Zpět do databáze znalostí

2422x

001876

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

13.3.2024

Výpočet dřevěné deskové stěny s tloušťkovým typem deska s nosníky

V tomto příspěvku bude výpočet dřevěné stěny s tloušťkovým typem nosníku porovnán s ručním výpočtem.

System

Materiál sloupky = C24
ϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Průřez sloupky = 6/16 cm
Materiál opláštění = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm jednostranně opláštěné
Spojování sponami d = 1,5 mm, t = 50 mm
Rozteč spojování a_v = 75 mm (jednořadě)
Rastry = 62,5 cm
Délka stěny = 2,56 m
Výška stěny = 2,75 m
Zatížení 8 kN horizontálně
Zatížení 5 kN/m vertikálně
Třída užití 1

Deformační modul k_ser

V generátoru stropních desek se při výpočtu podle Eurokódu 5 počítá deformační modul podle tabulky 7.1. V tomto příspěvku je toto vysvětleno pro sponky.

k_{ser} = ρ_{m}^{1, 5} \cdot \frac{d^{0, 8}}{80}

Modul prokluzu sponek

Podle EN 1995-1-1 se pro výpočet poddajnosti používá kvadratický průměr objemové hmotnosti opláštění a sloupků. Pokud není k dispozici průměrná hodnota objemové hmotnosti, použije se charakteristická hodnota z materiálové databáze podle ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1) vynásobená hodnotou 1,15. Tato hodnota může být v materiálových parametrech nastavena uživatelsky.

Modifikační součinitel pro charakteristickou hustotu

\sqrt{420 kg / m ³ \cdot (1, 15 \cdot 550 kg / m ³)} = 515 kg / m ³

Střední hodnota

Protože sponka má dva hřebíky, deformační modul se stanoví následovně.

k_{ser} = 2 \cdot {515 kg / m ³}^{1.5} \cdot \frac{1.5 {mm}^{0.8}}{80} = 404.6 N / mm

Modul prokluzu

V připojeném souboru se tato hodnota také počítá při stropních deskách.

Opláštění stěnového panelu je lineárně elasticky poddajně připojeno ke sloupkům.

Přepočteno na nebo na jeden metr délky to činí:

1000 mm / 75 mm = 13,33 spojky

→ 13 spojek x 404,6 N/mm = 5260 kN/m²

Jediná jednotka je kN/m, ale tuhost je definována na linii a tedy vztažena na metr.

--> kN/m x m = kN/m²

Tuhosti dřevěných panelových stěn

Stěna z dřevěných panelů

Tahová kotva není zohledněna!

Zatížení

LF1 Vlastní tíha 5 kN/m (vertikálně)
LF2 Vítr 8 kN (horizontálně)
LK = 1,35 LF1 + 1,5 LF2
Výpočet podle teorie I. řádu

Dřevěná panelová stěna

Horizontální deformační chování stěnového panelu čistě horizontální zatížení (8 kN):

Spojovací prostředky v opláštění u_k,inst

u_{k, inst} = \sum_{} \frac{S_{v, 0} \cdot S_{v, 0}}{k_{ser}} = (2 \cdot l + 2 \cdot h) \frac{a_{v}}{k_{ser} \cdot l ²} \cdot F

Spojovací prostředky v opláštění

u_{k, inst} = (2 \cdot 2560 mm + 2 \cdot 2750 mm) \frac{75 mm}{404.6 N / mm \cdot 2560 mm ²} \cdot 8000 N = 2.40 mm

u_k,inst 8kN

Smykové pole opláštění u_G,inst

u_{G, inst} = \frac{F}{G \cdot t} \cdot \frac{h}{l}

Opláštění smykového pole

u_{G, inst} = \frac{8000 N}{1080 N / mm ² \cdot 15 mm} \cdot \frac{2750 mm}{2560 mm} = 0.53 mm

u_G,inst 8kN

Žebra (normální síla prutů) u_E,inst

u_{E, inst} = \frac{2}{3} \cdot \frac{F}{E_{0} \cdot A} (l + \frac{h^{3}}{l^{2}})

Pruty žeber

u_{E, inst} = \frac{2}{3} \cdot \frac{8000 N}{11000 N / mm ² \cdot 9600 mm ²} (2560 mm + \frac{2750 {mm}^{3}}{2560 {mm}^{2}}) = 0.29 mm

u_E,inst 8kN

Součet deformací pro horizontální vychýlení při 8 kN činí 3,2 mm. To odpovídá výpočtu v RFEM.

I při výpočtu kombinace zatížení (1,35 LF1 + 1,5 LF2) s vychýlením 4,8 mm při síle 12 kN v ručním výpočtu je dosažena dobrá shoda s výpočtem v programu, který činí 4,8 mm.

V dalších zkoumáních by mělo dojít k porovnání účinků a dimenzování.

401x

132x

Stěna z dřevěných panelů

Autor

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

Reference

Blass, H. J.; Ehlbeck J.; Kreuzinger H.; Steck G.: Vysvětlující text k DIN 1052: Návrh, výpočet a posouzení dřevěných konstrukcí, 2. vydání. Karlsruhe: Bruderverlag, 2005
Eurokód 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Obecná pravidla – Společná pravidla a pravidla pro pozemní stavby; ČSN EN 1995-1-1:2006-12

;

Výpočet dřevěné deskové stěny s tloušťkovým typem deska s nosníky

System

Deformační modul kser

Zatížení

Deformační modul k_ser