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13.03.2024

Calcul d'un mur à ossature bois avec le type d'épaisseur Panneau de poutre

Dans cet article, le calcul d'un mur à ossature bois avec le type d'épaisseur « Panneau de poutre » est comparé à un calcul manuel.

Structure

Nuance du matériau du poteau = C24
ϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Section du poteau = 6/16 cm
Nuance du matériau du revêtement = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm recouvert d'un seul côté
Agrafes d = 1,5 mm, t = 50 mm
Distance entre les agrafes a_v = 75 mm (une rangée)
Grille = 62,5 cm
Longueur du mur = 2,56 m
Hauteur du mur = 2,75 m
Charge 8 kN horizontale
Charge 5 kN/m verticale
Classe de service 1

Module de glissement k_ser

Dans le générateur de panneaux de poutre, le module de glissement est calculé selon le Tableau 7.1 lors d'un calcul selon l'Eurocode 5. Cet article explique cela pour les organes d'assemblage.

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

Parenthèses du module de glissement

Selon l'EN 1995-1-1, la racine carrée de la valeur moyenne de la densité brute du revêtement et des poteaux est utilisée pour calculer le glissement. Si la valeur moyenne de la densité brute n'est pas disponible, la valeur caractéristique de la bibliothèque de matériaux est multipliée par la valeur 1,1.

\sqrt{420 k g / m ³ \cdot (1, 1 \cdot 550 k g / m ³)} = 504 k g / m ³

Valeur moyenne

Comme une agrafe a deux clous, le module de glissement est déterminé comme suit.

k_{ser} = 2 \cdot {504 k g / m ³}^{1, 5} \cdot \frac{1, 5 m m^{0, 8}}{80} = 391, 4 N / m m

Module de glissement

Cette valeur est également calculée pour le panneau de poutre dans le fichier disponible au téléchargement ci-dessous.

Le revêtement du mur à ossature bois est relié de manière élastique linéaire aux poteaux en bois.

Divisé en un mètre de longueur, on obtient ainsi :

1 000 mm / 75 mm = 13,33 connecteurs

→ 13 connecteurs x 391,4 N/mm = 5 087,6 kN/m²

Rigidités des murs d'un panneau en bois

Parois en bois

Le tirant n'est pas pris en compte !

Chargement

CC1 Poids propre 5 kN/m (vertical)
CC2 Vent 8 kN (horizontal)
CO = 1,35 CC1 + 1,5 CC2
Calcul selon l’analyse linéaire statique

Parois en bois

Comportement à la déformation horizontale du mur à ossature bois, charge horizontale pure (8 kN) :

Organes d'assemblage dans le revêtement u_k,inst

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

Tôle, organe d'assemblage

u_{k, inst} = (2 \cdot 2560 m m + 2 \cdot 2750 m m) \frac{75 m m}{391, 4 N / m m \cdot 2560 m m ²} \cdot 8000 N = 2, 484 m m

u_k,inst 8kN

Panneau de cisaillement des revêtements u_G,inst

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

Cisaillement du panneau

u_{G, inst} = \frac{8000 N}{1080 N / m m ² \cdot 15 m m} \cdot \frac{2750 m m}{2560 m m} = 0, 53 m m

u_G, inst 8kN

Nervures (barres d'effort normal) u_E,inst

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

Barres nervurées

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

u_E, inst 8kN

La somme des déformations pour la flèche horizontale de 8 kN est de 3,3 mm. Cela correspond au calcul dans RFEM.

Lors du calcul de la combinaison de charge (1,35 CC1 + 1,5 CC2), la flèche de 4,95 mm pour la force de 12 kN dans le calcul manuel correspond bien au calcul dans le logiciel de 4,8 mm.

Une analyse plus approfondie compare les efforts internes et la vérification.

Auteur

M. Kuhn est responsable du développement de produits pour les structures en bois et fournit une assistance technique à nos clients.

Références

Blass, H. J.; Ehlbeck J.; Kreuzinger H.; Steck G.: Erläuterungen zu DIN 1052: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, 2. édition. Karlsruhe: Bruderverlag, 2005
Eurocode 5 : calcul des structures en bois - Partie 1-1 : Général – Règles courantes et règles pour les bâtiments ; DIN EN 1995-1-1:2010-12