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001923
Dipl.-Ing. (FH) Bastian Kuhn, M.Sc.
2025-02-12

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

In questo articolo, viene eseguita la verifica di una parete in pannelli di legno con il tipo di spessore della piastra della trave.

Le regole di progettazione secondo EC 5 presentate nell'articolo Calcolo del pannello di legno con tipo di spessore del pannello di legno sono spiegato. I valori del materiale e della geometria sono presi da questo articolo e non saranno determinati di nuovo qui.

La parete in pannelli di legno ha una guaina su un lato. La verifica viene eseguita per l'inflessione orizzontale di 12 kN nella combinazione di carico 1.

La larghezza della piastra viene applicata con una lunghezza di 2,56 m. Di solito, non vengono utilizzate lastre di grande formato. Per le piastre normali, la larghezza dovrebbe essere impostata su 1,25 m!

I carichi verticali sono introdotti dal modello 3D nel telaio superiore. A causa dell'effetto di continuità, la forza assiale risultante di 6,75 kN/m × 0,625 m = 4,22 kN determinata nel calcolo manuale non risulta.

Parete in pannelli di legno senza effetto di continuità con momenti flettenti
Parete in legno: Distribuzione dei carichi in RFEM 6

Nel calcolo utilizzando il tipo di spessore della piastra della travatura reticolare, quindi, una forza assiale massima di -4,72 kN risulta da un carico puramente verticale di 6,75 kN/m. La figura mostra le forze assiali una volta considerando gli effetti della continuità e una volta senza.

Insieme alla forza orizzontale, si ottiene una forza di compressione di -12,66 kN nella combinazione di carico.

Simulazione distribuzione di forza assiale in parete con nervature di legno in RFEM 6
Sforzo normale nei nastri della parete a pannelli di legno in RFEM 6

Le nervature sono considerate vincolate lateralmente contro la rotazione e l'instabilità. La verifica secondo 6.3.2 di [1] viene quindi eseguita attorno all'asse maggiore.

Progettazione di travi

Verifica di stabilità di un pannello trave come tavola in legno secondo EC 5
Analisi di stabilità del diaframma per parete di legno

Le inclinazioni (imperfezioni) e i carichi del vento saranno discussi presto in un altro articolo sull'analisi spaziale.

Progettazione di guaine

Nella verifica della guaina, ci sono tre modalità di rottura da analizzare.

  1. Progettazione di elementi di fissaggio
  2. Resistenza a taglio della scheda OSB/3
  3. Instabilità della guaina

Progettazione di elementi di fissaggio

Resistenza all'instabilità (secondo 8.30 [1])

Si presume che la resistenza a trazione sia fu,k = 900 N/mm².

My,Rk = 0.3 · fu,kd2.6 = 0.3 · 900 N/mm2 · 1.52.6 = 774.8 Nmm
Momento di snervamento caratteristico

Resistenza portante del foro del pannello OSB (8.22 [1])

fh,k=65d-0,7t0,1=65·1,5-0,7·150,1=64,16N/mm2
Resistenza portante del foro di OSB

Resistenza all'instabilità (NA.116 [1])

  • Coefficiente A = 0,8 dalla tabella NA.13[1]
Fv,Rk = A2My,Rk · fh,1,k · d = 0.82 · 774.8 · 64.16 · 1.5 = 308.9 N ≈ 0.31 kN
Resistenza alla clip

Capacità di carico della piastra (9,21 [1])

  • Larghezza della parete di taglio bi = 256 cm
  • Coefficiente ci = 1 (9,21 [1])
  • Distanza del dispositivo di fissaggio s = 7,5 cm
Fi,v,Rd = Fv,Rk · bi · cis = 0.31 kN · 256 cm · 17.5 cm = 12.65 kN
Resistenza della piastra VBM

flusso di taglio

sv,0,Rd = Fi,v,RdL = 12.65 kN2.56 m = 4.94 kN/m
Stato limite ultimo del flusso di taglio
sv,0,d = FL = 12 kN2.56 m = 4.69 kN/m
Carico del flusso di taglio

Questo valore viene calcolato allo stesso modo nei diagrammi dei risultati utilizzando lo smussamento corretto.

Diagramma della distribuzione delle tensioni tangenziali in una parete a pannelli di legno
Diagramma del flusso di taglio in parete a pannelli di legno

In alternativa ai diagrammi dei risultati, le forze sono visualizzate anche graficamente nelle forze dei vincoli interni delle linee. Per questo esempio, le rigidezze sono calcolate solo nella direzione longitudinale del vincolo interno della linea. Pertanto, è sufficiente analizzare le forze per n come mostrato nella figura seguente. Se si considera anche la rigidezza in Cu,z, è necessario analizzare anche la forza vz.

Visualizzazione del flusso di taglio e delle forze agenti su un pannello ligneo
Andamento del flusso di taglio in una parete pannello di legno

Progettazione di elementi di fissaggio:

η = sv,0,dsv,0,Rd = 4.69 kN/m4.94 kN/m = 0.95 ≤1
Progettazione del collegamento

Instabilità per taglio della piastra (secondo 9.2.4.2[1])

  • bnet = 565 mm (distanza libera delle nervature)
  • bnetto/t = 565 mm/15 mm = 37,7 inferiore a 100

--> Il progetto di instabilità è soddisfatto.

Poiché la distanza è maggiore di 35, il coefficiente ksb è considerato nella verifica della piastra secondo le AN tedesche.

Verifica piastra

sv,0,Rd,P = fv,k · kmod · t · ksb · kdaγM = 6.8 N/mm² · 1 · 15 mm · 0.84 · 11.2 = 71.4 kN/m
Flusso di taglio dello stato limite ultimo del rivestimento
  • Resistenza a taglio OSB fv,k = 6,8 N/mm²
  • Coefficiente di sicurezza parziale yM = 1,2
  • Coefficiente di modifica kmod = 1.0
  • Taglio per la soletta ksb = 35 * t/br = 0,84
  • Coefficiente secondo NCI 9.2.4.2 kda = 1.0 (dovuto al rivestimento su un lato)
  • Distanza nervature br = 62,5 cm
η=sv,0,dsv,0,Rd,P=4,69kN/m71,4kN/m=0,07 < 1
Verifica piastra
Autore

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

Link
Bibliografia
  1. DIN. (2013). Appendice nazionale - Eurocodice 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08
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L'immagine mostra il tipo di asta "Fune su puleggia", che assorbe solo forze di trazione ed è simulato come verricello.

Il tipo di asta Fune su pulegge consente di simulare un sistema di funi deviate da pulegge.

Questo tipo di asta assorbe solo forze di trazione e può essere spostata solo in direzione longitudinale. È ideale per elementi tesi flessibili le cui forze longitudinali sono trasferite attraverso il modello tramite punti di deviazione (ad esempio pulegge).

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