Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
ESTRUTURAS DE MADEIRA PROF.º BRUNO PEREIRA brunop.santos@fmu.br AULA 05 – DIMENSIONAMENTO COMPRESSÃO PARALELA – PEÇAS CURTAS 1. CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO 1.1 ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS 1.1.1 Compressão paralela às fibras 1.1.2 Compressão normal às fibras 1.1.3 Compressão inclinada em relação às fibras 1.1.4 Tração paralela 1.1.5 Cisalhamento 1.1.6 Flexão simples reta 1.1.7 Flexão composta 1.1.8 Flexão oblíqua 1.1.9 Estabilidade lateral de vigas de seção retangular Dimensionamento de Elementos em Madeira PODE OCORRER: BARRAS DE TRELIÇA; PILARES (SEM FORÇAS EXCÊNTRICAS OU FLEXÃO); CONTRAVENTAMENTOS OU TRAVAMENTOS DE CONJUNTOS ESTRUTURAIS COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS O critério de dimensionamento de peças estruturais de madeira solicitadas à compressão paralela às fibras depende diretamente do índice de esbeltez (λ) apresenta. Este índice é calculado a partir da expressão: que ela seguinte COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS ... Sendo: imin = raio de giração mínimo da seção transversal do elemento estrutural; L0 = comprimento de flambagem do elemento, podendo assumir os seguintes valores: a. L0 = 2L, no caso em que uma extremidade do elemento estrutural esteja engastada e a outra livre. b. L0 = L, nos demais casos. COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS E segundo o índice de Esbeltez as peças de madeira podem ser classificadas em: I. Peças curtas (λ ≤ 40) II. Peças medianamente esbeltas (40 ˂ λ ≤ 80) Peças esbeltas (80 ˂ λ ≤ 140) III. COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS ➢ Peças curtas (λ ≤ 40) Condição de segurança: Onde: = Tensão de compressão atuante (valor de cálculo); fc0,d = Resistência de cálculo à compressão. E, COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS Atividade 01: Verificar se uma barra de treliça, L0=133 cm, seção transversal de 2x(3cmx12cm), é suficiente para resistir a uma solicitação de: Carga permanente: -675 daN Vento de pressão: -294 daN Considerar: Dicotiledônea - classe C60 Umidade a 12% 60MPa = 600daN/cm² - Tabela 9 COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS FONTE: NBR 7190:1997 Resolução: a) Propriedades Geométricas: Área: (12 x 3) x 2 = 72 cm² Imín: 𝑏𝑥ℎ3 12 = 3𝑥123 12 𝑥 2 = 864 𝑐𝑚4 imin = 𝐼m í n 𝐴 = 864 72 = 3,46 cm = 133 = 38,44 3,46 38,44 ˂ 40 Peça curta! COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS b) Combinações das Ações: Permanente + Vento = Ações permanentes Ações variáveis secundárias (Pouca probabilidade de ocorrer) Ações variáveis principais (ex: vento) Fd = Valor de cálculo das ações COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS Combinação última Normal Determinar se a carga permanente é de grande ou pequena variabilidade: Quando o peso próprio da estrutura não supera 75% da totalidade dos pesos permanentes variabilidade. (ver tab. Pag 36 Calil) a ação é considerada de grande 𝑁𝑝 𝑁𝑝 ≤ 75% = 675 675+294 = 0,69 0,69 ˂ 0,75 , logo : A ação permanente de grande variabilidade (ver tab. Pag 36 Calil) COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS γg=1,4 (Ação permanente de grande variabilidade) γQ=1,4 (Ação variável - normal) Ação variável de curta duração: redução=0,75 “ Para se levar em conta a maior resistência da madeira sob a ação de cargas de curta duração, na verificação da segurança em relação a estados limites últimos, apenas na combinação de ações de longa duração em que o vento representa a ação variável principal, as solicitações nas peças de madeira devidas à ação do vento serão multiplicadas por 0,75, ou seja, terão uma redução de 25%. COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS Fd = (1,4 x 675) + 1,4 x (0,75 x 294) Fd = 1254daN c) Propriedades da Madeira: ➢ fc0,d = Resistência de cálculo à compressão. ➢ Kmod = Coeficiente de modificação. Kmod = Kmod,1 x Kmod,2 x Kmod,3 Fd = Valor de cálculo das ações COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS 6.2.2. Coeficientes de ponderação .(y,v) Para estados limites últimos A nor1ma brasileira especif ica os valores dos coeficientes de ponderação de acordo com a sol i citação: - Compressão paralela às fibras: Ywc =1,4 - Tração paralela ,às fibras : Ywt = 1,8 - Cisalhamento pa ra, lelo às fibras : Ywv = 1,,8 COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS Kmod,1 = Função da ação variável principal e classe de carregamento e tipo de material Permanente + Vento = Longa duração Madeira serrada Kmod,1 = 0,70 Kmod,2 = Função da classe de umidade e tipo de material Classe de umidade 1 (12%); Madeira serrada Kmod,2 = 1,0 Kmod,3 = Categoria da madeira Madeira de 2ª categoria Kmod,3 = 0,8 Kmod = 0,7x1,0x0,8 = 0,56 fco,d = 0.56𝑥 1,4 = 240 daN/cm² 600 COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS fco,d = 0.56𝑥 1,4 = 240 daN/cm² 600 COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS PORTANTO: PARA O ESTADO LIMITE ÚLTIMO A TENSÃO ATUANTE NO ELEMENTO É ADMISSÍVEL. COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS ESTRUTURAS DE MADEIRA PROF.º BRUNO PEREIRA brunop.santos@fmu.br OBRIGADO!! Atividade 02: Verificar se uma barra de treliça, L0=133 cm, seção transversal de 2x(3cmx12cm), é suficiente para resistir a uma solicitação de: Carga permanente: -220 daN Vento de Pressão: -35 daN Dados: Madeira Dicotoledônea da classe C40 Carregamento Permanente Madeira serrada Umidade da Madeira: 12% Madeira de 2ª Categoria COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS Atividade 03: Verificar se uma barra de treliça, L0=135 cm, seção transversal de 2x(3cmx12cm), é suficiente para resistir a uma solicitação de: Carga permanente: -800 daN Carga acidental: -350 daN Dados: Madeira Dicotoledônea da classe C60 Carregamento de Longa Duração Madeira serrada Umidade da Madeira: 12% Madeira de 2ª Categoria COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS
Compartilhar