O cálculo da rigidez da parede refere-se ao segundo artigo desta série.
Planta
Devido à sua rigidez diferente, a rigidez da parede tem uma influência considerável na deformação total da planta. Além disso, a disposição assimétrica das paredes também influencia a deformação do edifício.
Geralmente, este efeito é tido em consideração pela rigidez de uma posição 2D.
Exemplo
Este efeito é demonstrado num edifício simples de dois andares. O edifício tem uma planta regular. Mais informação sobre o critério de resistência mínima pode ser encontrada em [1].
Estrutura:
- Planta = 5 m ⋅ 10 m
- Cálculo simplificado, as janelas são excluídas da altura de piso.
- Em cada extremidade da parede é colocado um tirante.
- Estrutura e rigidez da parede, conforme descrito no artigo dois desta série.
- Tamanho da malha de EF = 1,5 m
Carregamento:
- Peso próprio e estrutura = 2 kN/m²
- Carga de vento na direção y global
- WZ2
- Altura = 100 m acima do nível zero do mar
- we+d = 0,46 + 0,74 = 1,2 kN/m²
- We,d = 1,2 kN/m² ⋅ 3 m = 3,6 kN/m
Combinação:
- CO1 = 1,0 CC1 + 1,5 CL2
Rigidez da parede:
Isto resulta em quatro comprimentos de parede diferentes. Para simplificar, a rigidez da parede é calculada para barras equivalentes. A determinação da rigidez é a mesma que no artigo anterior.
| Parede | Comprimento [m] | Módulo de elasticidade [kN/cm²] | D66/D77 [kN/cm] | Módulo G [kN/cm²] | D88 [kN/cm] | Suporte de rigidez [kNcm/rad] |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 0,5 | 792 | 9,504 | 0,47 | 6,5 | 64.499 |
| 2 | 1,0 | 396 | 4,752 | 0,80 | 11,0 | 257 995 |
| 3 | 1,5 | 264 | 3 168 | 1,04 | 14,3 | 580 489 |
| 4 | 2,5 | 158 | 1 901 | 1,36 | 18,8 | 1 612 469 |
A rigidez da parede é calculada para cada um destes quatro comprimentos de parede. Para este efeito, cada parede é sujeita a um carregamento com uma carga unitária de 1 kN. Uma vez que não é possível fabricar paredes comprimentos superiores a 2,5 m e uma altura de 2,75 m, a parede do meio está dividida ao meio.
No ficheiro 1 do modelo RFEM em anexo, as deformações para todos os comprimentos de parede são calculadas como superfícies e barras resultantes. Na parte superior do modelo, a deformação é calculada sem uma âncora de parede e na parte inferior com uma âncora de parede. As deformações também são comparadas na Figura 04.
A partir das deformações determinadas das paredes individuais, é calculada uma rigidez para cada parede.
Como exemplo, é obtida a seguinte rigidez para a parede 1 com um comprimento de 50 cm:
C = F/u = 1 kN/22,5 mm = 0,044 kN/mm
c = F/l ⋅ C = 1 kN/0,5 m ⋅ 0,044 kN/mm = 0,088 N/mm²
Para todas as paredes:
1ª parede | l = 0,5 m | c = 0,088 N/mm²
2ª parede | l = 1,0 m | c = 0,164 N/mm²
3ª parede | l = 1,5 m | c = 0,230 N/mm²
4ª parede | l = 2,5 m | c = 0,333 N/mm²
Estas rigidezes são atribuídas ao respetivo apoio de linha na planta (ver Figura 05). A planta encontra-se no ficheiro 2 do modelo RFEM em anexo.
Devido ao edifício simétrico, não existe rotação do edifício. Este artigo explica isso mais detalhadamente. O vídeo em anexo mostra como as forças horizontais se desenvolvem numa planta assimétrica contra a direção da carga.
Resumo
Este artigo demonstrou o cálculo por piso dos edifícios de painéis de madeira. A rigidez pode ser determinada através de elementos de superfície ou barra. As elasticidades resultantes de uma ancoragem são tidas em consideração.
Utilize o ficheiro Excel em anexo para reproduzir o cálculo dos exemplos.
Segue-se uma parte final desta série a qual demonstra o dimensionamento das forças determinadas a partir das reações de apoio de linha (ver Figura 05).
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