TESOURAS DE MADEIRA. GRADUAÇÃO 3º Florestal AULA 05. Disciplina: Prop. mecânicas e fundamentos das estrut. madeira. Prof. Adriano Wagner Ballarin

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1 Aula 5 Tesouras de madeira 1 Disciplina: Prop. mecânicas e fundamentos das estrut. madeira TESOURAS DE MADEIRA GRADUAÇÃO 3º Florestal AULA 05 Prof. Adriano Wagner Ballarin

2 Aula 5 Tesouras de madeira 2 PLANO DE AULA 1. Introdução 1.1 Definições (treliça, nós, barras, articulações) 1.2 Partido arquitetônico e partido estrutural 2. Tipologia das tesouras de madeira 2.1 Geometria 2.2 Nomenclaturas 2.3 Traçado 3. Detalhamento das tesouras de madeira 3.1 Telhados com telhas cerâmicas 3.2 Telhados com telhas de fibrocimento 3.3 Emendas e ligações 4. Projeto de tesouras de madeira 4.1 Definição geométrica 4.2 Definição dos carregamentos 4.3 Determinação dos esforços solicitantes 4.4 Dimensionamento dos elementos 4.5 Dimensionamento das ligações 4.6 Contraventamento 4.7 Detalhamento 5. Bibliografia para aprofundamento no tema 1. INTRODUÇÃO

3 Aula 5 Tesouras de madeira 3 DEFINIÇÕES TESOURA treliça plana destinada ao suporte de uma cobertura TRELIÇA estrutura linear composta de barras retas ligadas por articulações TESOURA Barra nó L vão livre HIPÓTESES BÁSICAS os nós da tesoura são articulações perfeitas o peso próprio das barras encontra-se concentrado em suas extremidades (nós) as ações são aplicadas somente nos nós da tesoura a geometria da tesoura não varia com o carregamento barras solicitadas somente por forças normais (tração e compressão) 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS GEOMETRIA

4 Aula 5 Tesouras de madeira 4 cobertura telhado colunas de madeira tesoura caibros eripas 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS GEOMETRIA

5 Aula 5 Tesouras de madeira 5 geometria Cobertura com 1 água partido arquitetônico partido estrutural Cobertura com 2 águas Cobertura tipo lanternim Cobertura tipo shed (vista longitudinal) Cobertura em arco 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS NOMENCLATURA DAS BARRAS

6 Aula 5 Tesouras de madeira Banzo superior Perna Loró Banzo inferior Linha Tirante Arrochante Montante Pendural Diagonal Escora 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS TRAÇADOS

7 Aula 5 Tesouras de madeira 7 TRELIÇA HOWE TIPO MAIS COMUM vãos até 18 m TRELIÇA PRATT DIAGONAIS INVERTIDAS vãos de 18 m a 30 m 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS TRAÇADOS

8 Aula 5 Tesouras de madeira 8 TRELIÇA BELGA VARIANTE DA TRELIÇA PRATT vãos de 18 m a 25 m TRELIÇA FINK (ou POLONCEAU) VARIANTE DA TRELIÇA BELGA vãos de 20 m a 30 m 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS TRAÇADOS

9 Aula 5 Tesouras de madeira 9 TRELIÇA BOWSTRING BANZO SUPERIOR POLIGONAL vãos de 15 m a 25 m Banzo superior em peça laminada colada 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS TRAÇADOS TRELIÇA PARA ARQUIBANCADA MEIA TESOURA vãos menores que 20 m

10 Aula 5 Tesouras de madeira 10 ARCO TRELIÇADO 3. DETALHAMENTO DO TELHADO

11 Aula 5 Tesouras de madeira 11 Espaçamento entre tesouras TESOURA MEIA TESOURA (extremidade) trama ESPAÇAMENTO ENTRE TESOURAS Tipo de telha Cerâmica Fibrocimento Metálica Afastamento entre tesouras entre 2,50 m e 3,00 m entre 3,00 m e 5,00 m entre 3,00 m e 6,00 m TRAMA Armação de madeira, constituída de diferentes níveis de peças diferenciadas, posicionadas em direções perpendiculares, para assentamento e acomodação das telhas 3. DETALHAMENTO DO TELHADO

12 Aula 5 Tesouras de madeira 12 TRAMA TRAMA 3. DETALHAMENTO DO TELHADO TRAMA Telhados com telhas cerâmicas terça caibro

13 Aula 5 Tesouras de madeira 13 Telhados com telhas de fibrocimento Telhados com telhas metálicas ripa caibro ripa terça Terça TESOURA Espaçamento entre terças tipo de telha elemento seção usual espaçamento usual terça 6 cm x 12 cm 150 cm 6 cm x 16 cm Cerâmica caibro 5 cm x 6 cm 50 cm 6 cm x 6 cm ripa 1,2 cm x 5 cm 35 cm 1,5 cm x 5 cm Fibrocimento terça 6cm x 12 cm 169 cm 6cm x 16 cm Metálica terça 6cm x 12 cm > 200 cm 3. DETALHAMENTO DO TELHADO TELHADO COM TELHAS CERÂMICAS TELHA FRANCESA declividade mínima : 35% consumo por m 2 : 16 unidades peso por m 2 : 54 kg TELHA ROMANA declividade mínima : 30% consuma por m 2 : 16 unidades peso por m 2 : 58 kg

14 Aula 5 Tesouras de madeira DETALHAMENTO DO TELHADO TELHADO COM TELHAS FIBROCIMENTO FIBROCIMENTO CIMENTO + FIBRAS MINERAIS DE AMIANTO VÁRIOS FORMATOS E TIPOS DE TELHAS ondulada perfil D (canalete 49)

15 Aula 5 Tesouras de madeira 15 perfil E (canalete 90) perfil F (ondulada) 3. DETALHAMENTO DO TELHADO TELHADO COM TELHAS FIBROCIMENTO espessura (mm) peso molhado (kgf/m 2 ) telha espes. (mm) inclin. mín. (%) comprim (m) vão máx. (m) 5 0,91 a 2,44 1,69 ondulada 6 9 0,91 a 3,66 1,69

16 Aula 5 Tesouras de madeira ,91 a 3,66 1,99 perfil D 8 3 2,00 a 7,50 5,50 perfil E 8 3 3,00 a 9,20 7,00 perfil F 8 9 1,85 a 4,60 5,00 3. DETALHAMENTO DO TELHADO EMENDAS E LIGAÇÕES caibros cumeeira terças ripas frechal parede detalhes chapa V estribo grampo ou abraçadeira

17 Aula 5 Tesouras de madeira PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DADOS GERAIS planta de arquitetura (comprimento da edificação, portas e portões, outras aberturas, caixilhos, fechamento lateral, etc.) tipo de ocupação da edificação região de implantação da obra Inclin. (%) altura vão livre DEFINIÇÃO GEOMÉTRICA DA TESOURA CLASSE DE RESISTÊNCIA DA MADEIRA PARTIDO ESTRUTURAL (VÃO LIVRE, TIPO DE TESOURA, TIPO DE TELHA, ESPAÇAMENTO ENTRE TESOURAS) GEOMETRIA DAS BARRAS DA TESOURA

18 Aula 5 Tesouras de madeira PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DEFINIÇÃO DOS CARREGAMENTOS AÇÃO PERMANENTE Telhas madeira pré-dimensionamento peças metálicas (3% do peso da madeira) (diferença máxima de 10% entre o peso final e o peso admitido inicialmente) AÇÕES VARIÁVEIS sobrecargas de utilização NBR 6120 ação do vento NBR 6123 CARGAS NOS NÓS DA TESOURA PARA AS DIFERENTES AÇÕES

19 Aula 5 Tesouras de madeira PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES cargas aplicadas nos nós estrutura isostática métodos algébricos (equilíbrio de nós, Ritter) métodos gráficos (plano cremona) métodos computacionais (ANSYS, SAP2000) ESFORÇOS SOLICITANTES NAS BARRAS (dan) Exemplo: Barra Ação Ação variável (vento) Permanente Sobrepressão Sucção

20 Aula 5 Tesouras de madeira PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES E. L. ÚLTIMO COMBINAÇÕES DE CARREGAMENTOS Ação vertical como ação principal Fd m = i= 1 γ + γ + Gi G i,k Q [ ψ k] Q k 0 W γgi = 1,4 γq = 1,4 ψ0 = 0,5 Vento como ação principal Fd m = i= 1 Gi G i,k Q [ 0,75 ψ Q ] γ + γ + W k 0 k comb. desfavorável :γgi = 1,4 γq = 1,4 ψ0 = 0,4 comb. favorável :γgi = 0,9 γq = 1,4 ψ0 = 0,4 E. L. UTILIZAÇÃO Fd m i= 1 n j= 1 = FGi,k+ ψ 2F Qj,k ação variável vertical ψ0 = 0,2 ação variável vento ψ0 = 0,0 4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA

21 Aula 5 Tesouras de madeira 21 DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES DIMENSIONAMENTO DOS ELEMENTOS COMPRESSÃO PARALELA ÀS FIBRAS FLEXO-COMPRESSÃO PEÇAS COMPOSTAS COMPRESSÃO NORMAL ÀS FIBRAS COMPRESSÃO INCLINADA EM RELAÇÃO ÀS FIBRAS TRAÇÃO PARALELA ÀS FIBRAS DIMENSIONAMENTO DAS LIGAÇÕES PARAFUSOS PREGOS

22 Aula 5 Tesouras de madeira PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DETALHAMENTO Esquema geral da tesoura (esc. 1:10; 1:50 ou 1:100)

23 Aula 5 Tesouras de madeira PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DETALHAMENTO Arranjo básico da tesoura (esc. 1:10; 1:50)

24 Aula 5 Tesouras de madeira PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DETALHAMENTO Detalhes das ligações de contraventamento (esc. 1:10; 1:50 ou 1: 100)

25 Aula 5 Tesouras de madeira BIBLIOGRAFIA SUGESTÕES PARA APROFUNDAMENTO NO TEMA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Cálculo e execução de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT, p. ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas. Rio de Janeiro: ABNT, BALLARIN, A.W.; RIBEIRO, A.B. Variação da resistência à compressão paralela às fibras da madeira de E. citriodora com a umidade. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 6, 1998, Florianópolis.. Anais... Florianópolis: IBRAMEM, v.3, p BALLARIN, A.W., TARGA, L.A., SOBRAL, L.M. Variação do módulo de elasticidade com o tempo para as madeiras de Eucalyptus citriodora e Pinus elliottii. In: CONGRESO LATINOAMERICANO DE INGENIERIA RURAL - CLIR, 1998, La Plata. Actas (CD-ROM)... La Plata: ASAE/ INTA/ ALIA, BALLARIN, A.W.; TARGA, L.A.; SOBRAL, L.M. Fluência em peças fletidas de E. citriodora e Pinnus elliottii submetidas a níveis de carregamento elevados. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 6, 1998, Florianópolis. Anais... Florianópolis: IBRAMEM, v. 1, p CALIL, C. JR., BALLARIN, A.W., MARTINELLI, E. Fluência em peças fletidas de madeira In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 5, 1995, Belo Horizonte. Anais... Belo Horizonte: IBRAMEM, v. 2, p

26 Aula 5 Tesouras de madeira 26 CALIL JR., C., BARALDI, L.T., STAMATO, G.C., FERREIRA, N.S.S. Estruturas de madeira. São Carlos: EESC Universidade de São Paulo, (Apostila da disciplina SET 406 Estruturas de madeira) GESUALDO, F.A.R. Estruturas de madeira. Uberlândia: UFU Universidade Federal de Uberlândia, (Apostila Notas de aula). 91p. SALES, A., LAHR. F.A.R. Características de resistência mecânica de espécies de eucalipto do Estado de São Paulo. In: ENCONTRO BRASILEIRO EM MADEIRAS E EM ESTRUTURAS DE MADEIRA, 4, 1992, São Carlos. Anais... São Carlos: LaMEM, EESC, USP, v.3., p SALES, J.J., GONÇALVES, R.M., MALITE, M. Sistemas estruturais: segurança nas estruturas. São Carlos: EESC Universidade de São Paulo, (Apostila da disciplina SET 403 Sistemas estruturais)

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