ESTRUTURAS MADEIRA

Prévia do material em texto

Antonio Massoud Salame 
 
 
Curso de Engenharia Civil 
 
Disciplina: 
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE MADEIRA 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 Belém 
Antonio Massoud Salame 
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE 
MADEIRA 
 
EMENTA: 
 Breve Estudo da Madeira, 
Dimensionamento à Tração, Compressão, 
Flexão, Cisalhamento, Peças Compostas 
e Concepção de Projeto. 
Antonio Massoud Salame 
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE 
MADEIRA 
 
OBJETIVO: 
 Identificar, 
dimensionar e 
projetar os 
elementos 
estruturais em 
MADEIRA. 
 
Antonio Massoud Salame 
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE 
MADEIRA 
 
CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 
- Ligações 
1. Breve Estudo da Madeira 
2- Dimensionamento à Tração 
3- Compressão 
4- Flexão e Cisalhamento 
5- Peças Compostas 
6- Concepção de Projeto 
 
Antonio Massoud Salame 
SISTEMAS ESTRUTURAIS DE 
MADEIRA 
Prof. Antonio Massoud Salame 
 
Bibliografia: 
* ABNT – NBR 7190/96 – Estruturas de Madeira 
* PFEIL – Walter e Michele – Estruturas de Madeira 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
 I – Estudo da Madeira 
 1. Origem / Obtenção 
 Natureza 
 
 2. Composição: 
 casca; 
 alburne; 
 cerne; 
 núcleo 
 
 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
 I – Estudo da Madeira 
 2. Composição: 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
 I – Estudo da Madeira 
 3. Classificação Básica 
 3.1. Madeira de Lei 
 3.2. Madeira Branca 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
4. Principais Espécies Amazônicas 
 Ipê 
 Acapu 
 Maçaranduba 
 Sucupira 
 Jatobá 
 Cumaru 
 Angelim Vermelho 
 Marupá 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
 I – Estudo da Madeira 
 5. Seções mais usadas: 
 5.1. Retangular 
– Ripas, Ripões, Caibros, Perna-Manca Peças 
– 2”x’1/2” 2”x1” 3”x2” 4”x2” 6”x3” e 8”x4” 
 
 5.2. Quadrada 
– 4”x4” (10x10cm), 6”x6” (15x15cm), 8”x8” (20x20cm), 10”x10” 
 
 5.3. Circular: 
– Toras de reflorestamento (diâmetros de 4”, 6” , 8”, 10” ...) 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
III.1 – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
 ° Coberturas: Treliças 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
 ° Coberturas: Arcos 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
 ° Coberturas: Arcos, Pórticos 
 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
 ° Coberturas: Arcos 
 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
 ° Pontes e Passarelas 
 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
 ° Pontes e Passarelas 
 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
 ° Paredes 
 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
° Pequenas Edificações: 
 pilares, vigas e assoalhos 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
6. Campos de Aplicação 
° Pequenas Edificações: 
 pilares, vigas e assoalhos 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
7. Vantagens e Desvantagens 
 
 Capacidade de Carga; 
 
 Custos 
 
 Emendas; 
 
 Trabalhabilidade 
 
 Durabilidade 
 
 
 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
8. Propriedades Básicas 
 ° Anisotropia 
 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
LONGITUDINAL (Paralela) 
TRANSVERSAL (Normal) 
TANGENCIAL 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
8. Propriedades Básicas: 
 
 
 
 
 
Antonio Massoud Salame 
LONGITUDINAL (Paralela) 
TRANSVERSAL (Normal) 
TANGENCIAL 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
8. Propriedades Básicas 
 
 Resistência x tempo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 Resistência x natureza ( Tensão característica) 
 
 
 
Duração Carga Tempo Kmod1 
Instantânea (imediato) 1,0 
Curta duração Até 7 dias 0,9 
Média duração Até 1 mês 0,8 
Longa duração Até 6 meses 0,7 
Permanente permanente 0,6 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
 
8. Propriedades Básicas 
 
 Umidade x Retração 
 
 
 
 
 
 
 
Classe U% do Ar U%. Madeira Kmod2 
I ≤ 65 % ≈12 % 1,0 
II 65% a 75% ≈15% 1,0 
III 75% a 85% ≈18% 0,8 
IV ≥ 85% ≈25% 0,8 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
 
8. Propriedades Básicas 
 
 Qualidade 
 
 
 
 
 
 
 
Qualidade Kmod3 
Primeira 1,0 
Segunda 0,8 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
I – Estudo da Madeira 
 
8. Propriedades Básicas 
 
 
 ° Condutibilidade 
 
 Combustibilidade 
 
 ° Fadiga 
 
 
 
 
 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
II – Dimensionamento 
Métodos de Dimensionamento 
 
 
Antonio Massoud Salame 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
II – Dimensionamento 
 
Dimensões Mínimas (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
PEÇA b (min) Ag (min) 
Principal (isolada) 5,0 cm 50 cm2 
Principal (composta) 2,5 cm 35 cm2 
Secundária (isolada) 2,5 cm 18 cm2 
Secundária (composta) 1,8 cm 18 cm2 
b 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
III – Dimensionamento de Peças Tracionadas 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
b 1. Tensão Nd ≤ Ag . TadmT 
 
TadmT = (Kmod . Fkm) / Yt Kmod = Kmod1 . Kmod2. Kmod3 
Fkm = 0,7 . Ft0 (tabela NBR-7190) 
Yt = 1,8 
Ag = b.h 
2. Deformação 
 
 L ≤ 50 . b 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
IV – Dimensionamento de Peças Comprimidas 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
b 1. Tensão Nd ≤ Ag . Tadmc 
 
TadmT = (Kmod . Fkm) / Yc Kmod = Kmod1 . Kmod2. Kmod3 
Fkm = 0,7 . Ft0 (tabela NBR-7190) 
Yc = 1,4 
Ag = b.h 
2. Deformação 
 
 L ≤ 40 . b 
Antonio Massoud Salame 
IV – Dimensionamento de Peças Comprimidas: 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
IV- Dimensionamento de Peças Comprimidas 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
b 
3. Flambagem 
 3.1. Se λ ≤ 40 → Peças pouco esbeltas (Não necessita verificar) 
Verificar: (TNd + TMd ) / TadmC ≤ 1,0 
3.2. Se 40 < λ ≤ 80 → Peças medianamente esbeltas 
 
3.3. Se 80 < λ ≤ 139 → Peças muito esbeltas 
Verificar: (TNd + TMd ) / TadmC ≤ 1,0 
Sendo : (TNd = Nd / Ag ; TMd = (Nd.ed) / Wmin 
ed = (ei + ea).( Fe /(Fe-Nd) ) ei =b/30 ea= L/300 ; Fe = (π2.E.I) / L2 
ed = (ei + ea + 2).( Fe /(Fe-Nd) ) 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
V – Dimensionamento de Peças Flexionadas 
 
 
 
 
 
b 1. Tensão 
 1.1. Flexão: Md ≤ W . TadmC;T 
TadmV = (Kmod . FkmV) / Yv Kmod = Kmod1 . Kmod2. Kmod3 
Fkm = 0,56. Fv (tabela NBR-7190) 
Yv = 1,8 
Ag = b.h 
2. Deformação 
 flecha: f ≤ fadm 
L 
q 
h 
W = (b.h2) / 6 
 1.2. Cisalhamento:Vd ≤ 2/3.Ag.TadmV 
fadm = L/350 (pisos) e L/300 (demais) 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
V – Dimensionamento de Peças Flexionadas 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
b 
3. Flambagem Lateral 
 3.1. Se La ≤ L1 (não verificar) 
L 
q 
h 
L1 = (b.E) / (βm .Tadmc) 
 3.2. Se La > L1 → Verificar 
Md ≤ W.(b.E) / (βm . L1) 
E = módulo de elasticidade da madeira 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
VI – Dimensionamento 
 de Peças Compostas 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
1. Considerações Gerais 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
VI – Dimensionamento de Peças Compostas 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
2. Dimensionamento 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
VI – Dimensionamento 
 de Peças Compostas 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
3. Peças Compostas + Usadas 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
VII – Concepção de Projetos 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
1. Concepção 
2. Cálculo 
3. Dimensionamento 
4. Detalhamento 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
VII – Concepção de Projetos 
 (NBR-7190 / 96) 
 
 
 
 
 
1. Concepção 
 
2. Cálculo 
 
3. Dimensionamento 
 
4. Detalhamento 
Antonio Massoud Salame 
 ESTRUTURAS DE MADEIRA 
VII – Concepção de Projetos