Cálculo e utilização de vidro laminado

Artigo técnico sobre o tema análise estrutural e utilização do software Dlubal

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Artigo técnico

30 de janeiro de 2020

001621

Ulrich Lex

Artigo técnico

Dimensionamento

RFEM

RF-GLASS

Para estruturas em vidro, estão disponíveis diferentes composições de vidros e camadas, as quais são aplicadas com fins diferentes. Geralmente, são utilizados os seguintes tipos: vidro flutuado, vidro parcialmente temperado e vidro de segurança temperado.

O vidro flutuado é um produto de vidro básico e o seu nome advém do processo de produção. Estes vidros não têm tensões auto-equilibradas e podem, portanto, também ser denominados de vidro recozido. Estes vidros são utilizados, por exemplo, na construção de janelas, construção de fachadas, design de interiores e na construção de móveis.

O vidro parcialmente temperado e o vidro de segurança temperado são produtos fabricados pela refinação de vidro flutuado. Ao posteriormente aquecimento do vidro, seguido de um processo de arrefecimento definido, são criados produtos com um estado de tensão residual. O processo cria um perfil de pré-esforço parabólico em toda a secção, o que leva a uma maior resistência dos vidros e pode ser absorvida uma maior tensão de tração por flexão.

É aqui feita uma distinção entre pré-esforço parcial e total da secção. Obviamente que diferentes rigidezes de flexão são alcançadas, mas também outras propriedades, tais como o padrão de fratura. O vidro temperado de segurança tem um padrão de pequenas fraturas desintegradas, o que reduz significativamente o risco de cortes. Em contraste com o vidro flutuado, no entanto, o vidro parcialmente temperado apresenta um padrão de fratura aproximada, o que pode, por exemplo, ser determinante para a capacidade residual de vidro de cobertura.

Vidro laminado e vidro de segurança laminado

Os vidros laminados são uma combinação de vários vidros, unidos entre si através de uma camada intermédia. Dependendo dos requisitos necessários para o painel de vidro, podem ser representadas diferentes propriedades.

O vidro de segurança laminado também impõe exigências ainda maiores à camada intermédia. Neste caso, os requisitos de segurança devem ser cumpridos em caso de rotura e, portanto, o risco de ferimentos deve ser reduzido.

Ao calcular as tensões e as deformações de acordo com a norma DIN 18008-1, os acoplamentos de corte não deve ser considerados se forem favoráveis para a estrutura, mas têm de ser considerados quando dai resultam tensões ou deformações maiores.

Consideração no cálculo

Os procedimentos mais simples para a aplicação da norma para o caso sem acoplamento de corte são os seguintes:

  • Calcular um painel único com metade da carga
  • Calcular a espessura equivalente da secção
    $\mathrm d^\ast\;=\;\sqrt[3]{{\mathrm d^3}_1}\;+\;{\mathrm d^3}_2$

e o caso com acoplamento de corte:

  • Calcular o painel de espessura dupla (material rígido)

Para cálculos auxiliados por computador como no RFEM, estão disponíveis soluções mais confortáveis.

Especialmente no RF-GLASS, a estrutura de camadas pode ser selecionada através de uma base de dados e construída de acordo com as especificações reais.

Figura 01 - Entrada da composição de camadas

A opção para considerar o acoplamento de corte entre os painéis pode ser selecionada na caixa de seleção "Detalhes". Como opção adicional, a opção de cálculo 2D ou 3D está disponível quando se ativa o acoplamento de corte. O pano de fundo destas duas opções é que, num cálculo 2D, é criada automaticamente uma secção equivalente e o sistema é calculado com a teoria das placas.

Figura 02 - Detalhes da composição

No cálculo 3D, os elementos sólidos são criados pelas camadas individuais, através das quais o efeito do acoplamento de corte é representado exatamente com base na rigidez definida. Esta opção tem os resultados mais realistas, mas também requer mais tempo de cálculo.

Resumo

O cálculo assistido por computador com as opções disponíveis ajuda a exibir sistemas que podem ser muito complexos ou mesmo não editáveis pelo cálculo manual.

Autor

Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Lex

Dipl.-Ing. (FH) Ulrich Lex

Engenheiro de produtos e apoio técnico

O Sr. Lex é responsável pelo desenvolvimento dos produtos para estruturas de vidro e pela garantia de qualidade do programa RFEM.
Ele também oferece suporte técnico a clientes.

Palavras-chave

Vidro laminado Vidro laminado de segurança Acoplamento de corte Folha de PVB

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  • Atualizado 7 de abril de 2021

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