20138x
001573
22.5.2019

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

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.

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.

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:

Tragfähigkeit  (NA.109 DIN EN 1995-1-1)

kde
d = průměr spojovacího prostředku
t = tloušťka pláště

Únosnost stěny:

Rovnice 4:
Verhältnis Wandbreite

Rovnice 5:
Únosnost


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

Rovnice 7:
Poddajnost opláštění

Rovnice 8:
Poddajnost žeber

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

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

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