Estruturas Metlicas e de Madeira 5

7/23/2019 Estruturas Metlicas e de Madeira 5

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Estruturas Metlicas e de

Aula 5 Propriedades Mecnicas e Bases de

Clculo Madeira

Prof. Eng. Fernando Parucker


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Projeto de estruturas de madeira Propriedades e Bases de Clculo



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Estruturas de Madeira

As propriedades mecnicas e fsicas das espcies de madeira, sodeterminadas por ensaios padroniados em amostras sem defeitos!

Com os ensaios mecnicos definidos no Brasil pela AB"# "B$ %&'( Ane)o B

Para a caracteria*o completa da madeira, as se+uintes propriedadesprecisam ser determinadasa- $esist.ncias / compresso paralela /s fi0rasfce normal /s fi0rasfcn1

Propriedades e Bases de Clculo

es st nc as e tra* o para e a s ras te norma s ras tn1c- $esist.ncia ao cisal2amento paralelo /s fi0rasfv1d- $esist.ncias ao em0utimentofeparalelo e normal /s fi0ras1e- M3dulo de elasticidade na compresso paralela /s fi0ras Ece normal as

fi0rasEcn1

f- 4ensidade Bsica, basdefinida pela rao entre a massa seca e o olumesaturado1 e densidade aparente, aparente, calculada com a massa do corpode proa a &67 de umidade!



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As propriedades mecnicas e fsicas das espcies de madeira, sodeterminadas por ensaios padroniados em amostras sem defeitos!

Para a caracteria*o das espcies de madeira, outros ensaios podem ser

efetuados+- Esta0ilidade 4imensional 8 deforma*9es especficas de retra*o e

inc2amento-12- :le)o com c2o;ue, utiliando se p.ndulo de c2arp


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Para a caracteria*o das espcies de madeira, outros ensaios podem serefetuados+- Esta0ilidade 4imensional 8 deforma*9es especficas de retra*o e

inc2amento-1

2- :le)o com c2o;ue, utiliando se p.ndulo de c2arp


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>rficos das etapas de carre+amento para determina*o de tenso resistente8 fr ? tenso resistente estimada e s ? tenso atuante - e m3dulo de

elasticidade E!




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Estruturas de MadeiraEnsaio de compresso paralelo /s fi0ras! E

mecanismo de ruptura associado a flam0a+em em8c -!




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Estruturas de MadeiraPropriedades e Bases de Clculo

Ensaio de compresso dia+rama tenso ) deforma*o!



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Es;uema de ensaio de compresso normal as fi0ras!




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>rficos de dia+rama tenso ) deforma*o do ensaio decompresso normal /s fi0ras!




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Mecanismo de deforma*o do ensaio de compresso normal /sfi0ras!




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Ensaio de compresso normal /s fi0ras em corpo de proa nopadroniado!




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Ensaio de tra*o paralela /s fi0ras, demonstra*o do modelo docorpo de proas!




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Ensaio de #ra*o paralela as fi0ras, dia+rama tenso s )deforma*o e.




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Ensaio de tra*o paralelo as fi0ras, mecanismo de ruptura!




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Cisal2amento em i+as de madeira, ista lateral do ensaio!




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Cisal2amento em i+as de madeira, trec2o da i+a com car+astransersais, mostrando as solicita*9es atuantes8 cortante @ emomento fletor M -!




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Ensaio de cisal2amento em i+as de madeira, tens9es cisal2antesatuando num elemento retan+ular AA da i+a, mostrando astens9es cisal2antes paralelas e normal /s fi0ras!




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:le)o em i+as demadeira, corpo deproa e es;uema deensaio, +rfico da

deformada edia+rama demomento fletor!




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Ensaio de fle)o, dia+rama de momento ) deslocamento no meiodo o!




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Ensaio de fle)o dia+rama das tens9es de tra*o e compresso!




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Ensaio de fle)o esttica em pin2o do paran, madeira semdefeito, monta+em!




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>rficos das etapas de


Ensaio de fle)o esttica em pin2o do paran, madeira sem

defeito, resultados1 >rfico : 8"- ) d 8mm-!



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$esist.ncia / compresso ou tra*o inclinada /s fi0ras, tensoinclinada em rela*o /s fi0ras!



d d d l l


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$esist.ncia a compresso ou tra*o inclinada /s fi0ras, +rfico dae;ua*o de aninson!



P i d d B d Cl l


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d d iP i d d B d Cl l


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Variao das propriedades mecnicas das madeiras de cada espcie.

:atores de maior influ.ncia

Posi*o na rore, defeitos na te)tura da madeira, decomposi*o1

Dmidade1


empo e ura* o a car+a!


E d M d iPropriedades e Bases de Clculo


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:atores de maior influ.ncia

Posi*o na rore, 0ase da rore e seu interior possuem maior resist.nciae densidade! Pe*as de maior resist.ncia possuem em mdia o cresimentode &( anis anuais por centmetro de raio, com maior percenta+em demadeira escura 8 madeira de ero - nos anis!


presen*a e n s, pro u concentra* o e tens es! re u* o e

resist.ncia maior na tra*o do ;ue na compresso! A influ.ncia dos n3sdepende de sua posi*o relatia e do percentual de ocupa*o na se*o!


E t t d M d iPropriedades e Bases de Clculo


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E t t d M d iPropriedades e Bases de Clculo


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@aria*o da resist.ncia da madeira! @aria*o de resist.ncia defi0ras reersas, comparadas a fi0ras paralelas! 8Bodi+, a


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@aria*o das propriedades da madeira em fun*o da umidade! 8Bodi+, a


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:enGmeno de acumula*o de danos1 >rfico da resist.ncia damadeira 8f- em ensaios na ;ual aplicada a car+a de cinco minutos8f5min-!





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A madeira possui naturea iscoelstica, sofrendo deforma*o conforme o2ist3rico de carre+amento!

p




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:lu.ncia da Madeira, >rfico de duas car+as, & e 6! Em & perce0emos a car+a;ue +era uma ruptura retardada! Em 6, com uma car+a inferior, a deforma*oelstica imediata acrescida de uma deforma*o de flu.ncia e esta0ilia!

p




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H comportamento reol3+ico da madeira comple)o, ir depender de fatorescomo

>rau de umidade e sua aria*o1Caractersticas fsicas da madeira 8 densidade e retra*o -1"el de tenso1ist3rico de carre+amento1#empo1 emperatura!




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@aria*o das Propriedades Mecnicas das Madeiras de 4iferentes Espcies!




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>rfico da aria*o mdiada resist.ncia /compresso fc e do m3dulode elasticidade E, emfun*o do peso especfico e8 propriedades a &57 deumidade -




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Percentual de redu*o de resist.ncia de i+as de madeira serrada, se+undo a

norma AI#M 46J5, em fun*o da dimenso dos n3s para dois alores de lar+ura ealtura %K e &(K! #ratase de uma classifica*o isual e portanto mais su0jetia!




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ME#H4HI 4E CLCDH

Projeto Estrutural e "ormas

>arantia de se+uran*a estrutural!

>arantia de 0om desempen2o, eitandose deslocamentos e)cessios, i0ra*9ese danos a componentes da estrutura e seus acess3rios!




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E#APAI 4H P$HE#H EI#$D#D$A

Anteprojeto Clculo

Estrutural 4etal2amento

Iistema 4imens9es4esen2os


strutura

Materiais

IistemaConstrutio

ementos

i+a*9es

Ie+uran*a

Especifica*9es



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$e+ras

Critrios de +arantia de se+uran*a1

ClculoEstrutural

4etal2amento

Padr9es de testes e +arantias dos materiais e limites dos alores de caractersticasmecnicas1

4efini*o dos neis de car+a da situa*o mais desfaorel1

imites de tolerncias para imperfei*9es na e)ecu*o1

$e+ras construtias!

"H$MAI Prof. Eng. Fernando Parucker



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ME#H4H 4AI #E"INEI A4MOII@EOI

Hri+em na resist.ncia dos materiais em re+ime elstico!

Hnde #enso m)ima solicitante

#enso resistente caracterstica

#enso admissel

Coeficiente de Ie+uran*aProf. Eng. Fernando Parucker



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ME#H4H 4HI EI#A4HI OMO#EI

Estados limites ltimos;

Estados limites de utilizao;




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Estados limites ltimos;

Associados / ocorr.ncias de a*9es e)cessias e conse;Qente colapso da estruturadeido a


Perda de e;uil0rio como corpo r+ido1

$uptura de uma li+a*o ou se*o1

Onsta0ilidade em re+ime elstico ou no!



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Estados limites de utilizao;

Associados / car+as em seri*o

4eforma 9es e)cessios e o conse Qente dano a acess3rios da estrutura como


alenarias e es;uadrias1

@i0ra*9es e)cessias e conse;Qente mau funcionamento de e;uipamentos edesconforto de usurios!



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Estados limites ltimos ( LRFD Load and Resistance Fator

Design);

A se+uran*a no mtodo, dada pela e;ua*o


Hnde Id ndice de solicita*o de projeto, menor ;ue a resist.ncia de projeto $d:i Com0ina*o de car+as ;ue ir definir a solicita*o de projeto1Rfi fator de majora*o das car+as1$u $esist.ncia Sltima do material1T :ator de redu*o da resist.ncia interna!



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Com0ina*9es de a*9es

Segundo a NBR 88! "#es e Segurana nas Estruturas;

4ada pela e;ua*o


Hnde Id ndice de solicita*o de projeto, menor ;ue a resist.ncia de projeto $d:i Com0ina*o de car+as ;ue ir definir a solicita*o de projeto1Rf& Coeficiente li+ado / disperso das a*9es1Rf6 Coeficiente de com0ina*9es de a*9es!RfU Coeficiente relacionado tolerncia de e)ecu*o



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E)erccios


$ma trelia de uma estrutura de madeira% est& su'eita aos

carregamentos de carga acidental !%* +N,m% -ento emso.re/resso 0! !%1 +N,m e -ento em suco 02 3!%8 +N,m4

Sendo seu /eso /r5/rio mais o /eso da co.ertura 6 7%8 +N,m%


calcule a com.inao de a#es4



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E)erccios


Iendo duas a*9es e)cludentes 8@& e @6- em tr.s a*9es arieis 8V&, @& e @6-,

teremos U com0ina*9es de a*9es a serem analisadas

C& &,J > W &,J V W &,J XY! @& ? &,J ) (,F W &,J ) &,5 W &,J ) (,5 ) &,U ? J,& "Zm


C6 &,J > W (,%5 ) &,J @& W &,J XY! V ? &,J ) (,F W (,%5 )&,J ) &,U W &,J ) (,J ) &,5 ?

U,U "Zm

CU (,' > (,%5 ) &,J @6 ? (,' ) (,F (,%5 ) &,J ) &,F ? &,6 "Zm

Para o caso da a*o CU, temos a condi*o do ento de suc*o como a*o arielprincipal, de forma ;ue as car+as de peso so reduidas, j ;ue tem a*o faorel/ a*o ariel! Assim, a estrutura dee ser dimensionada para as condi*9es decom0ina*o C& e CU!



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Bibliografias: Estruturas de Madeira, Walter Pfeil




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Obrigado


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