Cálculo de muros de paneles de madera | 1. Determinación del estado límite último y de la rigidez

Imagen 01 - Encuadre

Estructura de panel de madera

El estado límite último de un panel de madera se determina según las normas, como el Eurocódigo 5 o NDS 2018. En muchos países, la teoría del panel de cortante se usa generalmente para el cálculo.

Como se mencionó al principio, el cálculo de los paneles de madera no es el enfoque principal de este análisis. Por lo tanto, en el siguiente texto sólo se describe brevemente según el método regulado en el Eurocódigo 5. Además, estos artículos no van a proporcionar información exhaustiva sobre las reglas geométricas o las distancias mínimas de los medios de fijación.

Un muro de panel de madera se compone de los siguientes elementos:

• Nervio de la cabeza
• Nervio interno, si corresponde
• Revestimiento
• Medio de fijación
• Borde de nervio
• Nervio de pie

El revestimiento se puede realizar en ambos lados o sólo en un lado. Para los muros exteriores, los cálculos se suelen realizar con un revestimiento por un lado debido a razones físico-estructurales.

Imagen 02 - Panel de pared de madera

capacidad de carga

El revestimiento que consiste en OSB generalmente se conecta con las nervaduras por medio de grapas.

Último estado límite de un medio de fijación:

Ecuación 1:
Momento de fluencia M_{y, Rk} = 150 ⋅ d³

Ecuación 2:
Resistencia al apoyo del agujero f_{h, 1, k} = 65 ⋅ d ^-0,7 ⋅ t ^0,1

; f_{h, 2, k} = 0,082⋅ρ_k ⋅ d ^-0,3

Ecuación 3:

Capacidad de carga (NA.109 DIN EN 1995-1-1) #fórmula@000538 #

Valores:
d = diámetro del medio de fijación
t = espesor del revestimiento

Capacidad de carga del muro:

Ecuación 4:
Relación de ancho de muro #fórmula@000539 #

Ecuación 5:
Capacidad de carga #fórmula@000540 #
Valores:
b_i = ancho total del muro
h = altura del muro
b₀ = #fórmula@000541 #
a_v = distancia del medio de fijación

Otros diseños importantes incluyen, por ejemplo, el análisis de pandeo de los nervios del borde, el diseño del anclaje y el cálculo de pandeo del revestimiento.

Deformación

Equivalente al cálculo del estado límite último, los cuatro elementos de un panel de madera son importantes para calcular la deformación al determinar la rigidez:

• Flexibilidad del medio de fijación
• Flexibilidad del revestimiento
• Fluencia de las costillas
• Flexibilidad del anclaje

Ecuación 6:
Fluencia del medio de fijación (sujeción) #fórmula@000542 #

Ecuación 7:
Fluencia del revestimiento #fórmula@000543 #

Ecuación 8:
Fluencia de las nervaduras #fórmula@000544 #

Resumen

Este artículo describe la determinación del estado límite último y la rigidez de un panel de madera. En los siguientes artículos sobre paneles de madera, se usan estos elementos básicos para describir la consideración de estas rigideces en un cálculo bidimensional o tridimensional.