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38 2018 CENTRO UNIVERSITÁRIO NEWTON PAIVA FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - FACET CURSO ENGENHARIA CIVIL DAIANE GONÇALVES QUEIROZ JOSIANE MERCELA LEMOS DOS SANTOS NAIARA GONÇALVES DOS REIS TRABALHO PRÁTICO DIMENSIONAMENTO TELHADO Dimensionamento de estrutura de telhado BELO HORIZONTE JUNHO/2019 DAIANE GONÇALVES QUEIROZ - 11712216 JOSIANE MERCELA LEMOS DOS SANTOS - 11515018 NAIARA GONÇALVES DOS REIS - 11320604 TRABALHO PRÁTICO DIMENSIONAMENTO TELHADO Dimensionamento de estrutura de telhado Trabalho apresentado ao curso de Engenharia de Civil, da Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia do Centro Universitário Newton Paiva, 9N1, como prática e complemento de estudos da disciplina Estruturas de Madeira Orientador: Eduardo de Castro Barbalho BELO HORIZONTE JUNHO/2019 LISTA DE FIGURAS FIGURA 1 – Composição de uma cobertura .....................................................................................8 FIGURA 2 – Vista de uma cobertura de madeira ..............................................................................9 FIGURA 3 – Planta baixa do empreendimento, disponibilizada pelo cliente ..................................12 FIGURA 4 – Telha Francesa...........................................................................................................13 FIGURA 5 – Mundo do Eucalipto.....................................................................................................15 FIGURA 6 – Identificação dos nós da treliça ..................................................................................26 LISTA DE TABELAS TABELA 1 – Exigências do cliente..................................................................................................11 TABELA 2 – Especificações técnicas das telha.............................................................................14 TABELA 3 – Tabela de custo por um milheiro de telhas...............................................................14 TABELA 4 - Valores Madeira Eucalyptus Cloeziana.......................................................................15 TABELA 5 - Propriedades Eucalyptus Alba ...................................................................................16 TABELA 6 - Espaçamento e dimensões das peças da estrutura do telhado..................................19 SUMÁRIO RESUMO 7 1 INTRODUÇÃO 8 2 DADOS DO PROJETO 11 3 MATERIAIS ADOTADOS 13 3.1 Telhas 13 3.2 Madeira 14 3.2.1 Propriedades da madeira escolhida 15 4 MEMÓRIA DE CÁLCULO 17 4.1 Cálculos da altura do telhado e inclinação da água e galga 17 4.1.1. Determinação da inclinação do telhado 17 4.1.2. Cálculo da altura do telhado 17 4.2 Determinação da Galga 17 4.3.1 Cálculo do ângulo da treliça 18 4.4 Cálculo do comprimento do plano inclinado (A) 18 4.6 Cálculo da distribuição das cargas 19 4.6.1 Cargas na Ripa 19 4.6.2 Cargas no Caibro 20 4.6.3 Cargas na terça 20 4.6.4 Cargas na Tesoura 20 4.6.5 Cálculo do peso próprio da tesoura (Gt) 20 4.6.6 Cálculo da carga na tesoura 21 4.6.7 Cálculo da Carga na cobertura em projeção horizontal 21 4.7.1 Cálculo da carga permanente 22 4.7.2 Cálculo da sobrecarga 23 4.7.3 Cálculo da carga do vento que carrega 24 4.7.4 Cálculo da carga do vento que alivia 25 Determinação dos esforços normais em cada barra no Ftool 26 4.9.1 Quadro de valores dos esforços normais nas barras – obtido com o auxilio da ferramenta ftool......................................................................................31 5 COMBINAÇÃO DE AÇOES...................................................................................32 6 RESISTÊNCIA DE PROJETO A COMPRESSÃO E A TRAÇÃO PARALELAS AS FIBRAS 34 6.1 Resistência de Projeto a Compressão 34 6.2 Resistência de Projeto a Tração 36 7 CONCLUSÕES 38 REFERÊNCIAS 39 RESUMO Será apresentado no presente trabalho o procedimento seguido a fim de obter o dimensionamento seguro de uma estrutura de telhado de madeira para o projeto disponibilizado, bem como a escolha dos materiais a serem utilizados e seus dados físicos, dos cálculos necessários para definição e o detalhamento da estruturação final. Palavras-chave: estrutura, dimensionamento, madeira, eucalipto. 1 INTRODUÇÃO Pode-se definir cobertura como o envoltório superior das edificações, que tem a função de protege-las das ações externas, que podem diminuir a vida útil da mesma, podendo assumir além do papel funcional, caráter arquitetônico. Já o telhado, pode ser definido como a estruturação que sustenta a cobertura e os condutores de águas pluviais, sendo subdivididos da seguinte forma: armação (estrutura) e trama. Figura 1: Composição de uma cobertura. Figura 2: Vista de uma cobertura de madeira. Algumas peças (presentes na figura 2),precisam ter o conceito bem consolidado, para melhor entendimento das etapas de dimensionamento que serão descritas posteriormente: A) TERÇAS As terças apoiam-se sobre duas tesouras consecutivas ou pontaletes, e suas bitolas dependem do espaço entre elas (vão livre entre tesouras), do tipo de madeira e da telha empregada. Podemos adotar na prática as madeiras. B) CAIBROS Os caibros são colocados em direção perpendicular as terças, portanto paralela às tesouras. São inclinados, sendo que seu declive determina o caimento do telhado. C) RIPAS As ripas são a última parte da trama e são pregadas perpendiculares aos caibros. São encontradas com seções de 1,2x5,0cm ou 1,5x5,0cm. D) GALGAS Gabaritos das telhas cerâmicas que definem o espaçamento entre duas ripas, observando que as dimensões apresentadas acima para cada telha devem ser verificadas com o fabricante, pois existe muita variação no tamanho da telha de fabricante para fabricante. E) TELHA FRANCESA Tem forma retangular, são planas e chatas, possuem numa das bordas laterais dois canais longitudinais. Nas bordas superior e inferior possui dois cutelos em sentido oposto para encaixe. Os encaixes em seus extremos servem para fixação e para evitar a passagem da água, consumindo em média 15 unidades por m² F) BEIRAIS Beiral é a parte saliente do telhado, fora do alinhamento da parede, tendo a finalidade de proteger a parede das intempéries. A madeira é um dos mais antigos materiais utilizados na construção civil, devido a disponibilidade na natureza, tendo grande aplicabilidade nos sistemas construtivos de coberturas. Para estarem aptas à aplicação neste seguimento, as madeiras precisam ter características resistentes aos ataques químicos, físicos e biológicos que possam incidir sobre a cobertura, ressaltando a importância da observação na sua estrutura física, descartando peças que apresentem defeitos, alto teor de umidade e baixa resistência, afim de obter-se um sistema seguro. 2 DADOS DO PROJETO Este trabalho visa projetar a construção de uma cobertura de um escritório, atendo aos critérios da NBR 7.190 – Projetos de Estrutura de Madeira, e atendendo as exigências previamente estabelecidas pelo cliente. Para acatar as exigências solicitadas, o elemento de cobertura deve ser projetado conforme os dados da tabela abaixo: Tabela 1 – Exigências do cliente. DADOS: TIPO DE TELHADO DUAS ÁGUAS COM BEIRAL 0,5 m TIPO DE TELHA FRANCESA DIMENSÕES DA TELHA 21,9 X 39,5 QUANTIDADES DE TELHA 16,4 T/m² INCLINAÇÃO MÍNIMA DA TELHA 35% INCLINAÇÃO DE UTILIZAÇÃO 41% PESO DA TELHA 2,4 kgf PESO MÉDIO POR METRO QUADRADO DE TEHA SECA 39,4 kgf/m² ABSORÇÃO DE ÁGUA DA TELHA 20% PESO MÉDIO POR METRO QUADRADO DE TEHA ÚMIDA 47,2 kgf/m² MEDIDA L SEM O BEIRAL 6,0 m MEDIDA A SEM O BEIRAL 12,25 m MEDIDA B 17,5 m ESPESSURA DA PAREDE 25 cm TIPO DE TESOURA HOWE COM BARRAS VERTICAIS DUPLAS BARRAS VERTICAIS E PENDURAL 3,5 X 12,0 cm BARRAS DIAGONAIS E ESCORA 7,5 x 12,0 cm EMPENA OU BANZO SUPEROR 7,5 x 12,0 cm LINHA OU BANZO INFERIOR 7,5 x 12,0 cm RIPAS 1,5 x 4,0 cm CAIBROS 4,0 x 6,0 cm VIGAS OU TERÇAS E CUMEEIRA 6,0 x 11,0 cm MADEIRA EUCALYPTUS ALBA VENTO QUE ALIVIA42 kgf/m² VENTO QUE CARREGA 15 kgf/m² SOBRECARGA 25 kgf/m² OITÃO SEM OITÃO FORRO SEM FORRO CARGAS ADICONAIS SEM CARGAS ADICIONAIS Visa-se também, construir um memorial de cálculo que possibilite a averiguação da funcionalidade estrutural do projeto desenvolvido. O cliente disponibilizou a planta baixa do escritório, para possibilitar o entendimento da área e considerar as características do empreendimento durante o processo de dimensionamento da cobertura. Figura 3 – Planta baixa do empreendimento, disponibilizada pelo cliente. 3 MATERIAIS ADOTADOS 3.1 Telhas Figura 4 – Telha Francesa Fonte: Triângulo Telhas 3.1.1. Especificações da telha Uma pesquisa de mercado efetuada com o intuito de colher os dados relacionados às especificações técnicas e aos valores adotados pelas fornecedoras. Analisados os dados encontrados, percebeu-se que a telha fornecida pela empresa C&C - Casa e Construção, se enquadra nos parâmetros técnicos, financeiros e estéticos que são necessários para o bom desempenho da estrutura. Tabela 2 – Especificações técnicas das telhas Telha Francesa Dimensões 21,9 cm x 39,5 cm Cor Vermelha Quantidade Telhas por m² 16,4 peças Inclinação mínima 35% Inclinação utilização 41% Peso médio 39,4 kg/m² Absorção de água 20% Os valores repassados pela fornecedora estão listados na tabela abaixo. Tabela 3 – Tabela de custo por um milheiro de telhas. Peça Quantidade Preço unitário Custo total Telha Francesa 1000 unidades R$ 0,99 R$ 999,00 Além dos argumentos explicitados acima, é importante ressaltar que a C&C - Casa e Construção está situada em Belo Horizonte (mesma cidade do empreendimento), e desta forma, o custo do fretamento pode ser diminuído, sendo um forte atrativo financeiro. 3.2 Madeira Se tratando de estruturas de madeira, podem-se obter diversas opções, e de acordo com estas tipologias, diversos parâmetros são definidos: características, preço, valores, uso adequado, entre outros. NOTA: Para este projeto, foi definido pelo cliente a utilização da madeira Eucalyptus Alba, entretanto, esta espécie de madeira não foi localizada em madeireiras, devido sua originalidade ocorrer no norte da Austrália. Desta forma, apenas para fim de balizamento de orçamento, a madeira Eucalyptus Cloeziana foi cotada. Através de pesquisa de mercado, a empresa Mundo do Eucalipto, localizada na Via Expressa, 4680, Perobas em Contagem, Minas Gerais. Em contato com a funcionária Léia, no dia 01/05/2019, obtivemos os seguintes valores: Tabela 4 – Valores Madeira Eucalyptus Cloeziana Figura 5 – Mundo do Eucalipto Fonte: Site Mundo do Eucalipto O Mundo do Eucalipto é uma empresa que atua na comercialização do eucalipto tratado de alta qualidade e resistência, conferindo segurança aos projetos. As madeiras comercializadas pelo Mundo do Eucalipto são certificadas na origem e licenciadas pelo I.E.F e IBAMA, e provenientes de reflorestamento e segue normas de manejo sustentável de florestas sendo, um recurso renovável que colaborando com a preservação do meio ambiente. 3.2.1 Propriedades da madeira escolhida As propriedades da madeira definida podem ser observadas na tabela 5, abaixo: Tabela 5 – Propriedades Eucalyptus Alba PROPRIEDADES DO EUCALIPTO ALBA NOME COMUM (DICOTILEDÔNEA) NOME CIENTÍFICO ρap (12%) (Kg/m³) fc0 (MPa) ft0 (MPa) fct90 (MPa) fv (MPa) Ec0 (MPa) N E. ALBA EUCALYPTUS ALBA 705 47,3 69,4 4,6 9,5 13409 24 4 MEMÓRIA DE CÁLCULO 4.1 Cálculos da altura do telhado e inclinação da água e galga 4.1.1. Determinação da inclinação do telhado · Inclinação mínima requerida para telha conforme especificação do fabricante: 20 % = 0,20 conforme especificação do fabricante. · Inclinação adotada neste projeto como inclinação de utilização IU = 41% = 0,41. 4.1.2. Cálculo da altura do telhado ) · I = Inclinação do telhado; · H= altura do telhado; · L=distância do eixo da parede até o centro do vão; · e= espessura da parede. 4.2 Determinação da Galga Conforme especificações técnicas do fabricante a galga tem que ser em média 31 cm. A galga de uso deste projeto é de 34 cm. 4.3 Treliça ou Tesoura Por se tratar de um vão com dimensão inferior à 18 metros, a treliça empregada será o modelo Howe com barras verticais duplas. Neste modelo de treliça, as barras em posições diagonais ficam na condição de compressão, e deste modo, possuem peças mais robustas, quando comparadas com às peças em outras posições. As barras verticais, atendem à esforços de tração, e devido a este fator, é necessário que sejam duplas. A treliça Howe com barras duplas é aplicada em estruturas de madeira, por ser econômica e funcional, contudo, não pode ser executada quando há vãos superiores a 18 metros. Nestes casos, a barra vertical é submetida a solicitações de compressão, gerando instabilidade na estrutura. 4.3.1 Cálculo do ângulo da treliça · H = altura do telhado; · L = distância do eixo da parede até o centro do vão. 4.4 Cálculo do comprimento do plano inclinado (A) · L = distância do eixo da parede até o centro do vão; · A = Comprimento no plano inclinado; 4.5 Cálculo do espaçamento entre as terças (E) · E = Espaçamento entre as terças; · A = Comprimento no plano inclinado; 4.5.1 Espaçamento e dimensões das peças da estrutura do telhado Tabela 6 – Espaçamento e dimensões das peças da estrutura do telhado Elementos Espaçamento Seção Espaçamento entre Ripas (galga) 0,34 m (34 cm) 1,5 cm x 4,0 cm Espaçamento entre os Caibros 0,50 m (50 cm) 5,0 cm x 6,0 cm Espaçamento entre as Terças 1,4 m (140 cm) 6,0 cm x 11 cm Espaçamento entre as Tesouras 3,50 m (350 cm) 6,0 cm x 11,0 cm Densidade da madeira = 705 kg/m³ 4.6 Cálculo da distribuição das cargas 4.6.1 Cargas na Ripa · Peso próprio das Ripas/m² = nº de ripas existente em 1 m² x volume de 1 ripa x densidade da Madeira · Cargas na Ripa/m² = O Peso da telha/m² + O peso próprio da ripa/m² + água absorvida pela telha/m² (20% do peso da telha/m²) 4.6.2 Cargas no Caibro · Peso próprio dos caibros/m² = nº de caibros existente em 1 m² x volume de 1 caibro x densidade da Madeira · Cargas no caibro = Carga na ripa/m² + O peso próprio do caibro/m² /m² 4.6.3 Cargas na terça · Peso próprio das terças/m² = nº de terças existente em 1 m² x volume de 1 terça x densidade da Madeira · Cargas na Terça = Carga no caibro/m² + O peso próprio da Terça 4.6.4 Cargas na Tesoura NOTA: A Carga na Tesoura é obtida somando-se o Peso próprio/m² e a carga na terça/m². O peso próprio na Tesoura será estimado através da aplicação da fórmula de Howe. 4.6.5 Cálculo do peso próprio da tesoura (Gt) Onde: · Gt = peso próprio da tesoura, inclusive contraventamento (kgf/m²) · L = vão teórico da tesoura (m) = 12,25 m 4.6.6 Cálculo da carga na tesoura Carga na Tesoura = Carga na terça/m² + peso próprio da tesoura /m² 4.6.7 Cálculo da Carga na cobertura em projeção horizontal A carga na cobertura em projeção horizontal () é obtida pela seguinte fórmula: Onde: · = carga no plano horizontal; · = carga no plano inclinado; · = Ângulo de Inclinação = 22,61986495°; · 0,92307692°. Tabela 6 – Tabela de cargas atuantes Cargas Permanentes Peso próprio de cada elemento no plano inclinado (kgf/m²) Carga nos elementos no Plano inclinado (Gi) (kgf/m²) Carga nos elementos no plano horizontal Projeção (Gc)(kgf/m²) Telhas 39,4 39,4 37,8083 Absorção Água 7,88 7,88 8,5367 Ripas 1,2441 52,5678 Caibros 3,3840 53,2338 Terças 3,3226 59,8343 Tesouras 12,3541 73,2180 Forro - - - Cargas Adicionais - - - Sobrecarga 25 25 25 Vento que Carrega 15 15 16,25012188 Vento que alivia 42 42 45,50034125 4.7 Cálculo das ações nos nós da tesoura 4.7.1 Cálculo da carga permanente Fg = 73,2180 x 3,50 x 1,4 = 358,7682 kgf = 3587,6820 kgf = 3,5876 kN Resumo:3,5876 kN nos nós do meio e 1,7938 kN nos nós das extremidades. Onde, · Força; · Carga no plano horizontal; · Espaçamento das tesouras; · Espaçamento das Terças; 4.7.2 Cálculo da sobrecarga Fq1 = 25 x 3,50 x 1,4 = 122,5000 kgf = 1225,0000 N = 1,2250 kN Resumo: 1,2250 kN nos nós do meio e 0,6125 nos nós das extremidades. Onde: · Força; · Espaçamento das tesouras; · Espaçamento das Terças; 4.7.3 Cálculo da carga do vento que carrega FQJ = 15 x 3,50 x 1,4 =73,5000 kgf = 735,0000 N = 0,7350 kN Resumo: 0,735 kN nos nós do meio e 0,368 kN nos nós das extremidades. Onde: · Força; · Espaçamento das tesouras; · Espaçamento das Terças; Decomposição cargas dos dós do meio Fx(decomposta) = 0,735 x cos (0,92307692) = 0,735 kN Fy(decomposta) = 0,735 x sin (0,92307692) = 0,012 kN Decomposição cargas dos dós da extremidade Fx(decomposta) = 0,368 x cos (0,92307692) = 0,367 kN Fx(decomposta) = 0,368 x sin (0,92307692) = 0,001 kN 4.7.4 Cálculo da carga do vento que alivia Nva = 42 x 3,50 x 1,4 = 205,8000 kgf = 2058,0000 N = 2,0580 kN Resumo: 2,0580 kN nos nós do meio e 1,029 kN nos nós das extremidades. Onde: · Força; · Espaçamento das tesouras; · Espaçamento das Terças. Decomposição cargas dos dós do meio Fx(decomposta) = 2,058 x cos (0,92307692) = 2,049 Fy(decomposta) = 2,058 x sin (0,92307692) = 0,033 Decomposição cargas dos dós da extremidade Fx(decomposta) = 1,029 x cos (0,92307692) = 1.028 Fx(decomposta) = 1,029 x sin (0,92307692) = 0,017 4.8 Identificação dos Nós da Treliça. Figura 6: Identificação dos nós da treliça. 4.9 Determinação dos esforços normais em cada barra no Ftool · Carga Permanente Valores Input Resultado (Esforços Normais) · Sobrecarga Valores de Input Resultado (Esforços Normais) · Vento que carrega Valores de Input Resultado (Esforços Normais) · Vento que alivia Valores de Input Resultado (Esforços Normais) 4.9.1 Quadro de valores dos esforços normais nas barras – obtido com o auxilio da ferramenta ftool. VALORES DOS ESFORÇOS NORMAIS NAS BARRAS EM KN BARRAS CARGAS PERMANENTES (kN) SOBRECARGAS (kN) VENTO QUE CARREGA (kN) VENTO QUE ALIVIA (kN) AB = RT -42,1 -14,0 -1,09 1,22 BD = PR -37,4 -12,5 1,47 0,07 DF = NP -32,8 -10,9 1,86 -1,08 FH = NL -28,1 -9,4 -2,24 -2,23 HJ = JL -23,4 -7,8 -2,62 -3,38 AC = ST 38,9 13 0,62 -2,16 CE = QS 38,9 13 0,62 -2,16 EG = OQ 34,6 11,5 0,24 -3,15 GI = MO 30,2 10,1 -0,14 -4,14 IK = KM 25,9 8,6 -0,52 -5,13 BC = RS 0 0,0 0,00 0,00 DE = PQ 1,8 0,6 0,16 0,41 FG = NO 3,6 1,2 0,32 0,82 HI = LM 5,4 1,8 0,48 1,24 JK 14,4 4,8 1,28 3,30 BE = RQ -4,7 -1,6 -0,41 -1,07 DG = PO -5,6 -1,9 -0,50 -1,29 FI = NM -6,9 -2,3 0,61 -1,58 HK = LK -8,4 -2,8 -0,74 -1,92 PARTE 2 5 COMBINAÇÃO DE AÇOES É necessário realizar as combinações das ações para encontrar as forças de tração e compressão atuantes nas barras: Coeficientes: ỴG= 1,4 Ỵa= 1,4 Ỵo= 1,4 Ψ0= 0,4 Ψ0= 0,5 Ψ0= 0,75 · BARRA AB = RT Comb. 1 = Compressão Comb. 1 = CP + SC + VC Comb. 1 = (ỴG x FG) + (ỴG x FSC) + (Ψ0 x ỴG x VC) Comb. 1 = (1,4 x -42,1) + (1,4 x -14,0) + (0,5 x 1,4 x -1,09) Comb. 1 = -79,30 kN Comb. 2 = compressão Comb. 2 = CP + VC + SC Comb. 2 = (ỴG x FG) + (ỴG x Ψ0 x FVC) + (Ψ0 x ỴG x FSC) Comb. 2 = (1,4 x -42,1) + (0,75 x 1,4 x -1,09) + (0,4 x 1,4 x -14,0) Comb. 2 = - 67,92 kN Comb. 3 = Compressão Comb. 3 = CP + VA Comb. 3 = (ỴG x FG) + (ỴG x FVA) Comb. 3 = (1,4 x -42,1) + (1,4 x 1,22) Comb. 3 = -57,23 kN Após a demonstração da etapa de combinações na barra AB de forma detalhada, os cálculos das demais barras serão exibidos na planilha abaixo: COMBINAÇÃO DE AÇÕES (kN) BARRA COMBINAÇÃO 1 COMBINAÇÃO 2 COMBINAÇÃO 3 ESFORÇO ATUANTE AB = RT -79,30 -67,92 -57,23 COMPRESSÃO BD = PR -69,86 -57,82 -52,26 COMPRESSÃO -61,18 -50,07 -47,43 COMPRESSÃO FH = NL -52,50 -46,96 -42,46 COMPRESSÃO HJ = JL -43,68 -39,88 -37,49 COMPRESSÃO AC = ST 72,66 62,39 51,44 TRAÇÃO CE = QS 72,66 62,39 51,44 TRAÇÃO EG = OQ 64,54 55,13 44,03 TRAÇÃO GI = MO 56,42 47,79 36,48 TRAÇÃO IK = KM 48,30 40,53 29,08 TRAÇÃO BC = RS 0,00 0,00 0,00 TRAÇÃO DE = PQ 3,36 3,02 3,09 TRAÇÃO FG = NO 6,72 6,05 6,19 TRAÇÃO HI = LM 10,08 9,07 9,30 TRAÇÃO JK 26,88 24,19 24,78 COMPRESSÃO BE = RQ -8,82 -7,91 -8,08 COMPRESSÃO DG = PO -10,50 -9,43 -9,65 COMPRESSÃO FI = NM -12,88 -10,31 -11,87 COMPRESSÃO HK = LK -15,68 -14,11 -14,45 COMPRESSÃO 6 RESISTÊNCIA DE PROJETO A COMPRESSÃO E A TRAÇÃO PARALELAS AS FIBRAS O cálculo de resistência de projeto será efetuado com o intuito de realizar a verificação segura do dimensionamento das peças: TENSÕES ATUANTES BARRAS DIMENSÕES (mm) ÁREA (mm²) FORÇA (N) TENSÃO (Mpa) LARGURA ALTURA AB = RT 60 110 6600 -79303 -12,02 BD = PR 60 110 6600 -69860 -10,58 DF = NP 60 110 6600 -61180 -9,27 FH = NL 60 110 6600 -52500 -7,95 HJ = JL 60 110 6600 -43680 -6,62 AC = ST 60 110 6600 72660 11,01 CE = QS 60 110 6600 72660 11,01 EG = OQ 60 110 6600 64540 9,78 GI = MO 60 110 6600 56420 8,55 IK = KM 60 110 6600 48300 7,32 BC = RS 60 110 6600 0 0,00 DE = PQ 60 110 6600 3360 0,51 FG = NO 60 110 6600 6720 1,02 HI = LM 60 110 6600 10080 1,53 JK 60 110 6600 26880 4,07 BE = RQ 60 110 6600 -8820 -1,34 DG = PO 60 110 6600 -10500 -1,59 FI = NM 60 110 6600 -12880 -1,95 HK = LK 60 110 6600 -15680 -2,38 6.1 Resistência de Projeto a Compressão Dados: Kmod Kmod 1 - Carga permanente 0,6 Kmod 2 – Classe de umidade 3 0,8 Kmod 3 – Peças de 2º categoria 0,8 Eucalipto Alba fc0, m 47,3 MPa fc0, k 1,4 x 47,3 = 66,20 Mpa · Barra AB fc0, d = fc0, d = fc0, d = 18,16 MPa Após a demonstração da etapa de cálculo de resistência a compressão de projeto da barra AB de forma detalhada, os cálculos das demais barras serão exibidos na planilha abaixo: Barra Kmod fc0, k (MPa) fc0,d (MPa) Tensão Atuante (MPa) AB=RT 0,384 66,20 18,16 -12,01 BD = PR 0,384 66,20 18,16 -10,58 DF = NP 0,384 66,20 18,16 -9,27 FH = NL 0,384 66,20 18,16 -7,95 HJ = JL 0,384 66,20 18,16 -6,62 BE = RQ 0,384 66,20 18,16 -1,34 DG = PO 0,384 66,20 18,16 -1,59 FI = NM 0,384 66,20 18,16 -1,95 HK = LK 0,384 66,20 18,16 -2,37 Em todas as barras comprimidas, a resistência de à compressão real foi maior que o esforço de compressão atuante, desta forma, em relação à compressão, a estrutura está corretamente dimensionada. 6.2 Resistência de Projeto a Tração Kmod Kmod 1 0,6 Kmod 2 0,8 Kmod 3 0,8 Eucalipto Alba ft0, m 69,4 MPa ft0, k 1,8 x 69,4 = 124,92 Mpa · Barra AC=PO ft0, d = ft0, d = ft0, d = 26,65 MPa Após a demonstração da etapa de cálculo de resistência a tração de projeto da barra AB de forma detalhada, os cálculos das demais barras serão exibidos na planilha abaixo: Barra Kmod fc0, k (MPa) fc0,d (MPa) Tensão Atuante (MPa) AC = ST 0,384 124,92 26,65 11,01 CE = QS 0,384 124,92 26,65 11,01 EG = OQ 0,384 124,92 26,65 9,78 GI = MO 0,384 124,92 26,65 8,55 IK = KM 0,384 124,92 26,65 7,32 BC = RS 0,384 124,92 26,65 0,00 DE = PQ 0,384 124,92 26,65 0,51 FG = NO 0,384 124,92 26,65 1,02 HI = LM 0,384 124,92 26,65 1,52 JK 0,384 124,92 26,65 4,07 Em todas as barras tracionadas, a resistência de à tração real foi maior que o esforço de tração atuante, desta forma, em relação à tração, a estrutura está corretamente dimensionada. 7 CONCLUSÕES O trabalho teve como intenção realizar o estudo das variantes que compõem o dimensionamento de uma estrutura de madeira maciça, no caso acima, um projeto de uma cobertura. Com o trabalho pode se aplicar em uma simulação de um projeto real os conceitosde cargas, resistência da madeira, ações decorrentes do tipo de carregamento, tipos de telhas e sua influência no dimensionamento da estrutura, como inclinação, espaçamento entre as ripas e peso próprio. Além de buscar avaliar no mercado as principais características positivas e negativas de cada material, como custo, dimensões de peças disponíveis e fornecedores localizados na região. Através da realização do trabalho pode-se também ver o comportamento de uma treliça que compõe a estrutura de um telhado em madeira quando solicitada pela combinação de ações e sua consequentemente avaliação através do Software Ftool. Sendo assim, possível de visualizar quais peças sofrem maior solicitação referentes aos esforços de momento, cortante e carga normal. Após toda essa avaliação pode se tomar decisões de qual classe de madeira utilizar, visando sempre a segurança, o conforto e o menor custo em relação ao projeto e sua execução. 8 REFERÊNCIAS ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro, 1997. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS – ABNT. NBR 15.575-5: Edificações habitacionais — Desempenho Parte 5: Requisitos para sistemas de coberturas. Rio de Janeiro, 2013. FTOOL. Um Programa Gráfico-Interativo para. Ensino de Comportamento de Estruturas. Versão Educacional 3.00. Versão Lisboa. Agosto de 2012. Mundo Eucalipto <http://www.mundodoeucalipto.com.br/> Acesso em 01 de maio de 2019. Cotação de telhas https://www.cec.com.br/ Acesso em 01 de maio de 2019. Triângulo Telhas <http://www.triangulotelhas.com.br/> Acesso 02 de maio de 2019.
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