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

2024-03-13

Cálculo de paredes painéis de madeira com tipo de espessura de placa de viga

Neste artigo, o cálculo de uma parede de painéis de madeira com o tipo de espessura de disco de viga é comparado com um cálculo manual.

Sistema

Material dos montantes = C24
ϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Seção transversal dos montantes = 6/16 cm
Material de revestimento = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm revestido de um lado
Grampeação d = 1,5 mm, t = 50 mm
Distância de grampeação a_v = 75 mm (fileira 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 serviço 1

Módulo de deslocamento k_ser

No gerador da banda de viga, ao realizar um cálculo conforme a norma Eurocode 5, o módulo de deslocamento é calculado de acordo com a Tabela 7.1. Este artigo explica isso para grampos.

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

Módulo de deslizamento dos grampos

Segundo a EN 1995-1-1, a raiz quadrada do valor médio da densidade aparente do revestimento e dos montantes é utilizada para calcular a cedência. Se o valor médio da densidade aparente não estiver disponível, o valor característico do banco de dados de materiais, conforme ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1), é multiplicado por 1,15. Este valor pode ser ajustado nos parâmetros do material de forma personalizada.

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

Como um grampo possui dois pregos, o módulo de deslocamento 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 arquivo anexado, este valor também é calculado para a banda de viga.

O revestimento da parede painel de madeira é elasticamente conectável aos montantes de madeira de forma linear.

Distribuído por um metro de comprimento, temos:

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 em uma linha, logo é referida a um metro.

--> kN/m x m =kN/m²

Rigidezes de parede de painéis de madeira

Parede de painel de madeira

O tirante não é considerado!

Carga

LF1 Peso próprio 5 kN/m (vertical)
LF2 Vento 8 kN (horizontal)
LC = 1,35 LF1 + 1,5 LF2
Cálculo conforme Teoria da Ordem I

Parede de painéis de madeira

Comportamento de deformação horizontal da parede painel de madeira com carga puramente horizontal (8 kN):

Elementos de ligação 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

Campo de cisalhamento do revestimento 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 (força normal nos elementos) 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 mm

u_E,inst 8kN

A soma das deformações para o deslocamento horizontal com 8 kN é de 3,2 mm. Isto coincide com o cálculo no RFEM.

Também no cálculo da combinação de carga (1,35 LF1 + 1,5 LF2), obtém-se um bom acordo com o cálculo no programa, de 4,8 mm, com um deslocamento de 4,8 mm para uma força de 12 kN no cálculo manual.

Em estudos posteriores, ainda deve-se realizar a comparação das forças internas e o dimensionamento.

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Parede de painel de madeira

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.; Steck G.: Erläuterungen zu DIN 1052: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holzbauwerken, 2.ª edição. Karlsruhe: Bruderverlag, 2005.
Normas austríacas. (2015). Eurocódigo 5: Dimensionamento de estruturas de madeira – Parte 1-1: Geral – Regras comuns e regras para edifícios; DIN EN 1995-1-1:2010-12. Berlim: Beuth Verlag GmbH.

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Cálculo de paredes painéis de madeira com tipo de espessura de placa de viga

Sistema

Módulo de deslocamento kser

Carga

Módulo de deslocamento k_ser