Seleção de parede de cisalhamento para madeira

Apr 18, 2023

Do suporte de parede ao FTAO, há muitas maneiras de proteger as paredes de um edifício. Aprenda a avaliar qual método é melhor para um projeto.

Edifício não residencial totalmente revestido exibe a força e resiliência das paredes de cisalhamento.

As paredes de cisalhamento são paredes projetadas especificamente para resistir a cargas laterais, transferindo a carga da parede acima para a parede abaixo e, finalmente, para fora através da fundação. Este é um papel crítico na estrutura de um edifício, pois as paredes que não controlam adequadamente as cargas laterais podem sofrer estantes, cisalhamento na base e capotamento.

Uma parede de vigas por si só, sem contraventamento como o fornecido por painéis estruturais de madeira, tem muito pouca rigidez. Quando uma carga é aplicada, as juntas dos pregos entre os pinos e as placas superior e inferior agem como dobradiças, dobrando-se facilmente. A parede pode ser empurrada em uma extremidade com esforço mínimo, mas quando um produto do tipo painel é fixado, a capacidade do painel de resistir a forças é transmitida à parede.

A capacidade de um painel resistir a cargas depende das propriedades físicas do painel; quanto mais espesso/rígido for cada painel, mais resistência a parede ganha. Os fixadores usados ​​para prender os painéis à estrutura também afetarão a resistência lateral da parede. O espaçamento menor do fixador e o tamanho maior do fixador aumentarão a resistência da parede. O revestimento torna as conexões das dobradiças rígidas e transfere a carga lateral através do painel para a parte inferior da parede.

Um engenheiro calcula as cargas laterais que a parede suporta para determinar a espessura do painel, tamanho dos pregos, espaçamento dos pregos e outros detalhes.

Juntando tudo, os componentes da parede de cisalhamento são:

As paredes de cisalhamento são limitadas a uma proporção de 3,5:1. Uma relação de aspecto mais alta geralmente significa maior deflexão da parede quando empurrada para a capacidade máxima. Deflexão e rigidez andam de mãos dadas, então isso também importa para a distribuição de força.

O primeiro passo no projeto de paredes resistentes para estruturas comerciais começa com a determinação das cargas que precisam ser resistidas. O Capítulo 16 do Código Internacional de Construção (IBC) rege o projeto estrutural de edifícios e encaminha o projetista para ASCE 7 para orientação adicional. Quando um engenheiro projeta uma parede de cisalhamento de madeira, a referência principal é o Special Design Provisions for Wind and Seismic (SDPWS), que é publicado em conjunto com a National Design Specification do American Wood Council.

Com painéis estruturais de madeira, os valores de cisalhamento no SDPWS são uma função do tamanho e espaçamento do fixador, espessura e grau do painel e a gravidade específica do material da estrutura. A Tabela SDPWS 4.3A fornece capacidades de cisalhamento unitárias nominais para paredes de cisalhamento com estrutura de madeira usando painéis à base de madeira.

No livro, existem três métodos para projetar paredes de cisalhamento: segmentado, perfurado ou transferência de força em torno de aberturas (FTAO).

Segmentado Esta é a abordagem de projeto tradicional na qual apenas os segmentos de altura total contribuem; os painéis acima e abaixo das aberturas são ignorados. A altura total da parede é usada para determinar a razão de aspecto pura, ou razão altura-largura. Por exemplo, uma parede de 8' com um painel de 4' tem uma proporção de 2:1. Os suportes são normalmente necessários em cada extremidade de cada segmento da parede de cisalhamento para resistir às forças de tombamento.

PerfuradoEste método de projeto empírico é baseado na porcentagem de segmentos de parede de altura total adjacentes às aberturas. A relação entre altura e largura depende novamente da altura total da parede sobre a largura do píer. Mas, ao contrário das paredes de cisalhamento segmentadas, as paredes perfuradas representam a área revestida acima e abaixo das aberturas.

As âncoras de aço na base dos pilares de altura total são necessárias para resistir à elevação e ao cisalhamento, mas as fixações são necessárias apenas em cada extremidade do comprimento total da parede.

O projetista precisará determinar o fator de ajuste da capacidade de cisalhamento com base na geometria da parede. Em outras palavras, a porcentagem de revestimento em toda a altura e a porcentagem de aberturas na área da parede. Este fator reduz a capacidade da parede de cisalhamento para dar conta do impacto das aberturas e aumenta as forças para a ancoragem e o tombamento.