A causa della forma geometrica e del processo di produzione del legno lamellare incollato, è necessario eseguire controlli separati durante la progettazione. Per prima cosa, la distribuzione della tensione di flessione lungo l'altezza della trave non è lineare; inoltre, durante la fabbricazione si verificano tensioni dovute alla flessione delle lamelle. Il primo è dovuto al fatto che i chicchi all'interno sono più corti di quelli all'esterno. Pertanto, si applica quanto segue, assumendo le ipotesi di Bernoulli (le sezioni trasversali piane rimangono piatte) e assumendo che la linea dello zero sia nel centro di gravità:
Tenendo conto della legge di Hooke, le tensioni del bordo interno sono maggiori di quelle esterne:
fb = E ∙ ε → fb, i > fb, o
Queste caratteristiche sono prese in considerazione nel progetto secondo [1] con ilcoefficiente di curvatura C c , che funge da fattore di regolazione per il valore di progetto della resistenza a flessione:
Fb '= Fb ∙ CD ∙ CM ∙ Ct ∙ CV ∙ Cc
Für das in Bild 03 dargestellte System resultiert unter Berücksichtigung des 20-fachen Eigengewichtes und einer linearen Spannungsverteilung eine maximale Biegespannung im Firstquerschnitt von 1925,1 psi. Betrachtet man die Spannungen in einer FEM-Analyse (siehe Bild 03 unten) werden wegen vorstehender Erläuterung wie erwartet größere Biegespannungen (1986,4 psi) ausgegeben.
Per la progettazione delle travi curve in RF-/TIMBER AWC, si tiene conto diquesta discrepanza con il coefficiente di curvatura C c , come richiesto in [1] (vedere la Figura 04).
Vergrößert das Biegemoment den Krümmungsradius, entstehen dadurch zusätzlich Zugspannungen quer zur Faser. Se il momento flettente riduce il raggio di curvatura, si verificano tensioni di compressione attraverso la fibratura. Una rappresentazione schematica di come si verificano queste tensioni è mostrata nella Figura 05, tenendo conto di una distribuzione longitudinale lineare delle tensioni (fb, x ).
Queste tensioni radiali devono essere prese in considerazione nella progettazione, poiché hanno un'influenza decisiva sulla capacità di carico. Il risultato è una sezione trasversale costante sulla profondità della trave per:
Le tensioni diventano massime all'altezza dell'asse neutro, da cui segue:
Poiché queste tensioni radiali non possono essere rilevate con una trave (1D), queste devono essere determinate analiticamente. La Figura 06 mostra i risultati del calcolo FEM (2D) per trasversale (in alto) e laterale (in basso). I risultati sono quasi identici alla soluzione analitica utilizzata per la verifica delle travi in RF-/TIMBER AWC (vedere la Figura 07).
Se il controllo non viene fornito, il legno si fenderà a livello dell'asse neutro (vedere la Figura 05 a destra). Per evitare ciò, si possono avvitare armature trasversali a trazione, ad esempio sotto forma di viti completamente filettate, che assorbono le tensioni trasversali di trazione. La forza che agisce sulla vite può essere determinata approssimativamente manualmente come segue:
Tr,t = frt ∙ b ∙ s = 35,4 psi ∙ 8,75 in ∙ 11,5 in = 3,562 lbf
Tr, t = forza radiale nella vite
frt = tensione di trazione radiale
b = larghezza della trave
s = spaziatura tra le armature radiali
Nel caso di un modello di superficie in RFEM, queste forze possono essere integrate direttamente dalle forze interne nelle superfici su una trave risultante. Questa trave risultante non apporta ulteriore rigidezza nel sistema, ma integra solo le forze interne nelle superfici. Così, la forza normale della trave o dell'elemento di armatura può essere letta direttamente (vedi la Figura 08).
Con RFEM è possibile progettare in dettaglio forme di supporto ancora più complesse. Se le forme delle travi si discostano dalle forme standardizzate delle travi, può essere utile un calcolo FEM con le superfici, come descritto sopra.
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