Cálculo de deck externo
Método de cálculo do deck externo
A calculadora para cálculo de deck externo determina a quantidade de tábuas necessária com base na área do deck, nas dimensões das tábuas, nas configurações de assentamento e nos espaçamentos. Ela calcula a área líquida, a disposição das fiadas, o espaçamento real entre as tábuas, os comprimentos individuais de corte, o número de tábuas inteiras necessárias, a distribuição dos barrotes e seu comprimento total. O esquema de assentamento considera o comprimento das tábuas, os espaçamentos permitidos, a posição das emendas de topo, o número de apoios sob cada trecho de tábua, as áreas excluídas, uma moldura perimetral e uma tábua divisória central.
A quantidade de material é calculada a partir dos trechos de tábua realmente necessários para a disposição gerada, e não simplesmente dividindo a área do deck pela área de uma tábua. Depois de criar a disposição, a calculadora também distribui os trechos necessários entre tábuas inteiras e reaproveita recortes adequados para reduzir o desperdício.
Valores de referência e recomendações
Área do deck
Área líquida. A calculadora determina primeiro a área do retângulo principal a partir do comprimento e da largura do deck em milímetros. As áreas dos recortes retangulares especificados são subtraídas da área total, e o resultado é convertido de mm2 para m2.
S = (L × W - ΣSrecorte) / 106
Aqui, L e W são as dimensões totais do deck em mm, e Srecorte é a área de cada seção excluída em mm2. Um recorte não pode ser maior que o próprio deck, e duas áreas excluídas não podem se sobrepor.
Número de fiadas e espaçamento entre as tábuas
Primeiro são testadas tábuas com largura inteira. O cálculo é realizado transversalmente à direção das tábuas. A calculadora determina o maior número de fiadas completas que pode ser acomodado usando o espaçamento mínimo permitido.
N0 = floor((Hef + gmin) / (B + gmin))
Aqui, Hef é a largura disponível da área de assentamento em mm, B é a largura da tábua em mm e gmin é o espaçamento mínimo permitido em mm.
Espaçamento real. Para o número de fiadas obtido, a largura restante é distribuída uniformemente entre as tábuas.
greal = (Hef - N0 × B) / (N0 - 1)
Se greal estiver entre os valores mínimo e máximo especificados, todas as fiadas permanecem com largura inteira e esse espaçamento calculado é utilizado.
Corte das fiadas das extremidades. Se não for possível usar fiadas inteiras dentro da faixa de espaçamento permitida, a calculadora utiliza, na etapa seguinte, a média entre os valores mínimo e máximo especificados.
gméd = (gmin + gmax) / 2
É acrescentada uma fiada adicional, e a primeira e a última fiada são cortadas com a mesma largura. Esse corte simétrico mantém centralizada a disposição do deck.
Bborda = (Hef - (N - 2) × B - (N - 1) × gméd) / 2
Se a fiada adicional não couber fisicamente com esse espaçamento, a calculadora utiliza menos fiadas completas e distribui uniformemente a largura restante entre os espaçamentos.
Barrotes e espaçamento real
Espaçamento máximo entre barrotes. O valor informado é tratado como limite superior. A calculadora divide o comprimento útil da área no sentido das tábuas em um número inteiro de vãos iguais, de modo que o espaçamento real entre os barrotes nunca ultrapasse o máximo especificado.
nvãos = ceil(Aef / smax)
sreal = Aef / nvãos
Aqui, Aef é o comprimento calculado da área no sentido das tábuas em mm, e smax é o espaçamento máximo especificado entre barrotes em mm. Por exemplo, se o comprimento da área for 5850 mm e o espaçamento máximo for 400 mm, serão necessários ceil(5850 / 400) = 15 vãos, resultando em um espaçamento real de 5850 / 15 = 390 mm.
Várias áreas. Quando é utilizada uma tábua divisória central, as áreas esquerda e direita do deck são calculadas separadamente. O resultado mostra o maior espaçamento real entre barrotes entre todas as áreas calculadas.
Comprimento total dos barrotes. É calculado o comprimento geométrico de cada linha de apoio. Os trechos que atravessam áreas excluídas são removidos, depois todos os comprimentos restantes dos barrotes são somados e convertidos de milímetros para metros.
Apoios sob cada trecho de tábua
Pelo menos dois apoios reais. O início ou o fim de uma área do deck não é considerado, por si só, um apoio. São contadas apenas as posições reais dos barrotes. Nenhum trecho da área principal pode se apoiar em apenas um barrote, portanto o limite mínimo absoluto é de 2 apoios.
Número especificado de apoios. A calculadora tenta primeiro atender ao número mínimo de apoios informado pelo usuário para cada trecho de tábua. O valor padrão é de 3 barrotes. Se esse requisito não puder ser atendido, o algoritmo pode reduzir o número de apoios, mas nunca para menos de 2, e exibe um aviso.
Emendas de topo. As emendas entre as tábuas principais são posicionadas sobre as linhas dos barrotes. Ao mesmo tempo, o comprimento de cada trecho não pode ultrapassar o comprimento especificado da tábua inteira.
Folga de topo e comprimentos de corte
Folga de topo. Em uma emenda, o valor especificado é dividido igualmente entre os dois trechos vizinhos: a extremidade da primeira tábua é encurtada pela metade da folga e o início da segunda tábua pela outra metade. Assim, a distância livre final entre as extremidades das tábuas corresponde exatamente ao valor informado.
gemenda = gtopo / 2 + gtopo / 2
A mesma folga de topo completa é mantida entre a extremidade de uma tábua principal e uma moldura perimetral lateral, uma tábua divisória central ou a moldura ao redor de uma área excluída. Se a folga necessária não couber no comprimento disponível, o cálculo é interrompido e um aviso é exibido em vez de reduzir automaticamente a folga.
Deslocamento das emendas de topo
Disposição automática. A calculadora seleciona as posições das emendas entre os barrotes disponíveis, respeitando o comprimento das tábuas e o número mínimo de apoios. Quando há várias disposições possíveis, são priorizadas aquelas que usam menos trechos de tábua, aplicando também a regra de deslocamento selecionada.
Valor de deslocamento 0. As emendas das fiadas vizinhas são posicionadas sobre os mesmos barrotes sempre que possível. Os valores de 1 a 5 indicam quantas fiadas anteriores devem ser verificadas para evitar a repetição de uma emenda no mesmo barrote.
Deslocamento máximo. Cada fiada seguinte desloca todo o conjunto de emendas de topo em um barrote na mesma direção. Depois de atingir a última posição permitida, a sequência recomeça. Se o próximo deslocamento violar os requisitos de comprimento da tábua ou de apoio, a calculadora seleciona a próxima disposição válida.
Variantes de assentamento. A variante 1 utiliza a posição inicial selecionada automaticamente. As variantes 2 a 5 deslocam a primeira emenda de topo em 1 a 4 barrotes adicionais, respectivamente, quando permitido pelo comprimento da tábua e pelas condições de apoio, e depois recalculam o restante da disposição.
Moldura perimetral e tábua divisória central
Moldura perimetral. Uma faixa com largura equivalente a uma tábua é reservada ao longo de toda a borda externa. Entre a moldura e a lateral das fiadas principais é utilizado o espaçamento mínimo especificado entre as tábuas, enquanto entre as extremidades das tábuas principais e a moldura lateral é aplicada a folga de topo indicada.
Para as tábuas laterais da moldura, são consideradas duas linhas de apoio: uma próxima à borda externa e outra no limite da área principal do deck. Se uma tábua da moldura atravessar os barrotes e for mais longa que o comprimento especificado de uma tábua inteira, cada emenda de topo deverá coincidir com um barrote existente. As tábuas da moldura que correm paralelamente aos barrotes não precisam ter suas emendas de topo alinhadas com um barrote transversal.
Tábua divisória central. Ela é posicionada no centro do deck e divide as fiadas principais em duas áreas independentes. Duas linhas de apoio são previstas ao longo dos lados da tábua divisória, e a folga de topo especificada é mantida entre a divisória e as extremidades das tábuas principais.
Áreas excluídas
Geometria do recorte. Uma área retangular excluída é removida tanto do cálculo da superfície quanto da geometria das fiadas e dos barrotes. As tábuas principais terminam na borda do recorte, portanto seus comprimentos reais e a disposição das emendas são recalculados.
Apoio adicional. Na borda vertical de um recorte, a calculadora verifica o barrote existente mais próximo pelo lado do deck. Se ele estiver a no máximo 100 mm da borda, nenhuma linha de apoio adicional é acrescentada. Se a distância ultrapassar 100 mm, uma linha de apoio adicional é posicionada diretamente ao lado do recorte.
Moldura do recorte. Quando a moldura perimetral está ativada, uma moldura semelhante também é criada ao longo das bordas internas da área excluída. Para as peças da moldura que atravessam os barrotes, as emendas de topo também são permitidas somente sobre os barrotes.
Otimização do corte e número de tábuas inteiras
Primeiro é criada a geometria. A calculadora gera inicialmente a lista completa dos trechos necessários para as fiadas principais, a moldura perimetral e a tábua divisória central. Somente depois esses trechos são distribuídos entre tábuas inteiras do comprimento especificado.
Reaproveitamento de recortes. Cada trecho necessário é atribuído a uma tábua inteira adequada ou a um recorte restante de modo que sobre o menor comprimento possível após o corte. O cálculo de corte é realizado duas vezes: uma vez na ordem original das peças e outra depois de classificá-las da mais longa para a mais curta. Para o resultado final é utilizada a opção que exige menos tábuas inteiras.
Esse método reduz o desperdício de forma eficiente, mas é um algoritmo de otimização e não uma busca exaustiva de todas as combinações possíveis de corte. Para um conjunto grande e complexo de peças, portanto, não é garantido matematicamente o menor número possível de tábuas inteiras.
Reserva de material. Nenhuma porcentagem fixa de reserva é adicionada, portanto o fator automático de reserva é de 0%. O número de tábuas é baseado na disposição realmente gerada e no reaproveitamento calculado dos recortes.
Largura do corte da serra. A perda de material no corte é considerada atualmente como 0 mm. Isso significa que dois trechos com comprimento total exatamente igual a 3000 mm podem, matematicamente, ser obtidos de uma única tábua de 3000 mm.
Metragem linear a comprar. Esse resultado é baseado no número de tábuas inteiras necessárias, e não simplesmente na soma dos comprimentos dos trechos acabados.
Lcompra = Ntábuas × Ltábua / 1000
Os comprimentos das peças na lista de corte são exibidos arredondados para 1 mm. A distribuição do material utiliza os comprimentos calculados antes desse arredondamento para exibição.
Valores usuais e normas europeias
Espaçamento entre as tábuas. Em sistemas de deck, são frequentemente utilizados valores de aproximadamente 4–9 mm. A faixa exata depende do material, do perfil, da temperatura de instalação e das exigências do fabricante; a calculadora utiliza os valores mínimo e máximo informados pelo usuário.
Folga de topo. Valores de aproximadamente 2–5 mm são comuns em muitos sistemas, embora a dilatação térmica das tábuas de material composto possa exigir outro valor. A calculadora não seleciona automaticamente essa folga e aplica diretamente o valor informado em cada emenda de topo.
Espaçamento entre barrotes. Estruturas de deck frequentemente utilizam espaçamentos entre eixos de aproximadamente 300–500 mm. O máximo efetivamente permitido depende do perfil da tábua, do material, da direção de assentamento e da carga de projeto; a calculadora utiliza o espaçamento máximo especificado como limite.
EN 1995-1-1, Eurocódigo 5: Projeto de estruturas de madeira. Parte 1-1: Regras gerais e regras para edifícios. Esta norma trata do dimensionamento de elementos estruturais de madeira e é uma referência relevante para barrotes e estruturas de apoio em madeira. Por esse motivo, a calculadora não impõe um único espaçamento universal entre barrotes, mas distribui os apoios de acordo com o espaçamento máximo escolhido para a construção específica.
EN 15534-4, Compósitos de materiais à base de celulose e termoplásticos. Parte 4: Especificações para perfis e placas para decks. Esta norma se aplica a produtos compostos de madeira-polímero e materiais semelhantes destinados a decks. Os limites geométricos de um perfil específico, incluindo as condições de apoio permitidas e os espaçamentos de instalação, devem ser representados pelos valores de entrada correspondentes usados no cálculo.
EN 335, Durabilidade da madeira e de produtos derivados de madeira. Classes de uso: definições e aplicação à madeira maciça e a produtos derivados de madeira. As classes de uso ajudam a descrever as condições de exposição à umidade dos elementos de madeira. No projeto de um deck, isso é relevante ao definir os requisitos iniciais do material, dos espaçamentos e da estrutura de apoio.
FAQs
Por que o espaçamento real pode ser diferente dos valores mínimo ou máximo informados?
A calculadora não utiliza automaticamente o espaçamento mínimo. Primeiro ela tenta acomodar fiadas com tábuas de largura inteira e calcula um espaçamento uniforme exato; se esse valor estiver dentro da faixa permitida, ele é utilizado. Se não for possível usar fiadas inteiras, é aplicada a média da faixa especificada e a primeira e a última fiada são cortadas simetricamente.
Por que alterar o espaçamento entre barrotes muda os comprimentos necessários das tábuas?
As emendas de topo entre as tábuas principais devem coincidir com linhas reais de apoio. Alterar o espaçamento máximo entre barrotes muda seu número e suas posições e, consequentemente, os locais disponíveis para as emendas. Como resultado, podem mudar a disposição, os comprimentos individuais de corte e o número de tábuas inteiras necessárias.
Por que o número de tábuas inteiras pode ser menor que o número de peças da disposição?
Uma única tábua inteira de deck pode fornecer vários trechos necessários. Depois de calcular todos os comprimentos de corte, a calculadora distribui as peças entre tábuas inteiras e reaproveita o comprimento restante para outras peças sempre que possível. Portanto, o número de peças acabadas e o número de tábuas a comprar são grandezas diferentes.
O que acontece se não for possível obter o número mínimo especificado de barrotes sob uma tábua?
A disposição é calculada primeiro usando o número especificado de apoios. Se isso não for possível, a calculadora pode flexibilizar o requisito e exibe um aviso, mas cada trecho individual de tábua ainda deve se apoiar em pelo menos 2 barrotes reais. Se nem mesmo dois apoios puderem ser fornecidos, uma disposição válida não é gerada.
Como a moldura perimetral e a tábua divisória central afetam a quantidade de tábuas e barrotes?
Esses elementos reduzem as dimensões da área principal do deck e também exigem material próprio. A moldura lateral utiliza linhas de apoio próximas às suas bordas externa e interna, enquanto a tábua divisória central é sustentada por duas linhas ao longo de seus lados. Em seguida, a calculadora recalcula as fiadas, os comprimentos das tábuas, os barrotes e o plano de corte com base na geometria atualizada.