Exercício 4 Estrutura de Madeira

Prévia do material em texto

Atividade
1 - Selecione três palitos de dentes ou de fósforo para obtenção de uma média e ensaie-os à flexão pendurando, em cada um deles, um peso específico, até que ele sofra uma ruptura (pode ser um fio segurando um balde de água). Tome cuidado ao realizar o ensaio, para que o peso caia em superfície apropriada e não danifique nada e nem atinja alguém.
Alternativamente, pode-se utilizar de uma balança e realizar o ensaio a seguir (Figura 1), porém, com mais dificuldades de obtenção de valores exatos. Com o auxílio de uma régua (melhor seria utilizarmos um paquímetro), estabeleça a área transversal de cada palito e obtenha a sua tensão de ruptura ao carregamento transversal. Após isto, utilizando o receitado pela NBR 7190/97, Item 6.4.8, calcule a resistência característica da madeira do seu palito e, por fim, classifique conforme as classes de resistências definidas na norma.
Esquema de ruptura/ensaio previsto utilizando-se uma balança.
Dica:
Para o cálculo das tensões, utilize as seguintes formulações:
Onde:
P = carga obtida no ensaio, em Kg.
L = vão entre os apoios, em milímetros.
y = distância da linha neutra da seção até a fibra mais comprimida/tracionada (consideraremos que “y” seja a metade da altura/diâmetro da seção).
I = momento de inércia da seção.
GABARITO
Como exemplo, se tivermos um palito de fósforo com seção quadrada de 1,5mm e comprimento de 3,9mm, ensaiados conforme a Figura 2 a seguir e rompendo com uma carga de 1,50 kg, teremos:
Esquema estático do ensaio neste exemplo.
Logo, a classe de resistência aproximada da madeira dos seus palitos seria a C25 para as coníferas ou a C20 para as dicotiledôneas.
2 - Assinale a opção correta:
A umidade das madeiras altera substancialmente suas propriedades mecânicas somente quando ela variar de 25 a 30%.
O módulo de elasticidade das madeiras também varia proporcionalmente com a umidade.
A madeira foi dividida em classes de resistência, independentemente da sua espécie, família e classe.
Isotropia significa que a madeira apresenta diferentes propriedades consoantes à direção em que se consideram tais propriedades.
Para madeiras pouco conhecidas, pode-se aplicar a caracterização simplificada quanto às suas propriedades mecânicas, segundo a NBR 7190/1997.
3 - Assinale a opção correta:
As categorias de resistência independem da classe das madeiras.
As madeiras dicotiledôneas, segundo as tabelas de classes da NBR 7190/97, geralmente possuem densidades maiores que as coníferas, para o mesmo nível de resistência.
A NBR 7190/1997 define coeficientes de modificação das propriedades da madeira em função da sua qualidade, unicamente.
O Kmod,1 pode ser obtido apenas com a informação do tipo de carregamento.
Para obtenção do Kmod,2, basta conhecer a classe de umidade da madeira.
4 - Assinale a opção INCORRETA:
Os valores característicos das propriedades da madeira permitem que se obtenham os valores de cálculo Xd com o emprego do coeficiente de modificação (Kmod) e o coeficiente de minoração das propriedades da madeira (γw).
O módulo de elasticidade das madeiras varia em função da espécie, da direção considerada e da umidade da madeira.
O coeficiente de modificação das propriedades da madeira é subdividido em três, segundo a NBR 7190/1997.
A NBR 7190/1997 determina que o Kmod,3 varie em função da qualidade da madeira (1ª e 2ª qualidades) e da classe das madeiras, em coníferas e dicotiledôneas, sendo que para estas não há variação em função da sua qualidade.
O Kmod é uma multiplicação de três outros coeficientes que modificam as propriedades em função do tipo de madeira, do seu carregamento, da sua umidade etc.
5 - Quanto aos coeficientes de ponderação, assinale a opção correta:
Para os Estados Limites de serviço é importante considerarmos os coeficientes de ponderação das ações.
Os coeficientes de ponderação variam conforme o tipo de ação que a peça estará submetida, sendo o maior possível para as peças submetidas à compressão axial, uma vez que elas se rompem de maneira brusca.
Ao dimensionarmos uma estrutura de madeira sujeita à ruptura mecânica por tração, não devemos considerar os coeficientes de ponderação, pois caso os consideremos, teremos reflexos negativos nos custos da estrutura.
Na maioria das vezes, quando estamos projetando uma estrutura de madeira, o comum é utilizarmos das classes de resistência definidas na NBR 7190/97, pois assim deixamos a espécie da árvore livre, à escolha do construtor/proprietário para combinação com qualquer outra característica pretendida, como a estética, por exemplo.
A norma brasileira para cálculo de estruturas de madeira admite que as peças sejam dimensionadas à tração normal às fibras, desde que usemos um dispositivo específico para evitar o arranchamento das fibras.