tesouras de madeira

Aula 5 – Tesouras de madeira 1

Disciplina: Prop. mecânicas e fundamentos das estrut. madeira

TESOURAS DE MADEIRA

Prof. Adriano Wagner Ballarin

GRADUAÇÃO 3º Florestal

AULA

05


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


DEFINIÇÕES

TESOURA treliça plana destinada ao suporte de uma cobertura TRELIÇA estrutura linear composta de barras retas ligadas por

articulações TESOURA

L – vão livre

11 9 7 12

10

6 8

Barra 6-8

1 1

4 nó

5 3

2

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


cobertura

colunas de

madeira tesoura

caibros e ripas

telhado 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS

GEOMETRIA


partido arquitetônico •

• geometria

partido estrutural Cobertura com 1 água Cobertura com 2 águas

Cobertura tipo lanternim Cobertura tipo “shed” (vista longitudinal)

Cobertura em arco”

2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS NOMENCLATURA DAS BARRAS


2 4 8

10

6

7 11 9 5 3 12 1

Banzo superior Banzo inferior Perna Linha Loró Tirante Arrochante Montante Diagonal Pendural Escora 2. TIPOLOGIA DAS TESOURAS

TRAÇADOS


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


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


TRAÇADOS


TRELIÇA BOWSTRING BANZO SUPERIOR POLIGONAL – vãos de 15 m a 25 m

Banzo superior em peça laminada colada


TRAÇADOS TRELIÇA PARA ARQUIBANCADA

MEIA TESOURA – vãos menores que 20 m


ARCO TRELIÇADO

3. DETALHAMENTO DO TELHADO


Espaçamentoentre tesouras

TESOURAMEIA TESOURA(extremidade)

trama

ESPAÇAMENTO ENTRE TESOURAS

Tipo de telha Afastamento entre tesouras Cerâmica entre 2,50 m e 3,00 m Fibrocimento entre 3,00 m e 5,00 m Metálica 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


TRAMA

TRAMA


TRAMA terça Telhados com telhas cerâmicas caibro


ripa Telhados com telhas de fibrocimento

terça Telhados com telhas metálicas

tipo de telha elemento seção usual espaçamento usual

terça 6 cm x 12 cm 6 cm x 16 cm

150 cm

Cerâmica caibro 5 cm x 6 cm 6 cm x 6 cm

≅ 50 cm

ripa 1,2 cm x 5 cm 1,5 cm x 5 cm

≅ 35 cm

Fibrocimento

terça 6cm x 12 cm 6cm x 16 cm

169 cm

Metálica terça 6cm x 12 cm > 200 cm

TESOURA

Terça

ripa caibro

Espaçamento entre terças

3. DETALHAMENTO DO TELHADO TELHADO COM TELHAS CERÂMICAS

TELHA FRANCESA

declividade mínima : 35% consumo por m2 : 16 unidades peso por m2 : 54 kg

TELHA ROMANA declividade mínima : 30% consuma por m2 : 16 unidades peso por m2 : 58 kg



TELHADO COM TELHAS FIBROCIMENTO

FIBROCIMENTO CIMENTO + FIBRAS MINERAIS DE AMIANTO

•

• VÁRIOS FORMATOS E TIPOS DE TELHAS

ondulada

perfil D (canalete 49)


perfil E (canalete 90)

perfil F (ondulada)


TELHADO COM TELHAS FIBROCIMENTO

espessura (mm)

peso molhado (kgf/m2)

5 15 6 18 8 24

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


8 0,91 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


EMENDAS E LIGAÇÕES

detalhes

estribo

chapa V

grampo ou abraçadeira

parede

ripas

cumeeira

frechal

terças

caibros


4. 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



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



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 1-2 -2649 -1267 6731 4-6 -2156 -1129 5994 1-3 2386 1235 -6558


4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DETERMINAÇÃO DOS ESFORÇOS SOLICITANTES

COMBINAÇÕES DE CARREGAMENTOS

E. L. ÚLTIMO Ação vertical como ação principal

[ ]WQG k0kQm

1iki,GidF ψγγ ++=∑

=

γGi = 1,4 γQ = 1,4 ψ0 = 0,5 Vento como ação principal

[ ]k0kQm

1iki,Gid W75,0GF Qψγγ ++=∑

=

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

kQj,n

1j2

m

1ikGi,d FFF ∑∑

==+= ψ

ação variável vertical ψ0 = 0,2 ação variável vento ψ0 = 0,0 4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA

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



DETALHAMENTO Esquema geral da tesoura (esc. 1:10; 1:50 ou 1:100)


4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DETALHAMENTO

Arranjo básico da tesoura (esc. 1:10; 1:50)

24

4. PROJETO DE TESOURAS DE MADEIRA DETALHAMENTO

Detalhes das ligações de contraventamento (esc. 1:10; 1:50 ou 1: 100)

Aula 5 – Tesouras de madeira


5. BIBLIOGRAFIA

SUGESTÕES PARA APROFUNDAMENTO NO TEMA ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190:

Cálculo e execução de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 1982.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 7190: Projeto de estruturas de madeira. Rio de Janeiro: ABNT, 1997. 107 p.

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 8681: Ações e segurança nas estruturas. Rio de Janeiro: ABNT, 1984.

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, 1998. v.3, p.229-240.

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, 1998.

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, 1998. v. 1, p.110-120.

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, 1995. v. 2, p.131-142.


CALIL JR., C., BARALDI, L.T., STAMATO, G.C., FERREIRA, N.S.S. Estruturas de madeira. São Carlos: EESC – Universidade de São Paulo, 1999. (Apostila da disciplina SET 406 – Estruturas de madeira)

GESUALDO, F.A.R. Estruturas de madeira. Uberlândia: UFU – Universidade Federal de Uberlândia, 1999. (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, 1992. v.3., p.91-101.

SALES, J.J., GONÇALVES, R.M., MALITE, M. Sistemas estruturais: segurança nas estruturas. São Carlos: EESC – Universidade de São Paulo, 1993. (Apostila da disciplina SET 403 – Sistemas estruturais)

Healthcare

tesouras de madeira