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Estruturas de Madeira Engenharia Civil Prof.: Eduardo de Castro Barbalho FlexãoTração e FlexãoCompressão - Cap 9 Universidade Newton Paiva eduardo.barbalho@newtonpaiva.br mailto:eduardo.barbalho@newtonpaiva.br Estruturas de Madeira Objetivos ➢Compreender como dimensionar componentes estruturais de madeira submetidos ao esforço de Flexão e tração simultaneamente; ➢Compreender como dimensionar componentes estruturais de madeira submetidos ao esforço de Flexão e compressão simultaneamente; ➢Entender o conceito de estabilidade lateral; Estruturas de Madeira Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Flexo-Tração Nas barras submetidas à flexo-tração, a condição de segurança é expressa pela mais rigorosa das duas expressões seguintes aplicadas ao ponto mais solicitado da borda mais tracionada, considerando-se uma função linear para a influência das tensões devidas à força normal de tração: O fator kM leva em conta o fato de que nem sempre a resistência se esgota quando a tensão combinada máxima, atuando em um vértice de seção, atinge a tensão resistente. Estruturas de Madeira Vigas – Limites de deslocamentos A flecha efetiva, determinada pela soma das parcelas devidas à carga permanente e à carga acidental não pode superar 1/200, nem 1/100 do comprimento dos balanços correspondentes. As flechas devidas às ações permanentes podem ser parcialmente compensadas por contraflechas dadas na construção. Neste caso na verificação de segurança, as flechas devidas às ações permanentes podem ser reduzidas, mas não se considerando reduções superiores a 2/3 da flecha permanente. No caso de flexão oblíqua, os limites anteriores de flechas podem ser verificados isoladamente para cada um dos planos principais de flexão. Nas construções em que haja materiais frágeis ligados à estrutura, as flechas totais, não devem superar 1/350 dos vãos, nem 1/175 do comprimento dos balanços correspondentes. As flechas devidas apenas às ações variáveis não devem superar 1/300 ou 1/150 do comprimento dos balanços correspondentes, nem valor absoluto de 15 mm. Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Estruturas de Madeira Verifique a terça que está submetida a uma carga permanente de projeto, uniformemente distribuída, de 750 N/m e a uma carga concentrada acidental de projeto de 900 N, no ponto médio do vão de 4,00 m, conforme figura. Considerar uma inclinação do telhado correspondente a 25°. Dados: Carregamento de longa duração; Madeira Folhosa C60 (ƒc0,k = 60 MPa), classe de Umidade 1, serrada e sem classificação mecânica; Ec0,m = 24500 MPa; Ѱ2 = 0,2 (Locais em que não há predominância de pesos e equipamentos fixos e de elevada concentração de pessoas). Exercício de aprendizagem 3 – Flexão-Tração Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Estruturas de Madeira Flexo-Compressão A condição de segurança relativa à resistência das seções transversais submetidas à flexo-compressão é expressa pela mais rigorosa das duas expressões seguintes, aplicadas ao ponto mais solicitado da borda mais comprimida, considerando-se uma função quadrática para a influência das tensões devidas à força normal de compressão: Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Estruturas de Madeira Um pilar de madeira, com seção quadrada de lado 12 cm, conforme figura, está submetido a uma força concentrada axial composta de uma parcela permanente e outra acidental, apresentando excentricidade de 3 cm na direção x. Sobre o pilar também está atuando uma carga distribuída acidental horizontal devida ao vento de 350 N/m. Verificar se a seção é suficiente. Dados: Carga vertical permanente: Fg,k = 9,0 kN; Carga vertical acidental: Fq,k = 3,8572 kN; Comprimento do pilar = 3,6 m; Madeira: Folhosa C60; Classe de Umidade: 1; Carregamento de longa duração; Ec0,m = 24500MPa. Exercício de aprendizagem 4 – Flexão-compressão Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Estruturas de Madeira Vigas – Estabilidade lateral As vigas fletidas, além de respeitarem as condições de segurança anteriores, devem ter sua estabilidade lateral verificada. Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Estruturas de Madeira Vigas – Estabilidade lateral Dispensa-se essa verificação da segurança em relação ao estado limite último de instabilidade lateral quando forem satisfeitas as seguintes condições: 1- Os apoios de extremidade da viga impedem a rotação de suas seções extremas em torno do eixo longitudinal da peça; 2- Existe um conjunto de elementos de travamento ao longo do comprimento L da viga, afastados entre si de uma distância não maior que L1, que também impedem a rotação dessas seções transversais em torno do eixo longitudinal da peça; Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Estruturas de Madeira Vigas – Estabilidade lateral Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Exercício de Fixação 1 Estruturas de Madeira Um pranchão de 7,5 x 30,5 cm de Cupiúba (Peroba do Norte) atua como viga, sendo as seções do apoio fixadas lateralmente. Determinar o comprimento L1 entre os pontos de contenção lateral, de modo a evitar a redução da tensão resistente por flambagem lateral. Adotar Kmod = 0,56. Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Exercício de Fixação 2 Estruturas de Madeira Uma viga de madeira, biapoiada, de seção retangular (6,0 x 20,0 cm) e 5 m de vão livre, está sujeita a uma ação permanente distribuída de 45 kgf/m. Verifique a viga para os estados limites utilização e últimos, inclusive quanto a estabilidade lateral. Considere madeira Classe C50, U=12%, não classificada. Considere também a existência de um contraventamento lateral no meio do vão que impede o deslocamento lateral da viga, mas não impede o deslocamento vertical. Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Exercício de Fixação 3 Estruturas de Madeira Considere que as treliças de um telhado com inclinação de 20 graus estejam espaçadas entre si de 3,5 m. Dimensione uma terça de seção retangular submetida ao carregamento de 0,4 kN/m de carga permanente e vento de sucção de 0,9 kN/m de curta duração. A madeira utilizada é da classe C60, seca e classificada. Adotar seção 6 x 12 cm. Capítulo 9: Flexão-Tração e Flexo-Compressão Mensagem “Aos outros dou o direito de ser como são. A mim dou o dever de ser cada dia melhor.” Chico Xavier Estruturas de Madeira Obrigado! Estruturas de Madeira
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