. 432–441.Moshtaghin A.F., Franke S., Keller T., Vassilopoulos A.P. Experimental characterization of longitudinal mechanical properties of clear timber: Random spatial variability and size effects // Construction and Building Materials, 2016, v. 120, pp. 432–441.Moradpour P., Pirayesh H., Grami M., Jouybari I.R. Laminated strand lumber (LSL) reinforced by GFRP; mechanical and physical properties. Construction and Building Materials, 2018, v. 158, pp. 236–242.Moradpour P., Pirayesh H., Grami M., Jouybari I.R. Laminated strand lumber (LSL) reinforced by GFRP; mechanical and physical properties // Construction and Building Materials, 2018, v. 158, pp. 236–242.Kuzman M.K., Klarić S., Barcic A.P., Vlosky R. Architect perceptions of engineered glued laminated wood beams of maritime pine wood. Construction and Building Materials, 2009, no. 8, v. 23, pp. 2738–2745.Kuzman M.K., Klarić S., Barcic A.P., Vlosky R. Architect perceptions of engineered glued laminated wood beams of maritime pine wood // Construction and Building Materials, 2009, no. 8, v. 23, pp. 2738–2745.Kwon J.H., Reynolds T., Casagrande D., Tomasi R. Properties of solid wood and laminated timber and timber frame buildings by in situ modal analysis. Construction and Building Materials, 2016, v. 102, pp. 1009–1017.Kwon J.H., Reynolds T., Casagrande D., Tomasi R. Properties of solid wood and laminated timber and timber frame buildings by in situ modal analysis // Construction and Building Materials, 2016, v. 102, pp. 1009–1017.Loss C., Sikora K.S., McPolin D.O., Harte A.M. State of the art review of displacement based timber (CLT) panels made from Irish Sitka spruce on mechanical performance in bending and shear. Construction and Building Materials, 2016, v. 116, pp. 141–150.Loss C., Sikora K.S., McPolin D.O., Harte A.M. State of the art review of displacement based timber (CLT) panels made from Irish Sitka spruce on mechanical performance in bending and shear // Construction and Building Materials, 2016, v. 116, pp. 141–150.Wang Z., Gong M., Chui Y.H. Mechanical properties of laminated strand lumber and hybrid cross laminated timber. Construction and Building Materials, 2015, v. 101, pp. 622–627.Wang Z., Gong M., Chui Y.H. Mechanical properties of laminated strand lumber and hybrid cross laminated timber // Construction and Building Materials, 2015, v. 101, pp. 622–627.Vavilova T.Ya. Problemy primeneniya massivnykh kleenykh derevyannykh konstruktsiy v sovremennoy arkhitekture [Problems of using massive laminated wood structures in modern architecture]. Arkhitektura i dizayn: istoriya, teoriya, innovatsii [Architecture and design: history, theory, innovation. Samara: Samara State University of Architecture and Civil Engineering], 2017, pp. 15–19.Вавилова Т.Я. Проблемы применения массивных клееных деревянных конструкций в современной архитектуре // Архитектура и дизайн: история, теория, инновации. Самара: Изд-во Самарского государственного архитектурно-строительного университета, 2017. С. 15–19.