INFLUÊNCIA DO CISALHAMENTO NAS DEFORMAÇÕES EM .Influência do cisalhamento nas deformações em

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Text of INFLUÊNCIA DO CISALHAMENTO NAS DEFORMAÇÕES EM .Influência do cisalhamento nas deformações em

  • UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARAN

    DEPARTAMENTO ACADMICO DE CONSTRUO CIVIL

    CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

    VERTON SOUZA RAMOS

    INFLUNCIA DO CISALHAMENTO NAS DEFORMAES EM VIGA

    DE MADEIRA MACIA

    TRABALHO DE CONCLUSO DE CURSO

    CAMPO MOURO

    2017

  • VERTON SOUZA RAMOS

    INFLUNCIA DO CISALHAMENTO NAS DEFORMAES EM VIGA

    DE MADEIRA MACIA

    Trabalho de Concluso de Curso de graduao

    apresentado disciplina de Trabalho de

    Concluso de Curso II, do Curso Superior de

    Engenharia Civil, do Departamento Acadmico

    de Construo Civil DACOC da

    Universidade Tecnolgica Federal do Paran

    UTFPR, como requisito parcial para obteno

    do ttulo de Bacharel em Engenharia Civil.

    Orientador: Prof. Dr. Jorge Lus Nunes de Ges

    CAMPO MOURO

    2017

  • TERMO DE APROVAO

    Trabalho de Concluso de Curso

    INFLUNCIA DO CISALHAMENTO NAS DEFORMAES EM VIGA DE

    MADEIRA MACIA

    por

    verton Souza Ramos

    Este Trabalho de Concluso de Curso foi apresentado s 11h00min no dia 21 de junho de 2017

    como requisito parcial para a obteno do ttulo de Bacharel em Engenharia Civil, pela

    Universidade Tecnolgica Federal do Paran. O candidato foi arguido pela Banca

    Examinadora composta pelos professores abaixo assinados. Aps deliberao, a Banca

    Examinadora considerou o trabalho aprovado.

    __________________________________

    Prof. Dr. Jorge Lus Nunes de Ges

    Prof.(a) Orientador(a)

    ___________________________________

    Prof. Me. Adalberto Luiz Rodrigues de Oliveira

    Membro titular

    ___________________________________

    Prof. Dra. Fabiana Gia Rosa de Oliveira

    Membro titular

    Responsvel pelo TCC: Prof. Me. Valdomiro Lubachevski Kurta

    Coordenador do curso de Engenharia Civil: Prof. Dr. Ronaldo Rigobello

    - O Termo de Aprovao assinado encontra-se na Coordenao do Curso -

    Ministrio da Educao

    Universidade Tecnolgica Federal do Paran

    Campo Mouro Departamento Acadmico de Construo Civil

    Curso de Engenharia Civil

  • Dedico este trabalho aos meus pais,

    Milton e Mariluce.

  • AGRADECIMENTOS

    Agradeo principalmente a Deus, por sempre caminhar comigo e me amparar em todos

    os momentos, e por todas as oportunidades que tem me proporcionado.

    Certamente estes pargrafos no iro atender a todas as pessoas que fizeram parte

    dessa importante fase de minha vida. Portanto, desde j peo desculpas quelas que no esto

    presentes entre essas palavras, mas elas podem estar certas que fazem parte do meu pensamento

    e de minha gratido.

    Agradeo aos meus pais, Milton e Mariluce, por estar sempre presente me apoiando e

    aconselhando, pois acredito que a famlia a base de tudo e sem o apoio deles seria muito difcil

    vencer esse desafio.

    Agradeo ao meu orientador Prof. Dr. Jorge Lus Nunes de Ges, pela dedicao e

    pacincia que me guiou nessa jornada e por todo o tempo que destinou para a realizao desta

    pesquisa, e tambm pelos anos de tutoria no grupo PET CIVIL.

    Agradeo a minha companheira de pesquisa, Amanda Maria Veanholi Vechiato, por

    toda ajuda e suporte com relao ao tema e com os ensaios realizados.

    Agradeo a todos os professores da instituio que contriburam com a minha

    formao acadmica e profissional, pelos seus ensinamentos e valores transmitidos.

    Um agradecimento especial ao Prof. Reinaldo, grande motivador durante o perodo do

    ensino fundamental e mdio, responsvel por me apresentar a rea de engenharia civil, e por

    todo o incentivo de sua parte.

    Aos amigos de turma Alisson, Luiz, Vinicius, Leonardo, Gabriel, Tlio e Flvia, pela

    ajuda e contribuio durante todos os anos da graduao. E aos meus amigos de repblica

    Guilherme, Lucas e Thiago.

    Enfim, a todos os que por algum motivo contriburam para a minha formao e para

    realizao desta pesquisa.

  • RESUMO

    RAMOS, verton Souza. Influncia do cisalhamento nas deformaes em viga de madeira

    macia. 2017. 63f. Trabalho de Concluso de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) -

    Universidade Tecnolgica Federal do Paran. Campo Mouro, 2017.

    As construes em madeira, por serem constitudas de material oriundo de fontes renovveis,

    favorecem o meio ambiente contribuindo para a sustentabilidade e amenizando os impactos

    gerados pelo setor da construo civil. Devido aos baixos valores das constantes elsticas da

    madeira, a mesma apresenta deformaes que geralmente so limitantes no projeto de vigas,

    porm os efeitos gerados pela parcela de cisalhamento podem ser desconsiderados, o que

    compromete o dimensionamento de vigas curtas. O presente trabalho tem por objetivo avaliar

    a influncia dos esforos cisalhantes nas deformaes de vigas de madeira serrada da espcie

    Garapeira (Apuleia leiocarpa). Foram conduzidos ensaios de flexo esttica quatro pontos em

    elemento de dimenses estruturais e ensaios de caracterizao elstica em corpos de prova

    normatizados, conforme a ABNT NBR 7190 (1997). Os resultados experimentais, analticos e

    numricos obtidos mostram que para vigas curtas os efeitos de cisalhamento devem ser

    considerados no dimensionamento, e dessa forma o texto proposto pelo projeto de reviso da

    norma ABNT NBR 7190 (2011) no adequado, quando comparado com a sua atual verso.

    Palavras-chave: Garapeira. Cisalhamento. Deformao. Princpio dos Trabalhos Virtuais.

    Flexo.

  • ABSTRACT

    RAMOS, verton Souza. Influence of shear on deformations on solid wood beam. 2017. 63f.

    Trabalho de Concluso de Curso (Bacharelado em Engenharia Civil) - Universidade

    Tecnolgica Federal do Paran. Campo Mouro, 2017.

    The wooden constructions, as they are made of material from renewable sources, favor the

    environment contributing to the sustainability and reducing the impacts generated by the civil

    construction sector. Due to the low elastic constant values of the wood, it presents deformations

    that generally limit the design of beams, but the effects generated by the shear portion can be

    disconsidered, which compromises the design of short beams. The present work has the

    objective of evaluate the influence of the shear stresses on the deformations of timber beams of

    Garapeira (Apuleia leiocarpa) species. Four-point flexion tests were carried out in element of

    structural dimensions and tests of elastic characterization in normalized test bodies, according

    to ABNT NBR 7190 (1997). The experimental, analytical and numerical results shows that for

    short beams the shear effects should be considered in the design, and therefore the text proposed

    by the revision project of ABNT NBR 7190 (2011) is not adequate, when compared to Its

    current version.

    Keywords: Garapeira. Shear. Deformation. Principle of Virtual Works. Bending.

  • LISTA DE SIMBOLOS

    Letras Romanas Maisculas

    - rea da seo transversal

    - Mdulo de elasticidade longitudinal

    - Mdulo de elasticidade na direo inclinada

    0 - Mdulo de elasticidade paralelo s fibras

    90 - Mdulo de elasticidade normal s fibras

    - Mdulo de elasticidade na direo longitudinal

    - Mdulo de elasticidade aparente flexo

    - Mdulo de elasticidade na direo radial

    - Mdulo de elasticidade na direo tangencial

    0, - Fora mxima de compresso paralela s fibras resistida pela madeira

    ,10% - Carga correspondente a 10% da carga mxima estimada, aplicada ao corpo de prova

    ,50% - Carga correspondente a 50% da carga mxima estimada, aplicada ao corpo de prova

    - Mdulo de elasticidade transversal

    = - Mdulo de elasticidade transversal no plano longitudinal-radial

    = - Mdulo de elasticidade transversal no plano longitudinal-tangencial

    = - Mdulo de elasticidade transversal no plano radial-tangencial

    - Momento de inrcia

    - Momento polar de inrcia

    - Distncia entre os apoios

    - Momento fletor real

    - Momento fletor virtual

    - Momento mximo aplicado ao corpo de prova

    : Fora normal real

    - Fora normal virtual

    - Fora aplicada

    - Momento torsor real

    - Momento torsor virtual

    - Teor de umidade da madeira

    - Energia de deformao externa

  • - Energia de deformao interna

    - Fora de cisalhamento real

    - Fora de cisalhamento virtual

    12 - Volume da madeira a 12% de umidade

    10% - Deslocamento no meio do vo correspondente a 10% da carga mxima estimada

    50% - Deslocamento no meio do vo correspondente a 50% da carga mxima estimada

    - Mdulo de resistncia elstico

    Letras Romanas Minsculas

    - Distncia entre as foras aplicadas

    - Largura da viga

    0 - Resistncia compresso paralela s fibras

    90 - Resistncia compresso normal s fibras

    - Resistncia da madeira flexo

    - Fator de forma da seo transversal

    - Altura da viga

    12 - Massa da madeira a 12% de umidade

    - Massa inicial da madeira

    - Massa da madeira seca

    - Esforos internos

    Letras Gregas Maisculas

    - Deslocamentos externos

    Letras Gregas Minsculas

    - Deformao na direo inclinada

    10% - Deformao especfica medida no corpo de prova na direo normal s fibras,

    correspondente tenso de 10%

    50% - Deformao especfica medida no corpo de prova na direo normal s fibras,

    correspondente tenso de 50%

    - Deformao na direo tangencial

    - Deformao na direo longitudinal

    - Deformao na direo do plano inclinado