Sistemas Estruturais Metálicos e de Madeira Aula 004

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Sistemas Estruturais Metálicos e de Madeira
Anotações de aula Profº Me. Ricardo Ramos Rocha
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Sistemas Estruturais Metálicos e de Madeira
Prof. Msc. Ricardo Ramos Rocha - Anotações de Aula 
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Aula 004
Propriedades Mecânicas da Madeira
Prof. Msc. Ricardo Ramos Rocha - Anotações de Aula 
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Resistência:
Capacidade da madeira em suportar tensões;
Caracterizadas pelos fenômenos de ruptura e de deformações excessivas;
O teor de umidade tem fator preponderante na qualidade da resistência da madeira;
Massa específica também influi diretamente na capacidade de resistência à compressão, sendo maior a massa maior a resistência.
Propriedades Mecânicas da Madeira
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Rigidez:
Medida pelo valor médio do módulo de elasticidade, determinado na fase de comportamento elástico;
As madeiras muito rígidas rompem sem grandes deformações o que pode ocasionar acidentes graves;
As madeiras flexíveis não podem ser utilizadas como estruturais devido a sua deformação exagerada.
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Sistemas Estruturais Metálicos e de Madeira
Caracterização Mecânica da Madeira
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Tipos de Caracterização Mecânica.
Compressão;
Tração;
Cisalhamento;
Flexão.
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A madeira possui resistências com valores diferentes conforme varia a direção solicitação em relação às fibras e também em função do tipo de solicitação.
“Resistência a Tração é diferente da Resistência à Compressão.” 
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A compressão na madeira pode ocorrer segundo três orientações:
Paralela às fibras;
Normal às fibras;
Inclinada.
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Compressão
Quando a peça é solicitada por compressão “Paralela” às fibras, as forças agem paralelamente ao comprimento das células. Proporcionando grande resistência da madeira à compressão.
No caso de solicitação “Normal” ou perpendicular às fibras, á madeira apresenta resistência menores que na compressão paralela, pois a força é aplicada na direção normal ao comprimento das células, direção na qual possuem baixa resistência.
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Na “Compressão Inclinada” em relação às fibras, a NBR 7190/97, especifica o modelo de Hankinson para o cálculo dos valores:
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Tração
A tração na madeira pode ocorrer com orientação paralela às fibras ou normal às fibras:
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As propriedades referentes às duas solicitações diferem consideravelmente.
A ruptura por tração paralela pode ocorrer por deslizamento entre as células ou por ruptura das paredes das células.
Em ambos os casos, a ruptura ocorre com baixos valores de deformação, o que caracteriza como frágil, e com elevados valores de ruptura.
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Cisalhamento
O Cisalhamento na madeira pode ocorrer sob três formas:
Ação perpendicular às fibras;
Ações aplicadas no sentido longitudinal;
Cisalhamento Horizontal por escorregamento.
Cisalhamento Horizontal por rolamento das células 
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O comportamento da madeira, quando solicitada a “Torção”, é pouco investigado.
A NBR 7190/97 recomenda evitar o esforço de torção de equilíbrio em peças de madeira, em virtude do risco de ruptura por tração normal às fibras decorrente do estado múltiplo de tensões atuantes.
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Resistência da Madeira
Identificamos a resistência da madeira 
f = resistência w= wood
E = Módulo de elasticidade
c = compressão
t = tração
v = cisalhamento
M = flexão
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Resistência da Madeira
Identificamos a resistência da madeira 
Após a virgula, indicamos o ângulo entre a solicitação e as fibras
0 = Paralela às fibras
90 =Normal às fibras
 = Inclinado em relação às fibras.
Ex: fwc,90 = resistência da madeira a compressão normal as fibras
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Podem ainda ser usados índices para identificar se o valor de referência é médio (m) ou característico (k).
Assim, a resistência média da madeira à compressão normal às fibras pode ser representado
 fwcm,90
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Pela NBR 7190/97, temos
Resistência à:
 compressão (fwc ou fc);
Tração Paralela às fibras (fwt,0 ou ft,0);
Compressão Normal às fibras (fwc,90 ou fc,90)
Tração Normal às fibras (fwt,90 ou ft,90)
Cisalhamento ( fwv ou fv)
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Classes de Resistência das Madeiras
A NBR 7190/97, definiu classes de resistência para o emprego de madeiras com propriedades padronizadas, mesmo que de espécies florestais diferentes, para a elaboração de projetos estruturais.
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Classes de Resistência das Madeiras
A NBR 7190/97, definiu classes de resistência para o emprego de madeiras com propriedades padronizadas, mesmo que de espécies florestais diferentes, para a elaboração de projetos estruturais.
Universidade do Sagrado Coração
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Classes de Umidade
A NBR 7190/97, estabelece que o projeto de estruturas de madeira deva ser feito considerando o teor de umidade de equilíbrio da madeira do local onde deverá ser implantada à obra. Para isso foram definidas classes de umidade.
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Resistência de Cálculo
Valores característicos
Tomados os valores médios das resistências, obtidos por laboratórios idôneos, referidos ao teor padrão de umidade de 12%, pode-se transformá-los em valores característicos pelas expressões :
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Resistência de Cálculo
Os valores de cálculo são dadas pela equação:
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Resistência de Cálculo
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Valores de Kmod1:
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Valores de Kmod2:
Leva em conta a classe de umidade e o tipo de material empregado
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Valores de Kmod3:
Leva em conta a qualidade em relação à defeitos
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Valores de Kmod3:
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Coeficientes de Ponderação nos estados limites últimos, de acordo com a solicitação são:
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ESTRUTURAS DE MADEIRA 
Bibliografia:
-UFPR-2012 Estruturas de Madeira
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