No cálculo de estruturas de madeira, o comportamento mecânico depende da direção da tensão em relação à direção da fibra. No caso dos painéis CLT, a ortotropia intrínseca da madeira se soma ao fato de ser fabricada colando camadas de madeira cruzadas a 90°. Deste modo, o comportamento do painel varia em função da direcção das ditas camadas e da sua espessura.

Cálculo de estruturas em CLT
Composição do painel CLT

Este aspecto determina sobremaneira o processo de cálculo das estruturas CLT, uma vez que nos obriga a interpretar as propriedades de rigidez correspondentes à referida composição. Por outro lado, é necessária uma análise cuidadosa para garantir que o comportamento do modelo se adeque à realidade estrutural.

Exemplo de cálculo

Para mostrar a importância de conhecer o material para o cálculo de estruturas de CLT, apresenta-se um caso simples no qual é realizada uma análise sob três critérios diferentes.

  • Critério 1: O painel CLT é modelado e calculado como se fosse um painel de madeira maciça.
  • Critério 2: O painel CLT é modelado e calculado corretamente, considerando sua composição de camadas e sua real orientação.
  • Critério 3: O painel CLT é modelado e calculado corretamente, mas é orientado com uma rotação de 90° para que não funcione em sua forma ideal.

A estrutura a ser estudada é uma laje de CLT com 200 mm de espessura, com 5 camadas de 40 mm, 2,2 m de largura e 6 m de vão livre, apoiada em suas extremidades em paredes de CLT e, em uma de suas laterais longas, sobre uma estrutura de madeira de 4 m. m.

Cálculo de estruturas em CLT
Forjamento CLT Studio

A imagem a seguir mostra alguns dos resultados do cálculo. Observa-se que há grandes diferenças entre os diferentes casos.

Cálculo de estruturas em CLT
Resultados obtidos a partir dos três critérios do estudo

Se o primeiro critério for comparado com o segundo, fica evidente que no primeiro caso há erros graves que vão contra a segurança e podem comprometer o funcionamento da estrutura. Em primeiro lugar, observa-se que o painel de madeira maciça subestima os deslocamentos em 31%. Isso pode levar a uma análise incorreta dos estados limites de serviço e gerar um problema de deformações e vibrações na estrutura. Por outro lado, o momento fletor da viga de madeira no primeiro modelo é 19% menor que o real.
Obviamente, isso levaria a um erro de cálculo dos elementos de suporte que poderia levar ao colapso da estrutura.

No caso do painel CLT mal orientado, observa-se uma deformação e momento fletor da viga de apoio muito superior aos reais. Isso levaria a um superdimensionamento dos elementos construtivos, o que implicaria em um custo extra significativo para o projeto.

A tabela a seguir apresenta um resumo numérico dos resultados obtidos:

Resultado1. Painel sólido2.CLT correto3. CLT mal orientado
Deformações (mm)6,40 (-31%)9h3021,6 (+132%)
Momento fletor da viga (kN-m)1,25 (-19%)1,553,85 (+148%)

Fonte: Engimadera

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