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Cópia não autorizada AGO 1997 NBR 7190 Projeto de estruturas de madeira ABNT-Associação Brasileira de Normas Técnicas Sede: Rio de Janeiro Av. Treze de Maio, 13 - 28º andar CEP 20003-900 - Caixa Postal 1680 Rio de Janeiro - RJ Tel.: PABX (21) 210 -3122 Fax: (21) 220-1762/220-6436 Endereço Telegráfico: www.abnt.org.br Origem: Projeto NBR 7190:1996 CB-02 - Comitê Brasileiro de Construção Civil CE-02:003.10 - Comissão de Estudo de Estruturas de Madeira NBR 7190 - Design of wooden structures Descriptors: Wooden structure. Wood. Design Esta Norma cancela e substitui a MB-26:1940 (NBR 6230) Copyright © 1997, Esta Norma substitui a NBR 7190:1982 ABNT–Associação Brasileira de Normas Técnicas Válida a partir de 29.09.1997 Printed in Brazil/ Impresso no Brasil Palavras-chave: Estrutura de madeira. Madeira. Projeto 107 páginas Todos os direitos reservados Sumário (CE), formadas por representantes dos setores envol- Prefácio vidos, delas fazendo parte: produtores, consumidores e Introdução neutros (universidades, laboratórios e outros). 1 Objetivo 2 Referências normativas Os Projetos de Norma Brasileira, elaborados no âmbito 3 Generalidades dos CB e ONS, circulam para Votação Nacional entre os associados da ABNT e demais interessados. 4 Hipóteses básicas de segurança 5 Ações A transição da NBR 7190:1982 para a que agora se apre- 6 Propriedades das madeiras senta traz profundas alterações nos conceitos relativos 7 Dimensionamento - Estados limites últimos ao projeto de estruturas de madeira. 8 Ligações 9 Estados limites de utilização De uma norma determinista de tensões admissíveis 10 Disposições construtivas passa-se a uma norma probabilista de estados limites. O ANEXOS projeto de estruturas de madeira passa a seguir os mes- A Desenho de estruturas de madeira mos caminhos que os trilhados pelo projeto de estruturas B Determinação das propriedades das madeiras para de concreto e de aço. projeto de estruturas C Determinação de resistências das ligações mecânicas As vantagens da nova formulação dos conceitos de se- das estruturas de madeira gurança são inúmeras e inegáveis. O dimensionamento D Recomendações sobre a durabilidade das madeiras em regime de ruptura permite a racionalização da segu- E Valores médios usuais de resistência e rigidez de algu- rança das estruturas. mas madeiras nativas e de florestamento F Esclarecimentos sobre a calibração desta Norma Todavia, a absorção dos novos conceitos demandará al- gum esforço por parte dos usuários da nova norma. Índice alfabético Tendo em vista este aspecto da transição, procurou-se Prefácio dar à nova norma uma redação que facilite a sua aplica- ção. A ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas - é o Fórum Nacional de Normalização. As Normas Brasi- Nesse mesmo sentido, além do corpo principal, foram leiras, cujo conteúdo é de responsabilidade dos Comitês elaborados seis anexos, sendo os anexos A, B e C norma- Brasileiros (CB) e dos Organismos de Normalização tivos, e os anexos D, E e F informativos, que cuidam, res- Setorial (ONS), são elaboradas por Comissões de Estudo pectivamente, do desenho das estruturas de madeira, Cópia não autorizada 2 NBR 7190:1997 dos métodos de ensaio para determinação de proprieda- NBR 7188:1982 - Carga móvel em ponte rodoviária des das madeiras para o projeto de estruturas, dos méto- e passarela de pedestres - Procedimento dos de ensaio para determinação da resistência de liga- ções mecânicas das estruturas de madeira, das recomen- NBR 7189:1983 - Cargas móveis para projeto estru- dações sobre a durabilidade das madeiras, dos valores tural de obras ferroviárias - Procedimento médios usuais de resistência e rigidez de algumas ma- deiras nativas e de florestamento, e da calibração dos NBR 7808:1983 - Símbolos gráficos para projeto de coeficientes de segurança adotados nesta Norma. estruturas - Simbologia Na calibração dos coeficientes de segurança procurou- NBR 8681:1984 - Ações e segurança nas estrutu- se fazer com que, para os esforços básicos de solicitações ras - Procedimento normais, em um primeiro estágio de aplicação, a nova norma conduza a resultados equivalentes aos que se NBR 8800:1986 - Projeto e execução de estruturas obtinham com a antiga norma. de aço de edifícios (Método dos estados limites) - Procedimento Quando este estágio tiver sido ultrapassado e o meio técnico nacional puder discutir objetivamente cada um NBR 10067:1995 - Princípios gerais de represen- dos valores adotados em função da experiência adquirida tação em desenho técnico - Procedimento com emprego da nova norma, será então possível proce- der-se à otimização das condições de segurança no pro- Eurocode nº 5:1991 - Design of Timber Structures jeto de estruturas de madeira. Introdução 3 Generalidades Esta Norma foi elaborada a partir do trabalho realizado 3.1 Projeto por um grupo de pesquisa formado por docentes da Es- cola Politécnica e da Escola de Engenharia de São As construções a serem executadas total ou parcialmente Carlos, ambas da Universidade de São Paulo, ao abrigo com madeira devem obedecer a projeto elaborado por de um Projeto Temático patrocinado pela FAPESP- profissionais legalmente habilitados. Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo. O projeto é composto por memorial justificativo, desenhos e, quando há particularidades do projeto que interfiram 1 Objetivo na construção, por plano de execução, empregam-se os símbolos gráficos especificados pela NBR 7808. Esta Norma fixa as condições gerais que devem ser seguidas no projeto, na execução e no controle das es- Nos desenhos devem constar, de modo bem destacado, truturas correntes de madeira, tais como pontes, pon- a identificação dos materiais a serem empregados. tilhões, coberturas, pisos e cimbres. Além das regras desta Norma, devem ser obedecidas as de outras normas es- 3.2 Memorial justificativo peciais e as exigências peculiares a cada caso particular. O memorial justificativo deve conter os seguintes ele- 2 Referências normativas mentos: As normas relacionadas a seguir contêm disposições a) descrição do arranjo global tridimensional da es- que, ao serem citadas neste texto, constituem prescrições trutura; para esta Norma. As edições indicadas estavam em vigor no momento desta publicação. Como toda norma está b) ações e condições de carregamento admitidas, sujeita a revisão, recomenda-se àqueles que realizam incluídos os percursos de cargas móveis; acordos com base nesta que verifiquem a conveniência de se usarem as edições mais recentes das normas cita- c) esquemas adotados na análise dos elementos das a seguir. A ABNT possui a informação das normas estruturais e identificação de suas peças; em vigor em um dado momento. d) análise estrutural; NBR 6118:1980 - Projeto e execução de obras de concreto armado - Procedimento e) propriedades dos materiais; NBR 6120:1980 - Cargas para o cálculo de estruturas de edificações - Procedimento f) dimensionamento e detalhamento esquemático das peças estruturais; NBR 6123:1988 - Forças devidas ao vento em edi- ficações - Procedimento g) dimensionamento e detalhamento esquemático das emendas, uniões e ligações. NBR 6627:1981 - Pregos comuns e arestas de aço para madeiras - Especificação 3.3 Desenhos NBR 7187:1987 - Projeto e execução de pontes de Os desenhos devem ser elaborados de acordo com o concreto armado e protendido - Procedimento anexo A e com a NBR 10067. Cópia não autorizada NBR 7190:1997 3 Nos desenhos estruturais devem constar, de modo bem F - valor característico das ações k destacado, as classes de resistência das madeiras a se- rem empregadas. G - ação permanente, módulo de deformação trans- versal As peças estruturais devem ter a mesma identificação nos desenhos e no memorial justificativo. Nos desenhos G - valor de cálculo da ação permanente d devem estar claramente indicadas as partes do memo-rial justificativo onde estão detalhadas as peças G - valor característico da ação permanente k estruturais representadas. G - módulo de deformação transversal da madeira w 3.4 Plano de execução I - momento de inércia Do plano de execução, quando necessária a sua inclusão no projeto, devem constar, entre outros elementos, as I - momento de inércia à torção particularidades referentes a: t K - coeficiente de rigidez (N/m) a) seqüência de execução; b) juntas de montagem. L - vão, comprimento (em substituição a l para evitar confusão com o número 1) 3.5 Notações M - momento (em geral, momento fletor) A notação adotada nesta Norma, no que se refere a es- truturas de madeira, é a indicada em 3.5.1 a 3.5.7. M - momento resistente r 3.5.1 Letras romanas maiúsculas M - momento solicitante s São as seguintes: M - valor de cálculo do momento (M , M , M ) d d rd sd A - área M - valor característico do momento (M , M , M ) k k rk sk A - área da seção transversal bruta da peça de w M - valor último do momento madeira u M - momento fletor de engastamento perfeito A - área da parte comprimida de A eng wc w N - força normal (N , N , N ) A - área da parte tracionada de A d k u wt w A - área da parte carregada de um bloco de apoio Q - ação acidental (variável) (Q , Q , Q ) d k u 0 A - área da seção transversal de uma peça metálica R - reação de apoio, resultante de tensões, resistên- s cia A - área da seção transversal de peças metálicas sv submetidas a corte R - resultante das tensões de compressão c A - área da seção transversal de um pino metálico R - resultante das tensões de tração sv1 t submetido a corte (pino, prego, parafuso) S - solicitação, momento estático de área A - área da seção transversal de uma peça metálica sn submetida a tensões normais (tirantes, montantes) T - momento de torção C - momento de inércia à torção U - umidade E - módulo de elasticidade, módulo de deformação V - força cortante (V , V , V ), volume longitudinal u d k W - carga do vento, módulo de resistência à flexão E - módulo de deformação longitudinal do aço s 3.5.2 Letras romanas minúsculas E - módulo de deformação longitudinal da madeira w E ou E - módulo de deformação longitudinal pa- São as seguintes: wp wo ralela às fibras da madeira a - distância, flecha E ou E - módulo de deformação longitudinal nor- wn w90 mal às fibras da madeira b - largura F - ações (em geral), forças (em geral) b - largura da mesa das vigas de seção T f F - valor de cálculo das ações b - largura da alma das vigas d w Cópia não autorizada 4 NBR 7190:1997 c - espaçamento u - perímetro, componente de deslocamento de um ponto d - diâmetro v - força cortante por unidade de comprimento ou e - excentricidade largura, velocidade, componente de deslocamento de um ponto f - resistência de um material w - carga de vento distribuída, componente de des- f - valor de cálculo da resistência d locamento de um ponto f - valor característico da resistência k x - coordenada f - valor médio da resistência m y - coordenada f - resistência da madeira w z - coordenada, braço de alavanca f - resistência da madeira paralelamente às fibras w0 3.5.3 Letras gregas minúsculas f - resistência à compressão paralela às fibras wc0 São as seguintes: f - resistência à compressão normal às fibras wc90 α (alfa) - ângulo, coeficiente f - resistência à tração paralela às fibras wt0 β (beta) - ângulo, coeficiente, razão f - resistência à tração normal às fibras wt90 γ (gama) - coeficiente de segurança, peso específico f - resistência ao cisalhamento na presença de wv0 (pode ser substituído por g), deformação tangencial tensões tangenciais paralelas às fibras específica f - resistência ao cisalhamento na presença exclu- wv90 siva de tensões tangenciais normais às fibras γ - coeficiente de ponderação das ações f f - resistência de embutimento paralelo às fibras γ - coeficiente de ponderação das resistências dos we0 m materiais f - resistência de embutimento normal às fibras we90 γ - coeficiente de minoração da resistência do aço s f - resistência à tração na flexão wtM γ - coeficiente de minoração da resistência da ma- W g - carga distribuída permanente (peso específico deira para evitar confusão com γ coeficiente de segurança δ (delta) - coeficiente de variação h - altura, espessura ε (épsilon) - deformação normal específica i - raio de giração ε k - coeficiente (em geral) - deformação específica da madeira w k - coeficiente de modificação ε - deformação específica da madeira comprimida mod wc l - vão, comprimento (pode ser substituído por L para ε - deformação específica por fluência da madeira wcc evitar confusão com o número 1) comprimida m - momento fletor por unidade de comprimento ou ε - deformação específica da madeira tracionada wt largura, massa, valor médio de uma amostra ε - deformação específica por fluência da madeira n - força normal por unidade de comprimento ou lar- wtc tracionada gura, número de elementos ε (ε ) - deformação específica normal às fibras q - carga acidental distribuída wn w90 ε r - raio, índice de rigidez = I/L (ε ) - deformação específica paralela às fibras wp w0 s - espaçamento, desvio-padrão de uma amostra ε - deformação específica de retração por secagem ws da madeira t - tempo em geral, espessura de elementos delga- dos ζ (zeta) - coordenada adimensional (z/L) Cópia não autorizada NBR 7190:1997 5 η (eta) - razão, coeficiente, coordenada adimensional w - madeira, vento, alma das vigas (y/L) y - escoamento dos aços θ (theta) - rotação, ângulo 3.5.5 Índices formados por abreviações λ (lambda) - índice de esbeltez = L /i o São os seguintes: µ (mü) - coeficiente de atrito, momento fletor relativo adimensional, média de uma população adm - admissível ν (nü) - coeficiente de Poisson, força normal relativa amb - ambiente adimensional anel - anel ξ (csi) - coordenada relativa (x/L) cav - cavilha ο (ómicron) - deve ser evitada cal - calculado π (pi) - emprego matemático apenas cri - crítico ρ (ro) - massa específica (densidade) eng - engastamento ρ - densidade básica bas eq - equilíbrio (para umidade) σ (sigma) - tensão normal (σ ,σ , σ ), desvio-padrão d k u de uma população esp - especificado τ (tau) - tensão tangencial (τ , τ , τ ) est - estimado d k u τ - tensão tangencial na alma da viga exc - excepcional w υ (üpsilon) - deve ser evitada ext - externo ψ (psi) - coeficiente inf - inferior ω (omega) - coeficiente, velocidade angular int - interno 3.5.4 Índices gerais lat - lateral São os seguintes: lim - limite b - aderência máx. - máximo c - concreto, compressão, fluência mín. - mínimo d - de cálculo sup - superior ef - efetivo tot - total f - mesa da viga de seção T var - variável i - inicial, núcleo vig - viga j - número 3.5.6 Índices especiais k - característico São os seguintes: m - material, média br - contraventamento (bracing) p - pino, prego ou parafuso ef - valores efetivos; valores existentes s - aço, retração eq - equilíbrio t - tração, torção, transversal t - tempo u - último C - classe de utilização v - cisalhamento G - valores decorrentes de ações permanentes Cópia não autorizada 6 NBR 7190:1997 M - valores na flexão 4.2.2 Estados limites últimos Q - valores decorrentes de ações variáveis Estados que por sua simples ocorrência determinam a paralisação, no todo ou em parte, do uso da construção. R - valores resistentes (pode ser substituído por r) S - valores solicitantes (pode ser substituído por s) No projeto, usualmente devem ser considerados os esta- dos limites últimos caracterizados por: T - temperatura a) perda de equilíbrio, global ou parcial, admitida a 3.5.7 Simplificação estrutura como corpo rígido; Quando não houver motivo para dúvidas, os símbolos devemser empregados com o menor número possível b) ruptura ou deformação plástica excessiva dos de índices. materiais; Assim, o índice w para madeira, freqüentemente pode c) transformação da estrutura, no todo ou em parte, ser eliminado. em sistema hipostático; 4 Hipóteses básicas de segurança d) instabilidade por deformação; 4.1 Requisitos básicos de segurança e) instabilidade dinâmica (ressonância). 4.1.1 Situações previstas de carregamento 4.2.3 Estados limites de utilização Toda estrutura deve ser projetada e construída de modo a satisfazer aos seguintes requisitos básicos de segu- Estados que por sua ocorrência, repetição ou duração rança: causam efeitos estruturais que não respeitam as con- dições especificadas para o uso normal da construção, a) com probabilidade aceitável, ela deve permanecer ou que são indícios de comprometimento da durabilidade adequada ao uso previsto, tendo-se em vista o custo da construção. de construção admitido e o prazo de referência da duração esperada; No projeto, usualmente devem ser considerados os es- b) com apropriado grau de confiabilidade, ela deve tados limites de utilização caracterizados por: suportar todas as ações e outras influências que po- dem agir durante a construção e durante a sua utili- a) deformações excessivas, que afetem a utilização zação, a um custo razoável de manutenção. normal da construção, comprometam seu aspecto estético, prejudiquem o funcionamento de equipa- 4.1.2 Situações não previstas de carregamento mentos ou instalações ou causem danos aos ma- teriais de acabamento ou às partes não estruturais Na eventual ocorrência de ações excepcionais, como da construção; explosão, impacto de veículos ou ações humanas impró- prias, os danos causados à estrutura não devem ser des- b) vibrações de amplitude excessiva que causem proporcionais às causas que os provocaram. desconforto aos usuários ou causem danos à cons- Os danos potenciais devem ser evitados ou reduzidos trução ou ao seu conteúdo. pelo emprego de concepção estrutural adequada e de detalhamento eficiente das peças estruturais e de suas 4.3 Condições de segurança uniões e ligações. A segurança da estrutura em relação a possíveis estados 4.1.3 Aceitação da madeira para execução da estrutura limites será garantida pelo respeito às condições cons- trutivas especificadas por esta Norma e, simultaneamente, A aceitação da madeira para execução da estrutura fica pela obediência às condições analíticas de segurança subordinada à conformidade de suas propriedades de expressas por resistência aos valores especificados no projeto. 4.1.4 Aceitação da estrutura S ≤ R d d Satisfeitas as condições de projeto e de execução desta onde a solicitação de cálculo S e a resistência de cálculo d Norma, a estrutura poderá ser aceita automaticamente R são determinadas em função dos valores de cálculo d por seu proprietário. Quando não houver a aceitação au- de suas respectivas variáveis básicas de segurança. tomática, a decisão a ser tomada será baseada na revisão do projeto e, eventualmente, em ensaios dos materiais Em casos especiais, permite-se tomar a resistência de empregados ou da própria estrutura. cálculo R como uma fração da resistência característica d R estimada experimentalmente, sendo 4.2 Estados limites k R R = k k 4.2.1 Estados limites de uma estrutura d mod γ w Estados a partir dos quais a estrutura apresenta desem- com os valores de k e γ especificados em 6.4.4 e mod w penhos inadequados às finalidades da construção. 6.4.5, respectivamente. Cópia não autorizada NBR 7190:1997 7 5 Ações 5.2 Carregamentos 5.1 Definições 5.2.1 Carregamento normal 5.1.1 Tipos de ações Um carregamento é normal quando inclui apenas as ações decorrentes do uso previsto para a construção. As ações são as causas que provocam o aparecimento de esforços ou deformações nas estruturas. As forças Admite-se que um carregamento normal corresponda à são consideradas como ações diretas e as deformações classe de carregamento de longa duração, podendo ter impostas como ações indiretas. duração igual ao período de referência da estrutura. Ele sempre deve ser considerado na verificação da segu- As ações podem ser: rança, tanto em relação a estados limites últimos quanto em relação a estados limites de utilização. a) ações permanentes, que ocorrem com valores constantes ou de pequena variação em torno de sua Em um carregamento normal, as eventuais ações de curta média, durante praticamente toda a vida da cons- ou média duração terão seus valores atuantes reduzidos, trução; a fim de que a resistência da madeira possa ser consi- derada como correspondente apenas às ações de longa b) ações variáveis, que ocorrem com valores cuja duração. variação é significativa durante a vida da construção; 5.2.2 Carregamento especial c) ações excepcionais, que têm duração extrema- mente curta e muito baixa probabilidade de ocorrên- cia durante a vida da construção, mas que devem Um carregamento é especial quando inclui a atuação de ser consideradas no projeto de determinadas estru- ações variáveis de natureza ou intensidade especiais, turas. cujos efeitos superam em intensidade os efeitos produ- zidos pelas ações consideradas no carregamento normal. 5.1.2 Cargas acidentais Admite-se, de acordo com 5.1.4, que um carregamento As cargas acidentais são as ações variáveis que atuam especial corresponda à classe de carregamento definida nas construções em função de seu uso (pessoas, mobi- pela duração acumulada prevista para a ação variável liário, veículos, vento, etc). especial considerada. 5.1.3 Combinações de ações 5.2.3 Carregamento excepcional As ações permanentes são consideradas em sua totali- Um carregamento é excepcional quando inclui ações dade. Das ações variáveis, são consideradas apenas as excepcionais que podem provocar efeitos catastróficos. parcelas que produzem efeitos desfavoráveis para a se- gurança. Admite-se, de acordo com 5.1.4, que um carregamento excepcional corresponda à classe de carregamento de As ações variáveis móveis devem ser consideradas em duração instantânea. suas posições mais desfavoráveis para a segurança. 5.2.4 Carregamento de construção A aplicação de ações variáveis ao longo da estrutura po- de ser feita de acordo com regras simplificadas, estabe- Um carregamento de construção é transitório e deve ser lecidas em normas que consideram determinados tipos definido em cada caso particular em que haja risco de particulares de construção. ocorrência de estados limites últimos já durante a cons- trução. As ações incluídas em cada combinação devem ser consi- deradas com seus valores representativos, multiplicados Admite-se, de acordo com 5.1.4, que um carregamento pelos respectivos coeficientes de ponderação das ações. de construção corresponda à classe de carregamento definida pela duração acumulada da situação de risco. 5.1.4 Classes de carregamento 5.3 Situações de projeto Um carregamento é especificado pelo conjunto das ações que têm probabilidade não desprezível de atuação simul- tânea. Em cada tipo de carregamento as ações devem 5.3.1 Situações a considerar ser combinadas de diferentes maneiras, a fim de serem determinados os efeitos mais desfavoráveis para a estru- Em princípio, no projeto das estruturas, podem ser consi- tura. deradas as seguintes situações de projeto: situações du- radouras, situações transitórias e situações excepcionais. A classe de carregamento de qualquer combinação de ações é definida pela duração acumulada prevista para Para cada estrutura particular devem ser especificadas a ação variável tomada como a ação variável principal as situações de projeto a considerar, não sendo necessá- na combinação considerada. As classes de carregamento rio levar em conta as três possíveis situações de projeto estão especificadas na tabela 1 . em todos os tipos de construção. Cópia não autorizada8 NBR 7190:1997 Tabela 1 - Classes de carregamento Ação variável principal da combinação Classe de carregamento Duração acumulada Ordem de grandeza da duração acumulada da ação característica Permanente Permanente Vida útil da construção Longa duração Longa duração Mais de seis meses Média duração Média duração Uma semana a seis meses Curta duração Curta duração Menos de uma semana Duração instantânea Duração instantânea Muito curta 5.3.2 Situações duradouras 5.4 Valores representativos das ações As situações duradouras são as que podem ter duração 5.4.1 Valores característicos das ações variáveis igual ao período de referência da estrutura. Os valores característicos F das ações variáveis são os k As situações duradouras são consideradas no projeto especificados pelas diversas normas brasileiras referen- de todas as estruturas. tes aos diferentes tipos de construção. Nas situações duradouras, para a verificação da segu- Quando não existir regulamentação específica, um valor rança em relação aos estados limites últimos consideram- característico nominal deverá ser fixado pelo proprietário se apenas as combinações últimas normais de carrega- da obra ou por seu representante técnico para isso qualifi- mento e, para os estados limites de utilização, as combina- cado. ções de longa duração (combinações quase permanen- tes) ou as combinações de média duração (combinações Para as ações variáveis entende-se que F seja o valor k freqüentes). característico superior. 5.3.3 Situações transitórias 5.4.2 Valores característicos dos pesos próprios As situações transitórias são as que têm duração muito Os valores característicos G dos pesos próprios da estru- menor que o período de vida da construção. k tura são calculados com as dimensões nominais da es- trutura e com o valor médio do peso específico do material As situações transitórias são consideradas apenas para considerado. A madeira é considerada com umidade as estruturas de construções que podem estar sujeitas a U = 12%. algum carregamento especial, que deve ser explicitamen- te especificado para o seu projeto. Quando o valor do peso específico for determinado a partir da densidade básica, definida em 6.1.2, devem ser Nas situações transitórias, em geral é considerada ape- consideradas as correções incluídas naquela seção. nas a verificação relativa a estados limites últimos. Em casos especiais, pode ser exigida a verificação da 5.4.3 Valores característicos de outras ações permanentes segurança em relação a estados limites de utilização, Para outras ações permanentes que não o peso próprio considerando combinações de ações de curta duração da estrutura, podem ser definidos dois valores, o valor (combinações raras) ou combinações de duração média característico superior G , maior que o valor médio G , (combinações especiais). k,sup m e o valor característico inferior G , menor que o valor k,inf 5.3.4 Situações excepcionais médio G . m As situações excepcionais têm duração extremamente Em geral, no projeto é considerado apenas o valor carac- curta. Elas são consideradas somente na verificação da terístico superior G . O valor característico inferior G k,sup k,inf segurança em relação a estados limites últimos. é considerado apenas nos casos em que a segurança diminui com a redução da ação permanente aplicada, As situações excepcionais de projeto somente devem como quando a ação permanente tem um efeito estabi- ser consideradas quando a segurança em relação às lizante. ações excepcionais contempladas não puder ser garan- tida de outra forma, como o emprego de elementos físicos 5.4.4 Valores reduzidos de combinação (ψ F ) 0 k de proteção da construção, ou a modificação da concep- ção estrutural adotada. Os valores reduzidos de combinação são determinados a partir dos valores característicos pela expressão ψ F e 0 k As situações excepcionais devem ser explicitamente es- são empregados nas condições de segurança relativas pecificadas para o projeto das construções particulares a estados limites últimos, quando existem ações variáveis para as quais haja necessidade dessa consideração. de diferentes naturezas. Cópia não autorizada NBR 7190:1997 9 Os valores ψ F levam em conta que é muito baixa a e) forças longitudinais; 0 k probabilidade de ocorrência simultânea de duas ações características de naturezas diferentes, ambas com seus f) força centrífuga; valores característicos. Por isto, em cada combinação de ações, uma ação característica variável é considerada g) vento. como a principal, entrando com seu valor característico F , e as demais ações variáveis de naturezas diferentes As cargas acidentais verticais e seus efeitos dinâmicos, k entram com seus valores reduzidos de combinação ψ F . representados pelo impacto vertical, impacto lateral, for- 0 k ças longitudinais e força centrífuga, devem ser conside- 5.4.5 Valores reduzidos de utilização rados como componentes de uma mesma ação variável. Na verificação da segurança relativa a estados limites de As cargas acidentais verticais e a ação do vento devem utilização, as ações variáveis são consideradas com va- ser consideradas como ações variáveis de naturezas dife- lores correspondentes às condições de serviço, empre- rentes, sendo muito baixa a probabilidade de ocorrência gando-se os valores freqüentes, ou de média duração, simultânea de ambas, com seus respectivos valores ca- calculados pela expressão ψ F , e os valores quase per- racterísticos. 1 k manentes, ou de longa duração, calculados pela expres- são ψ F . 5.5.2 Cargas permanentes 2 k 5.4.6 Fatores de combinação e fatores de utilização A carga permanente é constituída pelo peso próprio da estrutura e pelo peso das partes fixas não estruturais. Os valores usuais estão especificados na tabela 2. Na avaliação do peso próprio da estrutura, admite-se 5.5 Ações nas estruturas de madeira que a madeira esteja na classe 1 de umidade, definida em 6.1.5. 5.5.1 Ações usuais Na falta de determinação experimental específica, per- No projeto das estruturas correntes de madeira devem mite-se adotar os valores da densidade aparente indi- ser consideradas as ações seguintes, além de outras cadas em 6.3.5 para as diferentes classes de resistência que possam agir em casos especiais: da madeira. O peso próprio real, avaliado depois do di- mensionamento final da estrutura, não deve diferir de a) carga permanente; a) carga permanente; mais de 10 do peso próprio inicialmente admitido no cál- b) cargas acidentais verticais; culo. c) impacto vertical; Nas estruturas pregadas ou parafusadas, o peso próprio das peças metálicas de união pode ser estimado em 3% d) impacto lateral; do peso próprio da madeira. Tabela 2 - Fatores de combinação e de utilização Ações em estruturas correntes ψ ψ ψ 0 1 2 - Variações uniformes de temperatura em relação à média anual local 0,6 0,5 0,3 - Pressão dinâmica do vento 0,5 0,5 0,2 0 Cargas acidentais dos edifícios ψ ψ ψ 0 1 2 - Locais em que não há predominância de pesos de equipamentos fixos, 0,4 0,3 0,2 nem de elevadas concentrações de pessoas - Locais onde há predominância de pesos de equipamentos fixos, ou de 0,7 0,6 0,4 elevadas concentrações de pessoas - Bibliotecas, arquivos, oficinas e garagens 0,8 0,7 0,6 0,6 Cargas móveis e seus efeitos dinâmicos ψ ψ ψ 0 1 2 - Pontes de pedestres 0,4 0,3 0,21) - Pontes rodoviárias 0,6 0,4 0,21) - Pontes ferroviárias (ferrovias não especializadas) 0,8 0,6 0,41) 1) Admite-se ψ = 0 quando a ação variável principal corresponde a um efeito sísmico. 2 Cópia não autorizada 10 NBR 7190:1997 5.5.3 Cargas acidentais verticais Nas peças metálicas, inclusive nos elementos de ligação será considerada a totalidade dos esforços devidos ao As cargas acidentais verticais são consideradas como impacto lateral. de longa duração. 5.5.6 Força longitudinalAs cargas acidentais são fixadas pelas NBR 6120, Nas pontes ferroviárias, a força longitudinal devida à ace- NBR 7187, NBR 7188 e NBR 7189, ou por outras normas leração ou à frenação do trem será considerada com o que venham a se estabelecer para casos especiais, e valor característico convencional igual ao maior dos se- devem ser dispostas nas posições mais desfavoráveis guintes valores: 15% da carga móvel para frenação, ou para a estrutura. 25% do peso total sobre os eixos motores para o esforço de aceleração. 5.5.4 Impacto vertical A força longitudinal será considerada aplicada, sem im- Nas pontes, para se levar em conta o acréscimo de soli- pacto, no centro de gravidade do trem, suposto 2,4 m aci- citações devido ao impacto vertical, os valores caracte- ma do topo dos trilhos. rísticos das cargas móveis verticais devem ser multipli- cados pelo coeficiente No caso de via múltipla, a força longitudinal deve ser considerada em apenas uma das linhas. ϕ α = 1 + 40 + L Nas pontes rodoviárias, a força longitudinal será consi- onde L , no caso de vigas, é o vão teórico do tramo da derada com o valor característico convencional igual ao ponte em metros e, no caso de placas, é o menor de seus maior dos seguintes valores: 5% do carregamento total dois vãos teóricos, sendo: do tabuleiro com carga móvel uniformemente distribuída, ou, para cada via de tráfego, 30% do peso do caminhão- α = 50 - em pontes ferroviárias; tipo. Esta força longitudinal deve ser aplicada, sem im- pacto, a 2,0 m acima da superfície de rolamento. α = 20 - em pontes rodoviárias com soalho de ma- A força longitudinal em princípio é uma carga de curta deira; duração. α = 12 - em pontes rodoviárias com soalho revestido De acordo com 5.2.1, para se levar em conta a maior re- de concreto ou asfalto. sistência da madeira sob ação de cargas de curta dura- ção, a força longitudinal é considerada como se fosse Não se considera o impacto vertical nos encontros, pilares uma carga de longa duração e na verificação da segu- maciços e fundações, nem nos passeios das pontes, rança em relação a estados limites últimos, os acréscimos como especificado pela NBR 7187. de solicitação nas peças de madeira devidos à força lon- gitudinal serão multiplicados por 0,75. A fim de se levar em conta a maior resistência da madeira para cargas de curta duração, na verificação da segurança Nas peças metálicas, inclusive nos elementos de ligação, em relação a estados limites últimos, os acréscimos de será considerada a totalidade dos esforços devidos à solicitação nas peças de madeira devidas ao impacto força longitudinal. vertical serão multiplicados por 0,75 , conforme estabelece 5.5.7 Força centrífuga em 5.2.1 . Nas pontes ferroviárias em curva, a força centrífuga será Nas peças metálicas, inclusive nos elementos de ligação, considerada atuando no centro de gravidade do trem, será considerada a totalidade dos esforços devidos ao suposto a 1,6 m acima do topo dos trilhos, e será avalia- impacto vertical. da em porcentagem da carga móvel, acrescida do impacto vertical, com os seguintes valores característicos conven- 5.5.5 Impacto lateral cionais: O impacto lateral, só considerado nas pontes ferroviárias, 12 000% - 12% para curvas de raio R ≤ 1 000 m e é equiparado a uma força horizontal normal ao eixo da R linha e atuando no topo do trilho como carga móvel con- para R > 1 000 m, em pontes para bitola larga centrada. Em pontes em curva, não se soma o efeito do (1,60 m); impacto lateral ao da força centrífuga, devendo conside- rar-se, entre os dois, apenas o que produzir maiores so- 4 800% - 8% para R ≤ 600 m e para R > 600 m, licitações. R em pontes para bitola métrica (1,00 m). O impacto lateral em princípio é uma carga de curta du- O impacto lateral em princípio é uma carga de curta du- ração. Nas pontes rodoviárias em curva, a força centrífuga será considerada atuando no centro de gravidade do cami- De acordo com 5.2.1, para se levar em conta a maior re- nhão tipo, suposto 2,0 m acima da superfície de rolamento, sistência da madeira sob ação de cargas de curta dura- e será tomada com o valor característico convencional ção, o impacto lateral é considerado como se fosse uma igual a 20% do peso deste veículo, por via de tráfego, carga de longa duração e na verificação da segurança para raios até 300 m e para valores maiores, pela relação em relação a estados limites últimos, os acréscimos de 6 000% . O peso do veículo é considerado com impacto solicitação nas peças de madeira devidos ao impacto la- R teral serão multiplicados por 0,75. vertical. Cópia não autorizada NBR 7190:1997 11 A força centrífuga em princípio é uma carga de curta du- 5.6 Valores de cálculo das ações ração. 5.6.1 Definição De acordo com 5.2.1, para se levar em conta a maior re- sistência da madeira sob ação de cargas de curta dura- Os valores de cálculo F das ações são obtidos a partir ção, na verificação da segurança em relação a estados d dos valores representativos, multiplicando-os pelos limites últimos, os acréscimos de solicitação nas peças respectivos coeficientes de ponderação γ . de madeira devidos à força centrífuga serão multiplicados f por 0,75 . 5.6.2 Composição dos coeficientes de ponderação das ações Nas peças metálicas, inclusive nos elementos de ligação, será considerada a totalidade dos esforços devidos à força centrífuga. Quando se consideram estados limites últimos, os coefi- cientes γ de ponderação das ações podem ser tomados f como o produto de dois outros γ e γ (o coeficiente de 5.5.8 Vento f1 f3 combinação ψ faz o papel do terceiro coeficiente, que 0 seria indicado por γ ). A ação do vento, agindo com seu valor característico, em f2 princípio é uma carga de curta duração. O coeficiente parcial γ leva em conta a variabilidade das f1 A ação do vento sobre as edificações deve ser conside- ações e o coeficiente γ considera os possíveis erros de f3 rada de acordo com a NBR 6123. avaliação dos efeitos das ações, seja por problemas cons- trutivos, seja por deficiência do método de cálculo empre- A ação do vento sobre os veículos e pedestres nas pon- gado. tes deve ser considerada da seguinte forma: tes deve ser considerada da seguinte forma: Tendo em vista as diversas ações levadas em conta no a) o esforço do vento sobre o trem, nas pontes ferro- projeto, o índice do coeficiente γ pode ser alterado para f viárias, será fixado com o valor característico conven- identificar a ação considerada, resultando os símbolos cional de 3 kN/m, aplicado a 2,4 m acima do topo γ , γ , γ , γ , γ g q ε, (γG Q ε), respectivamente para as ações per- dos trilhos, no caso de bitola larga (1,60 m) e a 2,0 m manentes, para as ações diretas variáveis e para os efei- acima do topo dos trilhos, no caso de bitola métrica tos das deformações impostas (ações indiretas). (1,00); 5.6.3 Estados limites de utilização b) o esforço do vento sobre os veículos, nas pontes b) o esforço do vento sobre os veículos, nas pontes rodoviárias, será fixado com o valor característico Quando se consideram estados limites de utilização, os nominal de 2 kN/m, aplicado a 1,2 m acima da su- coeficientes de ponderação das ações são tomados com perfície de rolamento; o valor γ = 1,0, salvo exigência em contrário, expressa f em norma especial. c) nas pontes para pedestres, o vento sobre estes será fixado com o valor característico convencional 5.6.4 Estados limites últimos - Ações permanentes de 1,8 kN/m, aplicado a 0,85 m acima do piso. Para uma dada ação permanente, todas as suas parcelas De acordo com 5.2.1, para se levar em conta a maior re- são ponderadas pelo mesmo coeficiente γ , não se admi- sistência da madeira sob ação de cargas de curta dura- g tindo que algumas de suas partes possam ser majoradas ção, na verificação da segurança em relação a estados e outras minoradas. limites últimos, apenas na combinaçãode ações de longa limites últimos, apenas na combinação de ações de longa duração em que o vento representa a ação variável prin- Para os materiais sólidos que possam provocar empuxos, cipal, as solicitações nas peças de madeira devidas à a componente vertical é considerada como uma ação e a ação do vento serão multiplicadas por 0,75 . horizontal como outra ação, independente da primeira. Nas peças metálicas, inclusive nos elementos de ligação, será considerada a totalidade dos esforços devidos à Os coeficientes de ponderação γ relativos às ações per- g ação do vento. manentes que figuram nas combinações últimas de ações, salvo indicação em contrário, expressa em norma particular, devem ser tomados com os valores básicos a 5.5.9 Carga no guarda-corpo seguir indicados: A carga no guarda-corpo é considerada de curta duração. a) ações permanentes de pequena variabilidade No guarda-corpo das pontes admite-se que possa atuar uma força horizontal distribuída, com valor característico - para o peso próprio da estrutura e para outras - para o peso próprio da estrutura e para outras nominal de 1 kN/m. ações permanentes de pequena variabilidade, adotam-se os valores indicados na tabela 3. 5.5.10 Carga no guarda-roda Considera-se como de pequena variabilidade o A carga no guarda-roda das pontes rodoviárias é conside- peso da madeira classificada estruturalmente cujo rada de curta duração e os seus valores são os estabele- peso específico tenha coeficiente de variação não cidos pelas normas específicas correspondentes. superior a 10%; Cópia não autorizada 12 NBR 7190:1997 b) ações permanentes de grande variabilidade totalidade dos pesos permanentes, adotam-se os valores da tabela 4; - para as ações permanentes de grande variabi- c) ações permanentes indiretas lidade e para as ações constituídas pelo peso pró- prio das estruturas e dos elementos construtivos - para as ações permanentes indiretas, como os permanentes não estruturais e dos equipamentos efeitos de recalques de apoio e de retração dos fixos, todos considerados globalmente, quando o materiais, adotam-se os valores indicados na ta- peso próprio da estrutura não supera 75% da bela 5. Tabela 3 - Ações permanentes de pequena Tabela 4 - Ações permanentes de grande variabilidade variabilidade Para efeitos1) Para efeitos Combinações Combinações Desfavoráveis Favoráveis Desfavoráveis Favoráveis Normais γ = 1,3 γ = 1,0 Normais γ = 1,4 γ = 0,9 g g g g Especiais ou de γ Especiais ou de = 1,2 γ = 1,0 γ = 1,3 γ = 0,9 construção g g construção g g Excepcionais γ = 1,1 γ = 1,0 Excepcionais γ = 1,2 γ = 0,9 g g g g 1)Podem ser usados indiferentemente os símbolos γ ou γ . g G Tabela 5 - Ações permanentes indiretas Para efeitos Combinações Desfavoráveis Favoráveis Normais γε = 1,2 γε = 0 Especiais ou de γε = 1,2 γε = 0 construção Excepcionais γε = 0 γε = 0 5.6.5 Estados limites últimos - Ações variáveis 5.7 Combinações de ações em estados limites últimos Os coeficientes de ponderação γ das ações variáveis Q 5.7.1 Combinações últimas normais majoram os valores representativos das ações variáveis que produzem efeitos desfavoráveis para a segurança da estrutura. m n F F F F d = ∑ γGi k Gi, + γQ k Q1, + ∑ ψ0j k Qj, As parcelas de ações variáveis que provocam efeitos fa- i=1 j=2 voráveis não são consideradas nas combinações de ações. onde F representa o valor característico das ações Gi,k permanentes, F o valor característico da ação variável As ações variáveis que tenham parcelas favoráveis e Q1,k considerada como ação principal para a combinação desfavoráveis, que fisicamente não possam atuar sepa- considerada e ψ F os valores reduzidos de combi- radamente, devem ser consideradas conjuntamente co- 0j Qj,k nação das demais ações variáveis, determinados de mo uma ação única. acordo com 5.4.6 . Os coeficientes de ponderação γ relativos às ações va- Q riáveis que figuram nas combinações últimas, salvo indi- Em casos especiais devem ser consideradas duas cações em contrário, expressa em norma particular, de- combinações referentes às ações permanentes; em uma vem ser tomados com os valores básicos indicados na delas, admite-se que as ações permanentes sejam des- tabela 6. favoráveis e na outra que sejam favoráveis à segurança. Cópia não autorizada NBR 7190:1997 13 Tabela 6 - Ações variáveis Ações variáveis em geral, incluídas Efeitos da Combinações as cargas acidentais móveis temperatura Normais γ = 1,4 γ Q ε = 1,2 Especiais ou de construção γ = 1,2 γ Q ε = 1,0 Excepcionais γ = 1,0 γ Q ε = 0 5.7.2 Combinações últimas especiais ou de construção respondentes à classe de longa duração. Estas combi- nações são expressas por m n F F F F m n d = ∑ γGi k Gi, + γQ k Q1, + ∑ ψ ef 0j, k Qj, ∑ ψ ∑ ψ i=1 j=2 F = F + F + F d,uti Gi,k 1 Q1,k 2j Qj,k i=1 j=2 onde F representa o valor característico das ações per- Gi,k onde os coeficientes ψ e ψ estão dados em 5.4.6. manentes, F representa o valor característico da ação 1 2 Q1,k variável considerada como principal para a situação tran- 5.8.3 Combinações de curta duração sitória, ψ é igual ao fator ψ adotado nas combinações 0j,ef 0j normais, salvo quando a ação principal F tiver um tempo Q1 As combinações de curta duração, também ditas combi- de atuação muito pequeno, caso em que ψ pode ser 0j,ef nações raras, são consideradas quando, para a constru- tomado com o correspondente ψ dado em 5.4.6 . 2j ção, for particularmente importante impedir defeitos decor- rentes das deformações da estrutura. 5.7.3 Combinações últimas excepcionais Nestas combinações, a ação variável principal F atua Q1 m n com seu valor característico e as demais ações variáveis F = ∑ γ F + F + γ ∑ ψ F d Gi Gi,k Q,exc Q 0j,ef Qj,k atuam com seus valores correspondentes à classe de i=1 j=1 média duração. Essas combinações são expressas por onde F é o valor da ação transitória excepcional e os Q,exc m n demais termos representam valores efetivos definidos F = ∑ F + F + ∑ ψ F d,uti Gi,k Q1,k 1j Qj,k em 5.7.2. i=1 j=2 onde os coeficientes ψ estão dados em 5.4.6. 5.8 Combinações de ações em estados limites de 1 utilização 5.8.4 Combinações de duração instantânea 5.8.1 Combinações de longa duração As combinações de duração instantânea consideram a existência de uma ação variável especial F que Q,especial As combinações de longa duração são consideradas no pertence à classe de duração imediata. As demais ações controle usual das deformações das estruturas. variáveis são consideradas com valores que efetivamente possam existir concomitantemente com a carga especial- Nestas combinações, todas as ações variáveis atuam mente definida para esta combinação. Na falta de outro com seus valores correspondentes à classe de longa du- critério, as demais ações podem ser consideradas com ração. Estas combinações são expressas por seus valores de longa duração. Estas combinações são expressas por m n F = ∑ F + ∑ ψ F d,uti Gi,k 2j Qj,k m n i=1 j=1 F = ∑ F + F + ∑ ψ F d,uti Gi,k Q,especial 2j Qj,k i=1 j=1 onde os coeficientes ψ estão especificados em 5.4.6 . 2j onde os coeficientes ψ estão dados em 5.4.6 . 2 5.8.2 Combinações de média duração 5.9 Efeitos estruturais atuantes As combinações de média duração são consideradas 5.9.1 Solicitações quando o controle das deformações é particularmente importante, como no caso de existirem materiais frágeis As solicitações atuantes S correspondentes aos estados não estruturais ligados à estrutura. d limites de utilização e aos estados limites últimos, calcula- das na forma de forças, binários, tensões ou esforços so- Nestas condições, a ação variável principal F atua com licitantes, são determinadas em função das correspon- Q1 seuvalor correspondente à classe de média duração e dentes combinações de ações, conforme 5.7 e 5.8, res- as demais ações variáveis atuam com seus valores cor- pectivamente. Cópia não autorizada 14 NBR 7190:1997 5.9.2 Deformações e deslocamentos Na falta de determinação experimental específica, per- mite-se adotar Determinam-se de modo análogo ao estabelecido em 5.9.1 os efeitos estruturais calculados na forma de defor- 1 mações ou deslocamentos. E = E w90 20 w0 6 Propriedades das madeiras 6.1.5 Umidade 6.1 Propriedades a considerar O projeto das estruturas de madeira deve ser feito admi- tindo-se uma das classes de umidade especificadas na 6.1.1 Generalidades tabela 7. As propriedades da madeira são condicionadas por sua As classes de umidade têm por finalidade ajustar as pro- estrutura anatômica, devendo distinguir-se os valores priedades de resistência e de rigidez da madeira em fun- correspondentes à tração dos correspondentes à com- ção das condições ambientais onde permanecerão as pressão, bem como os valores correspondentes à direção estruturas. Estas classes também podem ser utilizadas paralela às fibras dos correspondentes à direção normal para a escolha de métodos de tratamentos preservativos às fibras. Devem também distinguir-se os valores corres- das madeiras estabelecidos no anexo E. pondentes às diferentes classes de umidade, definidas em 6.1.5. Tabela 7 - Classes de umidade A caracterização mecânica das madeiras para projeto Umidade relativa Umidade de Classes de de estruturas deve seguir os métodos de ensaio especi- do equilíbrio da umidade ficados no anexo B. ambiente U madeira U amb eq 6.1.2 Densidade 1 ≤ 65% 12% Define-se o termo prático “densidade básica” da madeira 2 65% < U ≤ 75% 15% amb como sendo a massa específica convencional obtida pelo quociente da massa seca pelo volume saturado. 3 75% < U ≤ 85% 18% amb U > 85% A massa seca é determinada mantendo-se os corpos- A massa seca é determinada mantendo-se os corpos- amb 4 durante longos ≥ 25% de-prova em estufa a 103°C até que a massa do corpo- períodos de-prova permaneça constante. O volume saturado é determinado em corpos-de-prova submersos em água 6.2 Condições de referência até atingirem peso constante. 6.2.1 Condição-padrão de referência 6.1.3 Resistência Os valores especificados nesta Norma para as proprie- A resistência é a aptidão da matéria suportar tensões. dades de resistência e de rigidez da madeira são os cor- respondentes à classe 1 de umidade, que se constitui na A resistência é determinada convencionalmente pela má- condição-padrão de referência, definida pelo teor de umi- xima tensão que pode ser aplicada a corpos-de-prova dade de equilíbrio da madeira de 12%. isentos de defeitos do material considerado, até o apare- isentos de defeitos do material considerado, até o apare- cimento de fenômenos particulares de comportamento Na caracterização usual das propriedades de resistência além dos quais há restrição de emprego do material em e de rigidez de um dado lote de material, os resultados elementos estruturais. De modo geral estes fenômenos de ensaios realizados com diferentes teores de umidade são os de ruptura ou de deformação específica excessiva. da madeira, contidos no intervalo entre 10% e 20%, de- vem ser apresentados com os valores corrigidos para a Os efeitos da duração do carregamento e da umidade do umidade padrão de 12%, classe 1 . meio ambiente são considerados por meio dos coeficien- tes de modificação K adiante especificados. A resistência deve ser corrigida pela expressão mod Os efeitos da duração do carregamento e da umidade do ( 3 ) ) 12 - U% meio ambiente sobre a resistência são considerados por f12 = f u% + 1 100 meio dos coeficientes de modificação k e k espe- mod,1 mod,2 cificados em 6.4.4. e a rigidez por 6.1.4 Rigidez ( 2 ) 12 - U% E12 = E u% + 1 A rigidez dos materiais é medida pelo valor médio do 100 módulo de elasticidade, determinado na fase de compor- tamento elástico-linear. admitindo-se que a resistência e a rigidez da madeira sofram apenas pequenas variações para umidades acima O módulo de elasticidade E na direção paralela às fibras w0 de 20%. é medido no ensaio de compressão paralela às fibras e o módulo de elasticidade E na direção normal às fibras Admite-se como desprezível a influência da temperatura w90 é medido no ensaio de compressão normal às fibras. na faixa usual de utilização de 10°C a 60°C. Cópia não autorizada NBR 7190:1997 15 6.2.2 Condições especiais de emprego 6.3.2 Caracterização mínima da resistência de espécies pouco conhecidas A influência da temperatura nas propriedades de resis- tência e de rigidez da madeira deve ser considerada ape- Para projeto estrutural, a caracterização mínima de espé- nas quando as peças estruturais puderem estar subme- cies pouco conhecidas deve ser feita por meio da deter- tidas por longos períodos de tempo a temperaturas fora minação dos seguintes valores, referidos à condição-pa- da faixa usual de utilização. drão de umidade em ensaios realizados de acordo com o anexo B: 6.2.3 Classes de serviço a) resistência à compressão paralela às fibras As classes de serviço das estruturas de madeira são deter- (f ou f ); wc,0 c,0 minadas pelas classes de carregamento, definidas em 5.1.4, e pelas classes de umidade, definidas em 6.1.5. b) resistência à tração paralela às fibras (f ou f ) wt,0 t,0 permite-se admitir, na impossibilidade da realização 6.3 Caracterização das propriedades das madeiras do ensaio de tração uniforme, que este valor seja igual ao da resistência à tração na flexão; 6.3.1 Caracterização completa da resistência da madeira serrada c) resistência ao cisalhamento paralelo às fibras (f ou f ); A caracterização completa das propriedades de resistên- wv,0 v,0 cia da madeira para projeto de estruturas, feita de acordo com os métodos de ensaio especificados no anexo B, é d) densidade básica e densidade aparente. determinada pelos seguintes valores, a serem referidos à condição-padrão de umidade (U=12%): 6.3.3 Caracterização simplificada da resistência da madeira serrada a) resistência à compressão paralela às fibras (f ou f ) a ser determinada em ensaios de com- Permite-se a caracterização simplificada das resistências wc,0 c,0 pressão uniforme, com duração total entre 3 min e da madeira de espécies usuais a partir dos ensaios de 8 min, de corpos-de-prova com seção transversal compressão paralela às fibras. Para as resistências a es- quadrada de 5 cm de lado e com comprimento de forços normais, admite-se um coeficiente de variação de 15 cm; 18% e para as resistências a esforços tangenciais um coeficiente de variação de 28% . b) resistência à tração paralela às fibras (f ou f ) a wt,0 t,0 ser determinada em ensaios de tração uniforme, com Para as espécies usuais, na falta da determinação experi- duração total de 3 min a 8 min, de corpos-de-prova mental, permite-se adotar as seguintes relações para os alongados, com trecho central de seção transversal valores característicos das resistências: uniforme de área A e comprimento não menor que 8 A , com extremidades mais resistentes que o tre- f /f = 0,77 cho central e com concordâncias que garantam a c0,k t0,k ruptura no trecho central; f /f = 1,0 tM,k t0,k c) resistência à compressão normal às fibras (f ou f ) a ser determinada em um ensaio de f /f = 0,25 c90,k c0,k wc,90 c,90 compressão uniforme, com duração total de 3 min a 8 min, de corpos-de-prova de seção quadrada de f /f = 1,0 e0,k c0,k 5 cm de lado e com comprimento de 10 cm; f /f = 0,25 e90,k c0,k d) resistência à tração normal às fibras (f ou f ) a wt,90 t,90 ser determinada por meio de ensaios padronizados; Para coníferas: f /f = 0,15 v0,k c0,k Observação: para efeito de projeto estrutural,consi- Para dicotiledôneas: f /f = 0,12 dera-se como nula a resistência à tração normal às v0,k c0,k fibras das peças de madeira; 6.3.4 Caracterização da rigidez da madeira e) resistência ao cisalhamento paralelo às fibras (f ou f ) a ser determinada pelo ensaio de cisalha- A caracterização da rigidez das madeiras deve respeitar wv,0 v,0 mento paralelo às fibras; os métodos de ensaio especificados no anexo B. f) resistência de embutimento paralelo às fibras A caracterização completa de rigidez das madeiras é fei- (f ou f ) e resistência de embutimento normal às ta por meio da determinação dos seguintes valores, que we,0 e,0 fibras (f ou f ) a serem determinadas por meio devem ser referidos à condição-padrão de umidade we,90 e,90 de ensaios padronizados; (U=12%): g) densidade básica, determinada de acordo com a) valor médio do módulo de elasticidade na com- 6.1.2, e a densidade aparente, com os corpos-de- pressão paralela às fibras: E determinado com c0,m prova a 12% de umidade. pelo menos dois ensaios; Cópia não autorizada 16 NBR 7190:1997 b) valor médio do módulo de elasticidade na com- se o módulo aparente de elasticidade na flexão E , admi- M pressão normal às fibras: E determinado com tindo as seguintes relações: c90,m pelo menos dois ensaios. coníferas: E = 0,85 E M c0 Admite-se que sejam iguais os valores médios dos mó- dulos de elasticidade à compressão e à tração paralelas dicotiledôneas: E = 0,90 E M c0 às fibras: E = E . c0,m t0,m 6.3.5 Classes de resistência A caracterização simplificada da rigidez das madeiras pode ser feita apenas na compressão paralela às fibras, As classes de resistência das madeiras têm por objetivo 1 admitindo-se a relação E = E especificada em o emprego de madeiras com propriedades padronizadas, w90 20 w0 6.1.4 . orientando a escolha do material para elaboração de projetos estruturais. Na impossibilidade da realização do ensaio de compres- são simples, permite-se avaliar o módulo de elasticidade O enquadramento de peças de madeira nas classes de E por meio de ensaio de flexão, de acordo com o mé- resistência especificadas nas tabelas 8 e 9 deve ser feito co,m todo especificado no anexo B. Por este ensaio, determina- conforme as exigências definidas em 10.6 . Tabela 8 - Classes de resistência das coníferas Coníferas (Valores na condição-padrão de referência U = 12%) 1) Classes f f E ρ ρ c0k vk c0,m bas,m aparente MPa MPa MPa kg/m3 kg/m3 C 20 20 4 3 500 400 500 C 25 25 5 8 500 450 550 C 30 30 6 14 500 500 600 1) Como definida em 6.1.2. Tabela 9 - Classes de resistência das dicotiledôneas Dicotiledôneas (Valores na condição-padrão de referência U = 12%) 1) Classes f f E ρ ρ c0k vk c0,m bas,m aparente MPa MPa MPa kg/m3 kg/m3 C 20 20 4 9 500 500 650 C 30 30 5 14 500 650 800 C 40 40 6 19 500 750 950 C 60 60 8 24 500 800 1 000 1) Como definida em 6.1.2. Cópia não autorizada NBR 7190:1997 17 6.3.6 Caracterização da madeira laminada colada, da onde γ é o coeficiente de minoração das propriedades w madeira compensada e da madeira recomposta da madeira e k é o coeficiente de modificação, que le- mod va em conta influências não consideradas por γ . w A caracterização das propriedades da madeira laminada colada para projeto de estruturas deve ser feita a partir 6.4.4 Coeficientes de modificação de corpos-de-prova extraídos das peças estruturais fabri- cadas. Os coeficientes de modificação k afetam os valores de mod Para as peças de grande porte, permite-se aceitar os cálculo das propriedades da madeira em função da classe resultados fornecidos pelo controle de qualidade do de carregamento da estrutura, da classe de umidade ad- produtor, sob sua responsabilidade à luz da legislação mitida, e do eventual emprego de madeira de segunda brasileira. qualidade. Para emprego da madeira laminada colada, de acordo O coeficiente de modificação k é formado pelo produto com esta norma, admitindo para ela as mesmas proprie- mod dades da madeira das lâminas, devem ser realizados os seguintes ensaios específicos, com o que se especifica k = k . k . k mod mod,1 mod,2 mod,3 no anexo B: O coeficiente parcial de modificação k , que leva em a) cisalhamento na lâmina de cola; mod,1 conta a classe de carregamento e o tipo de material empre- b) tração à lâmina de cola; gado, é dado pela tabela 10, devendo ser escolhido con- forme 5.2. c)resistência das emendas dentadas e biseladas. O coeficiente parcial de modificação k , que leva em A caracterização das propriedades de madeira compen- mod,2 conta a classe de umidade e o tipo de material empregado, sada e da madeira recomposta para projeto de estruturas é dado pela tabela 11. deve ser feita a partir de corpos-de-prova confeccionados com material extraído do lote a ser examinado, de acordo com normas específicas. Além disso, esses materiais de- No caso particular de madeira serrada submersa, admite- vem ser ensaiados por métodos padronizados para veri- se o valor k = 0,65. mod,2 ficação de sua durabilidade no meio ambiente para o qual se pretende o seu emprego. O coeficiente parcial de modificação k leva em con- mod,3 ta se a madeira é de primeira ou segunda categoria. No 6.4 Valores representativos caso de madeira de segunda categoria, admite-se k = 0,8, e no caso de primeira categoria ,k = 1,0. 6.4.1 Valores médios mod,3 mod,3 O valor médio X de uma propriedade da madeira é de- A condição de madeira de primeira categoria somente m terminado pela média aritmética dos valores correspon- pode ser admitida se todas as peças estruturais forem dentes aos elementos que compõem o lote de material classificadas como isentas de defeitos, por meio de méto- considerado. do visual normalizado, e também submetidas a uma clas- sificação mecânica que garanta a homogeneidade da ri- 6.4.2 Valores característicos gidez das peças que compõem o lote de madeira a ser empregado. Não se permite classificar as madeiras como O valor característico inferior X , menor que o valor mé- k,inf de primeira categoria apenas por meio de método visual dio, é o valor que tem apenas 5% de probabilidade de de classificação. não ser atingido em um dado lote de material. O valor característico superior, X , maior que o valor O coeficiente parcial de modificação k para coníferas k,sup mod,3 médio, é o valor que tem apenas 5% de probabilidade de na forma de peças estruturais maciças de madeira serrada ser ultrapassado em um dado lote de material. sempre deve ser tomado com o valor k = 0,8, a fim de mod,3 se levar em conta o risco da presença de nós de madeira De modo geral, salvo especificação em contrário, enten- não detectáveis pela inspeção visual. de-se que o valor característico X seja o valor caracterís- k tico inferior X . k,inf O coeficiente parcial de modificação k para madeira mod,3 laminada colada leva em conta a curvatura da peça, va- Admite-se que as resistências das madeiras tenham dis- lendo k para peça reta e tribuições normais de probabilidades. mod,3 = 1,0 6.4.3 Valores de cálculo 2 t k = 000 2 - 1 mod,3 O valor de cálculo X de uma propriedade da madeira é r d obtido a partir do valor característico X , pela expressão k onde t é a espessura das lâminas e r o menor raio de cur- X X = k k vatura das lâminas que compõem a seção transversal d mod γ resistente. w Cópia não autorizada 18 NBR 7190:1997 Tabela 10 - Valores de kmod,1 Tipos de madeira Classes de Madeira serrada carregamento Madeira Madeira laminada colada recomposta Madeira compensada Permanente 0,60 0,30 Longa duração 0,70 0,45 Média duração 0,80 0,65 Curta duração 0,90 0,90 Instantânea 1,10 1,10 Tabela 11 - Valores de kmod,2 Madeira serrada Madeira Classes de umidade Madeira laminada colada recompostaMadeira compensada (1) e (2) 1,0 1,0 (3) e (4) 0,8 0,9 6.4.5 Coeficientes de ponderação da resistência para correspondente a um coeficiente de variação da resis- estados limites últimos tência de 18%. O coeficiente de ponderação para estados limites últimos 6.4.8 Investigação direta da resistência decorrentes de tensões de compressão paralela às fibras tem o valor básico γ = 1,4. wc Para a investigação direta da resistência de lotes homo- gêneos de madeira, cada lote não deve ter volume supe- O coeficiente de ponderação para estados limites últimos rior a 12 m3. decorrentes de tensões de tração paralela às fibras tem o valor básico γ = 1,8 . wt Os valores experimentais obtidos devem ser corrigidos O coeficiente de ponderação para estados limites últimos pela expressão dada em 6.2.1 para o teor de umidade decorrentes de tensões de cisalhamento paralelo às fibras de 12%. tem o valor básico γ = 1,8. wv A determinação da resistência média deve ser feita com 6.4.6 Coeficiente de ponderação para estados limites de pelo menos dois ensaios. utilização Para a caracterização simplificada prevista em 6.3.3, de O coeficiente de ponderação para estados limites de uti- lotes de madeira das espécies usuais, deve-se extrair lização tem o valor básico γ = 1,0. w uma amostra composta por pelo menos seis exemplares, retirados de modo distribuído do lote, que serão ensaia- 6.4.7 Estimativa das resistências características dos à compressão paralela às fibras. Para as espécies já investigadas por laboratórios idô- neos, que tenham apresentado os valores médios das Para a caracterização mínima especificada em 6.3.2 para resistências f e dos módulos de elasticidade E , cor- espécies pouco conhecidas, de cada lote serão ensaia- wm c0,m respondentes a diferentes teores de umidade U% ≤ 20%, dos n ≥ 12 corpos-de-prova, para cada uma das resistên- admite-se como valor de referência a resistência média cias a determinar. f correspondente a 12% de umidade. Admite-se, ainda, wm,12 O valor característico da resistência deve ser estimado que esta resistência possa ser calculada pela expressão pela expressão dada em 6.2.1, ou seja, f + f +...+ f 1 2 n 1 - (3 ) 12 - U% f = 2 2 f - 1,1 x f wk n 12 = f U% + 1 n 100 1 - 2 2 Neste caso, para o projeto, pode-se admitir a seguinte onde os resultados devem ser colocados em ordem cres- relação entre as resistências característica e média cente f ≤ f ≤ ... ≤ f , desprezando-se o valor mais alto se o 1 2 n número de corpos-de-prova for ímpar, não se tomando f = 0,70 f wk,12 wm,12 para f valor inferior a f , nem a 0,70 do valor médio. wk 1 Cópia não autorizada NBR 7190:1997 19 6.4.9 Estimativa da rigidez demais componentes não removíveis da construção, avaliadas de acordo com os critérios estabelecidos Nas verificações de segurança que dependem da rigidez em 5.5.2; da madeira, o módulo de elasticidade paralelamente às fibras deve ser tomado com o valor efetivo - cargas acidentais verticais de uso direto da cons- trução (Q), determinadas conforme em 5.5.3, são con- E = k . k . k . E sideradas como cargas de longa duração, juntamente c0,ef mod,1 mod,2 mod,3 c0,m com seus efeitos dinâmicos, quando elas forem cons- e o módulo de elasticidade transversal com o valor efetivo tituídas por cargas móveis, de acordo com o estabele- cido em 5.5.4 a 5.5.7; G = E /20 ef c0,ef - vento (W), de acordo com o estabelecido em 5.5.8. 7 Dimensionamento - Estados limites últimos 7.1.3 Combinações últimas nas construções correntes com 7.1 Esforços atuantes em estados limites últimos duas cargas acidentais de naturezas diferentes 7.1.1 Critérios gerais Na verificação da segurança em relação aos estados li- mites últimos das estruturas das construções correntes Os esforços atuantes nas peças estruturais devem ser submetidas a cargas permanentes G e a ações variáveis calculados de acordo com os princípios da Estática das constituídas pelas cargas verticais Q decorrentes do uso Construções, admitindo-se em geral a hipótese de com- normal da construção e de seus eventuais efeitos dinâ- portamento elástico linear dos materiais. micos, e pela ação do vento W, em lugar das combinações expressas em 5.7 , podem ser consideradas as seguintes Permite-se admitir que a distribuição das cargas aplicadas duas combinações normais de ações, correspondentes em áreas reduzidas, através das espessuras dos elemen- a carregamentos de longa duração, com as modificações tos construtivos, possa ser considerada com um ângulo de 5.2.1 . de 45° até o eixo do elemento resistente. Primeira combinação: carga vertical e seus efeitos dinâ- A consideração da hiperestaticidade das estruturas so- micos como ação variável principal mente pode ser feita se as ligações das peças de madeira forem do tipo rígido, conforme estabelecido em 8.3.1. F = Σγ G + γ Q + ψ W d Gi ik Q k 0w k Os furos na zona comprimida das seções transversais das peças podem ser ignorados apenas quando preen- onde os efeitos dinâmicos, de acordo com 5.2.1, sofrem chidos por pregos. as reduções especificadas em 5.5.4 a 5.5.8 para a ve- rificação das peças de madeira, não se fazendo qualquer Os furos na zona tracionada das seções transversais das redução dos esforços decorrentes da ação do vento nes- peças podem ser ignorados, desde que a redução da sa verificação de segurança; área resistente não supere 10% da área da zona tracio- nada da peça íntegra. Segunda combinação: vento como ação variável principal Nas estruturas aporticadas e em outras estruturas capa- Para as peças de madeira, não se fazendo qualquer redu- zes de permitir a redistribuição de esforços, permite-se ção dos esforços decorrentes dos efeitos dinâmicos das que os esforços solicitantes sejam calculados por méto- cargas móveis: dos que admitam o comportamento elastoplástico dos materiais. F = Σγ G + γ 0,75W + ψ Q d Gi ik Q k 0Q k As ações usuais que devem ser consideradas no projeto Para as peças metálicas, inclusive para os elementos de de estruturas de madeira estão indicadas em 5.5. ligação: Os coeficientes de ponderação para a determinação dos Σγ γ ψ valores de cálculo das ações estão especificados em 5.6 F = G + W + Q d Gi ik Q k 0Q k e as combinações de ações em estados limites últimos estão definidas em 5.7. Os coeficientes de acompanhamento ψ e ψ são dados 0w 0Q pela tabela 2. Os coeficientes de ponderação γ e γ são G Q 7.1.2 Carregamentos das construções correntes com duas dados pelas tabelas 3, 4 e 5 para as ações permanentes cargas acidentais de naturezas diferentes e pela tabela 6 para as ações variáveis, nelas se conside- rando sempre as combinações normais de ações. O dimensionamento das estruturas das construções em que haja apenas duas cargas acidentais, de naturezas 7.2 Esforços resistentes em estados limites últimos diferentes, deve ser feito em função das situações dura- douras de carregamento, especificados em 5.3.1 e 5.3.2. 7.2.1 Critérios gerais Nestas situações duradouras devem ser consideradas Os esforços resistentes das peças estruturais de madeira as seguintes ações usuais: em geral devem ser determinados com a hipótese de comportamento elastofrágil do material, isto é, com um - cargas permanentes (G), como os pesos próprios diagrama tensão deformação linear até a ruptura tanto dos elementos estruturais e os pesos de todos os na compressão quanto na tração paralela às fibras. Cópia não autorizada 20 NBR 7190:1997 Nas peças estruturais submetidas a flexocompressão, 7.2.6 Valores de cálculo os esforços resistentes podem ser calculados com a hipó- tese de comportamento elastoplástico da madeira na com- Os valores de cálculo da resistência são dados por pressão paralela às fibras. f 1) wk 7.2.2 Tração paralela às fibras f = k wd mod γ w O comportamentoelastofrágil da madeira tracionada per- onde o coeficiente de modificação k é especificado mite que, quando não for possível a realização do ensaio mod em 6.4.4 em função da classe de carregamento e da de tração uniforme, a resistência à tração paralela às fi- classe de umidade da madeira, e os coeficientes de bras seja estimada pela prescrição em 6.3.3, ou pela re- ponderação γ das resistências da madeira têm seus valo- sistência à tração na flexão, determinada pela tensão e res especificados em 6.4.5. atuante na borda mais tracionada, calculada em regime elástico, ensaiando-se corpos-de-prova de seção trans- As resistências características f a adotar devem ser versal que leve à ruptura efetiva da zona tracionada an- wk determinadas a partir dos resultados dos ensaios especi- tes da ruptura da zona comprimida. ficados em 6.2.3, empregando-se uma das amostragens definidas em 6.4.8 . No ensaio de flexão devem ser tomadas precauções cui- dadosas para eliminar o atrito nos apoios e para que as Permite-se determinar a resistência à compressão para- forças aplicadas não provoquem esmagamento por com- lela às fibras f , a partir dos resultados do ensaio especi- c0,k pressão normal, com a possibilidade de no ensaio atua- ficado em 6.3.1-a), empregando-se uma das amostragens rem forças normais não previstas. Para que as defor- definidas em 6.4.8, admitindo-se as demais resistências mações da viga não afetem os resultados, o comprimento por meio das relações estabelecidas em 6.3.3 . da viga ensaiada deve ser feita com oito alturas da seção transversal. Permite-se admitir a resistência característica à compres- são paralela às fibras f , com os valores padronizados c0,k 7.2.3 Tração normal às fibras das classes de resistência definidas em 6.3.5 e a determi- nação das demais resistências por meio das relações estabelecidas em 6.3.3. A segurança das peças estruturais de madeira em relação a estados limites últimos não deve depender diretamente Para as espécies já investigadas por laboratórios idô- da resistência à tração normal às fibras do material. neos, permite-se adotar a relação simplificada estabele- cida em 6.4.7 entre a resistência característica e a resis- Quando as tensões de tração normal às fibras puderem tência média. atingir valores significativos, deverão ser empregados dispositivos que impeçam a ruptura decorrente dessas 7.2.7 Resistências usuais de cálculo tensões. Para peças estruturais de madeira serrada de segunda 7.2.4 Compressão normal às fibras qualidade, e de madeira laminada colada, apresentam- se na tabela 12 os valores usuais para estruturas subme- Os esforços resistentes correspondentes à compressão tidas a carregamentos de longa duração. normal às fibras são determinados com a hipótese de comportamento elastoplástico da madeira, devendo ser O coeficiente α indicado na tabela 12 é igual a 1 no caso n levada em conta a extensão do carregamento, medida de ser a extensão da carga, medida na direção das fibras, paralelamente à direção das fibras. maior ou igual a 15 cm; quando esta extensão for menor que 15 cm, e a carga estiver afastada pelo menos de 7,5 cm da extremidade da peça, esse coeficiente é forne- 7.2.5 Resistência de embutimento cido pela tabela 13. Essa tabela aplica-se também no ca- so de arruelas, tomando-se como extensão de carga seu Os esforços resistentes a solicitação de compressão de diâmetro ou lado. pinos embutidos em orifícios da madeira são determina- dos por ensaio específico de embutimento, realizado se- O coeficiente α indicado na tabela 12 é fornecido pela e gundo método padronizado, exposto no anexo B. tabela 14. Na ausência de determinação experimental específica, Quando a carga atuar na extremidade da peça ou de mo- permite-se a adoção dos critérios simplificados estabe- do distribuído na totalidade da superfície de peças de lecidos na tabela 12. apoio, admite-se α =1,0. n 1) Deve-se observar que esta definição não é a mesma adotada em outras normas, em particular na NBR 6118, nas quais o coeficiente de modificação k não entra diretamente na expressão da resistência de cálculo. mod mod Cópia não autorizada NBR 7190:1997 21 Tabela 12 - Valores usuais para carregamentos de longa duração Situações duradouras de projeto para carregamentos de longa duração (k = 0,7) mod,1 Madeira serrada (segunda categoria: k = 0,8) mod,3 Classes de umidade (1) e (2) k = 0,7 x 1,0 x 0,8 = 0,56 mod Classes de umidade (3) e (4) k = 0,7 x 0,8 x 0,8 = 0,45 mod γ = 1,4 f = 0,70 f wc wN,k,12 wN,m,12 γ = 1,8 f = 0,54 f wt wV,k,12 wV,m,12 ( 3 ) 12 - U% γ = 1,8 f12 = f U% + 1 wv 100 f = f t0,d c0,d f = 0,25 f . α c90,d c0,d n f = f e0,d c0,d f = 0,25 f . α e90,d c0,d e Coníferas: f = 0,12 f v0,d c0,d Dicotiledôneas: f = 0,10 f v0,d c0,d Tabela 13 - Valores de αn Extensão da carga normal às fibras, medida αn paralelamente a estas cm 1 2,00 2 1,70 3 1,55 4 1,40 5 1,30 7,5 1,15 10 1,10 15 1,00 Tabela 14 - Valores de αe Diâmetro do pino ≤ 0,62 0,95 1,25 1,6 1,9 2,2 cm Coeficiente α 2,5 1,95 1,68 1,52 1,41 1,33 e Diâmetro do pino 2,5 3,1 3,8 4,4 5,0 ≥ 7,5 cm Coeficiente α 1,27 1,19 1,14 1,1 1,07 1,0 e Cópia não autorizada 22 NBR 7190:1997 7.2.8 Peças de seção circular onde f é determinada de acordo com 7.2.7 pela ex- c90,d pressão As peças de seção circular, sob ação de solicitações nor- mais ou tangenciais, podem ser consideradas como se f = 0,25 f α c90,d c0,d n fossem de seção quadrada, de área equivalente. 7.3.3 Flexão simples reta As peças de seção circular variável podem ser calculadas Para as peças fletidas, considera-se o vão teórico com o como se fossem de seção uniforme, igual à seção situada menor dos seguintes valores: a uma distância da extremidade mais delgada igual a 1/3 do comprimento total, não se considerando, no entanto, a) distância entre eixos dos apoios; um diâmetro superior a 1,5 vez o diâmetro nessa extremi- b) o vão livre acrescido da altura da seção transversal dade. da peça no meio do vão, não se considerando acrés- 7.2.9 Resistência a tensões normais inclinadas em relação cimo maior que 10 cm. às fibras da madeira Nas barras submetidas a momento fletor cujo plano de Permite-se ignorar a influência da inclinação α das ten- ação contém um eixo central de inércia da seção trans- sões normais em relação às fibras da madeira até o ângulo versal resistente, a segurança fica garantida pela obser- α = 6o (arctg α = 0,10). Para inclinações maiores é preciso vância simultânea das seguintes condições. considerar a redução de resistência, adotando-se a fór- σ ≤ f mula de Hankinson, expressa por c1,d cd σ ≤ f t2,d td f x f f = 0 90 onde f e f são as resistências à compressão e à tração, α cd td f sen2 α + f cos2 α 0 90 definidas em 7.3.2 e 7.3.1, respectivamente, e σ e σ c1,d t2,d são, respectivamente, as tensões atuantes de cálculo nas 7.3 Solicitações normais bordas mais comprimida e mais tracionada da seção transversal considerada, calculadas pelas expressões 7.3.1 Tração σ M d = Nas barras tracionadas axialmente, a condição de segu- c1,d W c rança é expressa por σ M d = t2,d σ ≤ f W t td td onde W e W são os respectivos módulos de resistência, permitindo-se ignorar a influência da eventual inclinação c t que de acordo com 7.2.1 podem ser calculados pelas das fibras da madeira em relação ao eixo longitudinal da expressões usuais (ver figura 1). peça tracionada até o ângulo α = 6o (arctg α = 0,10), fa- zendo-se I W = c y c1 f = f I td t0,d W = t y Para inclinações maiores é preciso considerar a redução t2 de resistência, adotando-se a fórmula de Hankinson, con- Sendo I o momento de inércia da seção transversal resis- forme 7.2.9, fazendo-se então tente em relação ao eixo central de inércia perpendicular
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