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PEÇAS COMPRIMIDAS: CRITÉRIOS DE CÁLCULO, DIMENSIONAMENTO À FLAMBAGEM Luciana Silva Villela Janeiro/2018 1 2 SUMÁRIO Introdução....................................................................03 Objetivo........................................................................07 Compressão paralela - dimensionamento..................08 Compressão normal - dimensionamento....................20 Compressão inclinada - dimensionamento.................21 Exercício......................................................................22 2 3 INTRODUÇÃO Três são as solicitações a que se pode submeter a madeira na compressão: Paralela Normal Inclinada 3 4 INTRODUÇÃO Compressão Paralela As forças agem paralelamente às fibras As fibras em conjunto conferem uma grande resistência à madeira na compressão 4 5 INTRODUÇÃO Compressão Normal A força é aplicada perpendicular às fibras, direção onde as fibras apresentam baixa resistência 5 6 INTRODUÇÃO Compressão Inclinada Já para solicitações inclinadas em relação às fibras da madeira adotam-se valores intermediários entre a compressão paralela e a normal 6 7 OBJETIVO Capacitar os alunos a avaliar as propriedades mecânicas de compressão das espécies de madeira com finalidade estrutural 7 CONTRAVENTAMENTOS OU TRAVAMENTOS DE CONJUNTOS ESTRUTURAIS PILARES 8 PODE OCORRER BARRAS DE TRELIÇA COMPRESSÃO PARALELA PODE OCORRER 8 9 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 As peças utilizadas em estruturas de madeira são geralmente esbeltas O índice de esbeltes é calculado a partir da seguinte expressão: 9 10 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 Sendo: = Raio de giração mínimo da seção transversal do elemento estrutural = comprimento de flambagem do elemento, podendo assumir os seguintes valores L0 = 2L, no caso em que uma extremidade do elemento estrutural esteja engastada e a outra livre L0 = L, nos demais casos . 10 11 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 E segundo o índice de esbeltes as peças de madeira podem ser classificadas em: Peças curtas ( λ ≤ 40) II. Peças medianamente esbeltas ( 40 ˂ λ ≤ 80 ) III. Peças esbeltas ( 80 ˂ λ ≤ 140 ) 11 12 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 Peça curta (λ ≤ 40) Define-se como peça curta àquela situação onde não ocorre flambagem. Sendo a condição de segurança: Sendo: σcd = Tensão de compressão atuante na peça fwcd = Resistência de cálculo da madeira à compressão paralela às fibras e: 12 13 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 b) Peça medianamente esbelta (40 ≤ λ ≤ 80) 13 14 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 b) Peça medianamente esbelta (40 ≤ λ ≤ 80) 14 15 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 b) Peça esbelta (80 ≤ λ ≤ 140) Neste caso adota-se a mesma verificação para peças medianamente esbeltas, pela expressão: sendo o valor de FE igual ao calculado para peças medianamente esbeltas 15 16 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 b) Peça esbelta (80 ≤ λ ≤ 140) e a excentricidade efetiva de 1a ordem, e1,ef, dada por: ei= excentricidade de 1a ordem decorrente da situação de projeto; ea= excentricidade acidental; ec= excentricidade suplementar de 1a ordem que representa a fluência da madeira. 16 17 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 b) Peça esbelta (80 ≤ λ ≤ 140) Estas excentricidades são calculadas por: 17 18 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 b) Peça esbelta (80 ≤ λ ≤ 140) 18 19 COMPRESSÃO PARALELA Dimensionamento segundo a NBR-7190/97 b) Peça esbelta (80 ≤ λ ≤ 140) 19 20 PODE OCORRER Nos telhados e ligações por intermédio de parafusos, cavilhas ou nos tarugos podemos encontrar em dormentes de ferrovias, apoios de tesouras, etc... COMPRESSÃO NORMAL PODE OCORRER 20 21 COMPRESSÃO INCLINADA A norma brasileira permite ignorar a influência da inclinação nas tensões normais em relação às fibras da madeira até o ângulo de α = 6º Caso a inclinação seja superior a este valor, é preciso considerar a redução da resistência, adotando-se a expressão de Hankinson: 21 22 Exemplo1: Uma barra vertical quadrada (15X15) cm2 serve de apoio em um sistema de sustentação da carga vertical de uma parede. Verifique se suportará o carregamento N é composta por: Carga permanente = 8000 N Madeira: Dicotiledônea D40 Serrada Carregamento: Longa duração Umidade classe (2) Considere o σmd = 122,3 Kpa 2º categoria 22 23 http://forum.engenharialivre.com/45-download-do-jwood/0 23 24 Título do Quis: Peças Comprimidas URL: https://www.onlinequizcreator.com/pt/pecas-comprimidas/quiz-347365 24 25 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS NBR 7190 Projeto de Estruturas de Madeira, ABNT, 1997. CALIL, C. et al. Estruturas de Madeira (Notas de Aula). São Carlos: Escola de Engenharia de São Carlos – USP, 1999. HELLMEISTER, J. C. Estruturas de Madeira. Escola de Engenharia de São Carlos - Universidade de São Paulo. 2ed. rev. São Carlos, SP. 1977. (Notas de Aula). 25 PEÇAS COMPRIMIDAS: CRITÉRIOS DE CÁLCULO, DIMENSIONAMENTO À FLAMBAGEM lucianavillela_3@hotmail.com Janeiro/2018 26