ESTRUTURAS DE MADEIRA

Disponibilizo mais uma apostila, bem completa, com cálculos bem específicos para fazer as estruturas da cobertura. Vários exemplos de cobertura de madeira, anexos, conteúdos adicionais e exercícios no fim. 


Excelente matéria!!! Aproveitem!


UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
FACULDADE DE ENGENHARIA CIVIL
Prof. Francisco A. Romero Gesualdo


SUMÁRIO
1. Generalidades ............................................................... 1
2. Fisiologia da árvore e a formação da madeira...................... 3
3. Anatomia da madeira e classificação das árvores ....................... 4
4. Terminologia ................................................................. 4
5. Características gerais de peças de madeira empregadas em estruturas............... 5
6. Caracterização física e mecânica de peças de madeira................. 6
6.1 Generalidades ......................................................................... 6
6.2 Propriedades físicas da madeira .............................................. 6
6.2.1 Umidade............................................................................... 6
6.2.2 Densidade............................................................................ 7
6.2.3 Retratibilidade ......................................................................7
6.2.4 Resistência ao fogo................................................................7
6.2.5 Módulo  de  elasticidade  (E) ................................................7
6.2.6 Módulo de elasticidade longitudinal na compressão, e na tração, paralela às fibras
(E0): ........................................................................................... 8
6.2.7 Módulo de elasticidade longitudinal normal às fibras (E90) .... 8
6.2.8 Módulo de elasticidade longitudinal na flexão (EM) .............. 8
6.3 Módulo de elasticidade transversal (G): ..............................8
6.4 Variação da resistência  e elasticidade.................................8
6.5 Caracterização  simplificada ...............................................9
6.6 Classes de resistência..........................................................9
6.7 Valores representativos ......................................................9
6.7.1 Valores médios (Xm)......................................................9
6.7.2 Valores característicos (Xk)............................................10
6.7.3 Valores de cálculo (Xd):.................................................. 10
6.7.4 Coeficientes de modificação (kMOD)............................ 10
6.7.5 Coeficientes de ponderação da resistência para estados limites últimos:........11
6.7.6 Coefeficiente de ponderação para estados limites utilização:......................11
6.7.7 Classes de umidade................................................................................. 11
6.7.8 Resistência característica ........................................................................11
7. Valores de cálculo.......................................................................................12
8. Estados limites.............................................................................................12
9. Ações......................................................................................................... 12
9.1 Classes de carregamento .......................................................................... 13
9.2 Valores representativos das ações ..............................................................13
9.3 Fatores de combinação e de utilização.........................................................14
9.4 Coeficientes de ponderação usados para cálculo das ações ......................... 14
9.5 Combinações de ações em estados limites últimos .......................................15
9.5.1 Combinações últimas normais ..................................................................15
9.5.2 Combinações últimas especiais ou de construção:......................................15
9.5.3 Combinações últimas excepcionais:...........................................................16
9.6 Combinações de ações em estados limites de utilização ...............................16
9.6.1 Combinações de longa duração :.............................................................. 16
9.6.2 Combinações de média duração :............................................................16
9.6.3 Combinações de curta duração :.............................................................16
9.6.4 Combinações de duração instantânea :...................................................16
9.7 Caso de construções correntes com duas cargas acidentais de naturezas diferentes –
Estado limite último .....................................................................16ii
10. Resistência a tensões normais inclinadas em relação às fibras da madeira ........17
11. Solicitações normais ........................................................................ 17
11.1 Generalidades ...............................................................................17
11.2 Peças tracionadas ......................................................................... 17
11.3 Peças curtas comprimidas ..............................................................17
12. Estabilidade para peças comprimidas ou flexocomprimidas ...............18
12.1 Caracterização do problema e parâmetros ....................................18
12.2 Peças medianamente esbeltas (40 < λ ≤ 80)..................................19
12.3 Peças esbeltas (80 < λ≤ 140) ...................................................... 20
12.4 Peças comprimidas com solidarização descontínua ....................... 21
12.5 Peças comprimidas com seções formadas por peças isoladas solidarizadas........23
13. Flexão...........................................................................................24
13.1 Generalidades .............................................................................24
13.2 Flexão simples reta ...................................................................... 25
13.3 Flexão simples oblíqua.................................................................. 26
13.4 Flexotração ..................................................................................26
13.5 Flexocompressão .........................................................................26
13.6 Solicitações tangenciais - cisalhamento........................................... 27
13.7 Estabilidade lateral de vigas com seção retangular ..........................28
13.7.1 Condições de apoios ..................................................................28
13.7.2 Distância entre pontos de contraventamento - 1
a
 situação.................................... 28
13.7.3 Distância entre pontos de contraventamento - 2
a
 situação.................................... 29
13.8 Estabilidade lateral de vigas com seção diferente da retangular ........... 29
14. Peças compostas ............................................................................... 29
14.1 Generalidades .................................................................................29
14.2 Peças compostas formadas por seção T, I ou caixão ligadas por pregos .......... 30
14.3 Peças compostas formadas por seção retangular interligadas por conectores metálicos
 30 .........................................................................................................................................
15. Ligações ......................................................................................31
15.1 Generalidades ............................................................................ 31
15.2 Pré-furação ................................................................................31
15.3 Critério de dimensionamento .......................................................32
15.4 Ligações por pinos ou cavilhas.....................................................32
15.4.1 Recomendações gerais.............................................................. 32
15.4.2 Rigidez das ligações .................................................................32
15.4.3 Resistência dos pinos de aço ....................................................33
15.5 Ligações através de conectores metálicos......................................35
15.5.1 Generalidades ...........................................................................35
15.5.2 Resistência de um anel metálico.................................................. 35
15.6 Espaçamentos ............................................................................... 36
16. Estados limites de utilização .............................................................37
16.1 Tipos de estados limites de utilização...............................................37
16.2 Verificação da segurança ...............................................................37
16.3 Valores limites de deformações - flechas.........................................37
17. Projeto de estruturas de madeira para coberturas .............................39
18. Os esforços em estruturas do tipo treliçado........................................ 44
18.1 Introdução......................................................................................44
18.2 Distribuição de forças nas treliças ..................................................45
18.3 As articulações dos nós das treliças.................................................48
18.4 Hipóteses adotadas.........................................................................48 iii
19. Dados para ante-projeto de estruturas do tipo treliçado..................... 49
19.1 Treliças de contorno triangular......................................................... 49
19.1.1 Tipo Howe ou também denominada tesoura com diagonais normais. .......49
19.1.2 Tipo Pratt ou tesoura com diagonais invertidas .............................. 50
19.1.3 Treliça Belga ................................................................................ 52
19.1.4 Treliça Fink (ou Polonceau)...........................................................52
19.2 Treliça com banzo superior poligonal (Bowstring) ............................ 54
19.3 Meia tesoura em balanço.................................................................. 56
19.4 Treliças de contorno retangular ......................................................... 57
19.5 Arcos treliçados ................................................................................. 57
19.5.1 Com montante de apoio ................................................................... 58
19.5.2 Sem montante de apoio...................................................................58
20. Etapas para elaboração de projeto de uma estrutura de madeira...............59
21. Algumas características de telhas onduladas de fibrocimento ..................60
21.1 Peso das telhas por m
2
 de cobertura considerando as sobreposições, acessórios de
fixação e absorção de água ............................................................60
21.2 Dimensões das telhas ...........................................................60
21.3 Vão livre máximo para as telhas e beirais...............................60
21.4 Formas de fixação.................................................................60
21.5 Cumeeiras............................................................................. 61
22. Exemplo numérico de cálculo das ações do vento sobre uma cobertura ............ 63
22.1 Velocidade característica do vento ...................................................63
22.1.1 Velocidade básica do vento........................................................... 63
22.1.2 Fator topográfico (S1) ................................................................. 64
22.1.3 Rugosidade do terreno, dimensões da edificação e altura sobre o terreno ......... 64
22.1.4 Fator estatístico: grupo 2 → S3 = 1,0........................................64
22.2 Pressão de obstrução ....................................................................64
23. Combinação de ações em estado limite último .................................67
23.1 Verificação da estabilidade das peças isoladas ..............................74


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