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SISTEMAS ESTRUTURAIS II MADEIRA ESTRUTURAS E PRÉ DIMENSIONAMENTO Metropol Parasol, Arq. Jürgen Mayer-Hermann. Sevilha, Espanha Maior estrutura de madeira do mundo. O concurso era escolher um projeto arquitetônico que remodelasse e revitalizasse uma área abandonada do centro de Sevilha, que na década de 80 abrigava um convento e um antigo mercadão. Prf. Luis Cláudio Brito Pina de Carvalho luis.carvalho@pro.ucsal.br DIMENSIONAMENTO Trabalharemos, inicialmente, sobre o dimensionamento de peças de madeira serrada (aparelhada) através de tabelas e ábacos que determinam as suas dimensões conforme os vãos a vencer. Esses ábacos consideram, também, o peso médio de uma cobertura convencional de telhas em um processo de distribuição das cargas. A estrutura do telhado funciona transferindo as cargas das telhas para a trama (engradamento) e, destas, para a armação (madeiramento, se for de madeira). Armação: é a parte estrutural, constituída pelas tesouras, pontaletes, escoras, etc. e pelas terças; Trama: é o quadriculado constituído de caibros e ripas, que se apoiam sobre a armação e por sua vez servem de apoio às telhas. MADEIRA INFORMAÇÕES TÉCNICAS SOBRE TESOURAS: A tesoura trabalha, basicamente, sob um regime de transferência de cargas sobre suas peças que devem respeitar as limitações das características estruturais da madeira e do custo benefício de sua aplicação a depender do vão a ser vencido. Abaixo segue algumas características técnicas a serem seguidas: ▪ O espaçamento ideal para as tesouras deve ficar na ordem de 3,00m; ▪ Para vãos até 3,00m as tesouras não precisam de escoras; ▪ Para vãos acima de 8,00m deve-se colocar o pendural; ▪ O ângulo entre a perna e a linha é chamado de inclinação; ▪ Existe um paralelismo entre a perna e a escora; ▪ O pendural jamais se apoia na linha. Em grande vãos é colocado o estribo no pendural para que a linha não sele em função do próprio peso. Fonte:http://www.ebanataw.com.br/roberto/telhado/tlhcur2.htm. Adaptado, CARVALHO, 2019 MADEIRA http://www.ebanataw.com.br/roberto/telhado/tlhcur2.htm Fonte: https://www.ecomadeiras.com.br/telhados.html Exemplo de telhado exibindo ao fundo as telhas apoiadas sobre as ripas que, destas, se apoiam nos caibros dispostos a cada 50cm e, destes, se apoiam na terça de cumeeira. No canto inferior à direita um pilar de madeira que recebe parte da carga da terça. MADEIRA INFORMAÇÕES TÉCNICAS SOBRE TESOURAS: ➢ As tesouras devem ser contraventadas, com mãos francesas e diagonais na linha da cumeeira. O contraventamento evita o tombamento da treliça nos casos de ação intensa dos ventos. ➢ Todas as peças da tesoura devem trabalhar sobre um plano de eixo dimensional único. Peças empenadas e montagens fora desse plano comprometem o funcionamento e a resistência mecânica da tesoura. Fonte: XAVIER, 2012 MADEIRA INFORMAÇÕES TÉCNICAS SOBRE TESOURAS: Terças As terças são peças horizontais colocadas em direção perpendicular às tesouras que transmitem as cargas do engradamento para estas, paredes ou pontaletes. O seu dimensionamento depende do vão livre entre esses elementos, do espécime da madeira e da telha a ser empregada. Abaixo seguem algumas bitolas comercialmente disponíveis: ➢ 6cm x 12cm se o vão entre tesouras, paredes ou pontaletes não exceder a 2,50m; ➢ 6cm x 16cm para vãos entre tesouras, paredes ou pontaletes entre 2,50 a 3,50m; ➢ Para vãos maiores que 3,50m devemos utilizar peças de madeira com bitolas especiais, contudo não é aconselhável pelo seu custo; Fonte: XAVIER, 2012 MADEIRA INFORMAÇÕES TÉCNICAS SOBRE TESOURAS: ➢ As terças recebem o nome de cumeeiras quando são colocadas na parte mais alta do telhado (cume), e contra frechal na parte baixa. As terças devem ser apoiadas nos nós das tesouras. ➢ Os calços da terças inclinadas são chamados de chapuz. Fonte: XAVIER, 2012 MADEIRA INFORMAÇÕES TÉCNICAS SOBRE TESOURAS: Terças ➢ Em grande telhados a necessidade de se emendar as terças e caibros será necessária. Neste sentido, toda emenda deverá ser executada imediatamente acima do ponto de apoio ou, no máximo, a ¼ da medida do vão entre os pontos de apoio; CORTE ESQUEMÁTICO PAREDE LAJE EMPENA TERÇA DE CUMEEIRA TESOURAS VISTAS DE LADO Caibro, Ripão ou Barrote Os caibros são colocados em direção perpendicular às terças, transmitindo para estas as cargas das telhas e das ripas. São inclinados, sendo que seu declive determina o caimento do telhado. A bitola do caibro varia com o espaçamento das terças, com o tipo de madeira e da telha. Pode-se adotar, na prática, os seguintes espaçamentos: ➢ Terças espaçadas até 2,00m usa-se caibros de 5cm x 6cm; Fonte:http://tecmaniacom.blogspot.com/2011/06/2503-aula-3-coberturas.html ➢ Terças espaçadas mais que 2,00m, não ultrapassando a 2,50m, usa-se caibros de 5cm x 7cm (6cm x 8cm). ➢ Os caibros são espaçados entre si a uma distância máxima de 0,50m (eixo a eixo) para que se possam usar ripas comuns de peroba 1cmx5cm. ➢ Em grandes telhados a necessidade de se emendar os caibros será necessária. Neste sentido, toda emenda deverá ser executada imediatamente acima do ponto de apoio sobre as terças. MADEIRA Fonte: BARBOSA, 2010 Ripas As ripas são responsáveis pela fixação e apoio das telhas no telhado e transmitem o peso das telhas para os caibros; ➢ Normalmente são encontradas com seções de 1cmx5cm, 1,5cmx5cm, 2,5cmx5cm ou 2,5cmx2,5cm; ➢ O espaçamento entre as ripas depende do tipo de telha a ser utilizada. ➢ Para a colocação das ripas é necessário que se tenha na obra algumas telhas para medir a sua “galga” (gabarito de fixação); ➢ Elas são colocadas do beiral para a cumeeira, iniciando-se com duas ripas ou sobre testeira; ➢ As ripas suportam o peso da telhas, devemos portanto, verificar o espaçamento entre os caibros. Se este espaçamento for de 0,50 em 0,50m, podemos utilizar as ripas 1cmx5cm. ➢ Se for maior, utilizamos sarrafos de 2,5x5cm (peroba). MADEIRA Pontaletes Quando uma edificação possuir uma laje ou paredes internas é possível construir um telhado sem o uso de tesouras. Para isso, podemos apoiar as terças em estruturas de concreto ou em pontaletes (de madeira ou alvenaria). Fonte:http://construcaociviltips.blogspot.com/2011/09/telhado-pontaletado.html MADEIRA O uso de pontaletes só é possível quando existirem apoios intermediários. Em construções residenciais, as paredes internas e as lajes oferecem esses tipos de apoios. Nesses casos, portanto, o custo final de execução da cobertura é menor. Atenção: No caso de reforma de interiores em residências que suspeita-se desse tipo de solução é obrigatória a inspeção técnica acima do forro ou laje. Pontaletes O pontalete trabalha à compressão e é fixado em um berço de madeira apoiado na laje. A função do berço é redistribuir o peso da cobertura sobre laje evitando, assim, trincas e rachaduras na laje. Fonte:http://construcaociviltips.blogspot.com/2011/09/telhado-pontaletado.html MADEIRA Segue algumas regras básicas para o uso dos pontaletes: ➢ A distância entre os pontaletes deve respeitar a mesma regra de espaçamento das tesouras; ➢ A distância entre as terças deve ser igual à distância das mesmas quando apoiadas sobre as tesouras; Detalhes Arquitetônicos de Tesouras Fonte: BARBOSA, 2010 MADEIRA Detalhes Arquitetônicos Apoio de Pilares MADEIRA 1,50 2,00 2,50 3,00 2,50 6 x 12 6 x 16 6 x 16 6 x 18 3,00 6 x 16 6 x 16 6 x 18 8 x 24 3,50 6 x 16 6 x 18 8 x 24 10 x 24 4,00 6 x 18 8 x 24 10 x 24 10 x 24 5 x 7 5 x 7 6 x 8 6 x 8 DIMENSIONAMENTO DE TERÇAS E CAIBROS BITOLA DOS CAIBROS (m) ESPAÇAMENTO ENTRE CAIBROS: 50cm DISTÂNCIA ENTRE TERÇAS (m) B IT O L A D A S T E R Ç A S (c m ) DISTÂNCIA ENTRE TESOURAS (m) Dimensionamento básico de Tesouras Terças e Caibros Para efeitos de dimensionamento de projeto e noções mínimas das bitolas que serão empregadas em qualquer cobertura segue abaixo duas tabelas básicas de dimensionamento das principais peças de madeira de um telhado: LINHA PENDURAL PERNA ESCORA 5a 6 6 x 12 6 x 16 6 x 16 6 x 18 7 a 8 6 x 16 6 x 16 6 x 18 8 x 24 9 a 10 6 x 16 6 x 18 8 x 24 10 x 24 VÃO A VENCER (m) DIMENSÕES (cm) DIMENSIONAMENTO DAS TESOURAS Fonte: BARBOSA, 2010. Adaptado CARVALHO, 2019 Fonte: BARBOSA, 2010. Adaptado CARVALHO, 2019 MADEIRA DALMACI Retângulo DALMACI Seta DALMACI Seta MADEIRA Dimensionamento básico de Pilar de Madeira MADEIRA EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO Dimensionar os pilares e as terças que compõe o projeto do pergolado descrito ao lado utilizando peças convencionais serradas (aparelhadas). MADEIRA EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO 1º Passo: checar os vãos que serão vencidos entre os pilares na vista lateral. Como os vãos não são iguais considera-se padrão o de maior valor. Neste caso, 3,50m; Pela tabela ao lado o conceito de distância entre os pilares é o mesmo da distância entre as tesouras. A distância entre as terças não será aplicado aqui porque elas não irão receber os caibros. Portanto, podemos adotar o valor mínimo de 6cmx16cm. 1,50 2,00 2,50 3,00 2,50 6 x 12 6 x 16 6 x 16 6 x 18 3,00 6 x 16 6 x 16 6 x 18 8 x 24 3,50 6 x 16 6 x 18 8 x 24 10 x 24 4,00 6 x 18 8 x 24 10 x 24 10 x 24 5 x 7 5 x 7 6 x 8 6 x 8 DIMENSIONAMENTO DE TERÇAS E CAIBROS BITOLA DOS CAIBROS (m) ESPAÇAMENTO ENTRE CAIBROS: 50cm DISTÂNCIA ENTRE TERÇAS (m) B IT O L A D A S T E R Ç A S (c m ) DISTÂNCIA ENTRE TESOURAS (m) 2º Passo: checar os vãos que serão vencidos entre os pilares na vista frontal. Neste caso, 4,00m; A distância entre as terças não será aplicado aqui porque elas não irão receber os caibros. Portanto, podemos adotar o valor mínimo de 6cmx18cm. 3º Passo: Analisar se podemos padronizar as peças em virtude de melhorar a gestão dos pedidos de insumos de obra. Neste caso podemos adotar todas as terças com a dimensão mínima de 6cmx18cm. MADEIRA EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO 4º Passo: No caso dos pilares, por não receberem cargas superiores e a altura de projeto ser de 2,70m, podemos adotar um pilar de madeira quadrado de 16x16cm ou um par de terças com as mesmas dimensões das peças escolhidas anteriormente trabalhando em paralelo travando a terça de mateira com parafusos ou tarugos. 16cm 2 ,7 0 mPilar formado por duas peças de madeira MADEIRA EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO Atenção: Caso fossemos optar por um pergolado de eucalipto (madeira roliça) teríamos que dimensiona-lo da mesma forma como o exemplo anterior. Contudo as peças escolhidas devem se encaixar dentro na circunferência útil do miolo redondo da peça. A partir dai, escolhe-se o diâmetro da peça. 16cm 2 ,7 0 m X Y Diâmetro do Eucalipto
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