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ESTRUTURAS DE MADEIRA Professora: Jaqueline Mantovani Vicentini jaquelinemantovani@unipar.br UNIVERSIDADE PARANAENSE CAMPUS - PARANAVAÍ CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO MÉTODO DOS ESTADOS LIMITES 𝑆𝑑 ≤ 𝑅𝑑 Ações 𝑅𝑑 = 𝑘𝑚𝑜𝑑 ∙ 𝑅𝑘 𝛾𝑤 DURABILIDADE EXECUÇÃO ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • DIMENSÕES MÍNIMAS • É estabelecido pela norma dimensões mínimas para as seções transversais dos elementos estruturais, assim como, para arruelas, espessura de chapas de aço e diâmetros de pinos e cavilhas ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • SEÇÕES TRANSVERSAIS MÍNIMAS • Peças principais isoladas: Amín=50 cm² ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 5cm CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • SEÇÕES TRANSVERSAIS MÍNIMAS • Peças secundárias isoladas: Amín=18 cm² ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 2,5cm CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • SEÇÕES TRANSVERSAIS MÍNIMAS • Peças principais múltiplas: Amín=35 cm² (por elemento) ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 2,5cm 2,5cm CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • SEÇÕES TRANSVERSAIS MÍNIMAS • Peças secundárias múltiplas: Amín=18 cm² (por elemento) ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 1,8cm 1,8cm CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • ESPESSURA MÍNIMA DAS CHAPAS • A espessura mínima das chapas de aço das ligações será de 9 mm em pontes, e 6 mm nos demais casos ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • DIMENSÕES MÍNIMAS DAS ARRUELAS • Na fixação dos parafusos, devem ser usadas arruelas com diâmetro ou comprimento do lado de pelo menos 3 vezes o diâmetro do parafuso • A espessura mínima das arruelas serão de 9 mm em pontes e 6 mm nas demais estruturas, não poderá ser inferior a 1/8 do lado ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • DIMENSÕES MÍNIMAS DAS ARRUELAS ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • DIÂMETRO MÍNIMO DE PINOS E CAVILHAS • O diâmetro dos pregos estruturais devem ser de 3 mm, respeitando a resistência característica de escoamento fyk=600 MPa • Para os parafusos estruturais deve-se respeitar o valor de 10 mm de diâmetro com fyk=240 MPa • As cavilhas estruturais são admitidas somente com diâmetros de 16, 18 e 20 mm ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 CONSIDERAÇÕES BÁSICAS PARA PROJETO • ESBELTEZ MÁXIMA • O comprimento máximo de elementos comprimidos, não pode ultrapassar 40 vezes a dimensão transversal correspondente ao eixo de flambagem (menor dimensão) • Para elementos tracionados, esse limite sobe para 50 vezes ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 DIMENSIONAMENTO DE BARRAS TRACIONADAS • Devido à baixa resistência da madeira à tração normal às fibras, deve ser evitada a ocorrência desta solicitação no material • As peças de madeira submetidas a um esforço axial de tração apresentam comportamento elastofrágil até a ruptura, sem valores significativos de deformação até o rompimento ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 DIMENSIONAMENTO DE BARRAS TRACIONADAS • A ocorrência de elementos tracionados na direção do seu comprimento se dá, sobretudo em estruturas treliçadas • Em barras tracionadas axialmente, deve ser verificado o ELU de resistência à tração paralela às fibras, cuja condição de segurança é: 𝜎𝑡𝑑 = 𝑁𝑑 𝐴ú𝑡𝑖𝑙 ≤ 𝑓𝑡0,𝑑 ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 DIMENSIONAMENTO DE BARRAS TRACIONADAS 𝜎𝑡𝑑 = 𝑁𝑑 𝐴ú𝑡𝑖𝑙 ≤ 𝑓𝑡0,𝑑 𝜎𝑡𝑑: é o valor de cálculo da tensão atuante de tração 𝑁𝑑: é o valor de cálculo do esforço de tração 𝐴ú𝑡𝑖𝑙: é a área da seção transversal da peça, descontando os eventuais furos ou entalhes 𝑓𝑡0,𝑑: é o valor de cálculo da resistência à tração paralela às fibras ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 DIMENSIONAMENTO DE BARRAS TRACIONADAS • Determinação da área líquida em ligações com pinos • A redução da área da seção transversal deve ser considerada quando for superior a 10% da peça 𝐴ú𝑡𝑖𝑙 = 𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 − 𝑛 ∙ 𝐴𝑓 𝐴𝑓 = 𝑏 ∙ 𝑑𝑓 𝑑𝑓 𝑑 + 0,5 𝑚𝑚, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎𝑓𝑢𝑠𝑜𝑠 𝑑, 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑝𝑟𝑒𝑔𝑜𝑠 ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 h b DIMENSIONAMENTO DE BARRAS TRACIONADAS • Determinação da área líquida em ligações com pinos • EXEMPLO ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 A A Corte A-A DIMENSIONAMENTO DE BARRAS TRACIONADAS • Determinação da área líquida em ligações com pinos • EXEMPLO • Se s ≥ 4d Considera-se apenas 2 furos • Se s < 4d Considera-se 3 furos ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2 s EXEMPLO: A linha de uma tesoura, com seção transversal de 7,5 x 10 cm e 3,5 m de comprimento, está submetida ao esforço solicitante de tração de cálculo Nsd = 50 kN. Considerando uma conífera classe C30, carregamento de longa duração, classe 4 de umidade, peças de segunda categoria e parafusos de 12,5 mm de diâmetro com tensão de escoamento fy=250 MPa para fazer as ligações das peças. Verifique as condições do elemento. ESTRUTURAS DE MADEIRA – CRITÉRIOS DE DIMENSIONAMENTO | 2
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