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

2019-05-22

计算木结构板墙| 1.确定极限状态和刚度

木结构加劲肋通常通过木板完成。 Hierfür werden plattenartige Werkstoffe (Grobspanplatten, OSB) mit Stäben verbunden. In mehreren Beiträgen werden die Grundlagen dieser Bauweise und die Berechnung im Programm RFEM erläutert. In diesem ersten Beitrag wird die grundlegende Ermittlung der Steifigkeiten sowie die Berechnung erläutert.

框架

木板结构

Die Ermittlung der Tragfähigkeit einer Holztafelwand erfolgt gemäß den Regelwerken wie zum Beispiel Eurocode 5 oder NDS 2018. In vielen Ländern hat sich die Schubfeldtheorie zur Bemessung durchgesetzt.

Wie eingangs erwähnt, ist die Bemessung der Holztafeln nicht das Hauptaugenmerk dieser Betrachtung. Sie wird daher im Folgenden nur kurz nach dem im Eurocode 5 geregelten Verfahren beschrieben. Ebenfalls wird es im Rahmen dieser Beiträge keine umfassenden Hinweise zu den geometrischen Regelungen oder Mindestabständen der Verbindungsmittel geben.

Eine Holztafelwand besteht aus folgenden Elementen:

Kopfrippe
gegebenenfalls Innenrippe
覆面板
紧固件设置
Randrippe
Fußrippe

Die Beplankung kann beidseitig oder einseitig erfolgen. Bei Außenwänden wird aus bauphysikalischen Gründen meist mit einer einseitigen Beplankung gerechnet.

木结构墙板

承载力极限状态

Üblicherweise erfolgt die Verbindung der Beplankung aus OSB mit den Rippen über Klammern.

Tragfähigkeit eines Verbindungsmittels:

公式 1：
Fließmoment M_y,Rk = 150 ⋅ d³

公式 2：
Lochleibungsfestigkeit f_h,1,k = 65 ⋅ d^-0,7 ⋅ t^0,1

;f_h,2,k = 0,082⋅ρ_k ⋅ d^-0,3

公式 3：

Tragfähigkeit (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}

公式 1

值:
d = Durchmesser Verbindungsmittel
t = Stärke Beplankung

Tragfähigkeit der Wand:

Gleichung 4:
Verhältnis Wandbreite

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

公式 2

公式 5：
极限状态

{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}

公式 3

值:
b_i = Gesamtbreite der Wand
h = Wandhöhe
B₀ is

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

公式 4

a_v = Abstand Verbindungsmittel

Weitere wichtige Nachweise sind zum Beispiel der Knicknachweis der Randrippen, Nachweis der Verankerung und der Beulnachweis der Beplankung.

应变

Analog zum Nachweis der Tragfähigkeit sind auch bei der Ermittlung der Steifigkeit zur Berechnung der Verformung die vier Elemente einer Holztafel relevant:

Nachgiebigkeit aus dem Verbindungsmittel
Nachgiebigkeit aus der Beplankung
Nachgiebigkeit der Rippen
Nachgiebigkeit der Verankerung

公式 6：
Nachgiebigkeit des Verbindungsmittels (Klammer)

{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

公式 5

公式 7：
Nachgiebigkeit der Beplankung

u_{G, inst} = \frac{F \cdot h}{\frac{5}{6} \cdot G \cdot A}

公式 6

公式 8：
Nachgiebigkeit der Rippen

u_{E, inst} = \frac{2}{3} \cdot \frac{F \cdot h^{3}}{E \cdot A \cdot l^{2}}

公式 7

概述总结

In diesem Beitrag wurde die Ermittlung der Tragfähigkeit sowie der Steifigkeit einer Holztafelwand aufgezeigt. In den folgenden Beiträgen zum Thema Holztafeln wird anhand dieser Grundlagen die Berücksichtigung dieser Steifigkeiten in einer zwei- beziehungsweise dreidimensionalen Berechnung erläutert.

作者

Kuhn 先生负责木结构产品的开发工作，并为客户提供技术支持。

链接

木结构分析与设计软件

参考

科林，F. Aussteifung von Gebäuden in Holztafelbauart - Grundlagen, Beanspruchungen, Nachweise nach EUROCODE 5, 2. Auflage. Karlsruhe: Ingenieurbüro Holzbau, 2018

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