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2019-11-04

Cálculo de paredes de painéis de madeira | 2. Rigidez e flexibilidade de uma parede

O cálculo de painéis de madeira é realizado em sistemas de barras ou de superfícies simplificados. Este artigo descreve como determinar a rigidez necessária.

O cálculo da deformação baseia-se neste primeiro artigo desta série.

Rigidez de uma parede

A rigidez de uma parede é calculada sob uma carga unitária de 1 kN. Pode obter mais informações sobre as equações aqui utilizadas na literatura citada [1], bem como no mencionado artigo anterior desta série.

Exemplo

O cálculo da rigidez é realizado para um exemplo simples com as dimensões representadas na Figura 01.

Sistema:

  • Comprimento da parede l = 2,50 m
  • Altura da parede h = 2,75 m
  • Poste C24 6/12 cm, ρm,T = 350 kg/m³
  • Revestimento OSB 3, t = 18 mm (de um lado), ρm,O = 439 kg/m³, G = 108 kN/cm²
  • kser = 159 N/mm
  • bE = b + t = 12 cm + 1,8 cm = 13,8 cm
  • Grampo d = 1,5 mm, t = 45 mm
  • Distância entre grampo av = 60 mm (linha única)
  • Grelha 62,5 cm
  • Tirante com 10 pregos, diâmetro de 4,2 mm
  • Tamanho da malha de EF = 1,3 m (4 elementos por viga-parede)

Rigidez:

Flexibilidade do ligador (grampo)

Flexibilidade do revestimento

Flexibilidade das nervuras

Flexibilidade da âncora

Soma das flexibilidades (calculadas sem tirante)

Conversão em área efetiva:

A rigidez calculada é convertida numa rigidez ortotrópica efetiva da viga-parede. Consulte este artigo técnico para obter informações básicas sobre o modelo de material ortotrópico.

Componente de rigidez normal

Rigidez de corte no plano da viga-parede

O tirante pode ser definido diretamente no RFEM como uma mola elástica linear com a rigidez da mola calculada de 6879,9 N/mm. A comparação das deformações é demonstrada na Figura 1. No modelo 1 anexado, também pode visualizar as diferenças.

Para um cálculo tridimensional, este método implica o problema de definir a rigidez à flexão das placas. Isto é explicado detalhadamente no artigo técnico sobre modelos de materiais ortotrópicos mencionado acima.

Em vez de representar a rigidez da parede de painel de madeira através de superfícies, é demonstrado abaixo um método para converter a flexibilidade calculada numa articulação de linha.

A vantagem deste método consiste no facto de as propriedades da superfície do modelo poderem ser consideradas rígidas.

Resumo

Neste artigo, foi demonstrado o cálculo de um painel de madeira através de uma superfície ortotrópica efetiva. O tirante pode ser definido diretamente como rigidez da mola. Para um cálculo bidimensional linear do sistema, os resultados são muito semelhantes aos cálculos manuais em [1]. Pode ser realizado um dimensionamento real com as cargas de um cálculo de reforço. O modelo para o exemplo de cálculo pode ser encontrado em Downloads.

Como opção adicional, foi demonstrada a conversão da flexibilidade numa mola linear da linha. Este método é mais indicado para modelos espaciais, porque exclui em grande medida a influência resultante da flexão da placa e da flexão no plano da viga-parede. Este modelo pode ser igualmente encontrado em Downloads.

Num outro artigo, é demonstrado o reforço de uma planta em 2D e o dimensionamento dos painéis de parede em 3D.


Autor

O Eng. Kuhn é responsável pelo desenvolvimento de produtos e pela garantia de qualidade da área das estruturas de madeira e providencia apoio técnico aos nossos clientes.

Ligações
Referências
  1. Technische Dokumentation der Lignum: Erdbebengerechte mehrgeschossige Holzbauten, 2010
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