11138x
001610
4.11.2019

Výpočet panelů na bázi dřeva | 2. Tuhost a poddajnost stěny

Panely na bázi dřeva se počítají na zjednodušených prutových nebo plošných systémech. V našem článku popíšeme, jak se stanoví požadovaná tuhost.

Při výpočtu deformace vycházíme z prvního článku této řady.

Tuhost stěny

Tuhost stěny vypočítáme při jednotkovém zatížení 1 kN. Více informací o použitých rovnicích najdeme v níže uvedené literatuře [1] i ve zmiňovaném dřívějším příspěvku.

Příklad

Výpočet tuhosti si ukážeme na jednoduchém příkladu. Rozměry konstrukce jsou znázorněny na obr. 01.

Konstrukce:

  • Délka stěny l = 2,50 m
  • Výška stěny h = 2,75 m
  • Stojka C24 6/12 cm, ρm,T = 350 kg/m³
  • Opláštění z OSB desek 3, t = 18 mm (na jedné straně), ρm,O= 439 kg/m³, G = 108 kN/cm²
  • kser = 159 N/mm
  • b= b + t = 12 cm + 1,8 cm = 13,8 cm
  • Sponkování d = 1,5 mm, t = 45 mm
  • Vzdálenost mezi sponkami av = 60 mm (jedna řada)
  • Rastr 62,5 cm
  • Tahová kotva s 10 hřebíky o průměru 4,2 mm
  • Velikost sítě konečných prvků je 1,3 m (4 prvky na stěnu)

Tuhost:

Poddajnost spoje (sponky)

Poddajnost opláštění

Poddajnost žeber

Poddajnost ukotvení

Součet poddajností (počítáno bez tahové kotvy)

Přepočet na účinnou plochu:

Vypočítaná tuhost se přepočte na účinnou ortotropní tuhost stěny. Základní informace o ortotropním materiálovém modelu lze najít v tomto příspěvku.

Složka osové tuhosti

Tuhost ve smyku v rovině stěny

Táhlo lze definovat přímo v programu RFEM jako lineárně pružnou pružinu s vypočítanou tuhostí pružiny 6 879,9 N/mm. Na obr. 01 vidíme porovnání deformací. Rozdíly jsou zdokumentovány také v připojeném modelu 1.

Při 3D výpočtu s sebou tato metoda přináší problém se zadáním tuhosti desky v ohybu. Ve výše zmíněném příspěvku o ortotropních materiálových modelech najdeme podrobnější vysvětlení.

Místo modelování tuhosti panelů na bázi dřeva pomocí ploch se dále podíváme na metodu přepočtu stanovené poddajnosti na liniový kloub.

Výhodou je, že v tomto případě lze plochy v modelu uvažovat jako tuhé.

Shrnutí

V našem příspěvku jsme ukázali, jak lze vypočítat panel na bázi dřeva pomocí účinné ortotropní plochy. Tahovou kotvu lze zadat přímo jako tuhost pružiny. Při lineárním 2D výpočtu konstrukce odpovídají výsledky velmi dobře ručním výpočtům v [1]. Lze tak provést reálný výpočet se zatížením z posouzení výztuže. Model, který jsme použili pro náš příklad, je k dispozici ke stažení pod tímto článkem.

Jako další možnost jsme si ukázali přepočet poddajnosti na lineární pružinu linie. Tato metoda bývá pro prostorové modely vhodnější, protože do značné míry vylučuje vliv ohybu stěny i ohybu v rovině stěny. Příslušný model si lze také stáhnout v sekci Ke stažení pod tímto článkem.

V našem příštím příspěvku se budeme zabývat vyztužením v půdorysu ve 2D a posouzením stěnových panelů ve 3D.


Autor

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

Odkazy
Reference
  1. Technische Dokumentation der Lignum: Erdbebengerechte mehrgeschossige Holzbauten, 2010
Stahování