Výpočet panelů na bázi dřeva | 1. Stanovení únosnosti a tuhosti

Odborný článek z oblasti statiky za použití softwaru Dlubal

  • Databáze znalostí

Odborný článek

K vyztužení dřevěných konstrukcí se obvykle používají panely na bázi dřeva. Pruty se přitom spojují s deskovými prvky (dřevotřískové desky, OSB desky). V několika článcích popíšeme základy těchto konstrukčních řešení a také jejich výpočet v programu RFEM. V našem prvním článku se budeme zabývat základním stanovením tuhostí a dále výpočtem.

Obrázek 01 - Výstavba konstrukce z panelů na bázi dřeva

Výstavba konstrukce z panelů na bázi dřeva

Mezní stav únosnosti panelů na bázi dřeva se stanoví podle příslušných norem, například podle Eurokódu 5 nebo NDS 2018. V mnoha zemích se při posouzení prosadila teorie smykových polí.

Jak jsme již naznačili, v našem článku se nechceme zaměřit na posuzování těchto panelů. Proto postup podle Eurokódu 5 popíšeme jen stručně. V našich článcích nenajdete ani obsáhlé informace o geometrických pravidlech nebo o minimálních vzdálenostech spojovacích prostředků.

Stěny z panelů na bázi dřeva se skládají z následujících prvků:

  • Horní vazný prvek
  • Vnitřní žebro (v případě potřeby)
  • Plášť
  • Spojovací prostředky
  • Krajní žebro
  • Dolní vazný prvek
Opláštění může být na jedné straně nebo na obou stranách. U vnějších stěn je plášť z konstrukčně fyzikálních důvodů zpravidla pouze na jedné straně.

Obrázek 02 - Stěna z panelů na bázi dřeva

Únosnost

Pláště z OSB desek se k žebrům připevňují obvykle pomocí sponek.

Únosnost spojovacího prostředku:

Rovnice 1:
Plastický moment únosnosti My,Rk = 150 ⋅ d3

Rovnice 2:
Pevnost v otlačení fh,1,k = 65 ⋅ d-0,7 ⋅ t0,1

;fh,2,k = 0,082⋅ρk ⋅ d-0,3

Rovnice 3:

Únosnost (NA.109 DIN EN 1995-1-1)

Vzorec 1

Fv,Rk = 2×β1+β·2·My,Rk·fh,1,k·d

kde
d = průměr spojovacího prostředku
t = tloušťka pláště

Únosnost stěny:

Rovnice 4:
Poměr šířky stěny

Vzorec 2

ci = 1 pro bi  b0bib0 pro bi  b0

Rovnice 5:
Únosnost

Vzorec 3

Fv,Rk = Ff,Rk · b1 · c1av


kde
b i = celková šířka stěny
h = výška stěny
b0 =

Vzorec 4

h2


av = vzdálenost mezi spojovacími prostředky

Mezi další důležitá posouzení patří například posouzení krajních žeber na vzpěr, posouzení ukotvení a analýza boulení plášťů.

Deformace

Podobně jako u posouzení únosnosti hrají roli také při stanovení tuhosti pro výpočet deformace čtyři prvky stěnového panelu:

  • Poddajnost spoje
  • Poddajnost opláštění
  • Poddajnost žeber
  • Poddajnost ukotvení

Rovnice 6:
Poddajnost spoje (sponky)

Vzorec 5

uk,inst = 2 · l  2 · h · avkser · l2 · F

Rovnice 7:
Poddajnost opláštění

Vzorec 6

uG,inst = F · h56 · G · A

Rovnice 8:
Poddajnost žeber

Vzorec 7

uE,inst = 23 · F · h3E · A · l2

Závěr

V tomto článku jsme popsali výpočet únosnosti a stanovení tuhosti panelu na bázi dřeva. V našich následujících příspěvcích týkajících se panelů na bázi dřeva budeme vycházet z tohoto základu a ukážeme si, jak se tuhosti zohledňují při dvourozměrném nebo případně trojrozměrném výpočtu.

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Bastian Kuhn, M.Sc.

Dipl.-Ing. (FH) Bastian Kuhn, M.Sc.

Vývoj produktů a péče o zákazníky

Ing. Kuhn je zodpovědný za vývoj produktů pro dřevěné konstrukce a poskytuje technickou podporu zákazníkům.

Klíčová slova

panel na bázi dřeva stěna z panelů na bázi dřeva dřevotřísková deska OSB

Literatura

[1]   Colling, F.: Aussteifung von Gebäuden in Holztafelbauart - Grundlagen, Beanspruchungen, Nachweise nach EUROCODE 5, 2. Auflage. Karlsruhe: Ingenieurbüro Holzbau, 2018

Odkazy

Napište komentář...

Napište komentář...

  • Navštíveno 8026x
  • Aktualizováno 27. října 2021

Kontakt

Kontaktujte Dlubal Software

Máte dotazy nebo potřebujete poradit?
Kontaktujte prosím kdykoli naši bezplatnou technickou podporu e-mailem, na chatu nebo na fóru anebo se podívejte do sekce často kladených dotazů (FAQ).

+420 227 203 203

info@dlubal.cz

Online školení | Anglicky

Eurokód 3 | Ocelové konstrukce podle DIN EN 1993-1-1

Online školení 9. prosince 2021 8:30 - 12:30 CET

Online školení | Anglicky

RFEM 6 | Základní školení

Online školení 14. prosince 2021 9:00 - 13:00 CET

Pozvánka na akci

NCSEA Summit stavebních inženýrů

Konference 15. února 2022 - 16. února 2022

Pozvánka na akci

2022 NASCC: Konference o oceli

Konference 23. března 2022 - 25. března 2022

Pozvánka na akci

Mezinárodní konference o masivním dřevě

Konference 12. dubna 2022 - 14. dubna 2022

Pozvánka na akci

Kongres pro statiku staveb 2022

Konference 21. dubna 2022 - 22. dubna 2022

Návrh skla pomocí programů Dlubal Software

Návrh skla pomocí programů Dlubal Software

Webinář 5. srpna 2021 13:00 - 14:00

Návrh skla pomocí programů Dlubal Software

Návrh skla pomocí programů Dlubal Software

Webinář 8. června 2021 14:00 - 14:45

Časová analýza výbuchu v programu RFEM

Časová analýza výbuchu v programu RFEM

Webinář 13. května 2021 14:00 - 15:00 EST

Boulení stěn a skořepin s využitím softwaru Dlubal

Boulení stěn a skořepin s využitím softwaru Dlubal

Webinář 30. března 2021 14:00 - 14:45

Návrh oceli podle CSA S16:19 v programu RFEM

Návrh oceli podle CSA S16:19 v programu RFEM

Webinář 10. března 2021 14:00 - 15:00 EST

Nejčastější chyby uživatelů v programech RFEM a RSTAB

Nejčastější chyby uživatelů v programech RFEM a RSTAB

Webinář 4. února 2021 14:00 - 15:00 CET

Řešení problémů a optimalizace MKP v programu RFEM

Řešení problémů a optimalizace MKP v programu RFEM

Webinář 26. ledna 2021 13:00 - 14:00 CET

Posouzení prutů podle ADM 2020 v programu RFEM

Posouzení prutů podle ADM 2020 v programu RFEM

Webinář 19. ledna 2021 14:00 - 15:00 EST

Dlubal seminář

Dlubal online seminář | 15. prosince 2020

Webinář 15. prosince 2020 9:00 - 16:00 CET

RFEM 5
RFEM

Hlavní program

Program RFEM pro statické výpočty metodou konečných prvků umožňuje rychlé a snadné modelování konstrukcí, které se skládají z prutů, desek, stěn, skořepin a těles. Pro následná posouzení jsou k dispozici přídavné moduly, které zohledňují specifické vlastnosti materiálů a podmínky uvedené v normách.

Cena za první licenci
3 540,00 USD
RFEM 5
RF-TIMBER AWC

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle ANSI/AWC NDS

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RFEM 5
RF-TIMBER CSA

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle CSA 086-14

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RFEM 5
RF-TIMBER NBR

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle NBR 7190-1997

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RFEM 5
RF-TIMBER Pro

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů podle EC 5

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RFEM 5

RF-TIMBER SANS 5

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle SANS 10163-1:2003 a SANS 10163-2:2001

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RSTAB 8
RSTAB

Hlavní program

Program pro statický výpočet a navrhování prutových a příhradových konstrukcí, provedení lineárních a nelineárních výpočtů vnitřních sil, deformací a podporových reakcí.

Cena za první licenci
2 550,00 USD
RSTAB 8
TIMBER AWC

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle ANSI/AWC NDS

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RSTAB 8
TIMBER CSA

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle CSA O86-14

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RSTAB 8
TIMBER NBR

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle NBR 7190-1997

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RSTAB 8
TIMBER Pro

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle Eurokódu 5, SIA 265 a/nebo DIN 1052

Cena za první licenci
1 120,00 USD
RSTAB 8

TIMBER SANS 8

Přídavný modul

Posouzení dřevěných prutů a sad prutů podle SANS 10163-1:2003 a SANS 10163-2:2001

Cena za první licenci
1 120,00 USD