Voltar para a base de dados de conhecimento

912x

001923

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

2025-06-04

Dimensionamento de parede de madeira com o tipo de espessura de viga

Neste artigo, é realizado o dimensionamento de uma parede de painel de madeira com o tipo de espessura de espessura da viga.

As regras de dimensionamento de acordo com EC5 [1] são explicadas para a parede de painel de madeira apresentada no artigo Dimensionamento de paredes de painéis de madeira com tipo de espessura de viga. As propriedades do material e geometria são baseadas neste artigo, não serão determinadas novamente aqui.

KB | Cálculo de parede de painel de madeira com tipo de espessura de parede de viga

Para o dimensionamento dos reforços (grampos 1,5 x 50) são feitos ajustes adicionais no separador "Balkenscheiben | Verbinder":

Forças não são suavizadas
Nenhuma redução inferior a 30° ([1] 8.4(5))
Fator de aumento k_sr=1,2 ([1] 9.2.4.2(5))
Capacidade de carga da fixação segundo Johansen ([1] 8.2.2(1))
Dimensionamento de encurvadura simplificada segundo [1] 9.2.4.2(11)

Parâmetros de dimensionamento para uma laje de piso como parede de painéis de madeira segundo o Eurocódigo 5, Caso KB 001923

Parâmetros de dimensionamento para parede de painéis de madeira

A parede de painel de madeira é revestida de um lado.

A largura das placas é definida com um comprimento de 1,25 m. Com isso, são considerados os emendas verticais do revestimento. Isso difere do revestimento contínuo do artigo anterior.

RFEM 6 | Juntas de painéis de laje de viga e parede de painel de madeira

RFEM 6 | Juntas de revestimento em diafragma de viga

As emendas do revestimento são ajustadas às linhas médias das barras de borda. Com um comprimento de 2,56 m, resultam duas placas OSB, cada uma com 1,25 m de largura. Na esquerda e na direita da placa, resulta uma borda livre de 3 cm. A imagem a seguir mostra as proporções geométricas.

Geometria da parede de painéis de madeira no RFEM 6

Geometria de parede de painéis de madeira | Artigo técnico em RFEM 6

As cargas verticais são introduzidas na viga superior através do modelo 3D. Devido ao efeito de continuidade, não resulta a força normal calculada manualmente de 6,75 kN/m x 0,625 m = 4,22 kN.

Modelo de parede de painéis de madeira no RFEM 6 com esforços normais sem efeito contínuo e momentos de flexão em nervuras

Parede de painéis de madeira: distribuição de carga no RFEM 6

Para a ilustração, o sistema de viga contínua é comparado com um sistema de viga simples da viga superior. Para a combinação de carga 2 (1,35*LF1), resulta uma força normal máxima de -4,7 kN apenas da carga vertical de 6,75 kN/m. Na imagem, as forças são apresentadas uma vez considerando o efeito de continuidade e outra vez sem. À esquerda forças normais e momento com continuidade, à direita sem. No lado esquerdo da imagem são visíveis os momentos de apoio.

Em comparação com o artigo técnico anterior, aqui é definido um apoio de linha adicional, que não suporta tração. A modelagem corresponde assim melhor à realidade.

Junto com a força horizontal, resulta na combinação de carga 1 (1,35*LF1+1,5*LF2) uma força de compressão de -14 kN no montante traseiro.

Simulação da distribuição significativa de força normal nas nervuras de uma parede painéis de madeira no RFEM 6

Força axial nas nervuras da parede de painel de madeira no RFEM 6

As nervuras são consideradas lateralmente suportadas contra torção e flambagem. É realizada uma verificação de flambagem em torno do eixo forte segundo [1] 6.3.2.

Verificação do montante

Verificação de estabilidade de diafragma de vigas como painel de madeira segundo o Eurocódigo 5, Caso KB 001923

Verificação de estabilidade de uma laje de vigas para parede de painéis de madeira

Os desalinhamentos (imperfeições) e cargas de vento serão abordados em um artigo adicional sobre o cálculo espacial.

Na verificação do revestimento, três modos de falha devem ser examinados.

Verificação dos meios de ligação (corte da ligação)
Capacidade de carga ao corte da placa OSB/3
Flambagem do revestimento

Devido à representação simplificada, as duas equações seguintes apresentam a indicação da DIN 1052 [2]. Essas equações estão localizadas sob os números 123 e 124.

f_{v, 0, d} = m i n \{\begin{cases} k_{v, 1} \cdot R_{d} / a_{v} \\ \overset{k_{v, 1} \cdot k_{v, 2} \cdot f_{v, d} \cdot t}{k_{v, 1} \cdot k_{v, 2} \cdot f_{v, d} \cdot 35 \cdot t^{2} / a_{r}} \end{cases}

Resistência ao corte baseada no comprimento segundo a DIN 1052

f_{v, 90, d} = m i n \{\begin{cases} R_{d} / a_{v} \\ \overset{k_{v, 2} \cdot f_{c, d} \cdot t}{k_{v, 2} \cdot f_{c, d} \cdot 20 \cdot t^{2} / a_{r}} \end{cases}

Resistência baseada no comprimento na direção transversal segundo a DIN 1052

❶ Verificação dos meios de ligação

Momento plástico característico ([1] 8.29)

M_{y, Rk} = 150 \cdot d^{3} = 150 \cdot 1 . 5^{3} = 506.3 Nmm

Momento de cedência característico

A resistência à tração é assumida como f_u,k = 900 N/mm².

Resistência à compressão local da placa OSB ([1] 8.22)

f_{h, k} = 65 d^{- 0, 7} t^{0, 1} = 65 \cdot 1, 5^{- 0, 7} \cdot 15^{0, 1} = 64, 16 N / m m^{2}

Resistência ao esmagamento de furo OSB

Resistência à compressão local da madeira ([1] 8.15)

f_{h, k, 2} = 0, 082 \cdot ρ_{k, 2} \cdot {(d)}^{- 0, 3} = 0, 082 \cdot 350 k g / m ³ \cdot {(1, 5 m m)}^{- 0, 3} = 25, 4 N / m m^{2}

Resistência a esmagamento da madeira

Relação de resistência à compressão local ([1] 8.8)

β = \frac{f_{h, k, 2}}{f_{h, k, 1}} = \frac{25, 4}{64, 2} = 0, 4

Relação de resistência ao esmagamento

Capacidade de carga dos grampos ([1] equações 8.6 (a-f))

Equações de capacidade de carga da braçadeira 8.6 a-f (Johansen) segundo Eurocode 5

Capacidade de carga de apertos Equações 8.6 a-f (Johansen)

A capacidade de carga dos grampos é mostrada com base na saída do programa. O valor mínimo deve ser utilizado. Neste caso, F_v,RK,min = 270,4 N

Análogo ao artigo anterior, um grampo é composto por dois pinos, portanto o valor pode ser dobrado aqui. Como valor de projeto, resulta:

F_{v, R d} = \frac{2 \cdot F_{v, R k}}{γ_{M}} \cdot \sqrt{k_{m o d, 1} \cdot k_{m o d, 2}} = \frac{2 \cdot 270, 4 N}{1, 3} \cdot 1 = 416 N

Capacidade de carga de grampo

Referente ao comprimento com uma distância entre os meios de ligação de 50 mm, resulta:

f_{v, R d} = \frac{F_{v, R d}}{s} = \frac{416 N}{50 m m} = 8, 32 k N / m

Resistência de ligador em função do comprimento

A carga é determinada a partir da força n e v_z. Na imagem a seguir, as forças são apresentadas. A linha média 15 do modelo recebe as forças predominantes.

Representação da força no meio de ligação

Força no elemento de ligação

A força de cisalhamento resultante por conector é:

s_{v, d} = \sqrt{{(s_{v, o, d})}^{2} + {(s_{v, 9 o, d})}^{2}} = \sqrt{{(4, 71)}^{2} + {(3, 27)}^{2}} = 5, 73 k N / m

Conector de força de corte

Na imagem é visível que, devido à rigidez na direção transversal da conexão rígida, surgem picos de força de cisalhamento v_z localmente destacados.

Para contornar esse problema, é ativada nas configurações da Balkenscheibe a opção 'Verbindersigkeit apenas considerada na direção longitudinal'.

Considerar apenas a rigidez do conector na direção longitudinal, Caso de CO 001923

Considerar apenas rigidez de conector na direção longitudinal

Assim, apenas forças de cisalhamento longitudinais surgem no conector, que são mostradas na imagem a seguir.

Força no meio de ligação

A força normal no montante muda para 14,86 kN. A verificação de flambagem deve ser feita novamente. Devido à baixa utilização, será omitida.

Distribuição axial principal nas nervuras de parede de madeira

Força normal mais alta nas nervuras de parede de painel de madeira no RFEM 6

A linha interna 15 do ponto de junção dos dois revestimentos continua predominante. A determinação da resultante é omitida porque não há mais forças transversais presentes.

Verificação 1 – Meios de ligação

η_{1} = \frac{s_{v, d}}{f_{v, R d}} = \frac{5, 09 k N / m}{8, 32 K N / m} = 0, 61

Verificação de ligador de painel de viga

Um cálculo manual de comparação do fluxo de cisalhamento produz valores semelhantes.

s_{v, 0, d} = \frac{F}{L} = \frac{12 kN}{2.56 m} = 4.69 kN / m

Carga de fluxo de corte

❷ Capacidade de carga ao corte da placa segundo [1]) 9.21

Revestimento de um lado k_da = 0,33 ou 1 ([1] equação NA.16)
f_v,d = 5,23 N/mm²
t = 15 mm

Se a opção 'Verbindersigkeit apenas na direção longitudinal' do Verificação 1 não estiver marcada, o valor para k_da = 1,0.

A verificação apresenta-se então como se segue.

η_{2} = \sqrt{{(\frac{s_{v, 0, d}}{k_{d a} \cdot f_{v, d} \cdot t})}^{2} + {(\frac{s_{v, 90, d}}{k_{d a} \cdot f_{c, d} \cdot t})}^{2}} = \sqrt{{(\frac{4, 71 k N / m}{1, 0 \cdot 5, 23 N / m m ² \cdot 15 m m})}^{2} + {(\frac{3, 27 k N / m}{1, 0 \cdot 9, 77 N / m m ² \cdot 15 m m})}^{2}} = 0, 06

Capacidade de carga ao corte do revestimento

Se apenas a rigidez longitudinal for considerada, o coeficiente no revestimento de um lado é 0,33 e é listado a seguir.

η_{2} = \sqrt{{(\frac{s_{v, 0, d}}{k_{d a} \cdot f_{v, d} \cdot t})}^{2} + {(\frac{s_{v, 90, d}}{k_{d a} \cdot f_{c, d} \cdot t})}^{2}} = \frac{5, 09 k N / m}{0, 33 \cdot 5, 23 N / m m ² \cdot 15 m m} = 0, 2

Resistência de corte do revestimento (apenas direção longitudinal)

O termo posterior da equação é zero, pois a rigidez dos grampos é apenas considerada na direção longitudinal.

❸ Flambagem ao corte da placa segundo [1] 9.2.4.2

b_net = 565 mm (distância clara das nervuras)
b_net/t = 565 mm / 15 mm = 37,7 menor que 100

→ A verificação de flambagem simplificada é atendida.

Dado que o valor é maior que 35, uma verificação mais precisa é realizada de acordo com o NA alemão.

Resistência ao cisalhamento OSB f_v,k = 6,8 N/mm²
Coeficiente de segurança parcial y_M = 1,3
Coeficiente de modificação k_mod = 1,0
Fator segundo NCI 9.2.4.2 k_da = 0,33 ou 1
Distância entre nervuras a_r = 62,5 cm

Se a opção 'Verbindersigkeit apenas na direção longitudinal' do Verificação 1 não estiver marcada, o valor para k_da = 1,0.

A verificação apresenta-se então como se segue.

η_{3} = \sqrt{{(\frac{s_{v, 0, d}}{k_{d a} \cdot f_{v, d} \cdot 35 \cdot \frac{t^{2}}{a_{r}}})}^{2} + {(\frac{s_{v, 90, d}}{k_{d a} \cdot f_{c, d} \cdot 20 \cdot \frac{t^{2}}{a_{r}}})}^{2}} = \sqrt{{(\frac{4, 71 k N / m}{1, 0 \cdot 5, 23 N / m m ² \cdot 35 \cdot \frac{{(15 m m)}^{2}}{625 m m}})}^{2} + {(\frac{3, 27 k N / m}{1, 0 \cdot 9, 77 \cdot 20 \cdot \frac{{(15 m m)}^{2}}{625 m m}})}^{2}} = 0, 09

Verificação de encurvadura do revestimento

Se apenas a rigidez longitudinal for considerada, o coeficiente no revestimento de um lado é 0,33 e é listado a seguir.

η_{3} = \sqrt{{(\frac{s_{v, 0, d}}{k_{d a} \cdot f_{v, d} \cdot 35 \cdot \frac{t^{2}}{a_{r}}})}^{2} + {(\frac{s_{v, 90, d}}{k_{d a} \cdot f_{c, d} \cdot 20 \cdot \frac{t^{2}}{a_{r}}})}^{2}} = \frac{5, 09 k N / m}{0, 33 \cdot 5, 23 N / m m ² \cdot 35 \cdot \frac{{(15 m m)}^{2}}{625 m m}} = 0, 23

Verificação de encurvadura do revestimento (apenas na direção longitudinal)

Devido à consideração da rigidez apenas na direção longitudinal, o termo posterior também é omitido nesta verificação.

Sugestão

Baixe o arquivo do modelo da parede de painel de madeira com o tipo de espessura Balkenscheibe. Além do exemplo aqui explicado, o arquivo também contém a estrutura para revisar o efeito de continuidade nos montantes.

Arquivo do modelo

174x

71x

Dimensionamento de parede de painéis 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.

Ligações

KB | Cálculo de parede de painel de madeira com tipo de espessura de parede de viga

Referências

DIN. (2013). Anexo nacional – Eurocódigo 5: Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08
DIN 1052:2008-12: Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holztragwerken − Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2008

;