Coberturas em estruturas de madeira exemplos de cálculo

145 
4.5. Características das peças estruturais 146 
4.5.1, Características resistentes da madeira C50 148 
4.5.2, Características resistentes dos elementos de ligação 149 
4.5.3, Cavilhas 149 
4.5.4, Elementos metálicos 149 
4.6, Ações atuantes na estrutura 149 
4.6.1. Carrega mentos existentes 150 
4.6.2, Forças nodais atuantes 150 
4.7. Cálculo dos esforços 151 
4.7.1. Hipóteses de cálculo 151 
4.7.1.1. Hipótese 1 - Estrutura integral 151 
4.7.1.2. Hipótese 2 - Folga no travamento das cavilhas 151 
4.7.1.3. Hipótese 3 - Falhas das cavilhas 151 
4.7.2. Combinações das ações 152 
4.8, Dimensionamento da estrutura 152 
4.8,1, Verificação das barras 152 
4J.2, Dimensionamento das ligações 154 
4.8.2.1. Ligações Tipo 1 154 
4.8.2.2. Ligações Tipo 2 155 
4.8.2.3. Ligações Tipo 3 155 
4.8.2.4. Ligações Tipo 4 156 
4.5.2.5. Ligações Tipo 5 ~ 157 
4.8.3. Dimensionamento dos tirantes 158 
4.8.4. Montagem da estrutura.,.,. 158 
4.3.5. Principais conclusões «<. 161 
5, Estruturas lamelares de madeira 163 
5.1. Introdução 163 
5.2. Histórico 165 
5.3. Caracterização da estrutura 168 
5.4. Aspectos construtivos da abóbada lamelar 169 
5.4.1. Tipos de ligações interlamelares 169 
5.4.1.1, Ligações encaixadas 169 
5.4.1.2, Ligações parafusadas 169 
5.4.1.3, Outros tipos,,, 170 
5.4.2. Tipos de nós da malha lamelar 170 
5.4.3, Detalhes geométricos das lamelas 170 
5.4.3.1. Bordas »h « 170 
5.4.3.2, Chanfros de extremidade. 171 
5.4.4, Recomendações geométricas 171 
5.5. Cálculo das estruturas lamelares - .... 172 
5.5.1. Cálculo simplificado 172 
5.5.2, Cálculo automatizado 172 
5.6. Carregamento e dimensionamento de estruturas lamelares 172 
5.6.1. Área de influência de um nó 172 
5.6.2. Ações 173 
5.6.J. Combinações das ações 173 
5.6.3.1. Combinações em estados limites últimos 173 
5.6.3.2. Combinações em estados limites de utilização... ...,.-.„, 174 
5.6.4. Verificação dos elementos estruturais 174 
5.6.4.1. Resistência ~ - 174 
5.6.4.2. Estabilidade 175 
5.6.5. Verificação global da estrutura 177 
5.6.6. Dimensionamento das ligações parafusadas 177 
5.7. Montagem e ensaio de um protótipo lamelar — 179 
5.7.1. Protótipo lamelar. 180 
5.7.1.1. Características geométricas.» - - » 180 
5.7.1.2. Carregamento 181 
5.7.1.3. Cálculo 182 
5.7.1.4. Verificações » 182 
5.7.1.5. Dimensionamento das ligações 182 
5.7.1.6. Ensaio do protótipo 182 
5.8. Diretrizes para projetos de estruturas lamelares.,....« «»........ 183 
6. Projeto e construção de uma estrutura de cobertura em cúpula 
utilizando o sistema VARAX e MLC 185 
6.1. I ntrod uçã o „ 18 5 
6.2. Modelo estrutural e análise numérica... 185 
6.3. Dimensionamento dos elementos estruturais... 187 
6.4. Fabricação de componentes estruturais e montagem da estrutura da cúpula ..197 
6.5. Telhamento 200 
Bibliografia consultada ..203 
EQUAÇÕES 
Equação 2,1 ,. , 41 
Equação 2.2 , „ . , . ,„„ .«41 
Equação 2.3 . „ „ . ...„. „.„„. ,.„41 
Equação 2.4 .„,...„. „„ .,A2 
Equação 2.5 ..„ 45 
Equação 2.6 «. . . „,„.... „.„.,. .....45 
Equ aça o 2.7 ,„.„., , 45 
Equação 2.8 .46 
Eq u aça o 2 «... ....46 
Eq u açã o 2.10........... ....... ....46 
Equação 2.11 .47 
Equação 2.12 47 
Equação 2.13 - 50 
Equação 2.14 50 
Eq uaçã o 2.15 54 
Eq u açã o 2.16.. ...„..„ .5 7 
Eq u açã o 2.17 ....„..„ „. 57 
Equação 2,18 ,...,,. -.57 
Equação 2.19 57 
Eq uaçã o 2.20.... ............ 58 
Equação 2.21 „„„ ,„„„„„ ,.„.•„,.,.., ,.„,. ,...59 
Equação 2.22 62 
Equação 2.23 ..„.„.„, 62 
E q u açâ o 2.24 „.„. „„„,..„ „.,.. „..,. 62 
Equação 2.25 63 
Eq u açã o 2,26., 63 
Equ açã o 2.27.. .„.,., 63 
Equação 2.28 63 
Equação 2.29 .64 
Eq u açã o 2.30 64 
Equação 2.31 64 
Eq u açã O 2,32 ,.„„„ 65 
Equação 2.33 .65 
Equação 2.34.. 65 
Equação 2.35 72 
Equ açã o 2.36. ,...,...,., 72 
Equação 2.37 72 
Equ açl o 2.38 „ ..73 
Eq u açã o 2.39. . „.„,.. ....„ „..., 73 
Eq u açã o 2.40. ,„.., ,...„..,. 73 
Equ açâ o 2.41 76 
Equação 2.42 .76 
Equação 2.43 77 
Equ açã o 2.44 7 7 
Equação 2.45 77 
Equação 2 .46..,„.„..., ....„„ „ , „ ...„ 78 
Equação 2.47... 78 
Equação 2.48 .„ , „ 78 
Equação 2.49 , „ „ 79 
Equ ação 2.50 79 
Equação 2,51.. ..79 
Equação 2.52.. 79 
Equação 2.53 — ...... — ™ 80 
Equação 2.54 , „ 80 
Equação 2.55..,„ 80 
Equação 2.56 „ 80 
Equação 2,57 „ ...80 
Equação 2.58 93 
Equação 2.59 94 
Equação2.60 94 
Equação 2.61 94 
Equação 2.62 ......95 
Equação 2.63 96 
Equação 3.1 107 
Equação 3.2 107 
Equação 3.3 107 
Equação 3.4 „ „ 107 
Equação 3.5 „„,.,„.,. ..,„„„„. 107 
Equação 3.6 107 
Equação 3.7. ....,., .....108 
Equação 3.3 „„., „„„„„., 108 
Equação 3.9 ....... 108 
Equação 3,10,... 108 
Equação 3.11 109 
Equação 3.12 ,...., 109 
Equação 3,13 109 
Equação 3.14..„„ 109 
Equação 3.15...™.... 109 
Equação 3,16 ,„.... 109 
Equação 3,17...,„.„ 109 
Equação 3.18 110 
Equação 3.19 110 
Equação 3.20 110 
Equação 3.21 111 
Equação 3.22 111 
Equação 3.23 112 
Equação 3.24 112 
Equação 3.25 „.,,... 112 
Equação 3,26 113 
Equ ação 3.27 ..,.113 
Equação 3.28 113 
Equação 3.29 114 
Equação 330 „ „ 114 
Equação 3,31 _ 122 
Equação 3,32 , .. . , . 122 
Equação 3-33-™, , „ — „ . , „ . „ . „ „ „ „ „ „ „ 122 
Equação 334 . . . „,., 122 
Equação 335 . 122 
Equação 336 122 
Equação 5,1 ..™™ „,.„.,.....„ 168 
Equação 5.2 „,„., 168 
Equação 5 3 ... 169 
Equação 5,4..™ — ™ 169 
Equação 5.5,™ 169 
Equação 5.6..... 169 
Eq uaçã o 5.7..™ „ „™ 173 
Eq u aça o 5.3. ... „. . . . „ „ „ . 173 
Equação 5.9 173 
Equação 5,iQ... 174 
Equação 5,11 .... 174 
Equação 5,12 ....,..„„ ..„,.. 174 
Equação 5.13 174 
Equação 5.14 175 
Eq uaçã o 5,15 176 
Equação 5.16...™..,,, „„.„„„,.., „„„„.„, ,.„„„„,„., ,.„,.,„„„„, ,„„>,„,„„, 176 
Equação 5,17........................ 177 
Eq uaçã o 5,18 ... 178 
Equação 5.19 17Ê 
Equação 5.20 178 
Equação 5,21 ..„ 178 
Equação 5.22 ..„,..„ „„„„ . .„„ .179 
Equação S.23... 179 
Eq u a çã o 5,24 179 
Equação 6.1 „.„... ....191 
Equação 6.2 ....„ 191 
Equação 6.3 „., „ .193 
Equação 6.4 193 
Equação 6.5 - 195 
Equação 6.6 195 
FIGURAS 
Figura 1,1, Partes de uma cobertura , . >22 
Figura 1.2. Telhas cerâmicas , 23 
Figura 1.3. Telhas de fibrocimento 24 
Figura 1.4. Telhas metálicas ,„..,.„,„.. ...25 
Figura 1.5. Telhas de concreto 25 
Figura 1.6. Telha de fibra vegetal „ 25 
Figura 1,7. Telhas transparentes...,„,„„„„,„ .„,„,„...„....—,„„„„„....„.„25 
Figura 1.8. Telha de PVC 26 
Figura 1,9. Telha de madeira -„ ..... 26 
Figura 1.10. Inclinação das telhas de concreto 26 
Figura 1.11. Subcobertura 27 
Figura 1,12, Sobrecobertura 28 
Figura 1.13. Galga e Guia do Ripamento 29 
Figura 1.14. Perfis idealizados para três condições de carga 33 
Figura 1,15, Treliça de banzos inclinados, , 34 
Figura 1.16. Treliça bowstring 34 
Figura 1.17. Treliça belfast 34 
Figura 1.18. Treliça de banzos paralelos 34 
Figura 2.1. Esquema da elevação da edificação 37 
Figura 2.2. Esquema da planta da edificação 38 
Figura 2.3. Sistema de eixos adotados para a terça 39 
Figura 2.4. Vão teórico considerado para o dimensionamento das terças 39 
Figura 2.5. Carga acidental aplicada no centro do vão da terça .40 
Figura 2,6. Esquema estático e diagramas de momento fletor 42 
Figura 2.7. Esquema estático e diagramas de esforço cortante 43 
Figura 2,8. Numeração dos nós da treliça .48 
Figura 2.9. Numeração dos elementos de barra da treliça .48 
Figura 2.10. Valores de Cp para a 14 Hipótese ...53 
Figura 2,11. Valores de C,para a 2' Hipótese 53 
Figura 2.12. Valores deCp para a 1* Hipótese: seção a barlavento (regiões "A,J'e "Bp.,.53 
Figura 2.13. Valores deCp para a 2' Hipótese: seção a barlavento (regiões "A/e^B/LSS 
Figura 2.14. Valores de Cjt para a 3' Hipótese: seção intermediária (regiões "A3" e "8/%.54 
Figura 2.15. Valores de C1 para a 4'1 Hipótese: seção a sotavento (regiões "A " e 54 
Figura 2.16. Seção transversal