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2018-07-11

Influência da carga de linha numa placa de vidro isolante

A proporção de vidro utilizada no planeamento de um edifício está a aumentar. Os edifícios abertos e inundados de luz representam a arte da arquitetura moderna. No entanto, os engenheiros especializados têm de enfrentar novos desafios durante o planeamento. Um exemplo são as fachadas de vidro até o teto carregadas por um corrimão. A influência deste carregamento, assim como o cálculo da deformação, são apresentados neste artigo.

Modelo de cálculo

Uma placa de vidro isolante com 2 m de altura e 1 m de largura serve como modelo de análise. A aplicação de carga da carga horizontal de 0,5 kN totaliza 1,10 m. Para a estrutura do painel, foi escolhido vidro isolante 5-16-5.

Cálculo de deformações

Devido ao sólido fechado do vão dos painéis de vidro, o dimensionamento de ambos os painéis é bastante complexo. O carregamento de um painel também causa inevitavelmente o carregamento do segundo painel devido ao sistema associado e, portanto, uma distribuição de carga em ambos os painéis. A dimensão da distribuição de cargas depende da estrutura do painel selecionada ou da rigidez dos painéis singulares.

Geralmente, é utilizado software de FEM (como o RFEM ou o RF-GLASS) para analisar vidro isolante, o que resolve o problema estrutural. No entanto, as fórmulas para a vista analítica também são apresentadas em [1].

Os seguintes valores resultam se as deformações foram calculadas manualmente para este exemplo.

Cálculo de sólido com carga unitária


Cálculo das quantidades auxiliares




Pressão no vão dos painéis de vidro

Agora é possível determinar a flecha no meio do vão a partir destes valores.

Da carga distribuída


bem como da carga interna

ocorre uma deformação resultante do painel carregado de
6,0 mm - 2,2 mm =3,8 mm.

Este valor corresponde quase exatamente ao cálculo numérico do RF-GLASS: uz = 3,5 mm. Ocorrem pequenas diferenças porque as fórmulas de cálculo são linearizadas e o programa calcula de acordo com a teoria da grande deformação e utiliza uma abordagem da capacidade de carga de membrana.

O painel secundário carregado é deformado pela pressão do gás predominante no espaço entre os painéis. Uma vez que os dois painéis têm a mesma rigidez, este valor já foi calculado com uz = 2,2 mm.

Conclusão

A teoria do cálculo de [1] mostra que é possível verificar manualmente mesmo sistemas ligados. O cálculo manual torna-se mais complexo quando se muda de sistema, por exemplo, quando são utilizadas espessuras de painéis diferentes ou mesmo VSG num lado do painel. O cálculo suportado por computador, por exemplo, com o RF-GLASS, oferece um bom apoio e facilitação ao engenheiro de projetos.

Autor

O Eng. Lex é responsável pelo desenvolvimento dos produtos para estruturas de vidro e pela garantia de qualidade do programa RFEM. Também presta apoio técnico a clientes.

Ligações
Referências
  1. Feldmeier, F.: Klimabelastung und Lastverteilung bei Mehrscheiben-Isolierglas, Stahlbau 75, Seiten 467 - 478. Berlin: Ernst & Sohn, 2006
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