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

2019-05-22

Calcolo delle pareti di pannelli in legno | 1. Determinazione dello stato limite ultimo e della rigidezza

L'irrigidimento delle strutture in legno viene solitamente eseguito mediante pannelli di legno. A tale scopo, i componenti strutturali costituiti da solette (pannello truciolare, OSB) sono collegati con aste. Diversi articoli descriveranno le basi di questo metodo di costruzione e il calcolo nel programma RFEM. Questo primo articolo descrive la determinazione di base delle rigidezze e il calcolo.

Incorniciatura

Struttura in pannelli di legno

Lo stato limite ultimo di un pannello di legno è determinato secondo norme come l'Eurocodice 5 o NDS 2018. In molti paesi, la teoria del pannello di taglio è generalmente utilizzata per la verifica.

Come accennato all'inizio, la progettazione dei pannelli di legno non è l'obiettivo principale di questa analisi. Pertanto, è descritto nel testo seguente solo brevemente secondo il metodo regolato nell'Eurocodice 5. Inoltre, questi articoli non forniranno informazioni complete sulle regole geometriche o sulle distanze minime dei dispositivi di fissaggio.

Una parete in pannelli di legno è costituita dai seguenti elementi:

Nervatura di testa
Nervatura interna, se applicabile
Rivestrimento
dispositivi di fissaggio
Nervatura del bordo
Nervatura del piede

Il rivestimento può essere eseguito su entrambi i lati o solo su un lato. Per le pareti esterne, i calcoli vengono solitamente eseguiti con un rivestimento su un lato per motivi fisico-strutturali.

Parete di costruzione del pannello di legno

Pannello a parete in legno

stato limite ultimo

Il rivestimento costituito da OSB è solitamente collegato con le nervature per mezzo di graffette.

Stato limite ultimo di un elemento di fissaggio:

Equazione 1:
Momento di snervamento M_y,Rk = 150 ⋅ d³

Equazione 2:
Resistenza portante del foro f_h,1,k = 65 ⋅ d^-0.7 ⋅ t^0.1

;f_h,2,k = 0.082⋅ρ_k ⋅ d^-0.3

Equazione 3:

Capacità portante (NA.109 DIN EN 1995-1-1)

F_{v, Rk} = \sqrt{\frac{2 \times β}{1 + β}} \cdot \sqrt{2 \cdot M_{y, R k} \cdot f_{h, 1, k} \cdot d}

Formula 1

dove
d è il diametro del dispositivo di fissaggio,
t è lo spessore di calcinazione.

Capacità portante della parete:

Equazione 4:
Rapporto larghezza parete

c_{i} = \{\begin{cases} 1 für b_{i} \geq b_{0} \\ \frac{b_{i}}{b_{0}} für b_{i} \geq b_{0} \end{cases}

Formula 2

Equazione 5:
Capacità di carico

{m a t h r m F}_{m a t h r m v, m a t h r m R k} = f r a c {m a t h r m F}_{m a t h r m f, m a t h r m R k} c d o t {m a t h r m b}_{1} c d o t {m a t h r m c}_{1} {m a t h r m a}_{m a t h r m v}

Formula 3

dove
b_i è la larghezza totale della parete,
h è l'altezza della parete.
b is

f r a c m a t h r m h 2

Formula 4

a_v è una distanza del dispositivo di fissaggio.

Altri progetti importanti includono, ad esempio, l'analisi di instabilità delle nervature del bordo, la verifica dell'ancoraggio e la verifica di instabilità del rivestimento.

Spostamento generalizzato

Equivalenti alla verifica allo stato limite ultimo, i quattro elementi di un pannello di legno sono importanti nel calcolo della deformazione quando si determina la rigidezza:

Flessibilità del dispositivo di fissaggio
Flessibilità del rivestimento
Snervamento delle nervature
Flessibilità dell'ancoraggio

Equazione 6:
Snervamento del dispositivo di fissaggio (serraggio)

{m a t h r m u}_{m a t h r m k, m a t h r m i n s t} = l e f t (2 c d o t m a t h r m l 2; c d o t m a t h r m h r i g h t) c d o t f r a c {m a t h r m a}_{m a t h r m v} {m a t h r m k}_{m a t h r m s e r} c d o t m a t h r m l^{2} c d o t m a t h r m F

Formula 5

Equazione 7:
Snervamento del rivestimento

{m a t h r m u}_{m a t h r m G, m a t h r m i n s t} = f r a c m a t h r m F c d o t m a t h r m h d i s p l a y s t y l e f r a c 56 c d o t m a t h r m G c d o t m a t h r m A

Formula 6

Equazione 8:
Snervamento delle nervature

{m a t h r m u}_{m a t h r m E, m a t h r m i n s t} = f r a c 23 c d o t f r a c m a t h r m F c d o t m a t h r m h^{3} m a t h r m E c d o t m a t h r m A c d o t m a t h r m l^{2}

Formula 7

Conclusione

Questo articolo descrive la determinazione dello stato limite ultimo e la rigidezza di un pannello di legno. Nei seguenti articoli sui pannelli di legno, queste nozioni di base saranno utilizzate per descrivere la considerazione di queste rigidezze in un calcolo bidimensionale o tridimensionale.

Autore

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

Link

Software per strutture in legno

Bibliografia

Colling, F. Irrigidimento di edifici con pannelli di legno - Principi di base, carichi, verifiche secondo EUROCODICE 5, 2 ndr). Karlsruhe: Ingenieurbüro Holzbau