Powrót do Bazy informacji

2423x

001876

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

2024-03-13

Analiza ściany szkieletowej z tarczą stropową

W tym artykule porównano obliczenia ściany drewnianej z typem grubości belki z obliczeniem ręcznym.

System

Materiał stojaka = C24
ϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Przekrój stojaka = 6/16 cm
Materiał poszycia = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm jednostronnie poszyty
Zszywanie d = 1,5 mm, t = 50 mm
Odstęp zszywania a_v = 75 mm (jednorządowe)
Siatka = 62,5 cm
Długość ściany = 2,56 m
Wysokość ściany = 2,75 m
Obciążenie 8 kN poziome
Obciążenie 5 kN/m pionowe
Klasa użytkowania 1

Moduł przemieszczenia k_ser

W generatorze belki ścinającej, przy obliczeniach według Eurokodu 5, moduł przemieszczenia jest obliczany zgodnie z tabelą 7.1. W tym artykule jest to wyjaśnione dla zszywek.

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

Nawiasy modułu poślizgu

Zgodnie z EN 1995-1-1 do obliczenia sprężystości używana jest pierwiastek kwadratowy z wartości średniej gęstości brutto poszycia i stojaków. Jeśli wartości średnie gęstości brutto nie są dostępne, charakterystyczna wartość z bazy danych materiałowej jest mnożona przez 1,15 zgodnie z ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1). Wartość ta może być ustawiona przez użytkownika w parametrach materiałowych.

Współczynnik modyfikacji dla gęstości charakterystycznej

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

Średnia wartość

Ponieważ jeden zszywacz posiada dwa gwoździe, moduł przemieszczenia jest obliczany w następujący sposób.

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

moduł poślizgu

W załączonym pliku wartość ta jest również obliczana dla belki ścinającej.

Poszycie ściany drewnianej jest podłączone do stojaków drewnianych w sposób liniowo elastyczny podatny.

Podzielone na metr długości daje to:

1000 mm / 75 mm = 13,33 łączników

→ 13 łączników x 404,6 N/mm = 5260 kN/m²

Właściwie jednostką jest kN/m, jednak sztywność jest definiowana na linii, a zatem odnosi się do jednego metra.

--> kN/m x m =kN/m²

Sztywności drewnianej ściany szkieletowej

Sztywności drewnianej ściany płytowej

zestaw ściennej szkieletowej konstrukcji drewnianej

Kotwa naprężeniowa nie jest uwzględniana!

Obciążenie

LF1 Ciężar własny 5 kN/m (pionowo)
LF2 Wiatr 8 kN (poziomo)
LK = 1,35 LF1 + 1,5 LF2
Obliczenia według teorii I. rzędu

Ściana szkieletowa

Poziome zachowanie odkształceniowe drewnianej ściany panelowej wyłącznie pod wpływem obciążenia poziomego (8 kN):

Środki łączenia w poszyciu 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

Blacha, łącznik

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

Pole ścinania poszycia u_G,inst

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

Ścinanie okładziny

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

Żebra (siła osiowa prętów) u_E,inst

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

Żebra

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

Suma odkształceń dla poziomego odchylenia przy obciążeniu 8 kN wynosi 3,2 mm. Jest to zgodne z obliczeniami w RFEM.

Również w obliczeniu kombinacji obciążeń (1,35 LF1 + 1,5 LF2) przy odchyleniu 4,8 mm przy sile 12 kN w obliczeniu ręcznym uzyskano dobrą zgodność z obliczeniem w programie wynoszącą 4,8 mm.

W dalszych badaniach należy przeprowadzić porównanie wielkości przecięć i wymiarowanie.

401x

132x

Ściana drewniana

Autor

Pan Kuhn jest odpowiedzialny za rozwój produktów do konstrukcji drewnianych i zapewnia wsparcie techniczne dla naszych klientów.

Odniesienia

Blass, H. J.; Ehlbeck J.; Kreuzinger H.; Steck G.: Explanatory Notes on DIN 1052: Design, Analysis and Verification of Timber Structures, 2nd Edition. Karlsruhe: Bruderverlag, 2005
Normy austriackie. (2015). Eurokod 5: Projektowanie konstrukcji drewnianych - Część 1-1: Ogólne - Reguły ogólne i reguły dotyczące budynków; DIN EN 1995-1-1:2010-12. Berlin: Beuth Verlag GmbH.

;

Analiza ściany szkieletowej z tarczą stropową

System

Moduł przemieszczenia kser

Obciążenie

Moduł przemieszczenia k_ser