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

2024-03-13

Cálculo de uma parede de painel de madeira com o tipo de espessura Painel de viga

Neste artigo, o cálculo de uma parede de painel de madeira com o tipo de espessura "Placa de viga" é comparado com o cálculo manual.

Sistema

Material da coluna = C24
ϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Secção da coluna = 6/16 cm
Material do revestimento = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm revestido de um lado
Grampos d = 1,5 mm, t = 50 mm
Espaçamento entre grampos a_v = 75 mm (linha única)
Grelha = 62,5 cm
Comprimento da parede = 2,56 m
Altura da parede = 2,75 m
Carga 8 kN horizontal
Carga 5 kN/m vertical
Classe de utilização 1

Módulo de deslizamento k_ser

No gerador de painéis de vigas, o módulo de deslizamento é calculado de acordo com a Tabela 7.1 ao realizar um cálculo de acordo com o Eurocódigo 5. Este artigo explica isso para grampos.

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

Módulo de deslizamento dos grampos

De acordo com a norma EN 1995-1-1, é utilizada a raiz quadrada do valor médio da densidade bruta do revestimento e das colunas para calcular o deslizamento. Se o valor médio da densidade bruta não estiver disponível, o valor característico da biblioteca de materiais é multiplicado pelo valor 1,15 de acordo com a ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1). O valor pode ser definido pelo utilizador nos parâmetros do material.

Fator de modificação para densidade característica

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

Valor médio

Uma vez que um grampo tem dois pregos, o módulo de deslizamento é determinado da seguinte forma.

k_{ser} = 2 \cdot {515 kg / m ³}^{1, 5} \cdot \frac{1, 5 {mm}^{0, 8}}{80} = 404, 6 N / mm

Módulo de deslizamento

No ficheiro em anexo, este valor também é calculado para o painel de viga.

O revestimento da parede de painel de madeira está ligado de forma linear elástica às colunas de madeira.

Dividindo por um metro de comprimento, obtemos os seguintes resultados:

1000 mm/75 mm = 13,33 conectores

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

Na verdade, a unidade é kN/m, mas a rigidez é definida sobre uma linha e refere-se, portanto, a um metro.

--> kN/mxm =kN/m²

Rigidez de parede de painel de madeira

Parede de painel de madeira

O tirante não é considerado!

Carga

CC1 peso próprio 5 kN/m (vertical)
CC2 vento 8 kN (horizontal)
CO = 1,35 CC1 + 1,5 CC2
Cálculo de acordo com a análise geométrica linear

Parede de painel de madeira

Comportamento de deformação horizontal da parede de painel de madeira sob carga horizontal pura (8 kN):

Ligador no revestimento 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

Revestimento de ligador

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

Revestimento de painel de corte u_G,inst

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

Revestimento de corte

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

Nervuras (barras de força normal) u_E,inst

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

Barras de nervuras

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 m m

u_E,inst 8kN

A soma das deformações para uma flecha horizontal de 8 kN é de 3,2 mm. Isto corresponde ao cálculo no RFEM.

Ao calcular a combinação de carga (1,35 CC1 + 1,5 CC2), a flecha de 4,8 mm para a força de 12 kN no cálculo manual corresponde bem ao cálculo de 4,8 mm no programa.

Em análises posteriores, os esforços internos devem ser comparados e dimensionados.

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.

Referências

Blass, H. J.; Ehlbeck J.; Kreuzinger H.; Piso G: Normas de acordo com a DIN 1052: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, 2ª ed.). Karlsruhe: Brüderverlag, 2005
Eurocódigo 5: Dimensionamento de estruturas de madeira - Parte 1-1: Geral – Regras comuns e regras para edifícios; DIN EN 1995-1-1:2010-12

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Cálculo de uma parede de painel de madeira com o tipo de espessura Painel de viga

Sistema

Módulo de deslizamento kser

Carga

Módulo de deslizamento k_ser