Ligação de aço a madeira, Estados Unidos
Uma nova residência localizada em Martha's Vineyard, MA, EUA. O local situa-se numa região de ventos fortes e o edifício está implantado numa falésia íngreme com vista para o oceano, colocando desafios significativos no dimensionamento do sistema resistente às ações laterais. Estes critérios, combinados com um projeto arquitetónico aberto e a exigência de uma varanda termicamente isolada e sem escoramentos, levaram a que o sistema de travamento da fachada voltada para o oceano fosse proposto como um sistema combinado de pórtico de momentos e consola. Embora originalmente concebido em aço, a aspiração do cliente e do arquiteto era uma solução predominantemente em madeira.
O pórtico de momentos de dois pisos é composto por dois vãos de 21 ft e 14 ft, com uma altura média de piso de 10 ft. Vigas de madeira LVL múltipla de grande altura intersectam vigas flitch ortogonais que formam as consolas e os vãos de contrabalanço da varanda. A junta de nó em aço resultante é dimensionada para resistir a forças e momentos nos dois eixos ortogonais. Foi proposto um nó central de secção oca, mas verificou-se que era incapaz de resistir aos elevados momentos da viga do pórtico de momentos, devido à rigidez insuficiente fora do plano nas paredes da secção em caixão, bem como à suscetibilidade à rotura por flexão. A ligação de aço foi reprojetada com uma secção de aba larga para manter a continuidade em ambos os eixos, garantindo simultaneamente uma transmissão direta de forças e momentos ao centro do nó. Uma vez que os elementos da varanda requerem que o aço atravesse continuamente a linha térmica do edifício, é incluída uma junta de rutura térmica para reduzir as perdas de calor e o risco de condensação. Foi possível criar um material personalizado para a junta de rutura térmica e incluí-lo na análise no IDEA StatiCa.
Os elementos estruturais foram analisados e dimensionados com o Dlubal RFEM. Para o dimensionamento das intrincadas ligações em múltiplos materiais, o IDEA StatiCa revelou-se uma ferramenta complementar ideal. O software tem a flexibilidade de criar materiais e elementos personalizados com geometrias complexas e modelos para ligações madeira-aço, o que reduziu significativamente o tempo necessário para configurar o modelo. Embora a verificação normativa de elementos de madeira não seja suportada pelo IDEA StatiCa, os resultados das forças nos parafusos foram facilmente transferíveis para folhas de cálculo internas para verificação.
Através da utilização do IDEA StatiCa e da estreita colaboração com o arquiteto, o consultor térmico e o fabricante, foi possível transformar uma estrutura totalmente em aço numa solução híbrida em madeira, reduzindo assim a quantidade de aço necessária e mantendo a estrutura do edifício mais em linha com a construção tradicional da localidade.
