AS 1720.1 Calcolatore per la progettazione del legno
Le travi in legno sono ampiamente utilizzate nell'edilizia residenziale grazie alla loro resistenza, proprietà di costo e leggerezza.
Il calcolatore di progettazione del legno australiano SkyCiv può aiutare gli ingegneri strutturali nei calcoli di progettazione del legno per travi o colonne. Questo strumento è basato su AS 1720.1:2010 Strutture in legno che per il IN HB 108:2013 Manuale per la progettazione del legno.
Il calcolatore australiano per la progettazione di travi in legno include le seguenti verifiche di ingegneria strutturale:
- Resistenza alla flessione delle travi in legno
- Resistenza a taglio delle travi in legno
- Resistenza alla compressione di colonne in legno o controventi in legno
- Resistenza alla tensione di colonne in legno o di controventi in legno
- Resistenza portante delle travi in legno
- Azioni combinate su elementi in legno
Il software supporta una gamma di tipi di materiali in legno, compreso il legname segato di grado F, Legname segato di qualità MGP, Legname impiallacciato laminato (LVL) e laminato a colla (legno lamellare) travi.
A proposito dell'AS 1720 Calcolatore per la progettazione del legno
Capacità della sezione degli elementi in legno
L'AS 1720.1:2010 tiene conto dei fattori che possono variare la resistenza del legno in diversi ambienti e configurazioni di travi attraverso l'uso di fattori di modificazione.
In generale la capacità di progettazione di un elemento strutturale in legno è la seguente:
Rd = F * Kmod * fIl' * X
Dove:
- Φ = fattori di capacità (definito nella clausola 2.3)
- Kmod = prodotto di fattori di modificazione (K1 * k... * Kn)
- fIl’ = resistenza caratteristica del materiale per il tipo di progetto (per esempio. resistenza alla tensione caratteristica)
- X = geometrical section property related to calculation (per esempio. area della sezione trasversale)
Fattori di modificazione del legno
Per determinare la resistenza di una trave in legno vengono utilizzati diversi fattori di modificazione. Molte di queste proprietà vengono utilizzate per molteplici progetti diversi e il fattore di modifica più comune è il fattore relativo alla durata del carico.
- K1 – Fattore per la durata del carico
- K1 il fattore varia da 0.57 per 1.00 per la robustezza del legname
- K4 – Fattore di assorbimento o desorbimento di umidità da parte del legno in servizio
- K4 il fattore varia da 0.7 per 1.0 per legname stagionato che può assorbire umidità
- K4 il fattore varia da 1.0 per 1.15 per legname non stagionato che potrebbe perdere umidità
- K6 – Fattore per la temperatura / effetto dell'umidità
- Varia da 0.9 per 1.0 a seconda della località in Australia.
- A Vittoria, Australia meridionale, Nuovo Galles del Sud e Tasmania il k6 il fattore è sempre 1.0
- K7 – Fattore per la lunghezza del cuscinetto
- Varia da 1.00 per 1.75
- K9 – Fattore per la condivisione del carico nei sistemi a rete (è 1 per LVL e legno lamellare)
- Varia da 1.0 per 1.33
- K12 – Fattore di stabilità per tenere conto dell'instabilità degli elementi in compressione o flessione
- Varia da 0 per 0.5 per elementi in legno sottili
- Varia da 0.5 per 1.0 per i membri in legno di transizione
- È 1.0 per membri in legno tozzi
Resistenza alla flessione delle travi in legno
Lo standard australiano per il legno fornisce la resistenza alla flessione in base alla seguente equazione per le travi non dentellate:
Md = F * K1 * K4 * K6 * K9 * K12 * fb' * Z
dove:
- Md = capacità di progetto a flessione
- fb' = resistenza caratteristica alla flessione
- Z = modulo di resistenza elastica (Z = bd2 / 6 per sezioni rettangolari)
Esempio di calcolo della resistenza alla flessione per una trave in legno
Per un travetto LVL con resistenza a flessione caratteristica pari a 50 MPa e una dimensione della sezione di 90 x 63 la capacità di progettazione sarebbe:
Md = F * K1 * K4 * K6 * K9 * K12 * fb' * Z * 50 MPa * (63 * 90 * 90 / 6)
= F * Kmod * 4.25 kN.m
Poiché Φe kmod i fattori in questo caso sono tutti inferiori a 1 questo ci fornisce una soluzione limite superiore per la resistenza alla flessione della trave di legno 4.25 kN.m .
Come utilizzare il calcolatore delle travi in legno
Per impostazione predefinita, il tipo di elemento in legno consente forze combinate di flessione e assiali, tuttavia gli input possono essere semplificati modificando il file "Caricamento in corso" menu a discesa per modificare il tipo di membro in una trave (solo sotto flessione e taglio) o una colonna (resistere solo alle forze assiali).
L'utente può quindi inserire altri valori per ottenere rapidamente la resistenza e l'utilizzo della trave o della colonna in legno. Questo può aiutare con una rapida progettazione residenziale in legno per i membri.
Quali diversi tipi di materiali sono presenti nell'AS 1720.1:2010
L'AS 1720.1 definisce la progettazione per i seguenti diversi tipi di legno e legno composito:
- Legname segato di qualità F
- valori caratteristici per la progettazione specificati nella tabella H2.1
- Pino classificato a macchina (MGP)
- valori caratteristici di progettazione specificati nella tabella H3.1
- Legname impiallacciato laminato (LVL)
- valori caratteristici per il progetto specificati dal produttore
- Legno lamellare
- valori caratteristici per la progettazione specificati nella tabella 7.1
- Compensato
- valori caratteristici per la progettazione specificati nella tabella 5.1
- polacchi
- valori caratteristici per la progettazione specificati nella tabella 6.1 e Tabella H2.1
Il calcolatore di travi in legno SkyCiv estrae automaticamente i dati dalle tabelle nell'AS 1720.1 risparmiando tempo prezioso agli ingegneri nella progettazione di strutture in legno.
Quali elementi posso progettare con il calcolatore di travi in legno
Il calcolatore di travi in legno SkyCiv può essere utilizzato per progettare qualsiasi tipo di trave in legno poiché è uno strumento generale. I tipi comuni di travi che vengono progettati utilizzando questo calcolatore sono:
- travi
- zucche
- borchie in cornice leggera
- Carichi di area in sistemi unidirezionali e bidirezionali
- travi di colmo
- portatori di legname
- pali per recinzioni in legno
- architravi in legno
- travi del solaio in legno
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SkyCiv
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