01 - Estruturas de Madeira - Introdução

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ESTRUTURAS DE MADEIRA (segundo a NBR 7190/1997)

1. Introdução

Madeira

Material orgânico de origem vegetal

Material Antigo Disponibilidade

Facilidade de Uso

1.1 – Atividade Florestal

Exploração Racional Expansão Econômica

Conservação da Vida

Reflorestamento

Melhoria da Qualidade do Ar

Manutenção da Biodiversidade

Redução de Áreas Erodidas

Controle de Qualidade

2

1.2 – Vantagens e Desvantagens

Elevada Relação Resistência/Peso

Facilidade de Trabalho

Bom Isolamento Térmico

Apresenta Inúmeros Defeitos

Vulnerável à Degradação Biológica

Manuseio e tratamento

adequado do material

Utilização de sistema

estrutural apropriado

Cuidado nos detalhes

construtivos

1.

2.

3.

Cuidados Necessários

Problemas Culturais e Tecnológicos

3

1.3 – Classificação das Madeiras

Árvores

Plantas Superiores

Elevada Complexidade

Anatômica

Fisiológica

Fanerógamas

Gimnospermas Angiospermas

Coníferas Dicotiledôneas

Madeiras Moles

(Softwoods)

Pinho-do-Paraná

Madeiras Duras

(Hardwoods)

Maçaranduba

Jatobá

Peroba Rosa

Ipê

Pinus

4

1.4 – Estrutura Macroscópica da Madeira

1.5 – Direções Principais da Madeira

1.6 – Formas de Aplicação da Madeira

Madeiras

Maciças

Industrializadas

Bruta ou Roliça

Falquejada

Serrada

Compensada

Laminada Colada

Recomposta

Madeira

Compensada

Corte das

Lâminas

6

Madeira Laminada e Colada

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2. Propriedades de Cálculo – Bases de Cálculo

Determinação das

Propriedades

Ensaios Padronizados

Amostras sem Defeitos

Umidade Padrão: 12%

Resultados

Experimentais Curva de Gauss

n amostras:

Resistência Média:

Desvio-Padrão:

Coef. de Variação:

n

f

f

n

i

i

m

1

n

ffm

i

im

1

2

mf

Resistência

Característica 645,11645,1 mmk fff

8

Valores Característicos

Teor de Umidade

Tempo de Duração da Carga

Existência de Defeitos

+

= Valores de Projeto

Propriedade Medida

Mód. de Elasticidade (E)

Resistência à Compressão Paralela (fc0)

Resist. Compressão Perpendicular (fc90)

Resistência ao Cisalhamento (fv)

22%

18%

28%

14%

fk/fm

0,64

0,70

0,54

0,77

Variação Estatística dos Resultados dos Ensaios

2

90

2

0

900

coscc

ccc

fsenf

fff

Tensão Resistente

Inclinada às Fibras

9

2.1 – Fatores que Influenciam a Resistência

Umidade

Tempo de Duração da Carga

Acumulação

de Danos

Efeito do Tempo

Perda de

Resistência

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Fluência (Deformação Lenta)

Madeira

Material Viscoelástico

A Deformação Depende do

Histórico do Carregamento

Deslocamento Total celtotal

Defeitos da Madeira

Nós

Fibras Reversas

Fendas

Utilizar Ec0,ef

11

Tabela com as propriedades das

madeiras da NBR 7190/1997. Retirar de

Walter Pfeil pág. 192 ou da NBR.

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2.2 – Classes de Resistência

Classes de Resistência Padronização das

Propriedades

Várias Espécies

Propriedades Similares

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2.3 – Determinação das Propriedades de Cálculo

w

kd

XkX

mod

Valor Característico

Coef. de Modificação

Coef. de Ponderação

Valor de Cálculo

3mod2mod1modmod kkkk

» Classe de Carregamento

» Tipo de Madeira

» Categoria da Madeira

» Classe de Umidade

» Tipo de Madeira

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Valores de kmod3

Categoria da Madeira kmod3

1a Categoria 1,0

2a Categoria 0,8

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3. Ações e Segurança em Estruturas de Madeira

3.1 – Hipóteses Básicas de Segurança

Estados Limites Últimos

de Utilização

3.2 – Ações em Estruturas de Madeira

Ações Provocam esforços e deformações

Ações Permanentes

Ações Variáveis

Ações Excepcionais

Carregamento

Conjunto de ações com pro-

babilidade não desprezível de

ocorrência simultânea.

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Classificação do Carregamento

Duração acumulada prevista para

a ação variável principal

Tipos de

Carregamento

Normal

Especial

Excepcional

de Construção

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3.3 – Situações de Projeto

Duradouras

Transitórias

Excepcionais

Considerar em todos os projetos

Estados Limites Últimos

Estados Limites de Utilização Verificar

Duração igual ao período da estrutura

Considerar se houver carregamento especial

Duração muito menor que o período da estrutura

Estados Limites Últimos Verificar

Duração Extremamente Curta

Estados Limites Últimos Verificar

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Cópia/Xerox das páginas 66 e 67 do

livro “Dimensionamento de Elementos

Estruturais de Madeira” de Autoria de

Carlito Calil Junior, Francisco Antonio

Rocco Lahr, Antonio Alves Dias

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1. Uma estrutura em madeira está submetida aos seguintes

carregamentos uniformemente distribuídos:

- Peso próprio + peso da cobertura: G = 0,80 kN/m

- Carga acidental: Q = 1,50 kN/m

- Vento 1 (sobrepressão): V1 = 1,30 kN/m

- Vento 2 (sucção): V2 = -1,80 kN/m

Determinar as combinações críticas de ações segundo a NBR

7190/1997 admitindo combinação normal última.

(Obs.: o sinal positivo indica o sentido da carga gravitacional.)

2. Determinar as propriedades de cálculo (fc0,d, ft0,d, fc90,d, fv,d) da

madeira pinho-do-paraná, sabendo que ela será utilizada em um

local onde a umidade relativa média do ar é de 80%. Admita

madeira serrada de segunda categoria e combinação última

normal.

3. Determinar as propriedades de cálculo (fc0,d, ft0,d, fv,d) de uma

madeira dicotiledônea classe C60. Admita madeira serrada de

segunda categoria, classe de umidade 2 e combinação última

normal.

Exemplos de Aplicação

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