1.4. Sistemas estruturais em madeira

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1 1.4. Sistemas estruturais em madeira Análise estrutural Estuda as estruturas se preocupando basicamente com a determinação dos esforços e das deformações a que elas estão submetidas quando solicitadas por agentes externos tais como: Movimentação de seus apoios Carregamentos externos Variação de temperatura 1

2 Grandezas fundamentais Força: Momento: Usuais nas estruturas Carga distribuída devido à parede Carga distribuída devida ao vento Carga Concentrada devido ao peso de objetos 2

3 Estruturas isoestáticas Apoio articulado móvel: Apoio articulado fixo: Apoio engastado: Treliças de cobertura Sistemas treliçadose nomenclatura dos elementos: 3

4 Vigas armadas de alma cheia: Estrutura pontaletada: Carregamentos: 4

5 Tipos de estruturas A estrutura pode assumir formas diferentes: 1 água 2 águas Várias águas Tipos de telhas: Telha de Aço: Material resistente, são leves e duráveis; fornecidas em diversos tamanhos; pode ser combinada para um efeito térmico e acústico; pode ser utilizada também em fechamentos laterais. Telha de Alumínio: Resistentes a ambientes externos variáveis, como maresia e outros fatores; facilidade de manuseio; pode ser intercalada com material isolante térmico. Telha de Cerâmica: Ótimo desempenho térmico e acústico; diversidade e opções de modelos, podem ser pintadas com tintas apropriadas; facilidade de manuseio. Telha de Concreto: Excelente resistência mecânica; duráveis e de fácil manuseio; diversidade de cores; resistentes a mudanças climáticas; baixo índice de absorção de água. 5

6 Telha de Cobre: Material leve; resistente à corrosão; pouca manutenção durante a vida útil; diversos modelos. Telha de Fibrocimento: Diversos tamanhos; duráveis e fácil manuseio; resistente a mudanças climáticas e corrosão; ótimo desempenho acústico; elevada resistência mecânica. Telha de Plástico: São leves, facilitam transporte e manuseio; resistentes; faciltamlimpeza e manutenção; atuam como isolantes térmicos e acústicos; resistentes a produtos químicos; diversas cores; resistentes à luz solar. Telha de Vidro: Não sofre corrosão; leves e de fácil manuseio; resistentes e duráveis; diversos modelos; baixa manutenção durante sua vida útil. Geometria da cobertura: 6

7 Elementos das treliças de cobertura Detalhes de ligações: 7

8 Sistemas de contraventamentos: telhado com maior inclinação Treliças de cobertura e sistemas de contraventamentos: (telhado pouco inclinado) Modo de flambagem do banzo superior fora do plano da treliça: 8

9 Vigamentospara pisos Vigamento para piso de madeira: O piso é iniciado com um forro de madeira tratada em contato direto com os tijolos da parede (ou concreto da fundação). O piso é construído sobre a soleira de madeira (5x25 cm). As vigas secundárias se encontram na viga principal A estrutura do piso é coberta com madeira compensada ou OSB de 1,25 cm ou 1,58 cm. 9

10 Pórticos Estruturas da década de 50 e 60 construídas pelo Brasil pelo Eng. Edmundo Callia. A madeira utilizada sempre foi o pinho do paraná, laminado e colado ou laminado e pregado. Pórtico triarticulado treliçado 10

11 Pórtico triarticuladoem madeira laminada colada Pórtico triarticulado em madeira laminada colada hastes retas 11

12 Pontes em madeira Ao longo dos séculos, diversos sistemas estruturais, têm sido adotados. Destacam-se os sistemas em: (a) Vigas retas (b) Treliças de várias geometrias (c) Arcos (d) Pórticos Um importante aspecto do projeto de pontes é a durabilidade. Ponte Vechio(Itália): Projeto de 1568 do arquiteto Andrea Palladio. Para manter a madeira sempre seca, o projeto previa cobertura. Ponte de vihantasalmi(finlândia). As modernas pontes geralmente não são construídas com coberturas e a proteção da madeira deve ser garantida por tratamentos para preservação, revestimentos impermeáveis do tabuleiro e detalhes construtivos. 12

13 (a) Pontes em vigas retas Peças roliças Peças serradas Peças laminadas coladas (b) Pontes em vigas treliçadas 13

14 (c) Pontes em arco (d) Pontes em pórtico 14

15 Estruturas aporticadas para edificações As vigas secundárias do piso transferem cargas verticais para as vigas principais e estas para os pilares. Os pilares transferem as cargas das vigas para as fundações. Tipos de ligações viga-pilar: Ligação de apoio vertical da viga por contato no pilar. Edificação de um andar Esquema com seção dupla permite a continuidade da viga e do pilar, e a ligação pode ser feita por meio de conectores ou pinos metálicos Apoio da viga em um berço metálico pregado no pilar Elementos de contraventamento vertical para edificações: A estabilidade da edificação tendo em vista as ações horizontais (vento) e os efeitos de desalinhamento de pilares, dependem da rigidez das ligações viga-pilar. Se as ligações forem rígidas, as cargas horizontais atuam sobre pórticos formados pelas vigas e pilares. Para ligações viga-pilar flexíveis (próximas de uma rótula), a estabilidade lateral da edificação depende de sistemas de contraventamento vertical como (a) paredes diafragmas ou (b) treliçados em X. (a) (b) 15

16 Cimbramentos de madeira São estruturas provisórias destinadas a suportar o peso de uma estrutura em construção até que se torne autoportante. As características de elevada resistência e reduzido peso específico da madeira, aliadas à facilidade de montagem e desmontagem de peças, tornaram este material vantajoso para uso em estruturas de cimbramentos. Requisitos necessários: -Rigidez: Para resistir as cargas de peso do concreto sem deformação apreciável; -Estanqueidade: Para evitar o vazamento de nata de cimento. Sistema tradicional de fôrmas de madeira para vigas e lajes em concreto Seção transversal de um escoramento em montantes verticais de madeira roliça, contraventados nas direções transversal e longitudinal. Na parte superior estão ilustrados detalhes construtivos das fôrmas em madeira serrada. 16

17 Escoramento em torres e mãos-francesas de madeira, para viaduto rodoviário em vigas contínuas de 30 m de vão. As torres mais altas do escoramento têm 40 m. As torres foram executadas com madeira roliça e as mãos-francesas com madeira serrada. Viaduto sobre o Vale dos Diabos, BR-158/RS. Projeto estrutural de Walter Pfeil. Projeto de escoramento: Eng. Viktor Boehm(1960). 17

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