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E st a é um a A M O S TR A g ra tu ita . P ar a ad qu iri r o m at er ia l c om pl et o ac es se w w w .a gr eg ar en ge nh ar ia .c om L ic en se d t o R ap h ae l S an to s - p h a. sa n @ h o tm ai l.c o m - 1 26 .8 42 .3 17 -3 7 Apresentação Bons estudos e obrigada pela confiança! Os mapas mentais contidos neste arquivo foram desenvolvidos pela Engª MSc. Raquel Cabral. Raquel é engenheira civil pela UFS, mestre em estruturas pela PUC-Rio e pensou na Agregar Cursos com o intuito de fornecer materiais didáticos, ilustrados e de linguagem fácil sobre diversos temas da Engenharia Civil. Este material aborda o tema ESTRUTURAS DE MADEIRA e tem como referências: • ABNT NBR 7190:1997 • Dimensionamento de elementos estruturais de madeira. Calil, Lahr & Dias • Estruturas de Madeira – Pfeil & Pfeil Utilize este material como complementar aos seus estudos, não ignore a leitura de normas, livros e muito menos a resolução de questões. Lembre-se: é proibida qualquer reprodução ou distribuição não autorizada destes materiais! Valorize o trabalho de quem produz conteúdo. E st a é um a A M O S TR A g ra tu ita . P ar a ad qu iri r o m at er ia l c om pl et o ac es se w w w .a gr eg ar en ge nh ar ia .c om L ic en se d t o R ap h ae l S an to s - p h a. sa n @ h o tm ai l.c o m - 1 26 .8 42 .3 17 -3 7 ESTRUTURAS DE MADEIRA estruturas de madeira OBJETIVO DA NBR 7190:1997 PROJETO ✓ ✓ ✓ MEMORIAL JUSTIFICATIVO ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ CARACTERÍSTICAS & EXCELENTE RELAÇÃO RESISTÊNCIA/PESO; FACILIDADE DE FABRICAÇÃO; BOM ISOLAMENTO TÉRMICO. DEGRADAÇÃO BIOLÓGICA; AÇÃO DO FOGO; DEFEITOS (NÓS, FENDAS). CLASSIFICAÇÃO DAS MADEIRAS & ✓ ✓ ✓ ✓ ✓ @ AG RE GA R_ EN GE NH AR IA @ RA QU EL CA BR AL S E st a é um a A M O S TR A g ra tu ita . P ar a ad qu iri r o m at er ia l c om pl et o ac es se w w w .a gr eg ar en ge nh ar ia .c om L ic en se d t o R ap h ae l S an to s - p h a. sa n @ h o tm ai l.c o m - 1 26 .8 42 .3 17 -3 7 ESTRUTURAS DE MADEIRA estruturas de madeira ESTRUTURA MACROSCÓPICA DA MADEIRA estrutura macroscópica da madeira é aquela visível a olho nu ou, no máximo, com o auxílio de lentes de dez aumentos. Tem-se: ✓ medula: região central do tronco resultante do crescimento vertical inicial da árvore; ✓ alburno: camada externa e mais jovem de crescimento – responsáveis pela condução da seiva bruta desde as raizes até as folhas. são camadas com menor resistência e com coloração mais clara; ✓ cerne: com o crescimento, as células vivas do alburno tornam- se inativas e constituem o cerne; camadas internas do tronco – são mais antigas; ✓ casca: proteção externa da árvore formada por uma camada de externa morta e uma fina camada interna de tecido vivo. ✓ classe das gimnospermas; ✓ são madeiras moles – de crescimento rápido; ✓ as folhas em geral são perenes e têm formato de escamas ou agulhas; ✓ ex: pinho do paraná ✓ classe das angiospermas; ✓ também designadas frondosas, folhosas e ainda “madeiras de lei”; ✓ são madeiras duras – de crescimento lento; ✓ produzem árvores com folhas de diferentes formatos, renovadas periodicamente – folhas achatadas e largas; ✓ constituem quase a totalidade das espécies das florestas tropicais. ✓ ex: ipê, sucupira, cedro, peroba rosa, etc. (CESPE, 2010) EMBORA, NO BRASIL, HAJA GRANDE DIVERSIDADE DE MATERIAIS QUE PODEM SER EMPREGADOS NA CONSTRUÇÃO CIVIL, O CONCRETO AINDA É O MAIS UTILIZADO. ENTRETANTO, A DEMANDA PELO AÇO TEM AUMENTADO NOS ÚLTIMOS ANOS, E A MADEIRA É BASTANTE EMPREGADA NA REGIÃO NORTE DO PAÍS. A RESPEITO DA UTILIZAÇÃO DESSES MATERIAIS NA CONSTRUÇÃO CIVIL, JULGUE O ITEM A SEGUIR. AS ESPÉCIES DE MADEIRA DO TIPO CONÍFERAS SÃO CARACTERIZADAS POR FOLHAS NO FORMATO DE AGULHAS OU ESCAMAS, ENQUANTO AS DICOTILEDÔNEAS APRESENTAM-SE COM FOLHAS ACHATADAS E LARGAS. DO PONTO DE VISTA DA RESISTÊNCIA MECÂNICA, AS DICOTILEDÔNEAS SÃO MAIS RESISTENTES QUE AS CONÍFERAS. (CERTA!!) (ADAPTADA DE FCC, 2009) JULGUE OS ITENS. I. AS MADEIRAS DURAS SÃO PROVENIENTES DE ÁRVORES FRONDOSAS, DENOMINADAS DICOTILEDÔNEAS, COM FOLHAS EM FORMA DE AGULHAS OU ESCAMAS. II. AS MADEIRAS DURAS, DENOMINADAS MADEIRAS DE LEI, SÃO DE CRESCIMENTO LENTO, COMO PEROBA, IPÊ, AROEIRA E CARVALHO. III. AS MADEIRAS MACIAS SÃO PROVENIENTES EM GERAL DE ÁRVORES CONÍFERAS, COM FOLHAS ACHATADAS E LARGAS E SEMENTES AGRUPADAS EM FORMA DE CONES. IV. AS MADEIRAS MOLES SÃO DE CRESCIMENTO RÁPIDO COMO PINHEIRO DO PARANÁ, PINHEIRO BRAVO OU PINHEIRINHO, PINHEIROS EUROPEUS E PINHEIROS NORTEAMERICANOS. @AGREGAR_ENGENHARIA @RAQUELCABRALS E st a é um a A M O S TR A g ra tu ita . P ar a ad qu iri r o m at er ia l c om pl et o ac es se w w w .a gr eg ar en ge nh ar ia .c om L ic en se d t o R ap h ae l S an to s - p h a. sa n @ h o tm ai l.c o m - 1 26 .8 42 .3 17 -3 7 ESTRUTURAS DE MADEIRA estruturas de madeira A PEÇA DE MADEIRA PODE APRESENTAR UMA SÉRIE DE DEFEITOS ADVINDOS DA CONSTITUIÇÃO DO TRONCO OU DO PROCESSO DE PREPARAÇÃO DAS PEÇAS. TAIS DEFEITOS PODEM REDUZIR A RESISTÊNCIA, PREJUDICAR O ASPECTO OU A DURABILIDADE DA PEÇA. NÓS FENDAS GRETAS OU VENTAS ABAULAMENTO ARQUEADURA FIBRAS REVERSAS @AGREGAR_ENGENHARIA @RAQUELCABRALS E st a é um a A M O S TR A g ra tu ita . P ar a ad qu iri r o m at er ia l c om pl et o ac es se w w w .a gr eg ar en ge nh ar ia .c om L ic en se d t o R ap h ae l S an to s - p h a. sa n @ h o tm ai l.c o m - 1 26 .8 42 .3 17 -3 7 ESTRUTURAS DE MADEIRA estruturas de madeira (COC UFAC, 2019) SEGUNDO PFEIL & PFEIL (2008) “AS PEÇAS DE MADEIRA UTILIZADAS NAS CONSTRUÇÕES APRESENTAM UMA SÉRIE DE DEFEITOS QUE PREJUDICAM A RESISTÊNCIA, O ASPECTO OU A DURABILIDADE. OS DEFEITOS PODEM PROVIR DA CONSTRUÇÃO DO TRONCO OU DO PROCESSO DE PREPARAÇÃO DAS PEÇAS”. ASSINALE A ALTERNATIVA INCORRETA: A) NÓS – IMPERFEIÇÃO DA MADEIRA NOS PONTOS DOS TRONCOS ONDE EXISTAM GALHOS. B) FENDAS – ABERTURAS NAS EXTREMIDADES DAS PEÇAS, PRODUZIDAS PELA SECAGEM MAIS RÁPIDA DA SUPERFÍCIE. C) ABAULAMENTO – ENCURVAMENTO NA DIREÇÃO LONGITUDINAL DA PEÇA. D) ESMOADO – CANTO ARREDONDADO, FORMADO PELA CURVATURA NATURAL DO TRONCO. E) EMPENAMENTO – É QUALQUER DISTORÇÃO DA PEÇA DE MADEIRA EM RELAÇÃO AOS PLANOS ORIGINAIS DE SUAS SUPERFÍCIES. QUESTÃO RESOLUÇÃO. Gabarito: Letra c. (FCC, 2013) CONSIDERE A PEÇA DE MADEIRA DA FIGURA. UM DOS PROBLEMAS QUE O ENGENHEIRO SE DEPARA AO CONSTRUIR UMA ESTRUTURA DE MADEIRA É RECONHECER OS TIPOS DE DEFEITOS QUE COMPROMETEM A RESISTÊNCIA, A APARÊNCIA E A DURABILIDADE. O DEFEITO NA PEÇA DE MADEIRA APRESENTADO NA FIGURA ACIMA É: A) ENCANOAMENTO B) ARQUEAMENTO C) ENCURVAMENTO D) TORCIMENTO E) ESMOAMENTO QUESTÃO RESOLUÇÃO. Gabarito: Letra b. (CONSULPAM, 2019) É SABIDO QUE: “AS PEÇAS DE MADEIRA UTILIZADAS NAS CONSTRUÇÕES APRESENTAM UMA SÉRIE DE DEFEITOS QUE PREJUDICAM A RESISTÊNCIA, O ASPECTO OU A DURABILIDADE. OS DEFEITOS PODEM PROVIR DA CONSTITUIÇÃO DO TRONCO OU DO PROCESSO DE PREPARAÇÃO DAS PEÇAS” (TEXTO EXTRAÍDO DO LIVRO: ESTRUTURAS DE MADEIRA, PFEIL, 6ª EDIÇÃO, REIMPR. 2017). ASSIM, A FIGURA ABAIXO REPRESENTA O DEFEITO DO TIPO: A) ARQUEAMENTO; B) EMPENAMENTO; C) ABAULAMENTO; D) FIBRAS NERVOSAS. QUESTÃO RESOLUÇÃO. Gabarito: Letra c. OBSERVAÇÃO: Segundo PFEIL & PFEIL, esmoada ou quina morta é “o canto arredondado, formado pela curvatura natural do tronco. A quina morta significa elevada proporção de madeira branca (alburno)”. (ADAPTADA DE VUNESP, 2014) As peças de madeirautilizadas em construção apresentam uma série de defeitos que prejudicam a resistência, o aspecto e a durabilidade da obra. Um dos defeitos encontrados nas peças de madeira é o abaulamento que é o encurvamento na direção da largura da peça @AGREGAR_ENGENHARIA @RAQUELCABRALS E st a é um a A M O S TR A g ra tu ita . P ar a ad qu iri r o m at er ia l c om pl et o ac es se w w w .a gr eg ar en ge nh ar ia .c om L ic en se d t o R ap h ae l S an to s - p h a. sa n @ h o tm ai l.c o m - 1 26 .8 42 .3 17 -3 7 MADEIRAS MACIÇAS MADEIRA BRUTA OU ROLIÇA EMPREGADA EM FORMA DE TRONCOS; SERVE PARA ESTACAS, ESCORAMENTOS, POSTES, COLUNAS. MADEIRA FALQUEJADA TEM AS FACES LATERAIS APARADAS A MACHADO; UTILIZADA EM ESTACAS, CORTINAS CRAVADAS, PONTES. MADEIRA SERRADA PRODUTO ESTRUTURAL MAIS COMUM; CORTADA EM SERRARIAS, EM DIMENSÕES PADRONIZADAS; PASSA POR UM PERÍODO DE SECAGEM. MADEIRAS INDUSTRIALIZADAS MADEIRA COMPENSADA FORMADA PELA COLAGEM DE LÂMINAS FINAS, COM AS DIREÇÕES DAS FIBRAS ALTERNADAS ORTOGONALMENTE. MADEIRA LAMINADA E COLADA MADEIRA CORTADA EM LÂMINAS QUE SÃO COLADAS SOB PRESSÃO; FORMAM GRANDES VIGAS. Constitui-se de tábuas de espessura de até 25 mm, coladas sobrepostas umas às outras COM AS DIREÇÕES DAS FIBRAS ALTERNADAS PARALELAMENTE. MADEIRA RECOMPOSTA PRODUTOS EM FORMA DE PLACAS DESENVOLVIDOS A PARTIR DE RESÍDUOS DE MADEIRA. ESTRUTURAS DE MADEIRA estruturas de madeira ESPESSURAS E ÁREAS MÍNIMAS DE SEÇÕES RETANGULARES (NBR 7190) peça espessura mínima (cm) área mínima (cm²) peças principais – seções simples 5 50 peças principais – peças componentes de seções múltiplas 2,5 35 peças secundárias – seções simples 2,5 18 peças secundárias – peças componentes de seções múltiplas 1,8 18 (FCC, 2016) APÓS OBSERVAR O PROJETO ESTRUTURAL DAS BARRAS LOMGITUDINAIS DE UMA TRELIÇA DE MADEIRA, UM ENGENHEIRO OBSERVOU QUE SERIA POSSÍVEL UTILIZAR BARRAS COM OS VALORES MÍNIMOS DE ESPESSURA E DE ÁREA DE SEÇÃO TRANSVERSAL QUE CORRESPONDEM EM CM E CM² RESPECTIVAMENTE: A) 4,0 E 3,0 B) 3,5 E 15 C) 5,0 E 50 D) 4,5 E 35 E) 7,0 E 60 QUESTÃO @AGREGAR_ENGENHARIA @RAQUELCABRALS E st a é um a A M O S TR A g ra tu ita . P ar a ad qu iri r o m at er ia l c om pl et o ac es se w w w .a gr eg ar en ge nh ar ia .c om L ic en se d t o R ap h ae l S an to s - p h a. sa n @ h o tm ai l.c o m - 1 26 .8 42 .3 17 -3 7 ESTRUTURAS DE MADEIRA estruturas de madeira ANISOTROPIA ✓ ✓ ✓ Grau de umidade RETRAÇÃO % % DILATAÇÃO LINEAR & 4 DETERIORAÇÃO ✓ UMIDADE %. 𝑼% = 𝑷𝒊 − 𝑷𝒔 𝑷𝒔 100 Peso da madeira seca Peso inicial da madeira Material anisotrópico*: são materiais que possuem suas propriedades mecânicas dependentes da direção considerada. Classe de umidade Umidade relativa do ambiente Uamb Umidade de equilíbrio da madeira Ueq. 1 ≤ 65% 12% 2 65% < Uamb. ≤ 75 % 15% 3 75% < Uamb. ≤ 85 % 18% 4 Uamb > 85% durante longos períodos ≥ 25% A NBR 7190 APRESENTA 4 CLASSES DE UMIDADE PARA A MADEIRA. AS CLASSES DE UMIDADE TÊM POR FINALIDADE AJUSTAR AS PROPRIEDADES DE RESISTÊNCIA E DE RIGIDEZ DA MADEIRA EM FUNÇÃO DAS CONDIÇÕES AMBIENTAIS ONDE PERMANECERÃO AS ESTRUTURAS. “ADMITE-SE COMO DESPREZÍVEL A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA FAIXA USUAL DE UTILIZAÇÃO DE 10°C A 60°C.” A INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA DEVE SER CONSIDERADA APENAS QUANDO AS PEÇAS PUDEREM ESTAR SUBMETIDAS POR LONGOS PERÍODOS DE TEMPO A TEMPERATURA FORA DA FAIXA USUAL DE UTILIZAÇÃO. @AGREGAR_ENGENHARIA @RAQUELCABRALS FGV JÁ COBROU! (FGV, 2015) UMA TORA DE MADEIRA VERDE DE 650 KGF DE PESO APARENTE, NO PONTO DE SATURAÇÃO, UMA UMIDADE DE 30%. CONSIDERANDO A ACELERAÇÃO DA GRAVIDADE IGUAL A 10 M²/S, O SEU PESO SECO EM ESTUFA, EM KN, É IGUAL A: A) 4,55; B) 45,50; C) 455,00; D) 50,00; E) 5,00. RESPOSTA: 0,30 = (650 – PS) / PS PS = 650 / 1,30 = 500 KGF = 5 KN QUESTÃO OBS: madeira verde é a madeira com teor de umidade acima do ponto de saturação ao ar, normalmente acima de 25%. E st a é um a A M O S TR A g ra tu ita . P ar a ad qu iri r o m at er ia l c om pl et o ac es se w w w .a gr eg ar en ge nh ar ia .c om L ic en se d t o R ap h ae l S an to s - p h a. sa n @ h o tm ai l.c o m - 1 26 .8 42 .3 17 -3 7
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