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

2024-03-13

Progettazione di pareti con pannelli di legno con tipo di spessore del pannello trave

In questo articolo, il calcolo di una parete in pannelli di legno con il tipo di spessore del pannello trave viene confrontato con un calcolo manuale.

Sistema

Materiale della trave = C24
ϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Sezione trasversale della trave = 6/16 cm
Materiale del rivestimento = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm con rivestimento su un lato
Graffette d=1,5 mm, t=50 mm
Spaziatura punti a_v = 75 mm (fila singola)
Griglia = 62,5 cm
Lunghezza della parete = 2,56 m
Altezza parete = 2,75 m
Carico 8 kN orizzontale
Carico 5 kN/m verticale
Classe di servizio 1

Modulo di scorrimento k_ser

Nel generatore di pannelli di trave, il modulo di scorrimento viene calcolato secondo la Tabella 7.1 quando si esegue un calcolo secondo l'Eurocodice 5. Questo articolo spiega questo per i dispositivi di fissaggio.

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

Parentesi del modulo di scorrimento

Secondo EN 1995-1-1, la radice quadrata del valore medio della densità della guaina e delle colonne viene utilizzata per calcolare lo scorrimento. Se il valore medio della densità grezza non è disponibile, il valore caratteristico della libreria dei materiali viene moltiplicato per il valore 1.15 secondo ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1). Questo valore può essere definito dall'utente nei parametri del materiale.

Coefficiente di variazione per la densità caratteristica

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

Valore medio

Poiché il dispositivo di fissaggio ha due chiodi, il modulo di scorrimento è calcolato come segue.

k_{ser} = 2 \cdot {515 kg / m ³}^{1, 5} \cdot \frac{1, 5 {mm}^{0, 8}}{80} = 404, 6 N / mm

Modulo di scorrimento

Nel file allegato, questo valore è calcolato anche per il pannello della trave.

La guaina della parete in pannelli di legno è collegata linearmente elasticamente ai montanti in legno.

Diviso in un metro di lunghezza, questo risulta in:

1.000 mm/75 mm = 13,33 connettori

→ 13 connettori x 404,6 N/mm = 5.260 kN/m²

In realtà, l'unità è kN/m, ma la rigidezza è definita su una linea e quindi si riferisce a un metro.

--> kN/mxm =kN/m²

Rigidezze delle pareti dei pannelli di legno

Parete con pannelli di legno

Il tirante non è preso in considerazione!

CC/ CO

LC1 Peso proprio 5 kN/m (verticale)
LC2 Vento 8 kN (orizzontale)
CO = 1.35 CC1 + 1.5 CC2
Calcolo secondo l'analisi statica lineare

composizione della parete a telaio di legno

Comportamento a deformazione orizzontale del carico orizzontale puro della parete del pannello di legno (8 kN):

Dispositivo di fissaggio nel rivestimento_uk,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

Lamiera, elemento di fissaggio

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

Rivestimento del pannello di taglio u_G,inst

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

Taglio del rivestimento

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

Nervature (aste a forza assiale) u_E,inst

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

Aste di nervature

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 m m

u_E,inst 8kN

La somma degli spostamenti generalizzati per l'inflessione orizzontale di 8 kN è 3,2 mm. Ciò corrisponde al calcolo in RFEM.

Quando si calcola la combinazione di carico (1,35 CC1 + 1,5 CC2), l'inflessione di 4,8 mm per la forza di 12 kN nel calcolo manuale corrisponde bene al calcolo nel programma di 4,8 mm.

In ulteriori analisi, le forze interne dovrebbero essere confrontate e progettate.

Autore

Il signor Kuhn è responsabile dello sviluppo di prodotti per strutture in legno e fornisce supporto tecnico ai nostri clienti.

Bibliografia

Blass, H. J.; Ehlbeck J.; Kreuzinger H.; Stele G.: Spiegazione secondo DIN 1052: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, 2a ndr). Karlsruhe: Bruderverlag, 2005
Eurocodice 5: Progettazione di strutture in legno - Parte 1-1: Generale - Regole comuni e regole per edifici; DIN EN 1995-1-1:2010-12

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Progettazione di pareti con pannelli di legno con tipo di spessore del pannello trave

Sistema

Modulo di scorrimento kser

CC/ CO

Modulo di scorrimento k_ser