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Guias e Dicas
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Resistência e propriedades da madeira: fórmula de Hankinson e dispositivos, Slides de Cálculo

Este documento aborda a resistência a tensões normais inclinadas em relação às fibras da madeira, utilizando a fórmula de hankinson, e apresenta um comparativo dos valores de resistência da abnt nbr 7190. Além disso, é discutida a caracterização das propriedades de resistência e o sistema de classificação estrutural da madeira, assim como o comportamento da madeira na resistência à tração e compressão. Por fim, são apresentados exemplos de cálculo de resistência.

Tipologia: Slides

2022

Compartilhado em 07/11/2022

Florentino88
Florentino88 🇧🇷

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL
ESCOLA DE ENGENHARIA
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
Caroline Machado Martins
REVISÃO DE PROCEDIMENTOS PARA O DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS DE
MADEIRA SERRADA, PARA A REVISÃO DA NORMA ABNT NBR 7190 –
PROJETOS DE ESTRUTURAS DE MADEIRA
Porto Alegre
Novembro de 2020
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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

ESCOLA DE ENGENHARIA

CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

Caroline Machado Martins REVISÃO DE PROCEDIMENTOS PARA O DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS DE MADEIRA SERRADA, PARA A REVISÃO DA NORMA ABNT NBR 7190 – PROJETOS DE ESTRUTURAS DE MADEIRA Porto Alegre Novembro de 2020

CAROLINE MACHADO MARTINS

REVISÃO DE PROCEDIMENTOS PARA O DIMENSIONAMENTO DE PEÇAS DE

MADEIRA SERRADA, PARA A REVISÃO DA NORMA ABNT NBR 7190 –

PROJETOS DE ESTRUTURAS DE MADEIRA

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Comissão de Graduação do Curso de Engenharia Civil da Escola de Engenharia da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, como parte dos requisitos para obtenção do título de Engenheira Civil. Orientador: Prof. Dr. Enio Carlos Mesacasa Júnior Porto Alegre Novembro de 2020

Dedico este trabalho aos meus filhos Diego, Arthur e Isadora, pela compreensão dos momentos ausentes e pelo apoio incondicional.

AGRADECIMENTOS

Agradeço à UFRGS, instituição pública, gratuita e de qualidade, que é expoente no desenvolvimento científico e tecnológico, no Brasil, pela imensurável contribuição na minha formação pessoal e acadêmica. Agradeço à comunidade acadêmica da Escola de Engenharia da UFRGS, pelas vivências e trocas proporcionadas. Pelas adversidades enfrentadas e pelos sucessos compartilhados. Também, pelas conversas de corredor e pelas horas de estudos na biblioteca. Por compartilhar momentos de tensão antes das provas e pelos trabalhos em grupo, que tanto me ensinaram. Agradeço, enfim, a cada disciplina e seu docente que, com suas peculiaridades, enriqueceram e consolidaram minha formação profissional. Agradeço ao meu orientador, Prof. Dr. Enio Carlos Mesacasa Júnior, que acolheu, com entusiasmo, a ideia de explorar a área de projetos de estrutura de madeira. Agradeço, principalmente, por seu empenho na orientação do presente trabalho, frente aos desafios de distanciamento social impostos pela pandemia de COVID-19. Agradeço aos meus pais, Araldo e Loreci, e meu pai emprestado, Juarez, exemplos de determinação, por sempre respeitarem minhas escolhas. Por seu amor, incentivo e apoio incondicionais, lhes agradeço. Ao meu marido Rogério, que através de sua experiência profissional instigou novas percepções de mercado e por seu amor e compreensão nos momentos decisivos, meu agradecimento. E a todos que, direta ou indiretamente, contribuíram para minha formação, meus agradecimentos.

RESUMO

Este trabalho elenca e explora pontos de interesse sobre o projeto de revisão da norma ABNT NBR 7190 – Projetos de estruturas de madeira, contextualizando sua aplicação e funcionalidades para o dimensionamento de peças de madeira serrada. O projeto de revisão da norma propõe um conjunto de modificações inéditas no contexto normativo brasileiro, em relação a norma vigente (ABNT NBR 7190:1997), baseadas nos procedimentos da norma europeia EUROCODE nº 5. A presente obra apresenta um texto descritivo sobre tópicos que provavelmente integrarão a nova norma, sendo uma fonte alternativa de informações sobre a atualização e referência para futuras consultas daqueles interessados em estudar os procedimentos propostos pela ABNT NBR 7190. Para isso, compila elementos bibliográficos sobre estruturas de madeira: aspectos biológicos, características físicas, propriedades mecânicas e classificação estrutural. Apresenta também informações sobre projeto de estruturas de madeira, modelo de segurança e valores representativos. Especifica os procedimentos de determinação da capacidade resistente para elementos de madeira sujeitos à tração, compressão, cisalhamento, flexão simples e composta, tanto isoladamente, quanto comparativamente ao procedimento atualmente vigente pela norma publicada em 1997. Explana os procedimentos de determinação da capacidade resistente em ligações. Por fim, analisa um exemplo de aplicação, considerando o caso do projeto de estrutura de um telhado de duas águas, composto por trama e treliças, com aplicação do itinerário de cálculo para verificação das condições de segurança e memória de cálculo a ser empregada em cada tipo de verificação. Palavras-chave: Madeira, projeto de estruturas de madeira, revisão de norma técnica.

ABSTRACT

This work aims to review the key points about the draft under the discussion of the specification ABNT NBR 7190 – Design of timber structures, contextualizing its application and features about solid timber elements. The referred standard draft proposes a set of innovative changes compared to the current standard (ABNT NBR 7190:1997), especially based on the procedures of the European standard EUROCODE nº 5. The present study shows a descriptive text with topics that will integrate the new standard procedures, being an alternative source of information on updating, as well as a reference for future studies by those interested in the ABNT NBR 7190 procedures. For this purpose, this work integrates bibliographic elements on timber structures: biological aspects, physical characteristics, mechanical properties, and structural classification. Also, it presents information about timber structure design, its limit states, and representative values for its properties. This study specifies the procedures for determination of the capacity for timber elements under tension, compression, shear, and bending, especially under the light of the 1997 procedure, and compared with the new procedures from EUROCODE. Further, this study explains the new procedures for design some kind of connections. Lastly, it is presented as a design example for the new methods, an open gable roof structure project, from its loadings, analyses, and design. Keywords: timber, timber structure design, review of technical standards.

Figura 43 – Especificações da marca Onduline para estrutura da trama da cobertura

Figura 60 – Situação crítica da combinação de ações 3 – vento sucção simétrico. 146 Figura 61 – Situação crítica da combinação de ações 5 – vento sucção assimétrico ................................................................................................................................ 146

Tabela 27 - Modos de falha e equações para ligações de elementos de madeira com

LISTA DE SIGLAS

ABNT Associação Brasileira de Normas Técnicas CCA arseniato de cobre cromatado CCB borato de cobre cromatado CG centro de gravidade CLT Cross Laminated Timber CP corpo de prova ELS estados limites de serviço ELS-DEF estado limite de serviço de deformação excessiva ELU estados limites últimos EN norma técnica européia FAO Organização das Nações Unidas para a Alimentação e Agricultura FSC Forest Stewardship Council - Conselho de Manejo Florestal GLULAM Glued Laminated Timber IPT Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo LN linha neutra LRFD Load and Resistance Factor Design LVL Laminated Venner Lumber MLC madeira lamelada colada MLCC madeira lamelada colada cruzada MOE módulo de elasticidade NBR norma técnica brasileira ONU Organização das Nações Unidas OSB Oriented Strand Board PN projeto de norma técnica SFB Serviço Florestal Brasileiro SNIF Sistema Nacional de Informação Florestal UBC University British Columbia UFRGS Universidade Federal do Rio Grande do Sul UNESCO Organização das Nações Unidas para Educação, Ciência e Cultura

1 INTRODUÇÃO

1.1 CONTEXTUALIZAÇÃO

A madeira vem sendo utilizada como material construtivo desde os primórdios da humanidade. Estruturas de madeira, em especial em edificações, ainda são bastante associadas ao conhecimento empírico dos construtores, e pouco empregadas segundo critérios técnicos apropriados, seja por falta de pessoal técnico especializado, seja pela própria cultura tipicamente enraizada em boa parte da sociedade. A norma brasileira que trata do projeto e execução de estruturas de madeira é a ABNT NBR 7190:1997 – Projetos de Estruturas de Madeira. A Comissão de Estudo de Estruturas de Madeiras – (ABNT/CE-02:126.10) do Comitê Brasileiro da Construção Civil – (ABNT/CB-02) está em final de processo da atualização da norma, propondo um conjunto de grandes modificações, em grande parte baseadas em procedimentos de normas europeias, e encontram-se no período de escrita do presente trabalho em discussão. Tais propostas, evidentemente, são uma novidade no contexto normativo brasileiro, e eventuais ajustes e/ou modificações ainda podem ser pauta de futuras discussões. Tendo em vista a revisão supracitada, justifica-se a elaboração de um trabalho de revisão detalhado dos novos procedimentos, tendo-se como principal referência a norma europeia EUROCODE 5 (EN 1995 1-1.2004 Eurocode nº5 - Design of timber structures), que tem se mostrado a principal fonte das adaptações a serem propostas para a atualização da norma brasileira. Assim, espera-se não apenas aplicar os novos procedimentos de determinação da capacidade resistente de barras de madeira à tração, compressão, flexão e cisalhamento, à exemplos específicos, mas avaliá-los comparativamente aos métodos da norma antiga ainda em vigor, explorando eventuais melhorias e limitações, com o intuito de documentar tais resultados para que sirvam como fonte de pesquisas futuras. Como muitas das análises são baseadas também nos projetos de revisão da ABNT NBR 7190, tais referências serão denominados ao longo desse trabalho como Projeto de Revisão da ABNT NBR 7190:2020, muito embora os textos dos projetos em questão sejam oriundos de diferentes datas e se complementam com o texto apresentado por Calil Jr. et al. (2019).