Atrás de uma parede cortina-alta, uma placa de gesso-reforçada com fibra não é apenas uma barreira passiva contra incêndio ou revestimento acústico. À medida que o edifício sobe, a própria prancha tem que lidar de forma independente com a pressão real do vento. A forma como essa pressão é eliminada do sistema é mais importante do que a maioria das pessoas imagina.
De onde realmente vem a carga
É fácil presumir que o vidro externo ou o revestimento de alumínio suportam todo o vento. Na prática, as paredes cortina raramente são herméticas. Lacunas em juntas abertas-proteções contra chuva, buracos de drenagem e movimento térmico permitem que a pressão do ar externo penetre na cavidade atrás do revestimento. Nos andares superiores esse efeito se intensifica. A pressão do ar na cavidade flutua a cada rajada, empurrando a placa de gesso para dentro sob pressão positiva e puxando-a para fora sob sucção. A placa, em outras palavras, é um elemento-de carga que necessita de seu próprio cálculo de vento.
Determinando a pressão do projeto
O ponto de partida é o código regulador - ASCE 7 nos EUA ou o Eurocódigo em outros lugares. O processo considera a velocidade básica do vento para a região e, em seguida, adiciona fatores de altura, exposição, formato do edifício e resposta à rajada para chegar a uma pressão líquida de projeto. Para componentes atrás do revestimento, os coeficientes de pressão de pico locais controlam o projeto, porque as zonas de canto e borda rotineiramente sofrem sucção mais que o dobro do que o meio da parede experimenta. Como fornecedor, você não precisa escolher os coeficientes, mas precisa fornecer dados de desempenho da placa que estejam alinhados com a carga de vento de projeto final, incluindo os fatores de segurança exigidos.
Como a placa resiste à pressão
A placa de gesso é fixada em pinos de aço verticais ou horizontais com parafusos auto-roscantes. O espaçamento dos pinos define a extensão de flexão. A matemática trata uma faixa de placa de{3}}pé-de largura como uma viga uniformemente carregada - normalmente uma condição simplesmente apoiada ou com vários-vãos.
Se o espaçamento dos pinos for L (em polegadas) e a pressão líquida do vento for p (em psf), a carga linear em uma faixa de 12- polegadas de largura será w=p plf. Duas verificações governam:
Primeiro, a resistência à flexão. O momento máximo é M=wL²/8. A resistência da placa vem de seu módulo de seção, Z=bt²/6 (com b=12 in e t a espessura da placa), e seu módulo de ruptura, MOR. Em uma placa de gesso-reforçada com fibra de qualidade, as fibras de vidro ou madeira resistentes a álcalis uniformemente distribuídas-elevam o MOR na faixa de 1.200 a 1.700 psi - várias vezes mais alta do que uma placa padrão-revestida de papel. A condição que deve ser atendida é M menor ou igual a (MOR × Z) / , onde é um fator de redução de material que leva em conta a-exposição climática e fluência de longo prazo.
Em segundo lugar, rigidez e deflexão. Sob sucção, a prancha se curva para fora. Demasiada deflexão racha as juntas, rompe a vedação de ar e concentra a tensão nas cabeças dos parafusos. A deflexão-no meio do vão sob carga uniforme é Δ=5wL⁴/(384EI). O momento de inércia I=bt³/12, e E é o módulo de elasticidade da placa. Como os núcleos{{10}reforçados com fibra são densos e modificados-com fibra, E normalmente fica entre 400.000 e 900.000 psi - muito mais rígido do que o gesso comum na mesma espessura. O limite de deflexão é geralmente L/360 ou, onde o movimento da junta é crítico, L/480.
O que isso significa para a seleção do conselho
Do ponto de vista do produto, o que o projetista realmente precisa é de uma matriz clara: para uma determinada espessura de placa e espaçamentos comuns de pinos - digamos 16 polegadas no centro ou 24 polegadas no centro - qual é o limite de pressão permitido? Esses valores vêm da reversão das fórmulas de resistência e deflexão usando propriedades mecânicas-testadas-por terceiros. Por exemplo, uma placa de gesso reforçada com fibra de alta-densidade de 5/8-polegadas-em pinos a 16 polegadas oc muitas vezes pode suportar cargas de vento superiores a 63 psf (3 kPa). Isso abrange a maioria das zonas-de arranha-céus fora das costas-propensas a furacões. Quando a classificação exigida aumenta, a escolha é uma placa mais espessa ou um espaçamento de pinos mais estreito -, uma compensação que afeta o custo e a velocidade de instalação imediatamente.
Os fixadores não podem ser uma reflexão tardia
Os cálculos do conselho por si só não são suficientes. Sob pressão negativa, todo o painel quer se soltar dos pinos. A capacidade de puxar-e puxar-dos parafusos deve corresponder à força de elevação total na chapa. Isso depende da distância da borda, do tipo de parafuso e da espessura do pino, e é melhor tratado com dados de teste no nível do sistema, em vez de observar a placa isoladamente.
Quando uma placa de gesso-reforçada com fibra entra em uma cavidade-alta, ela não é um enchimento comercial. É uma parte previsível e calculada da defesa estrutural. Conectar a trajetória do vento, a lógica de curvatura e as propriedades mecânicas reais da placa transforma a seleção de materiais de uma estimativa aproximada em algo em que você pode confiar com certeza.