Estrutura em Madeiras, Notas de aula de Engenharia Civil

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ESTRUTURASESTRUTURAS

DE^ DE

MADEIRA^ MADEIRA

Marcio Varela

Propriedades da Madeira
A madeira é um material anisotrópico, ou seja, possui diferentespropriedades em relação aos diversos planos ou direções perpendiculares entre si. Não há simetria de propriedades em tornode qualquer eixo.

Propriedades das Madeira^
A resistência da madeira depende da DIREÇÃO do esforço em relação às fibras.
ρρρρ

ap(12%)

→ peso específico médio aparente (umidade 12%);
ffff

c0,k

→ resistência à compressão na direção das fibras;
ffff

t0,k

→ resistência à tração na direção das fibras;
ffff

t90,k

→ resistência à tração perpendicular (normal) às fibras;
E

c0,m

→ mód. elasticidade médio na direção das fibras;
ffff

v,k

→ resistência ao cisalhamento na direção das fibras;

Propriedades das Madeira^

Resistência da Madeira

No cálculo de uma estrutura de madeira, podem ser utilizados valores deresistências obtidos em ensaios, realizados em laboratório, ou fornecidos pelanorma brasileira para o projeto de estruturas de madeira. Nome comum (dicotiledôneas) ρρρρap(12%)

(kg/m³) f c

(MPa) f t

(MPa) f t

(MPa) f v

(MPa)

E

c

(MPa) n

Angelim araroba

Angelim ferro

Angelim pedra

Angelim pedra verd

Branquilho

Cafearana

Canafistula

Casca grossa

Castelo

Cedro amargo

Cedro doce

Champagne

Cupiúba

Catiúba

Propriedades das Madeira^

Umidade

A norma brasileira para o projeto de estruturas de madeira define como condição-padrão de referência o teor de umidade de 12%. Assim, os resultados dos ensaiosdevem ser fornecidos para este teor de umidade.

Classe deumidade

Umidade relativa do ambiente

(U

amb

Umidade de equilíbrioda madeira (U

eq

), em %

65% < U

amb

75% < U

amb

U

amb

> 85% durante longos

períodos

Dimensionamento à Tração na direção das fibras
EXIGÊNCIAS

1. O COMPRIMENTO DA BARRA, dividido pela MENOR dimensão da seção transversal, NÃO deve exceder 50. 2. PARA AS BARRAS PRINCIPAIS:

T

d

T

d cm 5, mín b e 2 cm 50 mín s A ≥ ≥

PARA AS BARRAS SECUNDÁRIAS: cm 2, mín b e 2 cm 18 mín s A ≥ ≥

Valores de Cálculo das Propriedades daMadeira Classe carregamento Classe umidade Categoria ffff

t,d

= ( k mod . k mod . k mod ). ffff t,k γ w Coef. Minoração

k

mod,

Classe de

Carregamento

TIPOS DE MADEIRA MADEIRA SERRADAMADEIRA LAMINADA COLADA MADEIRA COMPENSADA MADEIRA RECOMPOSTA

Permanente

Longa Duração

Média Duração

Curta Duração

Instantânea

k

mod,

Categoria da madeira

K

mod,

CATEGORIA

DEFINIÇÃO

Primeira

Todas as peças classificadas como isentas dedefeitos, por meio de um método visualnormalizado, e submetidas à classificaçãomecânica que garante a homogeneidade darigidez das peças que compõem o lote.

Segunda

Madeira

não

classificada

ou

de

classificação

inferior

a

descrita

para

madeira

de

primeira

categoria

Coeficientes de Ponderação ( γ w ) Valores de γ

w^ Situação

Coef. de ponderação

γγγγ w PARA ESTADOS LIMITES ÚLTIMOS • Compressão Paralela às fibras

Tração Paralela às fibras

Cisalhamento paralela às fibras

PARA ESTADOS LIMITES DE UTILIZAÇÃO • Adota-se o valor básico

IPÊ kgf/cm² 968 MPa 96, k t0, = = f

Tabelado

(Norma7190:1997)

w f k f γ k t0, mod d t0, . = kgf/cm² 301 968 1, 1,0) 0, (0, d t0, ≅ × × × = f

JATOBÁ w f k f γ k t0, mod d t0, . = kgf/cm² 1575 MPa 157, k t0, = = f

Tabelado

(Norma7190:1997)

kgf/cm² 490 1, 1575 1,0) 0, (0, d t0, ≅ × × × = f

IPÊ kgf/cm² 968 MPa 96, k t0, = = f

Tabelado

(Norma7190:1997)

 Considerando barra de 3” x 4” submetida a esforço de tração T d T d d t0, d t0, f ≤ σ atuante cálculo de tensão d t0, → σ cálculo de resistente tensão d t0, → f

IPÊ kgf/cm² 968 MPa 96, k t0, = = f

Tabelado

(Norma7190:1997)

 Considerando barra de 3” x 4” submetida a esforço de tração, calcule aforça máxima resistida pela peça. T d T d A d t0, d T d t0, A d T d t0, × = ∴ ≤ = f f σ kgf 22575 301

(7, d T ≅ × × = kgf/cm² 301 d t0, ≅ f