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

13-03-2024

Cálculo de un muro de madera existente con el tipo de espesor diafragma de viga

En este artículo se compara el cálculo de una pared de panel de madera con el tipo de espesor de viga de placa con un cálculo manual.

Sistema

Material del montante = C24
ϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Sección del montante = 6/16 cm
Material del tabicado = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm tabicado unilateral
Grapado d = 1,5 mm, t = 50 mm
Distancia de grapado a_v = 75 mm (una línea)
Cuadrícula = 62,5 cm
Longitud de la pared = 2,56 m
Altura de la pared = 2,75 m
Carga 8 kN horizontal
Carga 5 kN/m vertical
Clase de uso 1

Módulo de deslizamiento k_ser

En el generador de la pantalla de viga, al realizar un cálculo según Eurocódigo 5, el módulo de deslizamiento se calcula según la tabla 7.1. En este artículo se explica esto para los ganchos.

k_{ser} = ρ_{m}^{1, 5} \cdot \frac{d^{0, 8}}{80}

Módulo de deslizamiento de elementos de fijación

Según EN 1995-1-1, se utiliza la raíz cuadrada del valor medio de la densidad de la cubierta y los montantes para calcular la flexibilidad. Si no se dispone del valor medio de la densidad, se multiplica el valor característico de la base de datos de materiales por el valor 1,15 según la norma ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1). Este valor se puede ajustar de forma personalizada en los parámetros del material.

Coeficiente de modificación para la densidad característica

\sqrt{420 kg / m ³ \cdot (1, 15 \cdot 550 kg / m ³)} = 515 kg / m ³

Valor medio

Dado que un gancho tiene dos clavos, el módulo de deslizamiento se determina de la siguiente manera.

k_{ser} = 2 \cdot {515 kg / m ³}^{1.5} \cdot \frac{1.5 {mm}^{0.8}}{80} = 404.6 N / mm

Módulo de deslizamiento

En el archivo adjunto, este valor también se calcula en la pantalla de viga.

El tabicado de la pared de paneles de madera se conecta al montante de madera de manera elástica lineal.

Distribuido en un metro de longitud da:

1000 mm / 75 mm = 13,33 conectores

→ 13 conectores x 404,6 N/mm = 5260 kN/m²

De hecho, la unidad es kN/m, pero como la rigidez se define en una línea, se refiere a un metro.

--> kN/m x m =kN/m²

Rigideces de una pared de paneles de madera

Rigideces de muro de paneles de madera

Muro de entramado de madera

¡El anclaje no se considera!

Carga

LF1 peso propio 5 kN/m (vertical)
LF2 viento 8 kN (horizontal)
LK = 1,35 LF1 + 1,5 LF2
Cálculo según teoría del primer orden

Pared de paneles de madera

Comportamiento de deformación horizontal de la pared de paneles de madera con carga puramente horizontal (8 kN):

Medios de conexión en tabicado u_k,inst

u_{k, inst} = \sum_{} \frac{S_{v, 0} \cdot S_{v, 0}}{k_{ser}} = (2 \cdot l + 2 \cdot h) \frac{a_{v}}{k_{ser} \cdot l ²} \cdot F

Chapa, Fijación

u_{k, inst} = (2 \cdot 2560 mm + 2 \cdot 2750 mm) \frac{75 mm}{404.6 N / mm \cdot 2560 mm ²} \cdot 8000 N = 2.40 mm

u_k,inst 8kN

Campo de cortante en tabicado u_G,inst

u_{G, inst} = \frac{F}{G \cdot t} \cdot \frac{h}{l}

Cortante del revestimiento

u_{G, inst} = \frac{8000 N}{1080 N / mm ² \cdot 15 mm} \cdot \frac{2750 mm}{2560 mm} = 0.53 mm

u_G,inst 8kN

Costillas (fuerza normal en barras) u_E,inst

u_{E, inst} = \frac{2}{3} \cdot \frac{F}{E_{0} \cdot A} (l + \frac{h^{3}}{l^{2}})

Nervios en barras

u_{E, inst} = \frac{2}{3} \cdot \frac{8000 N}{11000 N / mm ² \cdot 9600 mm ²} (2560 mm + \frac{2750 {mm}^{3}}{2560 {mm}^{2}}) = 0.29 mm

u_E,inst 8kN

La suma de las deformaciones para el desplazamiento horizontal con 8 kN es de 3,2 mm. Esto coincide con el cálculo en RFEM.

También en el cálculo de la combinación de cargas (1,35 LF1 + 1,5 LF2), un desplazamiento de 4,8 mm con una fuerza de 12 kN en el cálculo manual coincide bien con el cálculo en el programa de 4,8 mm.

En otras investigaciones, se debe realizar una comparación de los esfuerzos internos y el diseño.

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Muro de paneles de madera

Autor

El Sr. Kuhn es responsable del desarrollo de productos para estructuras de madera y proporciona soporte técnico a nuestros clientes.

Referencias

Blass, H. J.; Ehlbeck J.; Kreuzinger H.; Steck G.: Explicación de la norma DIN 1052: Proyecto, verificación y cálculo de estructuras de madera, 2ª edición. Karlsruhe: Bruderverlag, 2005
Normas austriacas. (2015). Eurocódigo 5: Proyecto de estructuras de madera - Parte 1‑1: Reglas generales y reglas para edificación; EN 1995-1-1: 2010-12

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Cálculo de un muro de madera existente con el tipo de espesor diafragma de viga

Sistema

Módulo de deslizamiento kser

Carga

Módulo de deslizamiento k_ser