1311x

001876

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

13.3.2024

Návrh stěny z dřevěných panelů za použití typu tloušťky Nosníkový panel

V tomto příspěvku porovnáme výpočet stěny z dřevěných panelů za použití typu tloušťky Nosníkový panel s ručním výpočtem.

Systém

Materiál stojky = C24
ϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Průřez stojky = 6/16 cm
Materiál opláštění = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm s opláštěním na jedné straně
Sponkování d = 1,5 mm, t = 50 mm
Vzdálenost mezi sponkami a_v = 75 mm (jedna řada)
Rastr = 62,5 cm
Délka stěny = 2,56 m
Výška stěny = 2,75 m
Vodorovné zatížení 8 kN
Svislé zatížení 5 kN/m
Třída provozu 1

Modul prokluzu k_ser

V generátoru nosníkových panelů se při výpočtu podle Eurokódu 5 spočítá modul prokluzu podle tabulky 7.1. V našem článku se podíváme na tento výpočet v případě sponek.

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

Modul prokluzu sponek

Podle EN 1995-1-1 se při výpočtu poddajnosti uvažuje druhá odmocnina střední hodnoty měrné hmotnosti opláštění a stojek. Pokud neznáme střední hodnotu měrné hmotnosti, vynásobí se charakteristická hodnota z databáze materiálů podle ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1) hodnotou 1,15. Tuto hodnotu může uživatel nastavit v parametrech materiálu.

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 má spojovací prostředek má dva hřebíky, stanoví se modul prokluzu 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 počítá také u nosníkového panelu.

Opláštění stěny z dřevěných panelů se k dřevěným stojkám připojuje lineárně elasticky.

Při rozdělení na jeden metr délky dostaneme:

1 000 mm / 75 mm = 13,33 spojek

→ 13 spojek x 404,6 N/mm = 5 260 kN/m²

Jednotkou je vlastně kN/m, ovšem tuhost je definována na linii, a proto je vztažena na jeden metr.

--> kN/m x m =kN/m²

Tuhosti dřevěné panelové stěny

Stěna z dřevěných panelů

Tahová kotva se nezohledňuje!

Zatěžování

ZS1 Vlastní tíha 5 kN/m (svisle)
ZS2 Vítr 8 kN (vodorovně)
KZ = 1,35 ZS1 + 1,5 ZS2
Lineární analýza

Stěna z dřevěných panelů

Deformační chování dřevěné panelové stěny ve vodorovném směru při čistě vodorovném 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

Opláštění smykového pole 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 (pruty namáhané normálovou silou) 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 m m

u_E,inst 8kN

Součet deformací pro vodorovné vychýlení 8 kN je 3,2 mm. To odpovídá výpočtu v programu RFEM.

Také ruční výpočet kombinace zatížení (1,35 ZS1 + 1,5 ZS2) s vychýlením 4,8 mm za působení síly 12 kN vykazuje dobrou shodu s hodnotou 4,8 mm vypočtenou v programu.

Při dalších výpočtech by měly být vnitřní síly porovnány a posouzeny.

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.: Erläuterungen zu DIN 1052: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, 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

;

Návrh stěny z dřevěných panelů za použití typu tloušťky Nosníkový panel

Systém

Modul prokluzu kser

Zatěžování

Modul prokluzu k_ser